Name: Experimentele studie van de relatie tussen deeltjesgrootte en methaan Sorption capaciteit in leisteen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-02T13:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 23 s
Description: Leer hoe deeltjesgrootte de methaansorptiecapaciteit van leisteen beïnvloedt met behulp van een gravimetrische sorptie-analysator. Deze methode biedt nauwkeurige metingen voor optimalisatie van schaliegaswinning.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Een heleboel bijstand werd verzorgd door ingenieur bende Chen en Tao Zhang. Dit werk werd financieel ondersteund door de grote staat onderzoek ontwikkeling programma van China (Grant No.2016YFC0600202) en de Geological Survey van China (CGS, Grant nr. DD20160183). Wij danken Anoniem reviewers voor hun constructieve opmerkingen die sterk verbeterd dit papier.

1. de monstervoorbereiding
<ol><li>
Karakterisering van het monster
	<ol>
<li>Het meten van de totale hoeveelheid organische koolstof (TOC) met behulp van een apparaat van de TOC (Zie Tabel van materialen) bij een temperatuur van 20 ° C en een relatieve vochtigheidsgraad van 65 procent (standaard GB/T 19145-2003).</li>
		<li>Uitvoeren van een meting van de reflectiecoëfficiënt vitrinite op gepolijste delen van de leisteen met behulp van een Microscoop fotometer (Zie Tabel van materialen).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Monster schoonmaken en breken Opmerking: Om te voorkomen dat de invloed van verschillende interne en externe factoren alsook de heterogeniteit van leisteen, zoveel mogelijk, selecteer een grote leisteen rock monster uit de oorspronkelijke horizontale strooisel voor dit experiment.<ol>
<li>Selecteer een grote leisteen rock monster (ongeveer 20 cm lang, 15 cm breed en 2 cm hoog) van het originele horizontale beddengoed.</li>
		<li>Reinig het monster en de verpletterende vaartuig met absorberend katoen, pincet en aceetaldehyde.</li>
		<li>Smash de grote originele horizontale leisteen beddingsample in kleine stukjes met een hamer, zodat het kan worden geplaatst in de resterende gas strakke grinder. De geschikte verpletterende tijd (ongeveer 3 min) kan worden gevonden door voorbereidende experimenten.</li>
		<li>Vervolgens het monster wordt gesorteerd in 20-40, 40-60, 60-80 en 80-100, 100-120 deelmonsters door eerste zeven deeltjes via een 100-120 maaswijdte, vervolgens een maaswijdte van 80-100, 60-80 mesh, 40-60 mesh en ten slotte de 20-40 Maas.</li>
		<li>Eventuele niet-conforme leisteen deeltjes te verwijderen. Zal er een paar afgedankte monsters (ongeveer 5 g) wanneer de verpletterende tijd is 3 min.</li>
		<li>Label elk monster als 20-40-1, 40-60-1, 60-80-1, 80-100-1, en 100-120-1 (dit is G1 in de Vertegenwoordiger resultaten).</li>
		<li>Herhaal de bovengenoemde bewerking met een ander monster (ongeveer 20 cm lang, 15 cm breed en 2 cm hoog; gebruik van een verschillende leisteen met een verschillende samenstelling of TOC) en maak een set van terugkerende experimenten voor contrast. Label elk monster als 20-40-2, 40-60-2, 60-80-2, 80-100-2, en 100-120-2 (G2 in de Vertegenwoordiger resultaten).</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. experimentele methoden
<ol><li>Laboratorium set-up
	<ol>
<li>Plaats de instrumenten in een rustige, trillingsvrij ruimte van een schone laboratorium met geen elektromagnetische interferentie. De temperatuur van het laboratorium moet 10-40 ° C. Opmerking: Het experiment wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur voor langere tijd (meerdere dagen).</li>
		<li>Gebruik wisselstroom op 230 V (±10%) en 50 Hz. Zorg ervoor dat elke wortel lijn voor de levering van de macht heeft een groter is dan 10 A stroom en veilig wordt behandeld met een voorsprong van de grond. Als het elektriciteitsnet slecht is, moet een extra voeding worden gebruikt.</li>
		<li>Het gebruik van gasflessen met hoge zuiverheid gas (niet minder dan 99,999%). Alle cilinders stevig vast.</li>
		<li>Als gevaarlijke gas wordt gebruikt in het experiment, ervoor zorgen dat het laboratorium beschikt over faciliteiten van ventilatie en uitlaat, samen met een gevaarlijk gas alarm apparaat. Regelmatig gebruik van zeepbellen te detecteren eventuele lekken uit de pijp verbindingen12.</li>
		<li>Vermijd direct zonlicht.</li>
	</ol></li>
	<li>Start van het instrument
	<ol>
<li>Zet de computer en start het hoofdprogramma.</li>
		<li>De cilinder openen en aanpassen aan de juiste output druk (pas de outgassing druk om 5-6 bar en de gasdruk van de cilinder naar ongeveer 70 bar).</li>
		<li>Het instrument inschakelen. Wanneer de koppeling-controller heeft zijn ingeschakeld, moet de knop te blijven in de OFF-positie. Open de olie bad en vacuümpomp macht.</li>
	</ol></li>
	<li>Lege meting
	<ol>
<li>Demonteren van het monster zwembad, plaats de emmer leeg schone monster binnen en de metalen Geleidebus installeren. Controleer de ZP/MP-koppeling en aanpassen aan de gepaste toestand.</li>
		<li>Controle van het saldo op de koppeling controller en schakelen naar alle posities in ZP/MP1/MP2. Observeer de veranderingen in de balans lezing en bevestigen dat de lezing is normaal en stabiel. Als de lezing onjuist of instabiel is, is het noodzakelijk om de niveaus op alle 4 poten van de vlakke kop, op basis van de situatie, of de positie van het boven- en onderlimiet van de schroef van de steun.</li>
		<li>De monster zwembad, temperatuur controle olie Bad jas en warmte isolatie cover worden geladen.</li>
