Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Environment
Click here for the English version

Environment

शेल में कण आकार और मीथेन Sorption क्षमता के बीच संबंधों का प्रायोगिक अध्ययन

Published: August 2, 2018 doi: 10.3791/57705
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1
1Institute of Geomechanics/Key Lab of Shale Oil and Gas Geological Survey, Chinese Academy of Geological Sciences

Summary

हम एक इज़ोटेर्माल सोखना तंत्र का उपयोग करते हैं, gravimetric sorption विश्लेषक, शेल के विभिन्न कण आकारों की सोखना क्षमता का परीक्षण करने के लिए, कण आकार और शेल की सोखना क्षमता के बीच संबंध का पता लगाने के लिए.

Abstract

adsorbed शेल गैस की मात्रा शेल गैस संसाधन मूल्यांकन और लक्ष्य क्षेत्र चयन में उपयोग की जाने वाली एक प्रमुख पैरामीटर है, और यह शेल गैस के खनन मूल्य के मूल्यांकन के लिए भी एक महत्वपूर्ण मानक है । वर्तमान में, कण आकार और मीथेन सोखना के बीच संबंध पर अध्ययन विवादास्पद रहे हैं । इस अध्ययन में, एक इज़ोटेर्माल सोखना उपकरण, gravimetric sorption विश्लेषक, के कण आकार और सोखना की क्षमता के बीच संबंध निर्धारित करने के लिए शेल में विभिन्न कण आकार की सोखना क्षमता का परीक्षण करने के लिए प्रयोग किया जाता है । Thegravimetric विधि कम मापदंडों की आवश्यकता है और सटीकता और volumetric विधि जैसे तरीकों की तुलना में स्थिरता के मामले में बेहतर परिणाम पैदा करता है । Gravimetric माप चार चरणों में किया जाता है: एक रिक्त माप, प्रक्रिया, एक उछाल माप, और सोखना और desorption माप. Gravimetric माप वर्तमान में सोखना की मात्रा को मापने की एक अधिक वैज्ञानिक और सही तरीका माना जाता है; हालांकि, यह समय लेने वाली है और एक सख्त मापने तकनीक की आवश्यकता है । एक चुंबकीय निलंबन संतुलन (MSB) सटीकता और इस पद्धति की निरंतरता की पुष्टि करने के लिए कुंजी है । हमारे परिणाम बताते है कि सोखना क्षमता और कण का आकार, लेकिन एक रैखिक सहसंबंध नहीं है, और ४०-६० और ६०-८० जाल में छलनी कणों में adsorptions बड़ा हो जाते हैं । हम प्रस्ताव है कि अधिकतम सोखना कण के आकार के लिए इसी लगभग २५० µm (६० मेष) में शेल गैस fracturing है ।

Introduction

शेल एक मिट्टी रॉक बिस्तर संरचना है, जो दोनों एक शेल गैस स्रोत रॉक और एक जलाशय के रूप में कार्य करता है की एक पतली चादर के साथ है । शेल एक मजबूत नैनो से मिलकर anisotropy है और माइक्रोन पैमाने pores, और graptolite जीवाश्मों सामांयतः1,2,3मांयता प्राप्त है ।

शेल गैस ज्यांग प्लेट, दक्षिणी चीन में व्यावसायिक रूप से शोषण किया जाता है । एक अपरंपरागत गैस प्रणाली है कि दोनों एक स्रोत रॉक और मीथेन के लिए एक जलाशय के रूप में कार्य करता है के रूप में, शेल गैस biogenic और/या thermogenic प्रक्रियाओं4,5के माध्यम से शेल के भीतर कार्बनिक पदार्थ से व्युत्पंन है । जलाशयों में प्राकृतिक गैस भंडार तीन रूपों में से एक में हैं: मुफ्त गैस pores और भंग में, कार्बनिक पदार्थ या अकार्बनिक खनिजों की सतह पर adsorbed गैस, और कोलतार और पानी6,7में भंग गैस । पिछले अध्ययनों से पता चलता है कि शेल संरचनाओं में कुल गैस का 20-85% के लिए adsorbed गैस खातों6। इसलिए, शेल की सोखना क्षमता और इसके नियंत्रण कारकों पर अनुसंधान शेल गैस संसाधन के अंवेषण और विकास के लिए महत्वपूर्ण हैं ।

शेल की मिथेन सोखना क्षमता को व्यापक रूप से पहचाना गया है क्योंकि तापमान, दबाव, आर्द्रता, परिपक्वता, खनिज संरचना, कार्बनिक पदार्थ, और विशिष्ट सतह क्षेत्रफल1,4,5 के साथ बदलती है । ,6,7; और पिछले अध्ययनों से तापमान, दबाव, और आर्द्रता और मीथेन सोखना जैसे बाहरी कारकों के बीच एक बड़ा और स्पष्ट संबंध की पुष्टि की है ।

हालांकि, कण आकार और मीथेन सोखना जैसे आंतरिक कारकों के बीच संबंध पर अध्ययन विवादास्पद रहे हैं । कांग और जी सुझाव है कि एक ही शेल नमूनों की मीथेन सोखना क्षमता कण आकार8,14में कमी के साथ बढ़ जाती है, जबकि Rupple और झांग का मानना है कि कण आकार और सोखना के बीच प्रासंगिकता सीमित है इज़ोटेर्माल सोखना घटता9,10,11के आधार पर । इसके अलावा, एक शेल गैस सोखना मूल्यांकन प्रोटोकॉल के लिए मानकों के बिना, चीन में प्रयोगशालाओं आमतौर पर शेल गैस सोखना के मूल्यांकन के लिए कोयला सोखना मूल्यांकन प्रोटोकॉल लागू होते हैं । कण आकार और सोखना के बीच संबंध को स्पष्ट करने के साथ-साथ एक भावी अन्वेषण क्षेत्र की जांच करने के लिए, हमने ऊपरी ज्यांग प्लेट में Wuling ̈सग की मोटी समुद्री शेल जमाराशियों से शेल नमूने प्राप्त किए । एक gravimetric sorption विश्लेषक इज़ोटेर्माल सोखना experimentand कण आकार और सोखना के बीच संबंध प्राप्त करने के संचालन के लिए लागू किया गया था ।

volumetric और gravimetric तरीकों में शेल की इज़ोटेर्माल सोखना का परीक्षण करने के लिए उपयोग की जाने वाली मुख्य विधियाँ हैं । मात्रा volumetric विधि है, जो आसानी से तापमान और दबाव12,13,14से प्रभावित है की कुंजी पैरामीटर है । त्रुटि विश्लेषण में अनिश्चितता के कारण, सोखना मात्रा की गणना करने के लिए volumetric विधि का उपयोग करते हुए सीधे माप में संचयी प्रोपेगेशन माप परिणामों में एक बड़ी त्रुटि के लिए लीड करता है, जिसके कारण एक असामान्य सोखना isotherm14 ,15. volumetric विधि के साथ तुलना में, gravimetric विधि कम पैरामीटर की आवश्यकता होती है और छोटी त्रुटियों में परिणाम: क्योंकि जन संरक्षित है, वजन और gravimetric विधि के द्रव्यमान का तापमान और दबाव12से प्रभावित नहीं कर रहे हैं । वर्तमान में सोखना की theadsorption मात्रा को मापने के लिए इसे अधिक वैज्ञानिक और सटीक विधि माना जाता है ।

