页岩气多层吸附的分子模拟与理论模型

用蒙特卡洛方法获得了储层条件下页岩气在有机质孔内的吸附等温线,并用分子动力学方法获得孔内气体分布与吸附层特征。基于热力学理论提出了表征过剩吸附的超临界气体多层吸附模型。通过用多层吸附模型与Langmuir模型拟合吸附等温线并分析拟合结果,说明多层吸附模型的合理性与优点。结果表明:非微孔中,页岩气发生双层吸附,靠近孔壁的第一吸附层受到的吸附作用远强于远离孔壁的第二吸附层,吸附层体积与温度、压力、孔宽无关,吸附层密度与孔宽基本无关。在宽1 nm的孔中,页岩气形成填充全部自由空间的吸附。超临界多层吸附模型拟合非微孔吸附等温线的效果与Langmuir模型同样良好,但其得到的吸附层厚度更准确,且能较准确计算吸附层密度随压力变化规律。

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本文档关键词:吸附,分子,多层,模型,页岩气