抽提前/后成熟页岩吸附多种气体的特征:对孔隙结构与吸附气量评价的意义

摘要

气体等温吸附是页岩含气性研究中的常用手段,氮气与二氧化碳等温吸附线可以用来分析页岩的孔隙结构特征,而甲烷的等温吸附数据是吸附气量评价的重要依据.己有研究认为,对于处在生油阶段的页岩,残留枥青阻塞了页岩的孔隙、喉道,对气体的吸附量有一定的制约作用.但这一结论似乎缺乏直接的实验证据.近期的一项研究利用氣气等温吸附方法对抽提前/后的页岩样品分别进行了测试,结果表明,抽提后页岩的比表面积与孔体积相对抽提前显著增加,热成熟过程中排烃过程的进行是页岩孔隙发育的重要影响因素.这一结果为理解残留沥青对页岩孔隙特征的影响提供了重要的技术思路和证据。在近期的研究工作中选择了成熟页岩作为研究对象，对抽提前/后的样品分别利用二氧化碳、氮气的等温吸附法和甲烷高压等温吸附法进行了分析，目的在于深入讨论残留沥青对页岩孔隙结构和吸附气量的影响。初步的分析结果表明:对于本次工作涉及的成熟页岩，残留沥青尽管仅占总有机质的约10%，但对成熟页岩的中孔与微孔结构有显著的影响。残留沥青可以占据及阻塞孔径喉道，抽提后吸附位的释放导致了甲烷吸附量的显著增加。对基于气体等温吸附技术的孔隙结构测试方法而言，残留沥青与水的去除对孔隙结构均有显著影响，因而是测定过程中必须充分考虑的关键因素。煤的有机质组成与结构远比页岩复杂，因而对气体吸附特征的影响与页岩有所不同。