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基于低场核磁共振原位监测的煤岩甲烷吸附解吸动力学研究
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作者 刘晓茜 光文峰 窦浩然 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第9期7-14,共8页
吸附态甲烷在深部煤岩储层微纳米孔隙中占主导地位,研究其在吸附解吸中的扩散特征对于煤层气开发的预测与现场实施具有重要指导意义。基于自主研发搭建的体积法吸附原位低场核磁试验系统,研究了沁水盆地无烟煤样品的吸附解吸动力学特性... 吸附态甲烷在深部煤岩储层微纳米孔隙中占主导地位,研究其在吸附解吸中的扩散特征对于煤层气开发的预测与现场实施具有重要指导意义。基于自主研发搭建的体积法吸附原位低场核磁试验系统,研究了沁水盆地无烟煤样品的吸附解吸动力学特性,实现了吸附态甲烷在扩散过程中的原位动态监测。结果表明:核磁法所测吸附态有效扩散系数与体积法所测微孔扩散系数呈现相同演化规律:即在吸附过程中,吸附态甲烷的扩散系数随压力的增加呈现先增加后减小的规律;在解吸过程中,其随压力的减小而单调递减。该演化规律表明微孔填充过程中气体扩散分为两个阶段:气体压力小于6 MPa时,分子扩散及努森扩散占主导地位;当气体压力超过6 MPa时,吸附相表面扩散占主导地位。该实验设计为煤层气高效开发提供了重要的实验方法及数据,对实验室核磁共振分析设备的教学以及针对特定科学问题进行的设备升级改造具有重要指导意义。 展开更多
关键词 煤层气 吸附态甲烷 核磁共振 吸附解吸 扩散系数
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川南地区龙马溪组页岩高压甲烷等温吸附特征 被引量:9
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作者 王曦蒙 刘洛夫 +1 位作者 汪洋 盛悦 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期32-39,共8页
准确测定页岩吸附气含量对于页岩气储层的评价和开发都具有重要的意义,但目前国内外学者在页岩甲烷等温吸附实验中对模型选择、吸附模式及吸附特征参数的认识上存在着差异,并且对于高压等温甲烷吸附特性的研究较少。为此,在利用N2/CO2... 准确测定页岩吸附气含量对于页岩气储层的评价和开发都具有重要的意义,但目前国内外学者在页岩甲烷等温吸附实验中对模型选择、吸附模式及吸附特征参数的认识上存在着差异,并且对于高压等温甲烷吸附特性的研究较少。为此,在利用N2/CO2气体低压等温吸附实验对四川盆地南部地区下志留统龙马溪组页岩孔隙结构特征进行分析的基础上,采用重量法高压甲烷等温吸附实验,选取SDR、Langmuir、BET等3种不同的吸附模型对吸附态甲烷含量进行计算,并对样品甲烷吸附特征进行研究。研究结果表明:①页岩在0~50 nm孔径区间内比表面积分布具有双峰特征,孔体积分布具有三峰特征,较之于中孔,微孔比表面积发育较好,而其孔体积和非均质性均弱于中孔(D1<D2);②3种模型中SDR和Langmuir模型的计算结果与实测值平均误差均小于6%,甲烷分子主要以单分子层与微孔充填吸附模式共存于页岩孔隙内;③在高压深埋藏情况下,温度是影响吸附态甲烷吸附量和密度值的主要因素,但热力学参数、孔隙结构、非均质性等也会对吸附态甲烷密度造成一定的影响;④低压阶段甲烷分子优先以单分子层形式吸附于吸附能较高、比表面积较大的孔径介于0.4~0.8 nm的微孔中,随后大部分甲烷分子以微孔充填与单分子层共存的形式吸附于孔径介于1.4~8.0 nm的微孔与中孔中,高压阶段极少部分甲烷以多分子层形式吸附于中孔及宏孔中。 展开更多
关键词 四川盆地南部 早志留世 页岩 分形维数 孔隙结构 模型平均误差 高压 吸附态甲烷密度 甲烷吸附模式
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基于核磁共振技术不同煤样吸附CH4实验研究 被引量:2
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作者 韩光 李东芳 +2 位作者 常利强 周西华 白刚 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期143-148,共6页
为研究CH4在高、中、低阶3种煤样(无烟煤、焦煤、长焰煤)中的吸附特性及分布规律,采用低场核磁共振技术在不同吸附时间、不同压力条件下分别进行不同煤样的吸附甲烷实验。从微观上分析时间效应、变质效应、压力效应对煤吸附CH4的影响规... 为研究CH4在高、中、低阶3种煤样(无烟煤、焦煤、长焰煤)中的吸附特性及分布规律,采用低场核磁共振技术在不同吸附时间、不同压力条件下分别进行不同煤样的吸附甲烷实验。从微观上分析时间效应、变质效应、压力效应对煤吸附CH4的影响规律及甲烷在煤上各个孔径阶段分布变化。结果表明:随着吸附时间的增大,3种煤样的吸附态T2谱振幅积分均增加,大小依次为无烟煤>焦煤>长焰煤,吸附速率呈先快后慢的趋势,而游离态的T2谱振幅积分和区间范围逐步减少;随着注气压力的增加,3种煤样的吸附态和游离态的T2谱振幅积分和区间范围逐渐增大,吸附态T2谱积分曲线符合等温吸附方程,游离态T2谱积分曲线与压力呈正相关;吸附态甲烷主要集中在微小孔中,游离态甲烷主要集中在大孔和裂隙中。 展开更多
关键词 核磁共振T2谱 吸附态甲烷 游离甲烷 孔径分布 不同煤样
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Dynamic Adsorption of Microwave Modified Attapulgite on Micro-polluted Phenol Wastewater 被引量:1
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作者 雷春生 李英柳 +2 位作者 姚倩 唐璐 张凤娥 《Agricultural Science & Technology》 CAS 2012年第11期2385-2388,共4页
[Objective] The paper was to study the dynamic adsorption of microwave modified attapulgite on micro-polluted phenol wastewater. [Method] Cetyl trimethyl ammonium bromide (CATB) modified attapulgite was used to modi... [Objective] The paper was to study the dynamic adsorption of microwave modified attapulgite on micro-polluted phenol wastewater. [Method] Cetyl trimethyl ammonium bromide (CATB) modified attapulgite was used to modify attapulgite, and conducted dynamic test on micro-polluted phenol wastewater. The dynamic charac- teristics of phenol removal were also studied. [Result] Attapulgite modified by CATB has strong adsorption ability on phenol in micro-polluted water, the phenol removal rate increased with the decrease of flow rate of wastewater. When pH value was 6- 8, phenol concentration in wastewater was 17.74 mg/L, flow rate was 2 m/s and ad- sorption time was 25 rain, the removal rate reached 93.07%. The modified atta- pulgite could be regenerated with alkali, and its adsorption ability after regeneration had no obvious decline. The dynamic adsorption process of phenol accorded with the first-order kinetic equation. [Conclusion] The study provided basis for further study on "organic matter removal in wastewater. 展开更多
关键词 Phenol wastewater Attapulgite filter medium Dynamic adsorption
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