August 2nd, 2018
אנו משתמשים מכשירים ספיחה איזותרמי, במנתח וספיחה gravimetric, כדי לבחון את יכולת ספיחה של גודל החלקיקים שונים של פצלי, כדי לברר את הקשר בין גודל החלקיקים לבין יכולת ספיחה של פצלי.
שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הגז מפצלי השמן לגבי הקשר בין גודל החלקיקים ליכולת הספיחה של פצלים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהשיטה הגרבימטרית דורשת פחות פרמטרים ומייצרת תוצאות טובות יותר מבחינת דיוק והדמיית מבנה תת קרקעי בפועל. ראשית, הפעל את מחשב איזון המתלים המגנטי והפעל את בקר צימוד המתלים המגנטי.
פתח את גליל הגז שני הליום, והתאם אותו בערך ללחץ המוצא המתאים באמצעות שסתום הבקרה. לאחר מכן, ודא שכפתור בקר צימוד המתלים המגנטי נמצא במצב כבוי. לאחר מכן, הפעל את בקר טמפרטורת המכשיר, את תנור אמבט השמן ואת משאבת הוואקום.
העבר את בקר הצימוד למצב נקודת אפס, המתן דקה עד שתיים ואשר שהקריאות תקינות ויציבות. בדוק את מיקומי נקודת המדידה באותו אופן. לאחר מכן, הגדר את הבקר למצב נקודת אפס.
הפעל את תוכנת בקרת המערכת. בחר בתוכנית מדידה ריקה ופתח את חלון התצורה. תן שם למדידה, בחר גז שניים לשימוש בגז הליום, בחר נוזל אחר ובחר אמבט נוזלים.
הגדר את הלחץ המרבי ל-70 בר עם שבעה שלבי לחץ, את רמפת הלחץ לשני ברים לדקה, ואת טמפרטורת אמבט השמן ל-50 מעלות צלזיוס. הפעל את התוכנית וחשב את המסה והנפח של מיכל הדגימה הריק. לאחר סיום הבדיקה הריקה, הגדר את נקודת ההגדרה של לחץ הליום שני הגז לבר אחד.
התחל במינון גז כדי למלא את מאגר הדגימה בהליום עד שהוא קרוב ללחץ האטמוספרי. לאחר מכן, הפסיקו את מינון הגז. לאחר מכן, משוך כלפי מטה את חיישן הטמפרטורה.
פרק את מעיל הכותנה המבודד ואת התרמוסטט בעל הקירות הכפולים. תמכו בתרמוסטט בעל הדופן הכפולה כאשר מסירים את הבורג האחרון. פרוק את התרמוסטט בעל הדופן הכפולה, והקפיד לא לדפוק את צינור המעבר של החיישן עם מפתח הברגים.
לאחר מכן, פרק את מאגר הדגימה על ידי הסרת ששת הברגים באופן סימטרי. פתח בזהירות את בריכת הדגימות. לאחר מכן, בדוק אם מסגרת איזון המכשיר ישרה.
כדי לכוונן את מסגרת האיזון, סובב את כפתור בקר הצימוד המגנטי למצב כבוי, והרם או הורד בזהירות את הרגליים ואת ברגי התמיכה. לאחר איזון המערכת, הוצא את מיכל הדגימה וטען דגימת סלע פצלים נקייה ומרוסקת לתוך מיכל הדגימה. התקן את מיכל הדגימה ולאחר מכן הגדר את הצימוד למצב המתאים.
לאחר מכן, התקן מחדש את בריכת הדגימה, הקפד לשמור על הקצוות בתוך האוגן. התקן את הברגים בצורה סימטרית, וסובב את הברגים בכוח עדין ואחיד. לאחר התקנת בריכת הדגימה, נסה להתקין את התרמוסטט בעל הדופן הכפולה כדי להבטיח שניתן להתקין אותו בצורה חלקה במדידת הציפה המאוחרת יותר.
לאחר אישור זה, הסר את התרמוסטט בעל הדופן הכפולה. לאחר מכן, סובב את כפתור בקר הצימוד לכל מצב כדי לבדוק את האיזון. הכנס את חיישן הטמפרטורה והתקן את מעטפת החימום החשמלית ומכסה הבידוד.