		<li>De knop van de controller koppeling naar het ZP positie verplaatsen.</li>
		<li>Stel deze in op de lege meting-programma in de software.<ol>
<li>Klik voor het configureren van de meting, geef een titel, selecteert u gas 2 en andere vloeistof en selecteer vloeistof bad.</li>
			<li>Stel de temperatuur van het monster op 50 ° C, de maximale druk 70 bar, de druk stap tot en met 7, de oprit van de druk naar 2 bar/min en de vloeistof therm tot 50 ° C. Opmerking: Voor de blancobepaling, gebruik van N2 (aanbevolen) of He op de juiste druk (0 - 70 bar). Weeg de lege emmer. Wanneer de temperatuur is consistent met de experimentele temperatuur van adsorptie, de boot programma loopt, wat gewoonlijk 7-8 h duurt. Tot slot, de kwaliteit en het volume van de lege emmer kunnen verkregen worden handmatig als het klaar is (zie stap 2.8.1). Let op: 6 sets van bouten op de monster zwembad flens zijn ontmanteld met behulp van de interne zes-hoek moersleutel en vaste sleutel van het instrument. Merk op dat wanneer de laatste groep van bouten is verwijderd, het monster zwembad moet worden gehouden om te vermijden vallen.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Instrument balancing (indien nodig) Opmerking: Moet de operationele gang van het instrument een zachte, uniforme werking.<ol>
<li>De balans steun sterk niet doen schudden (het kan anders, het evenwicht kunnen verstoren) of de positie van het frame verplaatsen. Wanneer u een moersleutel, wees voorzichtig niet te kloppen de sensor traverse buis in de buurt van de flens uit positie.</li>
		<li>Wanneer het evenwicht wordt bevestigd, verplaatst u de ZP stand OFF.</li>
		<li>Controleer of de O-ring op de flens van het monster zwembad is geïnstalleerd. Vervang de O-ring als er ernstige schade of vervorming.</li>
		<li>Instellen van het monster zwembad verticaal, zodat de bovenste en onderste flenzen zijn verbonden, die voor de totale verticale staat zorgt.</li>
		<li>Installeer ten slotte 6 groepen van bouten.<ol>
<li>Gebruik een moersleutel vastmaken van de bouten, met behulp van een symmetrisch montagetoe-methode om ervoor te zorgen dat de verbinding van het gezicht van de flens strak en niet scheef is. De mate van de sluiting van de 6 groepen bouten moet zo consistent mogelijk13.</li>
			<li>Payattention het spiraal GLB onder de 6 groepen van bouten om te houden van elke rand uit de flens, om te voorkomen dat problemen bij het installeren van de achterste olie Bad jas.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Als met behulp van elektrische verwarming, isolatie terracotta installeren en repareren met een hoepel ring zonder een pakket van buiten isolatie katoen.</li>
		<li>Als olie bad Verwarming, installeert u de olie Bad jas vanaf de onderkant tot de monster-zwembad, tot de bovenkant en de bovenste flens plat zijn. Drie schroeven aan de onderkant vast de olie Bad jas in plaats te installeren.</li>
		<li>Controleren of de ZP/MP1/MP2-positie en de balans lezing normaal zijn, dan de knop van de controller koppeling naar het ZP-positie verplaatsen.</li>
	</ol></li>
	<li>Voorbewerken van de meting
	<ol>
<li>Demonteren van het monster zwembad en breng de monsterhoeveelheid in de steekproef vat. Controleer de ZP/MP-koppeling en pas ze aan de desbetreffende staat.</li>
		<li>Het laden van het monster zwembad en elektrische warmte isolatie cover.</li>
		<li>De knop van de controller koppeling naar het ZP positie verplaatsen.</li>
		<li>De boot-programma wordt automatisch uitgevoerd. De voorbehandeling programma in de software ingestelde. Klik voor het configureren van de meting, een titel, naam selecteren de vacuüm, de elektrische kachel, stel de temperatuur van het monster bij 150 ° C en de koppeling temperatuur 20 ° C en stel de duur op 600 min. Deze stap duurt meestal 10 h.</li>
	</ol></li>
	<li>Drijfvermogen meting
	<ol>
<li>Ontmanteling van de mantel van elektrische verwarming en installeer de temperatuur controle olie Bad jas en thermische isolatie cover, welke isadhesive.</li>
		<li>Het drijfvermogen meting programma start in de software en instellen van de oliebad verhitting temperatuur bij 50 ° C warmte voor ongeveer 4 h. 7 drukpunten zal worden verdeeld onder de maximale druk van 70 bar. De boot-programma wordt automatisch uitgevoerd. Opmerking: De meting van het drijfvermogen is hetzelfde als de lege meting. Let op: Trek het elektrische warmte macht levering gewricht voordat u verwijdert het gewricht temperatuur sensor op de bodem van het zwembad van het monster. Na het laden van het monster, vergeet niet om te controleren als de temperatuursensor wordt geplaatst.</li>
	</ol></li>
	<li>Adsorptie meting
	<ol>
<li>De sorptie meting programma in de software ingestelde. Start het programma en het zal automatisch worden uitgevoerd.</li>
		<li>Als het desorptie-proces nodig is, dit instellen in het programma van de meting sorption, houden de temperatuur van de vloeistof therm bij 50 ° C en 19 drukpunten instellen (bijvoorbeeld0, 10, 20, 40, 60, 80, 100, 150, 200, 250, 200, 150, 100, 80, 60, 40, 20, 10 en 0 bar). Vervolgens start het programma, die automatisch wordt uitgevoerd.</li>
		<li>De druk handmatig instellen, met behulp van een hydrofoor pomp, wanneer de gasdruk kan het bereiken van de ingestelde waarde automatisch. Let op: Na het einde van het experiment, het instrument zal automatisch uitlaat en de vacuümtoestand handhaven voor een periode van tijd. Het programma zal automatisch beëindigd, en alle van de kleppen wordt gesloten.</li>
