石英吸附甲烷的蒙特卡羅研究

【摘要】：利用巨正則蒙特卡羅模擬方法對甲烷在石英中吸附行為進行了研究,并討論了不同孔徑、不同溫度、不同含水量和不同組成對甲烷在石英中吸附行為的影響。研究結果表明:甲烷超額吸附量隨著壓力的增大而先上升后下降,且隨著孔徑增大逐漸減小;甲烷與石英相互作用能隨著壓力增大或孔徑減小而減小,說明甲烷在孔中吸附逐漸由能量較高的吸附位向能量較低的吸附位轉移;隨著溫度升高,甲烷等量吸附熱減小,甲烷在孔中吸附逐漸由能量較低的吸附位向能量較高的吸附位轉移,造成甲烷在石英孔中吸附能力降低,導致甲烷吸附量減小;水分子在孔中以定向方式占據(jù)著石英孔壁面,且受到范德華力和靜電能共同作用在孔中以堆積形式存在;隨著含水量增加,甲烷分子在孔中吸附位并沒有隨著發(fā)生變化,即水分子只占據(jù)甲烷分子吸附空間,造成甲烷吸附量減小;氣體與石英間相互作用能量大小順序為氮氣甲烷二氧化碳,則石英上吸附能力大小的順序為二氧化碳甲烷氮氣;多組分競爭吸附中,甲烷在氣相中摩爾分數(shù)降低、甲烷分子吸附位變化以及甲烷吸附空間減小,綜合作用導致了甲烷吸附量減小。 【作者單位】： 西南石油大學油氣藏地質及開發(fā)工程國家重點實驗室;
【關鍵詞】： 石英 甲烷 巨正則蒙特卡羅 超額吸附量 吸附
【基金】：國家自然科學基金聯(lián)合基金重點項目(編號:U1262209);國家自然科學基金青年基金(編號:41602155)聯(lián)合資助
【分類號】：P618.13
【正文快照】： 利喜.石英吸附甲烷的蒙特卡羅研究[J].天然氣地球科學,2016,27(8):1532-1540.]0引言2013年,美國能源信息署(EIA)發(fā)布的包含美國在內的42個國家的頁巖氣資源評價成果報告,指出全球頁巖氣的技術可采資源總量為220.73×1012 m3[1],顯示出全球頁巖氣資源豐富,開采潛力大。頁巖氣的

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