中国地质大学(北京)能源学院非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室煤层气开发利用国家工程研究中心中国地质大学(北京)煤储层物性实验室
为确定合理的页岩甲烷高压等温吸附模型,以准确拟合实测过剩吸附量曲线,并计算其绝对吸附量曲线。本文选取常用的8种吸附公式及3种吸附相密度计算方法,分别组成高压等温吸附模型,并以过剩吸附量的拟合度R2、绝对吸附量校正的合理性、吸附相密度计算的合理性以及吸附理论选择的合理性为考核指标,分别采用333 K与363 K温度条件下共18组实测值对其进行定量评价。推导了吸附相密度关于压力与温度的函数,并组合使用Langmuir-Freundlich与Dubinin-Radushkevich吸附公式,构建了改进的高压等温吸附模型。结果表明:在3种吸附相密度计算方法中,拟合吸附相密度法最佳,该方法结合Langmuir-Freundlich或Dubinin-Radushkevich吸附公式构成的吸附模型最准确,其拟合过剩吸附量的R2平均值分别为0.9983和0.9978;给定吸附相密度法构成的吸附模型对过剩吸附量的拟合度较低;而过剩吸附量与气体密度曲线计算吸附相密度法的准确性较差。本文改进模型对18组实测过剩吸附量的拟合度R2平均值为0.9969;计算绝对吸附量的偏差为0.087,优于现有模型;且其具有物理基础,符合页岩甲烷吸附机理,可为页岩气储量评估及开发方案制定提供理论依据。
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会