एक gravimetric sorption विश्लेषक इस प्रयोग में प्रयोग किया जाता है, जो ७० MPa (७०० पट्टी) और १५० डिग्री सेल्सियस के तापमान का अधिकतम परीक्षण दबाव है । पुराने तंत्र द्वारा उत्पंन तापमान और दबाव भी कम कर रहे है toaccurately तापमान और गहरी भूमिगत गठन के दबाव अनुकरण । एक sorption विश्लेषण तंत्र का उपयोग करने के लिए कुंजी सही नमूना सामग्री वजन के लिए चुंबकीय निलंबन संतुलन तक पहुंच रहा है, 10 µ जी की सटीकता के साथ तंत्र एक परिसंचारी तेल स्नान हीटिंग मोड को गोद ले और तापमान रेंज ०.२ डिग्री सेल्सियस के भीतर करने के लिए एक लंबे समय के लिए नियंत्रित किया जा सकता है । एक पुराने तंत्र की सटीकता कम है, और इस प्रकार त्रुटि है कि नए उपकरणों के साथ प्राप्त की तुलना में बड़ा होगा । प्रायोगिक आपरेशनों उपकरण द्वारा प्रदान की सॉफ्टवेयर के साथ प्रदर्शन कर रहे हैं । ऑपरेटिंग सिस्टम नियमित रूप से विश्लेषण सुनिश्चित करने के लिए अद्यतन किया जाएगा वास्तविक भूमिगत शर्तों12के करीब है ।

एक चुंबकीय निलंबन संतुलन (MSB) gravimetric विधि में नमूना और उपकरणों के बीच सीधे संपर्क के बिना शेल के मीथेन इज़ोटेर्माल सोखना, सामान्य तापमान और दबाव में परीक्षण करने के लिए उपयोग किया जाता है । नमूना मापने पूल में रखा गया है, जिसमें नमूना का वजन एक गैर संपर्क निलंबन युग्मन तंत्र12,13के माध्यम से संतुलन को प्रेषित किया जा सकता है । शेष के तहत, वहां एक निलंबित चुंबक, एक विशेष रूप से डिजाइन नियंत्रक है कि नीचे स्थाई चुंबक के मुक्त निलंबन की अनुमति देता है द्वारा नियंत्रित है । स्थाई चुंबक स्थिति संवेदक और युग्मन फ्रेम के साथ नमूना कंटेनर जोड़ता है । युग्मन फ्रेम के समारोह में जोड़ा या कुछ स्थाई चुंबक निलंबन रॉड14,15,16के लिए नमूना कंटेनर के लिए है ।

हमारे मापा नमूनों काले कार्बनिक अमीर एक लंबी मैक्सी गठन के समुद्री मुखाकृति में जमा शेल, लोअर Silurian Daozhen, Guizhou प्रांत में हैं । अनुसंधान के क्षेत्र Wuling प्रसूता, ऊपरी ज्यांग प्लेट, जो दक्षिण पश्चिम और Xuefeng पर्वत विवर्तनिक क्षेत्र के लिए सिचुआन बेसिन द्वारा bordered है में है । Wuling सग एक संरचनात्मक हस्तांतरण और सिचुआन बेसिन और Xuefeng पर्वत विवर्तनिक क्षेत्र है, जो उथले गहरे समुद्र शेल्फ जमा प्राप्त के बीच संक्रमण क्षेत्र है, और समुद्री काले शेल व्यापक रूप से जल्दी Silurian के दौरान विकसित किया गया था; प्रसूता तो भारत-चीन आंदोलन, Yanshan आंदोलन, और हिमालय आंदोलन, जो multistage परतों का गठन, दोष, और unconform18की तरह विवर्तनिक घटनाओं के द्वारा जोरदार था । Wuling प्रसूता में समुद्री काले शेल काफी जटिल भूवैज्ञानिक शर्तों से प्रभावित किया गया है, जो शेल गैस भंडार का गठन । एक संरचनात्मक हस्तांतरण क्षेत्र के रूप में, प्रसूता शेल गैस की खोज के लिए मीठी जगह है, जो एक कमजोर विकृति की विशेषता है, बेहतर शेल गैस उत्पादन और संरक्षण की स्थिति, और जाल19के एक बेहतर प्राकृतिक फ्रैक्चर मिलान ।

उच्च दाब sorption मापन इज़ोटेर्माल सोखना तंत्र प्रोटोकॉल के मार्गदर्शन के साथ एक मानकीकृत प्रक्रिया पर आधारित है, जो व्यापक रूप से कई प्रकाशनों में10,11 पर सविस्तार किया गया है , 12 , 13 , 14 , 15 , 16. इज़ोटेर्माल सोखना प्रयोगों शेल तेल और गैस की जांच और मूल्यांकन की कुंजी प्रयोगशाला में चीनी अकादमी भूविज्ञान का पूरा किया गया । एक gravimetric मापन एक चुंबकीय निलंबन संतुलन (MSB) के साथ किया जाता है चार चरणों में की जाती है: एक रिक्त माप, प्रक्रिया, एक उछाल माप, और एक सोखना और desorption माप (चित्रा 1, चित्रा 2).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. नमूना तैयारी