חבר את ספק הכוח לחימום חשמלי והפעל את החשמל. לאחר מכן, בחר את תוכנית הטיפול המקדים בתוכנת המכשיר, ופתח את תפריט התצורה. תן שם למדידה, בחר את מקור הוואקום ובחר חימום חשמלי.
הגדר את טמפרטורת הדגימה ל-105 מעלות צלזיוס, את טמפרטורת הצימוד ל-20 מעלות צלזיוס ואת משך הזמן ל-600 דקות. לאחר מכן, הפעל את תוכנית הטיפול המקדים. לאחר מכן, כבה את החימום החשמלי ונתק את אספקת החשמל.
הסר את מעטפת החימום החשמלית, הכנס את חיישן הטמפרטורה והתקן את התרמוסטט בעל הדופן הכפולה. עטפו את התרמוסטט בכיסוי בידוד דבק. לאחר מכן, בתוכנה, בחר בתוכנית מדידת הציפה ופתח את חלון התצורה.
הגדר את טמפרטורת אמבט השמן ל 50 מעלות צלזיוס. הגדר את הלחץ המרבי ל-70 בר, את רמפת הלחץ לשני בר לדקה ואת מספר שלבי הלחץ לשבעה. לאחר מכן, הפעל את התהליך, שאורך בדרך כלל חמש עד שמונה שעות.
לאחר מכן, בחר בתוכנית מדידת ספיגה. אם תוערך הספיגה, שמור על אמבט השמן ב-50 מעלות צלזיוס, והגדר 19 נקודות לחץ, לעלות מאפס בר ל-250 בר וחזרה לאפס מוטות. לאחר מכן, בחר גז אחד במקום גז 2 עבור הגז הניסיוני, והפעל את התוכנית.
השתמש במשאבה בלחץ במידת הצורך כדי להגדיל ידנית את לחץ הגז הניסיוני לערך היעד. תן לתהליך להסתיים לפני הסרת רכיבים כלשהם מהמכשיר. שתי דגימות פצלים נמחצו וחולקו לפי גודל החלקיקים.
עבור כל הדגימות, יכולת ספיחת המתאן המוחלטת גדלה באופן ליניארי עם לחץ בין אפס ל-60 בר. לאחר מכן, יכולת הספיחה המוחלטת התייצבה בהדרגה. יכולת הספיחה העודפת עקבה אחר מגמה דומה בלחצים נמוכים יותר, הגיעה למקסימום של כ-80 עד 100 בר, ולאחר מכן ירדה עם עליית הלחץ.
דגימות פצלים עם גדלי חלקיקים של כ-250 מיקרומטר היו בדרך כלל בעלות יכולת הספיחה המקסימלית המקסימלית הגבוהה ביותר. זה יוחס לריסוק הסלע לחלקיקים קטנים יותר ולמיקרו-נקבוביות ומזופוריות שהתחברו ליצירת מזופוריות ומקרו-נקבוביות, מה שמקטין את שטח הפנים הספציפי הכולל של הפצלים. הרעיון הזה היה לנו לראשונה לשיטה זו כאשר שקלנו כיצד יש להשתמש בחלקיקים גדולים לניסויי ספיחה איזותרמיים של פצלים באזורים שונים.
לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך 24 שעות אם היא מבוצעת כראוי.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
המחקר הנוכחי משתמש בניתוח ספיחה גרבימטרי כדי לחקור את יכולת הספיחה של צפחה על פני גדלי חלקיקים שונים. המטרה היא להבהיר את הקשר בין גודל החלקיקים ויכולת הספיחה, שהוא קריטי להבנת תהליך מיצוי גז משדות צפחה.
Understanding the relationship between particle size and methane sorption capacity in shale is critical for optimizing resource evaluation and extraction efficiency in unconventional gas reservoirs. This study provides quantitative insights into how particle size influences adsorption behavior, supporting more accurate reservoir characterization and informing decisions in early-stage asset evaluation. The gravimetric sorption method described offers a reliable, parameter-efficient approach for measuring gas adsorption under controlled conditions, enhancing data consistency for subsurface modeling.
The gravimetric sorption technique fits within the early discovery phase of energy material evaluation, where understanding intrinsic adsorption properties precedes reservoir simulation and extraction design. It supports go/no-go decisions by providing reliable data on shale gas storage potential, which directly impacts asset valuation and development prioritization.