页岩有机质特征对甲烷吸附的影响

闫建萍^1,2，张同伟^1,2，李艳芳^1,2，吕海刚^1,2，张小龙^1,2

1. 兰州大学甘肃省西部矿产资源重点实验室2. 兰州大学地质科学与矿产资源学院

摘 要：对四川盆地志留系龙马溪组页岩样品在压力15 MPa、温度分别为35,50和65℃条件下,进行一系列甲烷等温吸附线实验,结合美国相关盆地样品的吸附实验结果,探讨有机质特征对页岩气体吸附性的影响。结果表明:龙马溪组页岩在不同类型干酪根lnK-1/T图解中位于Ⅱ型干酪根趋势线附近,但每吨岩石Langmuir最大吸附量只占美国3种典型干酪根类型的Langmuir最大吸附量的30%左右。龙马溪组页岩的吸附热和标准吸附熵分别为19.8²5.4 kJ/mol和-94.0^-111.1 J/（mol.K）,与Ⅱ型或Ⅲ型干酪根对甲烷的吸附很接近,远大于黏土矿物对甲烷的吸附,揭示了有机质是重要的吸附介质。值得注意的是龙马溪组页岩每吨有机质最大吸附量比美国3种典型干酪根类型的Langmuir最大吸附量明显要大,这可能与高热演化条件下泥岩的孔隙结构密切相关,这一点在后续研究中要予以重视。

关键词：页岩;有机质特征;甲烷;吸附气;成熟度;