  1. नमूना लक्षण वर्णन
    1. मापने कुल कार्बनिक कार्बन (toc) एक toc उपकरण का उपयोग ( सामग्री की तालिकादेखें) 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर और ६५% के सापेक्ष आर्द्रता (प्रति मानक GB/
    2. एक फोटोमीटर माइक्रोस्कोप का उपयोग कर शेल की पॉलिश वर्गों पर एक vitrinite चिंतनशील माप प्रदर्शन ( सामग्री की तालिकादेखें).
  2. नमूना सफाई और कुचल
    नोट: विभिन्न आंतरिक और बाह्य कारकों के प्रभाव से बचने के लिए और साथ ही शेल की सजातीयता जितना संभव हो, इस प्रयोग के लिए मूल क्षैतिज बिस्तर से एक बड़े शेल रॉक नमूने का चयन करें ।
    1. एक बड़े शेल रॉक नमूना का चयन करें (के बारे में 20 सेमी लंबी, 15 सेमी चौड़ा, और 2 सेमी उच्च) मूल क्षैतिज बिस्तर से ।
    2. नमूना और शोषक कपास, चिमटी, और एसीटैल्डिहाइड के साथ कुचल पोत को साफ ।
    3. एक हथौड़ा के साथ छोटे टुकड़ों में बड़े मूल क्षैतिज शेल beddingsample स्मैश, ताकि यह अवशिष्ट गैस तंग चक्की में रखा जा सकता है । उपयुक्त पेराई समय (लगभग 3 मिनट) प्रारंभिक प्रयोगों के माध्यम से पाया जा सकता है ।
    4. फिर, एक ८०-८० मेष के माध्यम से पहले sieving कणों द्वारा 20-40, ४०-६०, ६०-१००, १००-१२०, और १००-१२० उपनमूना में नमूना छलनी, तो एक ८०-१०० मेष, ६०-८० मेष, ४०-६० मेष, और अंत में 20-40 मेष ।
    5. किसी भी गैर-अनुरूपता वाले शेल कणों को छोड़ें । वहां कुछ खारिज नमूनों (लगभग 5 ग्राम) जब पेराई समय 3 मिनट है होगा ।
    6. प्रत्येक नमूने को 20-40-1, 40-60-1, 60-80-1, 80-100-1 और 100-120-1 के रूप में लेबल करें (यह प्रतिनिधि परिणामोंमें G1 है) ।
    7. एक और नमूना (के बारे में 20 सेमी लंबी, 15 सेमी चौड़ा, और 2 सेमी उच्च के साथ उपर्युक्त कार्रवाई दोहराएँ; एक अलग रचना या TOC के साथ एक अलग शेल का उपयोग करें) और इसके विपरीत के लिए दोहराने प्रयोगों का एक सेट बनाने के लिए । प्रत्येक नमूने को 20-40-2, 40-60-2, 60-80-2, 80-100-2 और 100-120-2 (G2 के प्रतिनिधि परिणामोंमें) के रूप में लेबल करें.