	</ol></li>
	<li>Berekening
	<ol>
<li>Het systeem kan worden geselecteerd om automatisch te corrigeren de experimentele resultaten met behulp van de volgende beginselen. De relatie tussen de gewicht lezing, lade lezing monster drijfvermogen en sorptie drijfvermogen is gelijk aan10,11,12,13: mA = Δm - mSC - mS + (VSC VS + A) X p mA: massa van adsorptie gas; Δm: massa van balans lezen; mSC: massa van het monster lade (verkregen door lege meting); mS: massa van het monster (verkregen door meting van het drijfvermogen); VSC: hoeveelheid monster lade (verkregen door lege meting); VS: hoeveelheid monster (verkregen door meting van het drijfvermogen); A: volume van adsorptie gasmonster (verkregen door meting van de adsorptie); Ρ(p,T,y): dichtheid berekend op basis van de vergelijking van State of bepaald door meting.</li>
	</ol></li>
	<li>Voltooiing
	<ol>
<li>Sluit het programma af en sluit de computer. Sluit de experimentele gasfles.</li>
		<li>Als slechts een korte periode van stationair draaien verbinden, niet meer dan 3 dagen optreedt, stoppen de bevoegdheid tot het instrument, dat is niet nodig de toestand van de macht van elk systeem te handhaven. Wij stellen voor dat de knop van de controller koppeling wordt verplaatst naar de OFF-positie.</li>
		<li>Als het instrument worden gestopt voor een lange tijd moet, kan de macht van elk systeem worden uitgeschakeld. Voordat de koppeling controller macht is uitgeschakeld, moet de knop eerst worden verplaatst naar de OFF-positie. Bevestigen dat de lampjes van de lamp uit en de andere lichten zijn uit, en sluit vervolgens de controller macht.</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol><li>Strapoc, D., Mastalerz, M., Schimmelmann, A., Drobniak, A. <a target="_blank" href="https://pubs.er.usgs.gov/publication/70036337">Geochemical constraints on the origin and volume of gas in the New Albany Shale (Devonian-Mississippian), eastern Illinois Basin.</a> AAPG Bulletin. 94, 1713-1740 (2010).</li>
<li>Loucks, R. G., Ruppel, S. C. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/240743976_Mississippian_Barnett_Shale_Lithofacies_and_depositional_setting_of_a_deep-water_shale-gas_succession_in_the_Fort_Worth_Basin_Texas">Mississippian Barnett Shale: Lithofacies and depositional setting of a deep-water shale-gas succession in the Fort Worth Basin, Texas.</a> AAPG Bulletin. 91, 579-601 (2007).</li>
<li>Curtis, J. B. <a target="_blank" href="https://pubs.geoscienceworld.org/aapgbull/article-abstract/86/11/1921/39953/fractured-shale-gas-systems?redirectedFrom=fulltext">Fractured shale-gas systems.</a> AAPG Bulletin. 86, 1921-1938 (2002).</li>
<li>Montgomery, S. L., Jarvie, D. M., Bowker, K. A., Pallastro, R. M. <a target="_blank" href="https://pubs.er.usgs.gov/publication/70029077">Mississippian Barnett Shale, Fort Worth basin, north-central Texas: Gas-shale play with multitrillion cubic foot potential.</a> AAPG Bulletin. 89, 155-175 (2005).</li>
<li>Jia, C. Z., Zheng, M., Zhang, Y. F. Unconventional hydrocarbon resources in China and the prospect of explora exploration and development. Petroleum Exploration and Development. 39 (2), 129-136 (2012).</li>
<li>Hou, Y. G., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876380414600331">Effect of pore structure on methane sorption potential of shales.</a> Petroleum Exploration and Development. 41 (2), 272-281 (2014).</li>
<li>Chalmers, G. R., Bustin, R. M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166516206000942">The organic matter distribution and methane capacity of the lower cretaceous strata of northeastern British Columbia, Canada.</a> International Journal of Coal Geology. 70 (1-3), 223-239 (2007).</li>
<li>Kang, Y. L., et al. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/316511607_Effect_of_particle_size_on_methane_sorption_capacity_of_shales">Effect of particle size on methane sorption capacity of shales.</a> Natural Gas Geoscience. 28 (2), 272-279 (2017).</li>
<li>Wang, R., et al. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/281952349_Adsorption_influence_factors_and_characteristics_of_adsorption_isotherm_curve_for_shale_to_methane">Adsorption influence factors and characteristics of adsorption isotherm for shale to methane.</a> Natural Gas Geoscience. 26 (3), 580-591 (2015).</li>
<li>Ruppel, T. C. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0016236174900027">Adsorption of methane on dry coal at elevated pressure.</a> Fuel. 53, 152-162 (1974).</li>
<li>Zhang, G. D., Han, Y. K., He, Z. P., Gao, X. Y., Chen, H. Z. The sample particle size on the adsorption capacity of the experimental study on the effect of shale gas. Exploration and Development. 6, 110-116 (2016).</li>
<li>Ross, D. J., Bustin, R. M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236107001202">Impact of mass balance calculations on adsorption capacities in microporous shale gas reservoirs.</a> Fuel. 86 (17), 696-706 (2007).</li>
<li>Gasparik, M., et al. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ef300405g">High-pressure methane sorption isotherms of black shales from The Netherlands.</a> Energy & Fuels. 26 (8), 4995-5004 (2012).</li>
<li>Ji, L. M., Luo, P. <a target="_blank" href="http://www.nggs.ac.cn/EN/abstract/abstract2851.shtml">Effect of sample size on volumetric determination of methane adsorption in clay minerals.</a> Natural Gas Geoscience. 23 (3), 535-549 (2012).</li>
