黏土岩孔隙内表面积对甲烷吸附能力的影响

【摘要】：黏土矿物是气页岩储层中天然气吸附的重要孔隙介质。孔隙测量显示,蒙脱石以3~6 nm的小孔占优势,高岭石以20~80 nm中-大孔为主,伊蒙混层矿物中两类孔隙都很发育。绿泥石和伊利石孔隙率较低,均以中-大孔为主。虽然6 nm以下的微-小孔不一定是黏土矿物孔隙的主要构成,但它们是孔隙内表面积的主要贡献者,20 nm以下的孔隙是吸附气的主要储存场所。各种黏土岩、粉砂岩及石英岩的内表面积与其甲烷吸附性能具有相同的大小次序:蒙脱石伊蒙混层高岭石绿泥石伊利石粉砂岩石英岩,而它们的内表面积与最大甲烷吸附量显示良好的正相关关系,指示黏土矿物的气体吸附能力受其孔隙内表面积的控制。研究表明,页岩储层天然气吸附能力主要决定于小于20 nm,特别是小于6 nm微孔隙的发育程度,岩石类型及成因间接地影响其孔隙特征和吸附能力。 【作者单位】： 甘肃省油气资源研究重点实验室(中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心);中国科学院油气资源研究重点实验室;中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室;
【关键词】： 黏土矿物 内孔隙 比表面积 甲烷吸附 页岩气
【基金】：国家重点基础研究发展计划项目(2012CB214704-02) 国家科技重大专项(2011ZX05008-002-22)
【分类号】：P618.13;P593
【正文快照】： 0引言由于干酪根和黏土矿物中存在大量的微孔隙,因此两者被认为是气页岩储层中决定吸附态天然气含量的两个重要因素,同时这些微孔隙也为页岩气藏的开发提供了气体释放和渗流的通道。前人研究认为,页岩吸附气体的能力受黏土矿物含量的控制[1–2],其原因是黏土矿物具有由黏土晶

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