2. प्रायोगिक तरीके

  1. प्रयोगशाला सेट-अप
    1. कोई विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के साथ एक स्वच्छ प्रयोगशाला के एक शांत, कंपन मुक्त क्षेत्र में उपकरणों प्लेस । प्रयोगशाला का तापमान 10-40 डिग्री सेल्सियस होना चाहिए ।
      नोट: प्रयोग समय की विस्तारित अवधि (कई दिनों) के लिए कमरे के तापमान पर आयोजित किया जाएगा ।
    2. २३० वी (± 10%) और ५० हर्ट्ज पर बारी वर्तमान का प्रयोग करें । हर जड़ बिजली की आपूर्ति लाइन सुनिश्चित एक से अधिक 10 एक वर्तमान है और एक जमीन का नेतृत्व के साथ सुरक्षित रूप से संभाला है । यदि पावर ग्रिड खराब है, तो एक अतिरिक्त बिजली की आपूर्ति का उपयोग किया जाना चाहिए ।
    3. उच्च शुद्धता गैस के साथ गैस सिलेंडर का उपयोग करें (कम नहीं ९९.९९९%) । सभी सिलेंडर मजबूती से ठीक करें ।
    4. यदि खतरनाक गैस प्रयोग में प्रयोग किया जाता है, सुनिश्चित करें कि प्रयोगशाला वेंटिलेशन और निकास सुविधाओं है, एक खतरनाक गैस अलार्म डिवाइस के साथ । नियमित रूप से साबुन के बुलबुले का उपयोग करने के लिए पाइप कनेक्शन12से किसी भी लीक का पता लगाने ।
    5. सीधे धूप से बचें ।
  2. साधन शुरू
    1. कंप्यूटर पर पावर और मुख्य प्रोग्राम प्रारंभ करें ।
    2. सिलेंडर खोलें और इसे उचित उत्पादन दबाव को समायोजित (outgassing दबाव को समायोजित करने के लिए 5-6 बार और गैस सिलेंडर दबाव लगभग ७० बार) ।
    3. यंत्र को चालू करें । युग्मन नियंत्रक पर संचालित किया गया है, घुंडी बंद स्थिति में रहने की जरूरत है. तेल स्नान और वैक्यूम पंप बिजली खोलो ।
  3. रिक्त माप
    1. नमूना पूल जुदा, अंदर खाली साफ नमूना बाल्टी जगह है, और धातु गाइड आस्तीन स्थापित करें । जिला परिषद/सांसद युग्मन की जांच करें और उचित राज्य के लिए इसे समायोजित ।
    2. युग्मन नियंत्रक पर संतुलन को नियंत्रित और जिला परिषद/MP1/MP2 में सभी पदों के लिए यह स्विच । निरीक्षण संतुलन में परिवर्तन और पढ़ने की पुष्टि करें सामांय और स्थिर है । यदि पढ़ने गलत या अस्थिर है, यह फ्लैट सिर के सभी 4 फुट पर स्तर को समायोजित करने के लिए आवश्यक है, स्थिति के आधार पर, या समर्थन पेंच के उच्च और निंन स्थिति ।
    3. नमूना पूल लोड, तापमान नियंत्रण तेल स्नान जैकेट, और गर्मी इंसुलेशन कवर ।
    4. जिला परिषद स्थिति के लिए युग्मन नियंत्रक घुंडी ले जाएँ.
    5. यह सॉफ्टवेयर में रिक्त माप कार्यक्रम के लिए सेट करें ।
      1. माप को कॉन्फ़िगर करने के लिए क्लिक करें, नाम एक शीर्षक, गैस 2 और अन्य तरल पदार्थ का चयन करें, और तरल स्नान का चयन करें.
      2. नमूना तापमान सेट करने के लिए ५० ° c, अधिकतम दबाव को ७० बार, 7 के लिए दबाव कदम, 2 बार के लिए दबाव रैंप/मिनट, और द्रव थेर्म करने के लिए ५० ° c.
        नोट: रिक्त परीक्षण के लिए, का उपयोग करें N2 (अनुशंसित) या He पर उपयुक्त दबाव (0-70 पट्टी) । खाली बाल्टी तौलना । जब तापमान सोखना के प्रायोगिक तापमान के अनुरूप है, बूट कार्यक्रम चलाता है, जो आमतौर पर लेता है 7-8 ज । अंत में, गुणवत्ता और खाली बाल्टी की मात्रा मैंयुअल रूप से प्राप्त किया जा सकता है जब यह समाप्त हो गया है (चरण 2.8.1 देखें) ।
        चेतावनी: 6 नमूना पूल निकला हुआ किनारा पर बोल्ट के सेट आंतरिक छह कोण रिंच और साधन के तय रिंच का उपयोग कर खत्म कर रहे हैं । ध्यान दें कि जब बोल्ट के अंतिम समूह को हटा दिया जाता है, नमूना पूल गिरने से बचने के लिए आयोजित किया जाना चाहिए ।
  4. साधन संतुलन (यदि आवश्यक हो)
    नोट: साधन के ऑपरेटिंग प्रस्ताव एक नरम, वर्दी बल होना चाहिए ।
    1. दृढ़ता से संतुलन का समर्थन नहीं हिला (अंयथा, यह संतुलन परेशान हो सकता है) या फ्रेम की स्थिति को स्थानांतरित । जब एक रिंच का उपयोग, सावधान करने की स्थिति के बाहर निकला हुआ किनारा के पास सेंसर पार ट्यूब दस्तक नहीं है ।
    2. शेष की पुष्टि होने पर, जिला परिषद को बंद स्थिति में ले जाएं ।
    3. जाँचें कि क्या नमूना पूल के निकला हुआ पर ओ रिंग स्थापित किया गया है । अगर वहां गंभीर क्षति या विकृति है ओ अंगूठी की जगह ।
    4. नमूना पूल अनुलंब रूप से सेट करें, जिससे ऊपरी और निचली निकली हुई कनेक्टेड, जो समग्र अनुलंब स्थिति बनाए रखेगा ।
    5. अंत में, बोल्ट के 6 समूहों स्थापित करें ।
      1. एक रिंच का उपयोग करने के लिए बोल्ट जकड़ना, एक सममित बन्धन विधि का उपयोग करने के लिए सुनिश्चित करें कि निकला हुआ चेहरा के कनेक्शन तंग और टेढ़ा नहीं है । बोल्ट के 6 समूहों के बंधन की डिग्री संभव के रूप में13के अनुरूप होना चाहिए ।
      2. बोल्ट के 6 समूहों के तहत सर्पिल टोपी को Payattention बाहर निकला के प्रत्येक किनारे रखने के लिए, कठिनाई से बचने के लिए जब रियर तेल स्नान जैकेट स्थापित करने के लिए ।
    6. यदि बिजली के हीटिंग का उपयोग कर, इंसुलेशन टेराकोटा स्थापित करें और एक बाहर इंसुलेशन कपास पैकेज के बिना एक घेरा अंगूठी के साथ इसे ठीक ।
    7. यदि तेल स्नान हीटिंग का उपयोग कर, नीचे से नमूना पूल तक तेल स्नान जैकेट स्थापित करें, ऊपर और ऊपरी निकला हुआ किनारा तक फ्लैट हैं । जगह में तेल स्नान जैकेट ठीक करने के लिए नीचे तीन शिकंजा स्थापित करें ।
    8. जिला परिषद/MP1/MP2 स्थिति और शेष पठन सामान्य हैं, तो जिला परिषद स्थिति के लिए युग्मन नियंत्रक घुंडी ले जाएँ या नहीं की जाँच करें ।
  5. माप प्रक्रिया
    1. नमूना पूल जुदा है और नमूना बैरल में नमूना जगह है । जिला परिषद/सांसद युग्मन की जांच करें और उंहें उपयुक्त राज्य को समायोजित ।
    2. नमूना पूल और बिजली की गर्मी इंसुलेशन कवर लोड ।
    3. जिला परिषद स्थिति के लिए युग्मन नियंत्रक घुंडी ले जाएँ.
    4. बूट प्रोग्राम स्वचालित रूप से चला जाएगा । सॉफ्टवेयर में इस कार्यक्रम के लिए उपचार सेट । माप को कॉन्फ़िगर करने के लिए क्लिक करें, एक शीर्षक का नाम, निर्वात का चयन करें, इलेक्ट्रिकल हीटर का चयन, नमूना तापमान १५० डिग्री सेल्सियस और युग्मन तापमान 20 डिग्री सेल्सियस पर सेट, और ६०० मिनट पर अवधि निर्धारित किया है । इस चरण में आमतौर पर 10 ज लगते हैं ।
  6. उछाल माप
    1. बिजली के हीटिंग म्यान ध्वस्त और तापमान नियंत्रण तेल स्नान जैकेट और थर्मल इंसुलेशन कवर, जो isadhesive स्थापित करें ।
    2. सॉफ्टवेयर में उछाल माप कार्यक्रम शुरू, ५० डिग्री सेल्सियस पर तेल स्नान हीटिंग तापमान सेट, और लगभग 4 एच के लिए गर्मी 7 दबाव अंक ७० बार के अधिकतम दबाव के तहत विभाजित किया जाएगा । बूट प्रोग्राम स्वचालित रूप से चला जाएगा ।
      नोट: उछाल माप रिक्त माप के रूप में ही है.
      चेतावनी: नमूना पूल के नीचे तापमान संवेदक संयुक्त हटाने से पहले बिजली की गर्मी बिजली की आपूर्ति संयुक्त बाहर खींचो । नमूना लोड करने के बाद, अगर तापमान संवेदक डाला जाता है की जाँच करने के लिए याद रखें.
  7. सोखना मापन
    1. सॉफ़्टवेयर में sorption माप प्रोग्राम सेट करें । कार्यक्रम शुरू करने और यह स्वचालित रूप से चलेंगे ।
    2. यदि desorption प्रक्रिया की जरूरत है, यह sorption माप कार्यक्रम में सेट, ५० ° c पर द्रव थेर्म तापमान रखें, और सेट 19 दबाव अंक (जैसे, 0, 10, 20, ४०, ६०, ८०, १००, १५०, २००, २५०, २००, १५०, १००, ८०, ६०, ४०, 20, 10 , और 0 बार) । तो प्रोग्राम है, जो स्वचालित रूप से चलेंगे शुरू करते हैं ।
    3. दबाव सेट मैंयुअल रूप से, एक दबाव पंप का उपयोग कर, जब गैस दबाव सेट मूल्य स्वचालित रूप से पहुंच नहीं कर सकते ।
      चेतावनी: प्रयोग के अंत के बाद, साधन स्वचालित रूप से निकास और समय की अवधि के लिए निर्वात राज्य को बनाए रखने होगा । प्रोग्राम स्वचालित रूप से समाप्त हो जाएगा, और सभी वाल्व बंद हो जाएगा ।
  8. गणना
    1. प्रणाली को स्वचालित रूप से निंनलिखित सिद्धांतों का उपयोग करके प्रयोगात्मक परिणामों को सही चुना जा सकता है । वजन पढ़ने, ट्रे पढ़ने, नमूना उछाल, और sorption उछाल के बीच संबंध10,11,12,13इस प्रकार है:
      एमए = Δm - एमएससी - एमएस + (वीएससी + वीएस + वीए) एक्स पी
      एमए      : सोखना गैस का द्रव्यमान; Δm: संतुलन पढ़ने के द्रव्यमान; एमएससी: नमूना ट्रे का द्रव्यमान (रिक्त माप द्वारा प्राप्त); एमएस: नमूना के द्रव्यमान (उछाल माप द्वारा प्राप्त); VSC: नमूना ट्रे की मात्रा (रिक्त माप द्वारा प्राप्त); VS: नमूना की मात्रा (उछाल माप द्वारा प्राप्त); VA: नमूना सोखना गैस की मात्रा (सोखना माप द्वारा प्राप्त); दर्षाया (पी, टी, वाई): राज्य के समीकरण से घनत्व की गणना या माप के माध्यम से निर्धारित किया है ।
  9. पूरा
    1. प्रोग्राम से बाहर निकलें और कंप्यूटर को बंद करें । प्रायोगिक गैस सिलेंडर बंद करें ।
    2. यदि केवल अल्प अवधि की सुस्ती होती है, तो 3 दिन से अधिक नहीं, शक्ति को साधने के लिए बंद कर दें, जिसकी प्रत्येक प्रणाली की विद्युत स्थिति बनाए रखने की जरूरत नहीं है । हम युग्मन नियंत्रक घुंडी बंद स्थिति में ले जाया गया है कि सुझाव है.
    3. यदि साधन को लंबे समय तक रोके रखने की जरूरत है तो प्रत्येक व्यवस्था की शक्ति को बंद किया जा सकता है । युग्मन नियंत्रक शक्ति बंद कर दिया है इससे पहले, घुंडी पहले बंद की स्थिति में ले जाया जा करने की जरूरत है. पुष्टि करें कि बंद दीपक रोशनी पर है और अंय रोशनी से बाहर हैं, और फिर नियंत्रक शक्ति बंद करो ।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Figure 1
चित्रा 1 : उच्च तापमान और दबावों पर gravimetric गैस सोखना के लिए प्रायोगिक सेट-अप । यह आंकड़ा इज़ोटेर्माल सोखना प्रयोग के लिए सेट अप दिखाता है: (क) द्रव स्नान के लिए तेल स्नान हीटिंग डिवाइस; (ख) विद्युत ताप के लिए विद्युत ताप यन्त्र; (ग) चुंबकीय निलंबन संतुलन-gravimetric sorption विश्लेषक (चित्रा 2); (घ) ऑपरेटिंग सिस्टम (mainframe और मॉनिटर); और (ङ) गैस पंपिंग और प्रणा प्रणाली । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