<li>Wang, S., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264817213000627">The methane sorption capacity of Paleozoic shales from the Sichuan Basin, China.</a> Marine and Petroleum Geology. 44 (3), 112-119 (2013).</li>
<li>Zhang, X. D., Sang, S. X., Qin, Y. <a target="_blank" href="http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-ZGKD200504005.htm">Isotherm adsorption of coal samples with different grain size.</a> Journal of China University of Mining and Technology. 34, 427-432 (2005).</li>
<li>Wang, Z. X., et al. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/287031680_A_discussion_on_the_structural_deformation_and_oilgas_traps_on_the_western_side_of_the_Xuefeng_Mountain">A discussion on the structural deformation and oil/gas traps on the western side of the Xuefeng Mountain.</a> Geological Bulletin of China. 31 (11), 1812-1825 (2012).</li>
<li>Xu, Z. Y., Liang, X., Wang, X. W. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/310487681_Controlling_factors_for_shale_gas_sweet_spots_distribution_in_the_Upper_Yangtze_region_A_case_study_of_the_Upper_Ordovician_Wufeng_Fm-Lower_Silurian_Longmaxi_Fm_Sichuan_Basin">Controlling factors for shale gas sweet spots distribution in the Upper Yangtze region: a case study of the Upper Ordovician Wufeng Fm-Lower Silurian Longmaxi Fm, Sichuan Basin.</a> Natural Gas Industry. 36 (9), 35-43 (2016).</li>
<li>Chalmers, G. L., Bustin, R. M. <a target="_blank" href="https://pubs.geoscienceworld.org/cspg/bcpg/article-abstract/56/1/1/58005/lower-cretaceous-gas-shales-in-northeastern?redirectedFrom=fulltext">Lower cretaceous gas shales in northeastern British Columbia, Part I: geological controls on methane sorption capacity.</a> Bulletin of Canadian Petroleum Geology. 56 (1), 1-21 (2008).</li>
<li>Tan, J. Q., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236114003159">Shale gas potential of the major marine shale formations in the Upper Yangtze Platform, South China, Part II: methane sorption capacity.</a> Fuel. 129 (4), 204-218 (2014).</li>
<li>Zhao, Y. J., et al. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/285940652_Study_of_impact_factors_on_shale_gas_adsorption_and_desorption">Study of impact factors on shale gas adsorption and desorption.</a> Natural Gas Geoscience. 25 (6), 940-946 (2014).</li>
<li>Xue, H. Q., et al. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/288404006_Adsorption_capability_and_aperture_distribution_characteristics_of_shales_Taking_the_Longmaxi_Formation_shale_of_Sichuan_Basin_as_an_example">Adsorption capability and aperture distribution characteristics of shales: taking the Longmaxi Formation shale of Sichuan Basin as an example.</a> Acta Petrolei Sinca. 34 (5), 826-832 (2013).</li>
<li>U.S. Shale Gas: An Unconventional Resource. Unconventional Challenges. Halliburton Energy Services. , Halliburton. Houston, TX. (2008).</li>
<li>Zhang, L. H., et al. Adsorption capacity and controlling factors of the Lower Silurian Longmaxi Shale Play in southern Sichuan Basin. Natural Gas Industry. 34 (12), 63-69 (2014).</li>
<li>Gasparik, M., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166516213001584">Geological controls on the methane storage capacity in organic-rich shales.</a> International Journal of Coal Geology. 123 (2), 34-51 (2014).</li>
<li><a target="_blank" href="https://www.eia.gov/analysis/studies/worldshalegas/pdf/overview.pdf">Technically Recoverable Shale Oil and Shale Gas Resources: An Assessment of 137 Shale Formations in 41 Countries Outside the United States.</a> U.S. Energy Information Administration. , EIA. Washington, DC. (2013).</li>
<li>Gao, H. Q., et al. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/287787137_Isotherm_adsorption_characteristic_of_marine_and_continental_shale_and_its_controlling_factors">Isotherm adsorption characteristic of marine and continental shale and its controlling factors.</a> Natural Gas Geoscience. 24 (6), 1290-1297 (2013).</li>
<li>Josh, M., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920410512000411">Laboratory characterization of shale properties.</a> Journal of Petroleum Science and Engineering. 88-89 (2), 107-124 (2012).</li>
<li>Li, W. G., et al. A new model for shale adsorption gas amount under a certain geological condition of temperature and pressure. Natural Gas Geoscience. 23 (4), 791-796 (2012).</li>
<li>Robens, E., Keller, J. U., Massen, C. H., Staudt, R. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1023/A:1010195013633">Sources of error in sorption and density measurements.</a> Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 55, 383-387 (1999).</li>
<li>Keller, J. U., Stuart, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKeller%2C+JU+%22Gas+Adsorption+Equilibria%3A+Experimental+Methods+and+Adsorptive+Isotherms%22">Gas Adsorption Equilibria: Experimental Methods and Adsorptive Isotherms</a>. , Springer. New York, NY. (2005).</li>
<li>Ji, W. M., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166516214001918">Geological controls and estimation algorithms of lacustrine shale gas adsorption capacity: A case study of the Triassic strata in the southeastern Ordos Basin, China.</a> International Journal of Coal Geology. 134-135 (1), 61-73 (2014).</li>
<li>Liang, M. L., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236117301825">Evolution of pore structure in gas shale related to structural deformation.</a> Fuel. 197, 310-319 (2017).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

