页岩高温高压吸附动力学实验研究

左罗^1,2,3，胡志明^1,2，崔亚星^1,2，熊伟^1,2，高树生^1,2，沈瑞^1,2，肖红荣⁴

1. 中国科学院渗流流体力学研究所2. 中国石油勘探开发研究院廊坊分院3. 中国石化石油工程技术研究院4. 新疆油田公司采油二厂

摘 要：针对目前尚未用吸附动力学方法来研究页岩吸附特征的情况,设计并开展了页岩高温高压吸附实验与吸附动力学实验,实验温度分别为40.6,60.6,75.6,95.6℃,实验压力为0~50 MPa;获取了页岩高温高压等温吸附曲线及吸附动力学曲线并对各曲线进行了详细分析。研究表明:0~50 MPa压力范围内页岩等温吸附曲线没有单调递增特征而是存在一个极大值,温度越高极大值对应的压力越大;在0~50 MPa内可能存在一个临界温度,大于该温度时过剩吸附量与压力保持单调递增趋势,40~100目页岩颗粒的吸附平衡时间约为4 h;Bangham吸附动力学方程比较适合描述页岩吸附甲烷的动力学过程;温度越高、压力越大,Bangham吸附速率常数越小,吸附量增加越困难。

关键词：页岩;吸附;高温高压;动力学;