इन नमूनों के खनिज घटकों उच्च क्वार्ट्ज, मध्यम क्ले, कम स्फतीय, और graptolite की एक विस्तृत वितरण की विशेषता है । नमूने से कम 1% की नमी सामग्री दिखाने के लिए, नमूना सुखाने प्रयोग पर आधारित है । इसके अलावा, नमूने की TOC सामग्री ४.२% (wt%) । vitrinite आरओ का रिफ्लेक्टर लगभग २.५% है, जो परिपक्वता पर परिपक्वता अवस्था में रहता है । खनिज और जलाशय भौतिक विशेषताओं 1 तालिकामें दिखाया गया है ।

Table 1
तालिका 1. शेल पैरामीटर्स और मीथेन इज़ोटेर्माल सोखना के बीच संबंध ।

जब शूंय बिंदु (जिला परिषद) राज्य के अंतर्गत, युग्मन बॉक्स स्थिति संवेदक को जोड़ा है; इस प्रकार, नमूना और नमूना कंटेनर की गुणवत्ता संतुलन के लिए प्रेषित नहीं है । मापने-बिंदु (MP) राज्य के तहत, युग्मन बॉक्स स्थिति संवेदक और नमूना के द्रव्यमान के लिए युग्मित है और नमूना कंटेनर संतुलन के लिए गुणवत्ता12,13,14को मापने के लिए फैलता है ।

जिला परिषद और सांसद के नियमित रूप से स्वत: स्विचन प्रभावी रूप से नकारात्मक इलेक्ट्रॉनिक संतुलन के अंतर्निहित शूंय बहाव की वजह से प्रभाव को दूर कर सकते है और एक उच्च परिशुद्धता माप प्रदान करते हैं । सिद्धांत संरचना चित्रा 2में देखा जा सकता है ।

Figure 2
चित्रा 2 : sorption विश्लेषण उपकरणों के दिल-चुंबकीय निलंबन बालन । नमूना के साथ नमूना कक्ष लाल नमूना है, और नमूना कक्ष नमूने के बिना नीला नमूना है । नमूना ऊपर तीर एक हुक है, और सिकुड़ते ऊपर दाईं ओर डबल साइड तीर इंगित करता है कि चुंबकीय उत्तोलन संतुलन की चुंबकीय शक्ति बढ़ जाती है, वजन और नमूने उठाने, दूरी के छोटा करने में जिसके परिणामस्वरूप । यह आंकड़ा गिरोह चेन द्वारा एक रिपोर्ट (प्रयोगात्मक उपकरण आपरेशन रिपोर्ट; निजी पत्राचार) से संशोधित किया गया है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

सोखना की राशि रैखिक 0 ~ ६० बार, कम दबाव अवधि के दौरान दबाव में वृद्धि के साथ वृद्धि हुई है । इसके बाद, सोखना की वृद्धि दर को धीरे से लगभग 0.In अतिरिक्त करने के लिए कम, शेल की निरपेक्ष सोखना एक सुधार के साथ उच्च दबाव की अवधि के दौरान एक संतृप्ति राज्य तक पहुंच या अधिकतम तेज सोखना क्षमता में कमी आई सुधार के बिना (चित्रा 3, तालिका 2) ।

Figure 3
चित्रा 3 : मिथेन इज़ोटेर्माल सोखना प्रयोग भि कण आकार के । इन पैनलों शो (क) समायोजन के साथ g1 के सोखना डेटा, (ख) समायोजन के बिना g1 के सोखना डेटा, (ग) समायोजन के साथ g2 के सोखना डेटा, और (घ) बिना समायोजन के g2 के सोखना डेटा. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Table 2
तालिका 2. मीथेन इज़ोटेर्माल विभिन्न कण के आकार का अधिकतम सोखना प्रयोग डेटा ।

