热科学与技术

作者：李娜,丁斌,顾泽凯,巩亮

单位：中国石油大学华东新能源学院,中国石油大学华东新能源学院,中国石油大学(华东）新能源学院,中国石油大学华东新能源学院

关键词：页岩气,吸附特性,蒙特卡洛方法,分子动力学,

基金：国家自然科学基金(No. 51936001)及中央高校基本科研业务费专项资金(No.18CX07012A和No.19CX05002A)

构建了高岭石-干酪根IID、蒙脱石-干酪根IID和方解石-干酪根IID三种复合模型,采用巨正则蒙特卡罗方法(GCMC)和分子动力学方法(MD),从分子层面研究了CH4与注采气体(CO2、N2)在复合页岩材料中的吸附情况,分析了不同模型对不同气体的吸附能力。结果表明：在高岭石-干酪根IID复合模型中三种气体的吸附量为：NCO2＞NCH4＞NN2,其中CO2和CH4主要吸附于有机质微孔中,N2主要吸附于片层狭缝中。通过对比三种复合模型的吸附特性等温吸附曲线可以发现：蒙脱石-干酪根IID复合模型对CO2的吸附量最大,方解石-干酪根IID复合模型对CH4和N2的吸附量最大。此外,通过比较无机质与有机质对气体的吸附能力,发现有机质是页岩吸附能力的决定性因素。

来源：2021年第4期

《热科学与技术》期刊编辑部

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