In dit experiment gebruikte materialen worden weergegeven in de Tabel van materialen. Voordat het monster zwembad wordt verwijderd, bevestigd moet worden dat de temperatuur en de druk in het monster zwembad normale druk en bij normale temperatuur zijn; anders bestaat het gevaar voor letsel. Als de temperatuur te hoog is, wachten tot de temperatuur daling en vervolgens removethe monster zwembad. Als de druk te hoog of te laag is, handmatig instellen van de luchtdruk op de software en het gebruik van een i...

Leisteen is een rots van de klei met een dunne plaat van beddengoed structuur, dat als zowel een leisteen gas bron rots en een reservoir fungeert. Leisteen heeft een sterke anisotropie bestaande uit - en micron-nanoschaal poriën, en graptoliet fossielen zijn algemeen erkende1,2,3.
Leisteen gas is commercieel worden geëxploiteerd in de Yangtze-plaat, Zuid-China. Als een onconventionele gassysteem dat als zowel een bron rots en een reservoir voor methaan fungeert, is leisteen gas afgeleid van het organisch materiaal binnen de shale t/m biogene en/of thermogene processen4,5. Aardgas winkels in reservoirs zijn in één van drie vormen: vrij gas in de poriën en fracturen, geadsorbeerde gas op het oppervlak van organische of anorganische mineralen en opgeloste gas in bitumen en water6,7. Eerdere studies suggereren dat geadsorbeerde gas is goed voor 20-85% van het totale gas in leisteen formaties6. Daarom is onderzoek naar de capaciteit van de adsorptie van leisteen en haar controlerende factoren zijn belangrijk om de exploratie en ontwikkeling van leisteen gas resource.
Het vermogen van de adsorptie methaan van leisteen is algemeen erkend als aanzienlijk variëren met de temperatuur, druk, vochtigheid, looptijd, minerale samenstelling, organisch materiaal en specifieke oppervlakte1,4,5 ,6,7; en vorige studies hebben bevestigd dat een grotere en duidelijkere correlatie tussen externe factoren zoals temperatuur, druk en vochtigheid en methaan adsorptie.
Echter, studies over de correlatie tussen intrinsieke factoren zoals deeltjesgrootte en adsorptie van methaan zijn controversieel. Kang en Ji suggereren dat de capaciteit van de adsorptie methaan van de dezelfde verhogingen van de monsters van de leisteen met een afname van de deeltje grootte8,14, overwegende dat Rupple en Zhang de relevantie tussen de deeltjesgrootte en adsorptie geloven beperkt wordt gebaseerd op de isothermische adsorptie curven9,10,11. Daarnaast, zonder normen voor een leisteen gas adsorptie evaluatie protocol, laboratoria in China meestal gelden de kolen adsorptie evaluatie protocollen voor de beoordeling van de leisteen gas adsorptie. Om te verduidelijken van de relatie tussen deeltjesgrootte en adsorptie, evenals het onderzoeken van een toekomstige exploratie-zone, verkregen we leisteen monsters uit de dikke mariene leisteen deposito's van de Wuling Sag in de bovenplaat van de Yangtze. Een gravimetrische sorptie analyzer werd toegepast om uit te voeren van de isotherm adsorptie experimentand verkrijgen de relatie tussen deeltjesgrootte en adsorptie.
Het volumetrisch en gravimetrisch methoden worden de belangrijkste gebruikt om te testen de isothermische adsorptie van leisteen. Volume is de belangrijke parameter van de volumetrische methode, die gemakkelijk wordt beïnvloed door de temperatuur en druk12,13,14. Vanwege de onzekerheid in de foutenanalyse leidt de cumulatieve voortplanting in directe metingen met behulp van de volumetrische methode voor de berekening van de adsorptie bedragen tot een grote fout in de meetresultaten, waardoor er een abnormale adsorptie-isotherm14 ,15. Vergeleken met de volumetrische methode, meststoffen gravimetrische methode minder parameters vereist en resulteert in kleinere fouten: omdat de massa wordt behouden, het gewicht en de massa van de gravimetrische methode worden niet beïnvloed door de temperatuur en druk van12. Het wordt beschouwd als een meer wetenschappelijke en accurate methode voor het meten van theadsorption bedrag van adsorptie op dit moment.
Een gravimetrische sorptie analyzer wordt gebruikt in dit experiment, dat heeft een maximale druk van 70 MPa testen (700 bar) en een temperatuur van 150 ° C. De temperatuur en de druk gegenereerd door oudere apparaten zijn te laag toaccurately simuleren de temperatuur en de druk van de diepe ondergrondse formatie. De sleutel tot het gebruik van een sorptie analyse apparaat is het bereiken van het evenwicht van de magnetische ophanging voor nauwkeurig het gewicht van het monstermateriaal, met een nauwkeurigheid van 10 µg. Het apparaat neemt een circulerende olie bad verwarmen en de temperatuurbereik kan worden gecontroleerd voor een lange tijd te binnen 0,2 ° C. De nauwkeurigheid van een oude apparaat is laag, en dus de fout zou groter zijn dan die verkregen met nieuwere instrumenten. De experimentele bewerkingen worden uitgevoerd met de software die door het apparaat worden geleverd. Het werkende systeem zal regelmatig worden bijgewerkt om ervoor te zorgen dat de analyse ligt dicht bij de werkelijke ondergrondse omstandigheden12.
Een evenwicht van de magnetische ophanging (MSB) wordt gebruikt in meststoffen gravimetrische methode voor het testen van de isothermische adsorptie van methaan van leisteen zonder direct contact tussen het monster en de apparatuur, in normale temperatuur en druk. Het monster wordt geplaatst in de meet-poule, waarin het gewicht van het monster kan worden doorgegeven aan het evenwicht door middel van een schorsing van de contactloze mechanisme12,13te koppelen. Onder het evenwicht is er een zwevende magneet, aangestuurd door een speciaal ontworpen controller waarmee de vrije ophanging van de permanente magneet hieronder. De permanente magneet verbindt de positie sensor en de monsterhouder met het frame van de koppeling. De functie van het frame van de koppeling is het koppelen of loskoppelen van de monsterrecipiënt op de permanente magneet schorsing staaf14,15,16.
Onze gemeten monsters zijn zwarte leisteen van de organische-rijke gestort in mariene facies van de vorming van de lange Maxi, lagere Silurische in de Daozhen, provincie Guizhou. De onderzoekruimte is in de Wuling Sag, bovenplaat Yangtze, die wordt begrensd door de Sichuan Basin naar het noordwesten en de Xuefeng berg tektonische zone het zuidwesten17. De Wuling Sag is een structurele overdracht en de overgangszone tussen de Sichuan Basin en de Xuefeng berg tektonische zone, die ondiep-diepzeesoorten plank deposito's te ontvangen, en mariene zwarte leisteen werd algemeen ontwikkeld tijdens de vroege Siluur; de sag werd vervolgens sterk gesuperponeerd door tektonische gebeurtenissen zoals de beweging van de Indo-China, Yanshan beweging en beweging van de Himalaya, die gevormd multistage plooien, fouten en unconformities18. De marine zwarte leisteen in de Wuling Sag is sterk beïnvloed door de complexe geologische omstandigheden, die gevormd van leisteen gasreserves. De vering is als een structurele overdracht zone, de sweet spot voor leisteen gasexploratie, dat wordt gekenmerkt door een zwakkere vervorming, betere leisteen gas generatie en behoud bepalingen en een betere natuurlijke fractuur matching van de vallen19.
Hogedruk sorptie metingen worden uitgevoerd op basis van een gestandaardiseerde procedure met de begeleiding van het isothermische adsorptie apparaat protocol, dat op uitvoerig heeft uitgewerkt in verschillende publicaties10,11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16. de isothermische adsorptie experimenten werden voltooid in de sleutel laboratorium van schalieolie en de Gas-onderzoek en de evaluatie van de Chinese Academie voor Geowetenschappen. Een gravimetrische meting uitgevoerd met een magnetische ophanging evenwicht (MSB) wordt uitgevoerd in vier stappen: een lege meting, voorbewerken, een drijfvermogen meting en een meting van het adsorptie en desorptie (Figuur 1, Figuur 2).