नमूना G1 के अधिकतम निरपेक्ष adsorptions (Mabs) थे २.९९ मिलीग्राम/g, ३.०३ mg/g, ३.१६ मिलीग्राम/g, २.९५ mg/g, और ३.०१ mg/ 20-40 से १००-१२० कण नमूना जाल के क्रम में; जब वे संतृप्ति राज्य (चित्रा 3ए) तक पहुंच गए । इसके अलावा, नमूना G1 के अधिकतम अतिरिक्त adsorptions (Mexc) २.३७ मिलीग्राम/जी, २.४९ mg/g, २.४६ मिलीग्राम/g, १.९८ mg/g, और २.३२ mg/ क्रम में (चित्रा 3बी) । इसके अलावा, अधिकतम निरपेक्ष adsorptions (एमabs) के नमूना G2 थे २.५१ मिलीग्राम/जी, ३.११ मिलीग्राम/जी, ३.१० मिलीग्राम/जी, २.९३ मिलीग्राम/जी, और ३.१८ मिलीग्राम/ क्रम में; जब वे संतृप्ति राज्य (चित्रा 3सी) तक पहुंच गए । अंत में, नमूना G1 के अधिकतम अतिरिक्त adsorptions (Mexc) २.३४ मिलीग्राम/जी, २.५३ मिलीग्राम/जी, २.४० मिलीग्राम/जी, २.०७ मिलीग्राम/जी, और २.२१ मिलीग्राम/ क्रम में (चित्रा 3डी) ।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

इस प्रयोग में प्रयुक्त सामग्री सामग्री की तालिकामें दिखाई जाती है. नमूना पूल निकाल दिया जाता है, इससे पहले कि तापमान और दबाव नमूना पूल में सामान्य दबाव और सामान्य तापमान पर कर रहे हैं की पुष्टि की जानी चाहिए; अन्यथा चोट लगने का खतरा है । तापमान बहुत अधिक है, तो ड्रॉप करने के लिए तापमान और फिर removethe नमूना पूल के लिए प्रतीक्षा करें । दबाव बहुत अधिक या बहुत कम है, तो मैन्युअल रूप से सॉफ्टवेयर पर हवा का दबाव सेट और एक निष्क्रिय गैस का उपयोग13,14,15. प्रयोग के दौरान नमूना पूल जुदा मत करो । प्रयोग समाप्त होने के बाद, साधन एक स्टैंडबाय स्थिति में है । युग्मन नियंत्रक जिला परिषद या बंद स्थिति के रूप में प्रदर्शित करना चाहिए । परिसंचारी तेल स्नान बंद राज्य में है । 3 शिकंजा कि तेल स्नान जैकेट के तल पर तय कर रहे है निकालें, नीचे खड़ी धातु clamping आस्तीन पकड़, और तय समर्थन के बाईं ओर जैकेट जगह है । इस प्रक्रिया में, बिजली के तार और जैकेट से जुड़े टयूबिंग के संरक्षण के लिए ध्यान देना । झुकना या बहुत ज्यादा मोड़ नहीं है, तो के रूप में लाइन को तोड़ने के लिए नहीं है ।

MSB की गारंटी देता है एक gravimetric इज़ोटेर्माल सोखना तंत्र के किसी भी प्रकार के ग्रंथों गैसों (जैसे, संक्षारक, विस्फोटक, और विषाक्त) के किसी भी प्रकार में चरम वातावरण (जैसे, निर्वात और उच्च दबाव)20, 21. यहां तक कि एक उच्च दबाव या विषाक्त वातावरण के रूप में चरम स्थितियों, के तहत, एक बंद चैंबर में नमूनों की सोखना क्षमता उपकरण द्वारा अधिकतम सटीकता के साथ विश्लेषण किया जा सकता22,23,24 ,25,26. नमूना के द्रव्यमान और प्रतिक्रिया माध्यम के घनत्व एक ही प्रयोग है, जो समय का एक अच्छा सौदा बचा सकता है में एक ही समय में मापा जा सकता है24,25,26। उपकरण और विधि लंबे-धीरज उच्च परिशुद्धता माप नहीं आधारभूत बहाव या सटीकता हानि के साथ प्रयोग की गारंटी कर सकते हैं । पृथक्करण और प्रयोग क्षेत्र के अलगाव (नमूना) और वजनी क्षेत्र (शेष) की क्षति या प्रदूषण से बचा जाता है प्रतिक्रिया मध्यम या प्रयोगात्मक शर्तों द्वारा संतुलन और उच्च तीव्रता में बड़े पैमाने पर वजन करने के लिए प्रबंधन सील प्रतिक्रिया चेंबर26.

तकनीक की मुख्य सीमा है, सबसे पहले, कि यह समय की एक बहुत आवश्यकता है: 1 नमूना पूरी तरह से पूरा होने के लिए आमतौर पर 2-4 दिन लगते हैं । दूसरे, संतुलन और चुंबकीय उत्तोलन संतुलन की स्थिरता के लिए नियमित रूप से निरंतर उपयोग के साथ सुधार की जरूरत है; अंयथा, यह एक संतुलन प्राप्त करने के लिए मुश्किल है, जो अधिक समय की खपत होगी । इसके अतिरिक्त, प्रयोगात्मक प्रक्रिया कुछ जोखिम के साथ आताहै (जैसे, उच्च तापमान, उच्च दबाव, और ज्वलनशील और विस्फोटक गैस) 12,13,14.

सौभाग्य से, मौजूदा उपकरणों एक अच्छा स्थिरता, अच्छा सुरक्षा, उच्च सटीकता, और उच्च परिशुद्धता है । इसके अलावा, वहां नमूना की प्रजातियों के लिए कोई विशेष आवश्यकता है, जब तक यह एक छिद्रित पाउडर20,21,22है । भविष्य में, इस विधि और अधिक समय की बचत होगी, कुशल, और सुरक्षित और सही है, और अधिक प्रकार के नमूनों के अनुरूप ।

पिछले अध्ययनों में प्रयुक्त नमूना प्रक्रिया प्रोटोकॉल coalbed गैस के लिए आम तौर पर इस्तेमाल किया गया था । कोयला एक विशाल, संरचनात्मक आइसोट्रोपिक कार्बन से मिलकर चट्टान है, जबकि शेल एक स्तरित, संरचनात्मक, ऊर्ध्वाधर अनिसोट्रोपिक कई क्ले खनिज से मिलकर चट्टान है23,24,25,26। जब कुचल और कोयले के नमूनों की स्क्रीनिंग, अलग जाल में कणों अभी भी इसी तरह के भौतिक गुण दिखाते हैं । जब शेल से निपटने, विभिंन आकारों के कणों सोखना जैसे विभिंन भौतिक संपत्तियों, दिखा सकते हैं । कारण यह है कि जब शेल रॉक से निपटने, जटिल खनिज संरचना और परत करने संरचना अलग जाल27,28,29,30के बीच anisotropy में इजाफा हो सकता है ।

