石英吸附甲烷的蒙特卡罗研究

【摘要】：利用巨正则蒙特卡罗模拟方法对甲烷在石英中吸附行为进行了研究,并讨论了不同孔径、不同温度、不同含水量和不同组成对甲烷在石英中吸附行为的影响。研究结果表明:甲烷超额吸附量随着压力的增大而先上升后下降,且随着孔径增大逐渐减小;甲烷与石英相互作用能随着压力增大或孔径减小而减小,说明甲烷在孔中吸附逐渐由能量较高的吸附位向能量较低的吸附位转移;随着温度升高,甲烷等量吸附热减小,甲烷在孔中吸附逐渐由能量较低的吸附位向能量较高的吸附位转移,造成甲烷在石英孔中吸附能力降低,导致甲烷吸附量减小;水分子在孔中以定向方式占据着石英孔壁面,且受到范德华力和静电能共同作用在孔中以堆积形式存在;随着含水量增加,甲烷分子在孔中吸附位并没有随着发生变化,即水分子只占据甲烷分子吸附空间,造成甲烷吸附量减小;气体与石英间相互作用能量大小顺序为氮气甲烷二氧化碳,则石英上吸附能力大小的顺序为二氧化碳甲烷氮气;多组分竞争吸附中,甲烷在气相中摩尔分数降低、甲烷分子吸附位变化以及甲烷吸附空间减小,综合作用导致了甲烷吸附量减小。 【作者单位】： 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室;
【关键词】： 石英 甲烷 巨正则蒙特卡罗 超额吸附量 吸附
【基金】：国家自然科学基金联合基金重点项目(编号:U1262209);国家自然科学基金青年基金(编号:41602155)联合资助
【分类号】：P618.13
【正文快照】： 利喜.石英吸附甲烷的蒙特卡罗研究[J].天然气地球科学,2016,27(8):1532-1540.]0引言2013年,美国能源信息署(EIA)发布的包含美国在内的42个国家的页岩气资源评价成果报告,指出全球页岩气的技术可采资源总量为220.73×1012 m3[1],显示出全球页岩气资源丰富,开采潜力大。页岩气的

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