<table><tbody><tr><td>XRF D8 DISCOVER X-Ray diffractometer</td><td>Brook,Duitsland</td><td>204458</td><td>Voor mineralogie X-ray diffractie</td></tr><tr><td>EBSD drie-elementen integratiesysteem met spectrum&nbsp;</td><td>EDAX,VS</td><td>Trident XM4</td><td>Voor nanoscale beeldvorming (SEM)</td></tr><tr><td>Kwikinjectie capillaire druk (MICP)</td><td>VS micromeritics Instrument bedrijf</td><td>AutoPore IV 9520</td><td>Voor de onderdompeling methode om macroporiën (Porositeit) te meten</td></tr><tr><td>Stikstofgas adsorptie bij lage temperatuur</td><td>VS micromeritics Instrument bedrijf</td><td>ASAP2460/2020</td><td>Voor de lage druk stikstofgas adsorptie om mesoporiën en microporiën (BET) te meten</td></tr><tr><td>Finnigan MAT-252 massaspectrometer</td><td>ThermoFinnigan,VS</td><td>TRQ/Y2008-004</td><td>Voor C isotoop</td></tr><tr><td>LECO CS-230 analyzer&nbsp;</td><td>Research Institute of Petroleum Exploration and Development</td><td>617-100-800</td><td>TOC apparaat</td></tr><tr><td>3Y-Leica MPV-SP fotometer microfotometrisch systeem&nbsp;</td><td>Leica,Duitsland</td><td>M090063016</td><td>Ro apparaat</td></tr><tr><td>Magnetische slingerbalans isotherme adsorptie analyzer</td><td>Rubotherm,Duitsland</td><td>2015-1974CHN</td><td>Voor methaan adsorptie testen</td></tr><tr><td>Zeef(20/40/60/80/100/120mesh)</td><td>Sinopharm Chemical Reagent Beijing Co.Ltd</td><td>200*50GB6003.102012</td><td>Gebaten om monsters te screenen</td></tr><tr><td>Absorbeerbare watten, hamer, pincetten en aceetaldehyde</td><td>Sinopharm Chemical Reagent Beijing Co.Ltd</td><td>standaard</td><td>Gebaten om materialen schoon te maken</td></tr><tr><td>Restgas dichte grinder</td><td>Nantong Huaxing Petroleum Instrument Co., Ltd</td><td>TY2013000237</td><td>Sample smasher</td></tr></tbody></table>

experimentele studie van de relatie tussen deeltjesgrootte en methaan sorption capaciteit in leisteen

Experimental Study of the Relationship Between Particle Size and Methane Sorption Capacity in Shale

De hoeveelheid geadsorbeerde leisteen gas is een belangrijke parameter gebruikt in leisteen gas resource evaluatie en de selectie van het gebied van de doelgroep, en het is ook een belangrijke standaard voor de beoordeling van de waarde van de mijnbouw van leisteen gas. Momenteel zijn de studies over de correlatie tussen deeltje grootte en methaan adsorptie controversieel. In deze studie wordt een isothermische adsorptie-apparaat, de gravimetrische sorptie-analyzer, gebruikt voor het testen van de capaciteit van de adsorptie van verschillende deeltjesgrootte in leisteen om te bepalen van de relatie tussen de deeltjesgrootte en de capaciteit van de adsorptie van leisteen. Thegravimetric methode minder parameters vereist en betere resultaten in termen van nauwkeurigheid en consistentie dan methoden zoals de volumetrische methode. Gravimetrische metingen worden uitgevoerd in vier stappen: een lege meting, voorbewerken, een drijfvermogen meting en adsorptie en desorptie metingen. Gravimetrische meting wordt momenteel beschouwd als een meer wetenschappelijke en accurate methode voor het meten van de hoeveelheid adsorptie; echter, het is tijdrovend en vereist een strikte meettechniek. Een magnetische ophanging evenwicht (MSB) is de sleutel tot het controleren van de nauwkeurigheid en consistentie van deze methode. Onze resultaten tonen aan dat adsorptie capaciteit en deeltjesgrootte zijn gecorreleerd, maar niet een lineaire correlatie, en de adsorptions in deeltjes gezeefd in 40-60 en 60-80 mazen zijn vaak groter. Wij stellen voor dat de maximale adsorptie die overeenkomt met de grootte van de deeltjes ongeveer 250 µm (60 mesh) in de leisteen gas breken is.

<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57705/57705fig1.jpg"> Figuur 1 : Experimentele opstelling voor gravimetrische gas adsorptiepercentage bij hoge temperaturen en drukken. Deze afbeelding ziet u de set-up voor de isothermische adsorptiekinetiek-experiment: (een) de olie bad Verwarming apparaat voor het vloeistof bad; (b) de elektrische verwarming apparaat voor de elektrische verwarmi...

We gebruiken een isothermische adsorptie-apparaat, de gravimetrische sorptie analyzer, voor het testen van de capaciteit van de adsorptie van verschillende deeltjesgrootte van leisteen, om te achterhalen van de relatie tussen deeltjesgrootte en de capaciteit van de adsorptie van leisteen.

Experimentele studie van de relatie tussen deeltjesgrootte en methaan Sorption capaciteit in leisteen

The amount of adsorbed shale gas is a key parameter used in shale gas resource evaluation and target area selection, and it is also an important standard ...

Deze methode kan helpen om belangrijke vragen in het schaliegasveld te beantwoorden over de relatie tussen deeltjesgrootte en de adsorptiecapaciteit van schalie. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat de gravimetrische methode minder parameters vereist en betere resultaten oplevert in termen van nauwkeurigheid en simulatie van de werkelijke ondergrondse structuur. Schakel eerst de computer van de magnetische suspensiebalans in en start de controller voor magnetische suspensiekoppeling.Open de gas-twee heliumcilinder en stel deze grof af op de juiste uitgangsdruk met de regelklep. Controleer vervolgens of de knop van de controller voor magnetische suspensiekoppeling op de positie Uit staat. Schakel vervolgens de temperatuurregelaar van het instrument, de oliebadverwarmer en de vacuümpomp in.Schakel de koppelingscontroller naar de nulpuntpositie, wacht een tot twee minuten en controleer of de aflezingen normaal en stabiel zijn. Controleer de meetpuntposities op dezelfde manier. Stel vervolgens de controller in op de nulpuntpositie.Start de systeembeheersoftware. Selecteer het programma voor lege meting en open het configuratievenster. Noem de meting, selecteer gas twee o

experimental-study-relationship-between-particle-size-methane

Research

JoVE Journal

Environment

Milieu

We presenteren een protocol voor het meten van de thermische eigenschappen van synthetische, hydraathoudende sedimentmonsters bestaande uit zand, water, methaan en methaanhydraat.

Protocol voor het meten van de thermische eigenschappen van een onderkoelde synthetische zand-water-gas-methaanhydraat Sample

We hebben een nieuw volledig stroom monsternemingssysteem (FFS) ontworpen, ontwikkeld en geïmplementeerd voor de kwantificering van methaanemissies en broeikasgassen vanuit de gehele aardgasvoorzieningsketen.

Ontwerp en gebruik van een Full Flow Sampling System (FFS) voor de kwantificering van methaan emissies

Een protocol voor gasadsorptiemetingen bij hoge temperatuur en hoge druk op zeoliet H-ZSM-5 met behulp van een adsorptiemeetapparaat gebaseerd op een langatate kristallen microbalans wordt gepresenteerd. Voorafgaand aan de adsorptiemetingen wordt de synthese van zeoliet H-ZSM-5 op de langatate kristallen microbalans sensor gedemonstreerd door middel van de stoom-geassisteerde kristallisatie (SAC) methode.

Adsorption Device basis van een Langatate kristal microbalans voor hoge temperatuur hoge druk gas adsorptie in zeoliet H-ZSM-5

Een protocol is ontwikkeld voor het meten van de gassen, geuren en nutriënten compositie in lab-scaled bedden mest packs, die kan worden gebruikt voor het bestuderen van manieren ter verbetering van de kwaliteit van de lucht in commerciële vee-faciliteiten met behulp van deep-bedden mest packs.

Lab-maquette te evalueren van de geur en de gasconcentraties uitgestoten door Deep bedden Pack mest

Wij rapporteren hier de synthese en de karakterisering van de bestelde Nanoporeuze koolstof (met een 4.6 poriegrootte van nm) en de SBA-15 (met een 5.3 poriegrootte van nm). Het werk beschrijft het oppervlak en textuur eigenschappen van moleculaire zeven nanoporeuze, hun bevochtigbaarheid en het smeltende gedrag van D2O beperkt in de materialen.

Oppervlakte-eigenschappen van gesynthetiseerde nanoporeuze koolstof en siliciumdioxide Matrices

Dit protocol demonstreert hoe een Briket monster voor te bereiden en een uniaxiaal compressie experiment uit te voeren met een Briket in verschillende co2 -drukken met behulp van een gevisualiseerd en constant volume-gasmassief koppelings testsysteem. Het is ook bedoeld om veranderingen te onderzoeken in termen van de fysische en mechanische eigenschappen van kolen, geïnduceerd door CO2 -adsorptie.

Een Uniaxiaal compressie-experiment met CO2-dragende kolen met behulp van een gevisualiseerd en constant volume-Gasmassief koppelings testsysteem

De eerste stap in het begrijpen van biomolecule-anorganische vaste fase interactie is het onthullen van fundamentele fysisch-chemische constanten die kunnen worden geëvalueerd door het vaststellen van adsorptie isothermen. Adsorptie uit de vloeibare fase wordt beperkt door kinetiek, oppervlaktecapaciteit, pH en concurrerende adsorptie, die allemaal voorzichtig moeten worden overwogen voordat u een adsorptie-experiment instelt.

Studie van korte peptide adsorptie op oplossing verspreidanannnanodeeltjes met behulp van uitputting methode

We beschrijven een methode om gashydraat te vormen op sessiesle waterdruppels om de effecten van verschillende remmers, promotors en substraten op de morfologie van het hydraatkristal te bestuderen.

Methaanhydraatkristallisatie op Sessile Waterdruppels

Dit werk heeft tot doel de ontwikkeling te vergemakkelijken van gestandaardiseerde technieken voor het impregneren of enten van geamineerde verbindingen op silicasubstraten, die vaak breed worden beschreven in de literatuur. Specifieke hoeveelheden oplosmiddel, substraat, aminen en de waarden van andere belangrijke experimentele parameters zullen in detail worden besproken.

Een synthetische methodologie voor het bereiden van geïmpregneerde en geënte silicacomposieten op basis van amine voor koolstofafvang

Accuraatheid en precisie van de technieken die worden gebruikt om methaanemissies van herkauwende dieren te meten, zijn van cruciaal belang voor het succes van inspanningen om broeikasgasemissies te verminderen. Dit manuscript beschrijft de principes en werking van een geautomatiseerd systeem om methaan- en kooldioxidemassastroom uit de adem van herkauwende dieren te bewaken.

Het gebruik van een Automated System (GreenFeed) naar Enterisch methaan en kooldioxide emissies van herkauwers Monitor

Leer hoe deeltjesgrootte de methaansorptiecapaciteit van leisteen beïnvloedt met behulp van een gravimetrische sorptie-analysator. Deze methode biedt nauwkeurige metingen voor optimalisatie van schaliegaswinning.

Experimentele studie van de relatie tussen deeltjesgrootte en methaan Sorption capaciteit in leisteen

Meer video's verkennen