Langmuir मॉडल आमतौर पर इज़ोटेर्माल सोखना फिट करने के लिए प्रयोग किया जाता है । Langmuir मॉडल १९१६ में हुई एक ठोस सतह के अध्ययन से सोखना विशेषताओं में शामिल, फ्रेंच केमिस्ट Langmuir द्वारा पूरा; यह मॉडल गतिशीलता की दृष्टि से शुरू हुआ, जिसमें monolayer राज्य समीकरण प्रस्तुत है, एक असुरक्षित ठोस31के लिए । मूल धारणा यह है कि adsorbent की सतह भी और चिकनी है, और ठोस सतह की ऊर्जा एक समान है, केवल एक अणु परत का गठन । वहां adsorbed गैस अणुओं के बीच कोई बातचीत है, और सोखना एक गतिशील संतुलन में है25,26। देखने के इस बिंदु से, Langmuir मॉडल शेल गैस सोखना के लिए उपयुक्त नहीं है, और इस प्रकार, सूत्र यहां उपयोग नहीं किया जाता है ।

जब कम दबाव के साथ उथले दफन शेल गैस और कोयले का परीक्षण, अतिरिक्त सोखना क्षमता और निरपेक्ष सोखना क्षमता के बीच थोड़ा अंतर है । हालांकि, दबाव में वृद्धि के साथ, अतिरिक्त सोखना क्षमता और निरपेक्ष सोखना क्षमता तेजी से बड़ा हो जाएगा । क्योंकि शेल की गहरी अंत्येष्टि और उच्च दाब के कारण सोखना क्षमता अपेक्षाकृत कमजोर होती है । यदि समायोजित नहीं किया गया, तो शेल सोखना क्षमता को मोटे तौर पर30,31,३२आंका जाएगा । इस प्रकार, विभिंन सुधार विधियों का एक संयोजन है, जो प्रणाली द्वारा प्राप्त कर रहे है प्रयोग किया जाता है । इसके अलावा, समायोजन स्वचालित रूप से अंतिम बिंदु (चित्रा 3a और 2 c) छोड़ देगा । हालांकि, समायोजन भी नमूनों के बीच सोखना की मात्रा में अंतर कम हो जाती है (चित्रा 3).

Micropores और mesopores शेल नियंत्रण में विशिष्ट सतह क्षेत्र३२,३३पर हावी द्वारा सोखना । लिआंग और झांग दोनों ने सुझाव दिया कि एक गहन शेल विखंडन micropores और mesopores की संख्या को कम करता है और macropores8,३३की मात्रा को बढ़ाता है । एक शेल गैस अच्छी तरह से fracturing या संरचनात्मक आंदोलन (बड़े कणों) microfractures उत्पन्न करने के लिए टुकड़ों में अभिंन शेल रॉक कुचल सकता है, जो विशिष्ट सतह क्षेत्र बढ़ जाती है, और इस तरह, सोखना वृद्धि हुई है । हालांकि, प्रयोग के दौरान, fracturing या संरचनात्मक आंदोलन के रूप में जारी, शेल रॉक छोटे कणों में कुचल दिया गया था; और micropores और mesopores में विकसित और एक दूसरे से जुड़े के लिए mesopores और macropores फार्म; इसलिए, शेल की कुल विशिष्ट सतह क्षेत्र और सोखना (चित्रा 3बी और 3 डी) की कमी हुई । अंत में, सोखना की मात्रा में कण आकार मोनोटोनिक में कमी के साथ वृद्धि नहीं करता है और एक अधिकतम मान या अंतराल होना चाहिए ।

यह सुझाव दिया है कि सोखना क्षमता और कण आकार के बीच भिन्नता नियम एक रेखीय सहसंबंध नहीं है, चाहे समायोजन के साथ एक निरपेक्ष सोखना करने के लिए या समायोजन के बिना एक अत्यधिक सोखना करने के लिए संदर्भित है । इसलिए, यह महान महत्व की है कि शेल में fracturing की प्रक्रिया में कण के आकार का निर्धारण करने के लिए अधिकतम मूल्य का पता लगाने के लिए । सोखना क्षमता ८०-१०० बार के दबाव में एक अधिकतम तक पहुंच करता है और मेष में adsorptions की संख्या ४०-६० और ६०-८० बड़ा है । अध्ययन के क्षेत्र से नमूनों पर विचार, अधिकतम सोखना लगभग २५० µm (६०-८० मेष), विभिन्न क्षेत्रों और स्तर से नमूनों के मूल्यों अलग हो सकता है (चित्रा 3, तालिका 2).

gravimetric और volumetric तरीके व्यापक रूप से शेल गैस सोखना प्रयोगों में उपयोग किया जाता है; मतभेद उनके संबंधित प्रायोगिक उपकरणों के बीच बड़े हैं, लेकिन दोनों के आम सुविधा के लिए नमूना के प्राकृतिक ताकना संरचना को नष्ट कर रहा है । सोखना मात्रा पर नमूना कण आकार कुछ प्रभाव है, और सोखना प्रयोगों की टूटी चट्टान के बिना ताकना संरचना सोखना क्षमता30,31में शेल गैस के वास्तविक गठन को प्रतिबिंबित कर सकते हैं, ३२ , ३३, लेकिन इसका मुख्य नुकसान यह है कि यह समय की एक बहुत आवश्यकता को पूरा करने के लिए ।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

इंजीनियर गैंग चेन और ताओ झांग द्वारा काफी सहायता प्रदान की गई । यह कार्य चीन के प्रमुख राज्य अनुसंधान विकास कार्यक्रम (ग्रांट नो. 2016YFC0600202) और चीन भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण (सीजीएस, ग्रांट नं. के द्वारा वित्तीय रूप से समर्थित था । DD20160183) । हम अपने रचनात्मक टिप्पणी है कि बहुत इस कागज में सुधार के लिए गुमनाम समीक्षक धंयवाद ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
XRF D8 DISCOVER X-Ray diffractometer Brook,Germany 204458 For mineralogy X-ray diffraction
EBSD three element integration system with spectrum  EDAX,USA Trident XM4 For nanoscale imaging (SEM)
Mercury injection capillary pressure (MICP) USA micromeritics Instrument company AutoPore IV 9520 For the immersion method to measure macropores(Porosity)
Nitrogen gas adsorption at low temperature USA micromeritics Instrument company ASAP2460/2020 For the low pressure nitrogen gas adsorption to measure mesopores and micropores(BET)
Finnigan MAT-252 mass spectrometer ThermoFinnigan,USA TRQ/Y2008-004 For C isotope
LECO CS-230 analyzer  Research Institute of Petroleum Exploration and Development 617-100-800 TOC apparatus
3Y-Leica MPV-SP photometer microphotometric system  Leica,Germany M090063016 Ro apparatus
Magnetic Suspension Balance Isothermal adsorption analyzer Rubotherm,Germany 2015-1974CHN For methane adsorption tests
Sieve(20/40/60/80/100/120mesh) Sinopharm Chemical Reagent Beijing Co.Ltd 200*50GB6003.102012 Used to screen samples
Absorbent cotton, hammer, tweezers and acetaldehyde Sinopharm Chemical Reagent Beijing Co.Ltd standard Used to clean materials
Residual gas tight grinder Nantong Huaxing Petroleum Instrument Co., Ltd TY2013000237 Sample smasher

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Strapoc, D., Mastalerz, M., Schimmelmann, A., Drobniak, A. Geochemical constraints on the origin and volume of gas in the New Albany Shale (Devonian-Mississippian), eastern Illinois Basin. AAPG Bulletin. 94, 1713-1740 (2010).
  2. Loucks, R. G., Ruppel, S. C. Mississippian Barnett Shale: Lithofacies and depositional setting of a deep-water shale-gas succession in the Fort Worth Basin, Texas. AAPG Bulletin. 91, 579-601 (2007).
  3. Curtis, J. B. Fractured shale-gas systems. AAPG Bulletin. 86, 1921-1938 (2002).
  4. Montgomery, S. L., Jarvie, D. M., Bowker, K. A., Pallastro, R. M. Mississippian Barnett Shale, Fort Worth basin, north-central Texas: Gas-shale play with multitrillion cubic foot potential. AAPG Bulletin. 89, 155-175 (2005).
  5. 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).
  6. Hou, Y. G., et al. Effect of pore structure on methane sorption potential of shales. Petroleum Exploration and Development. 41 (2), 272-281 (2014).
  7. Chalmers, G. R., Bustin, R. M. The organic matter distribution and methane capacity of the lower cretaceous strata of northeastern British Columbia, Canada. International Journal of Coal Geology. 70 (1-3), 223-239 (2007).
  8. Kang, Y. L., et al. Effect of particle size on methane sorption capacity of shales. Natural Gas Geoscience. 28 (2), 272-279 (2017).
  9. Wang, R., et al. Adsorption influence factors and characteristics of adsorption isotherm for shale to methane. Natural Gas Geoscience. 26 (3), 580-591 (2015).
  10. Ruppel, T. C. Adsorption of methane on dry coal at elevated pressure. Fuel. 53, 152-162 (1974).
  11. 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).
  12. Ross, D. J., Bustin, R. M. Impact of mass balance calculations on adsorption capacities in microporous shale gas reservoirs. Fuel. 86 (17), 696-706 (2007).
  13. Gasparik, M., et al. High-pressure methane sorption isotherms of black shales from The Netherlands. Energy & Fuels. 26 (8), 4995-5004 (2012).
  14. Ji, L. M., Luo, P. Effect of sample size on volumetric determination of methane adsorption in clay minerals. Natural Gas Geoscience. 23 (3), 535-549 (2012).
  15. Wang, S., et al. The methane sorption capacity of Paleozoic shales from the Sichuan Basin, China. Marine and Petroleum Geology. 44 (3), 112-119 (2013).
  16. Zhang, X. D., Sang, S. X., Qin, Y. Isotherm adsorption of coal samples with different grain size. Journal of China University of Mining and Technology. 34, 427-432 (2005).
  17. Wang, Z. X., et al. A discussion on the structural deformation and oil/gas traps on the western side of the Xuefeng Mountain. Geological Bulletin of China. 31 (11), 1812-1825 (2012).
  18. Xu, Z. Y., Liang, X., Wang, X. W. 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. Natural Gas Industry. 36 (9), 35-43 (2016).
  19. Chalmers, G. L., Bustin, R. M. Lower cretaceous gas shales in northeastern British Columbia, Part I: geological controls on methane sorption capacity. Bulletin of Canadian Petroleum Geology. 56 (1), 1-21 (2008).
  20. Tan, J. Q., et al. Shale gas potential of the major marine shale formations in the Upper Yangtze Platform, South China, Part II: methane sorption capacity. Fuel. 129 (4), 204-218 (2014).
  21. Zhao, Y. J., et al. Study of impact factors on shale gas adsorption and desorption. Natural Gas Geoscience. 25 (6), 940-946 (2014).
  22. Xue, H. Q., et al. Adsorption capability and aperture distribution characteristics of shales: taking the Longmaxi Formation shale of Sichuan Basin as an example. Acta Petrolei Sinca. 34 (5), 826-832 (2013).
  23. U.S. Shale Gas: An Unconventional Resource. Unconventional Challenges. Halliburton Energy Services. , Halliburton. Houston, TX. (2008).
  24. 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).
  25. Gasparik, M., et al. Geological controls on the methane storage capacity in organic-rich shales. International Journal of Coal Geology. 123 (2), 34-51 (2014).
  26. Technically Recoverable Shale Oil and Shale Gas Resources: An Assessment of 137 Shale Formations in 41 Countries Outside the United States. U.S. Energy Information Administration. , EIA. Washington, DC. (2013).
  27. Gao, H. Q., et al. Isotherm adsorption characteristic of marine and continental shale and its controlling factors. Natural Gas Geoscience. 24 (6), 1290-1297 (2013).
  28. Josh, M., et al. Laboratory characterization of shale properties. Journal of Petroleum Science and Engineering. 88-89 (2), 107-124 (2012).
  29. 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).
  30. Robens, E., Keller, J. U., Massen, C. H., Staudt, R. Sources of error in sorption and density measurements. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 55, 383-387 (1999).
  31. Keller, J. U., Stuart, R. Gas Adsorption Equilibria: Experimental Methods and Adsorptive Isotherms. , Springer. New York, NY. (2005).
  32. Ji, W. M., et al. Geological controls and estimation algorithms of lacustrine shale gas adsorption capacity: A case study of the Triassic strata in the southeastern Ordos Basin, China. International Journal of Coal Geology. 134-135 (1), 61-73 (2014).
  33. Liang, M. L., et al. Evolution of pore structure in gas shale related to structural deformation. Fuel. 197, 310-319 (2017).

Tags

पर्यावरण विज्ञान अंक १३८ शेल गैस ऊपरी ज्यांग प्लेट प्रोसेसिंग प्रोटोकॉल मीथेन इज़ोटेर्माल सोखना gravimetric विधि विशिष्ट सतह क्षेत्र विखंडन शेल कण आकार
शेल में कण आकार और मीथेन Sorption क्षमता के बीच संबंधों का प्रायोगिक अध्ययन
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Gao, L., Wang, Z., Liang, M., Yu,… More

Gao, L., Wang, Z., Liang, M., Yu, Y., Zhou, L. Experimental Study of the Relationship Between Particle Size and Methane Sorption Capacity in Shale. J. Vis. Exp. (138), e57705, doi:10.3791/57705 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter