Summary
粒子径と頁岩の吸着容量との関係を調べるために頁岩、異なる粒径の吸着容量をテストするのに等温吸着装置、重量吸着アナライザーを使用します。
Abstract
吸着の頁岩ガスの量が頁岩ガス資源量評価とターゲット領域を選択に使用されるキーのパラメーター、またシェールガスの採掘価値評価の重要な基準。現在、粒子サイズとメタン吸着の相関に関する研究は、物議を醸す。本研究では等温吸着装置、吸着重量分析を使用して、粒子サイズと頁岩の吸着容量との関係を決定する頁岩で異なる粒度の吸着容量をテストします。Thegravimetric メソッドは、少ない数のパラメーターが必要ですし、容量法のような方法よりも正確さと一貫性の観点からより良い結果が生成されます。重量測定は、4 つのステップで実行されます: 空白の測定、前処理、浮力測定と吸着・脱離測定。重量測定は現在; 吸着量を測定するより科学的かつ正確な方法であると考えられてしかし、それは時間がかかり、厳密な測定技術が必要です。磁気懸濁液バランス (MSB) は、正確さとこのメソッドの一貫性を検証するキーです。我々 の結果を示す吸着と粒子サイズ相関している、しかし、ない線形相関と 40-60 と 60-80 メッシュにふるわれた粒子の吸着が大きくなりがち。約 250 μ m (60 メッシュ) 頁岩ガス破砕を粒径に対応する最大の吸着には提案します。
Introduction
頁岩は、頁岩ガス根源岩と貯水池の両方として機能する構造を寝具の薄いシートで粘土岩です。頁岩は、ナノ ・ ミクロン スケールの毛穴から成る強力な異方性と筆石化石が一般に認められた1,2,3。
シェールガスは、揚子江プレート、中国南部で商業的悪用します。根源岩とメタンのための貯蔵として機能する非在来型ガス システムとして頁岩ガスは生物起源および/または熱分解プロセス4,5を介して頁岩中の有機物から派生されます。貯水池の天然ガス店、3 つの形式のいずれかで: 毛穴や骨折、遊離ガス有機物や無機鉱物の表面にガスの吸着し、溶存アスファルトと水6,7ガス。以前の研究では、吸着ガス頁岩形成6の合計ガスの 20-85% を占めていることを示唆しています。したがって、頁岩の吸着能力に関する研究し、その決定要因は探査と頁岩ガス資源の開発に重要です。
頁岩のメタン吸着能力は、温度、圧力、湿度、成熟度、鉱物組成、有機物および表面積1,4,5 大幅変動として広く認識されています。 ,6,7;以前の研究は、温度・圧力・湿度とメタン吸着のような外部要因のより大きくより明確な相関を確認しました。
しかし、内的因子との相関に関する研究のように粒径、メタン吸着が物議を醸す。カンと寺が示唆された粒子サイズ8,14, の減少と同じ頁岩サンプル増加のメタン吸着容量ラップルと張粒と吸着の関連性を信じているに対し限定等温吸着曲線9,10,11に基づきます。さらに、プロトコル評価頁岩ガスの吸着のための基準がなければ中国の研究所は通常頁岩ガス吸着の評価のための石炭吸着評価プロトコルを適用します。粒子サイズと、吸着との関係を明らかにするだけでなく、将来探検ゾーンを調査に上部の揚子江プレートで菱サグの厚い海洋頁岩堆積物から試料を取得しました。重量収着分析が適用された行う等温吸着院内取得粒と吸着との関係。
体積と重量メソッドは、頁岩の吸着等温線をテストするために使用する主な方法です。ボリュームは、温度と圧力の12,13,14によって容易に影響を受ける体積法の重要なパラメーターです。エラー分析の不確実性のため直接測定体積による吸着量を計算するための累積的な伝搬測定結果に大きな誤差が原因で異常な吸着等温線14 につながる ,15。容積法と比較して、重量法少ない数のパラメーターが必要です、小さいエラーの結果: 質量は保存されているため重量と重量法の質量、温度の影響を受けません、12の圧力します。それは現時点では吸着吸着量を測定するためのより科学的かつ正確なメソッドと見なされます。
重量吸着アナライザーは 70 MPa の圧力をテストは、この実験で使用 (700 バー) と 150 ° C の温度低すぎると温度・圧力のより古い装置によって生成された走路温度と地下深部の形成の圧力をシミュレートします。収着分析装置を使用してキーは、試料を 10 μ の精度で正確な計量のため磁気浮上天秤を達しています。装置は循環油風呂暖房モードを採用し、0.2 ° C 以内に長い時間、温度範囲を制御できます。古い装置の精度が低いとこのようにエラーが新しい楽器を用いてより大きくなります。実験操作は、装置によって提供されたソフトウェアで実行されます。オペレーティング システムは、分析に近い地下実態12確保するため定期的に更新されます。
磁気浮上天秤 (MSB) は、常温、常圧でサンプルと、機器間の直接接触することがなく頁岩のメタン等温吸着をテストする重量法で使用されます。サンプルは、カップリング機構12,13非接触懸濁液を通してバランスを送信できるサンプルの重量を測定のプールに配置されます。バランスの下で中断された磁石、永久磁石の下の無料の懸濁液を可能にする特別に設計されたコント ローラーによって制御があります。永久磁石カップリング フレーム位置センサーとサンプル コンテナーに接続します。結合フレームの機能は、カップルまたは永久磁石の懸濁液棒14,15,16にサンプル容器を分離することです。
私たちの測定サンプルは、長いマキシ層、シルル タオチェン、貴州省での海洋相の黒色有機性豊富な頁岩です。研究領域は、五菱サグ、北西および南西17たとひ山断層の四川盆地に隣接して上の揚子江プレートです。五菱 Sag は構造の転送および四川盆地と浅い深い海陸棚を受信すると、たとひ山断層間の移行帯と海洋の黒色頁岩が初期のシルル紀の中に開発された広くサグのテクトニック イベントのインドシナの動き、燕山運動形成多段ひだ、断層、不整合18ヒマラヤの動きなどによって、強く重ね合わせ。五菱サグで海洋の黒色頁岩は、頁岩ガスの埋蔵を形作った複雑な地質条件によって大幅に影響されています。構造転送ゾーンとして、サグは弱い変形より良い頁岩ガス生成と保存条件とトラップ19の一致するよりよい自然破壊によって特徴付けられる頁岩ガスの探査用のスイート スポットです。
高圧吸着測定はいくつか出版物10,11を総合的に詳述されている等温吸着装置プロトコルの指導と標準化された手順に基づいて行われます,12,13,14,15,16します。 キー研究所のシェール オイルとガス調査と地球科学の中国アカデミーの評価で等温吸着実験を行った。重量測定磁気浮上天秤 (MSB) で実施は 4 つのステップで実行されます: 空白の測定、前処理、浮力測定と吸着・脱離の測定 (図 1、図 2)。
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Protocol
1. サンプル準備
-
サンプル評価
- 20 ° C の温度、相対湿度 65% (標準 GB/T 19145-2003) で TOC 装置 (材料の表を参照) を使用して全有機炭素 (TOC) を測定します。
- 光度計顕微鏡を用いた頁岩の洗練されたセクションのビトリナイト反射率測定を実行 (材料の表を参照してください)。
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サンプル洗浄と粉砕
注: さまざまな内的・外的要因の影響だけでなく、できるだけ多くの頁岩の不均一性を避けるためには、この実験のための元の水平寝具から頁岩大きな岩石試料を選択します。- 元の水平寝具から頁岩大きな岩石試料 (約 20 cm、高さ 15 cm、幅と 2 cm) を選択します。
- サンプルと脱脂綿、ピンセット、アセトアルデヒドと粉砕容器をきれい。
- 残留ガス タイトな研削盤に配置できますので、ハンマーで小さな断片に大きな元水平頁岩 beddingsample を粉砕します。予備実験を通して適切な粉砕時間 (約 3 分) を見つけることができます。
- ふるいに 20-40、40-60、60-80、80-100、100-120 サブサンプル 100 120 メッシュを通して最初のふるい粒子によって、80-100 メッシュ、60-80 メッシュ、40-60 メッシュ、および最終的に 20-40 メッシュ。
- 任意の非準拠頁岩の粒子を破棄します。いくつかの捨てられたサンプル (約 5 g) があるとき粉砕時間は 3 分。
- 20-40-1 として各サンプルのラベル 40-60-1, 60-80-1, 80-100-1 と 100-120-1 (これは代表結果G1)。
- 別のサンプルで上記の操作を繰り返す (約 20 cm 長く、15 cm 幅で、高さ 2 cm; 異なる組成や TOC で異なる頁岩を使用) とコントラストの繰り返し実験のセットを作成します。20-40-2 としてそれぞれのサンプルのラベル 40-60-2, 60-80-2, 80-100-2 と 100-120-2 (代表結果に G2)。
2. 実験方法
- 研究室のセットアップ
- 電磁干渉のない、きれいな所、振動のない静かなエリアに楽器を配置します。実験室の温度は 10-40 ° C をする必要があります。
注: 実験が行われること室温で長期間 (複数日)。 - グランド ・ リードと交流 230 V (± 10%) と 50 Hz 使用します。 すべてルート電源ラインの電流 10 A を超えると、安全に処理されますを使用します。電力グリッドが悪い場合は、追加の電源を使用ください。
- 高圧ガス容器、ガス高純度 (99.999% 以上) 使用です。しっかりとすべてのシリンダーを修正します。
- 危険なガスを実験に使用する場合は、室の換気・排気設備、危険なガス警報器を確認します。定期的に石鹸の泡を使用して、パイプ接続12から任意のリークを検出します。
- 直射日光を避けてください。
- 電磁干渉のない、きれいな所、振動のない静かなエリアに楽器を配置します。実験室の温度は 10-40 ° C をする必要があります。
- 楽器を始める
- コンピューターの電源を入れ、メイン プログラムを起動します。
- シリンダーを開き、適切な出力圧力に調整する (5-6 バーするアウトガス圧力と約 70 バーにガス シリンダー圧力を調整)。
- 計測器をオンにします。カップリング コント ローラー電源が入っている、ノブは、OFF 位置に残る必要があります。石油風呂と真空ポンプの消費電力を開きます。
- ブランク測定
- サンプル プールを分解、内部では、空のきれいなサンプル バケツを配置して金属ガイド スリーブをインストールします。ZP/MP カップリングを確認し、それを適切な状態に調整します。
- カップリング コント ローラーでバランスを制御し、ZP/MP1/MP2 ですべてのポジションに切り替えます。バランス読書の変化を観察し、読書は通常、安定したを確認します。読書が不適切なまたは不安定の場合フラット ヘッドのすべての 4 フィートのレベルを調整する必要は、状況またはサポートねじの高と低の位置に基づいて。
- サンプル プール、温度制御油風呂ジャケット、熱絶縁カバーを読み込みます。
- カップリングのコント ローラーのノブを ZP の位置に移動します。
- ソフトウェアのブランク測定プログラムを設定します。
- 測定を構成、タイトル、その他の流体、選択ガス 2 の名前および流体のバスを選択するをクリックします。
- サンプル温度を 50 ° C、70 バーに最大圧力、圧力ステップ 7、2 バー/分、圧力ランプと 50 ° c. に流体の熱に設定します。
注: 空白のテスト用 N2 (推奨) または He適切な圧力で (0 - 70 バー)。空のバケツの重量を量る。とき、温度、吸着、ブート プログラムの実行、これは通常 7-8 h の実験の温度と一致。最後に、品質と空のバケツのボリュームことができます手動で入手する (手順 2.8.1 参照) としたら。
注意: サンプル プール フランジのボルトの 6 セットは、内部 6 角レンチと楽器の固定のレンチを使用して解体します。そのボルトの最後のグループを削除すると、サンプル プールで下落を避けるために開催される必要がありますに注意してください。
- (必要に応じて) を分散器
注: 楽器の動作モーションはソフト、均一な力をする必要があります。- バランス サポートを強く振るか (そうでなければ、それはバランスをひっくり返すことができる) またはフレームの位置を移動します。レンチを使用して、位置のフランジに近いセンサー横断管をノックアウトしないように注意します。
- バランスを確認すると、ZP をオフの位置に移動します。
- サンプル プールのフランジの O リングがインストールされているかどうかを確認します。深刻な損傷や変形がある場合は、O リングを交換します。
- 上部と下部のフランジが接続されているので、垂直方向にサンプル プールを設定、全体的に垂直の状態を維持します。
- 最後に、ボルトの 6 グループをインストールします。
- レンチを使用して、フランジ面の接続がタイトでない歪んだように対称固定メソッドを使用して、ボルトを締めてください。ボルトの 6 グループの固定度は可能13として、一貫したする必要があります。
- 後部油風呂ジャケットをインストールする際に困難を避けるために、フランジから各エッジを維持しスパイラル キャップ ボルトの 6 グループの下でみたり。
- 電気暖房を使用する場合は、絶縁テラコッタをインストールし、フープ リング外断熱綿パッケージ無しでそれを修正します。
- 油風呂暖房を使用している場合は、上部と上部のフランジがフラットになるまで、サンプル プールまで下から油風呂ジャケットをインストールします。場所の油風呂ジャケットを修正する下部に 3 本のネジを取り付けます。
- チェックかどうか ZP/MP1/MP2 位置とバランスの読書は、正常、ZP の位置に結合のコント ローラーのノブを移動します。
- 測定の前処理
- サンプル プールを分解し、サンプル バレルにサンプルを配置します。ZP/MP カップリングを確認し、それらを適切な状態に調整します。
- サンプル プールを読み込み、電気熱絶縁カバーします。
- カップリングのコント ローラーのノブを ZP の位置に移動します。
- ブート プログラムが自動的に実行されます。前処理プログラム ソフトウェアで設定します。測定、名前、タイトルを構成するをクリックして選択、真空、電気ヒーター、150 の ° C およびカップリング温度 20 ° C でサンプル温度を設定し、期間を 600 分に設定。この手順は、通常、10 h をかかります。
- 浮力測定
- 電気ヒーター シースを解体し、温度制御油風呂ジャケットと断熱カバー、どの isadhesive をインストールします。
- ソフトウェアで浮力測定プログラムを起動、50 ° c の温度を暖房油浴を設定し、70 バールの最大圧力の下で分けられる約 4 h 7 圧力ポイントのための熱。ブート プログラムが自動的に実行されます。
注: 浮力測定は空白の測定と同じです。
注意: は、サンプル プールの底の温度センサー ジョイントを削除する前に、電気熱電力供給部を引き出します。サンプルをロードした後に、温度センサーが挿入されますを確認してください。
- 吸着量測定
- 収着測定プログラム ソフトウェアで設定します。プログラムを起動し、それが自動的に実行されます。
- 脱着プロセスが必要な場合収着測定プログラムの設定、流体の熱温度を 50 ° C、維持および 19 の圧力ポイントを設定 (例えば0、10、20、40、60、80、100、150、200、250、200、150、100、80、60、40、20、10、と 0 のバー)。自動的に実行するプログラムを起動します。
- ガスの圧力が設定値を自動的に達することができないとき、加圧ポンプを使用して、手動で圧力を設定します。
注意: 実験の終了後計測器が自動的に排気し、の期間の真空状態を維持します。すべてのバルブが休業して、プログラムは自動的に終了します。
- 計算
- システムは、自動的に次の原則を使用して実験結果を修正選択ことができます。重量読書、トレイ読書、サンプル浮力および収着浮力の関係は、10、11,12,13とおりです。
mA = Δm - mSC - mS + (VSC + VS + VA) X p
mA: 吸着ガスの質量Δm: 読書; バランスの質量mSC: (空白の測定によって得られた); サンプル トレイの質量mS: 質量 (浮力測定により得られた);VSC: (空白の測定によって得られた); サンプル トレイのボリュームVS: 量 (浮力測定により得られた);VA: サンプル (吸着測定によって得られた) 吸着ガス量Ρ(p,T,y): 密度の状態方程式から計算するか測定することによって決定します。
- システムは、自動的に次の原則を使用して実験結果を修正選択ことができます。重量読書、トレイ読書、サンプル浮力および収着浮力の関係は、10、11,12,13とおりです。
- 完了
- プログラムを終了し、コンピューターを閉じます。実験ガスのシリンダーを閉じる。
- アイドリングの短い期間が発生すると、3 日以上ない場合にのみ、各システムの電源状態を維持するために必要されていない機器の電源を停止します。カップリングのコント ローラーのノブを OFF の位置に移動することをお勧めします。
- 楽器は、長い時間のために停止する場合、各システムの電源はオフにできます。カップリングのコント ローラーの電源をオフにすると、前にノブは最初 OFF の位置に移動する必要があります。OFF ランプ ライトが点灯し、他のライトが出ていると、コント ローラーの電源を閉じる確認します。
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Representative Results
図 1: 高温高圧で重力ガス吸着の実験設定します。この図は等温吸着実験のセットアップ: 加熱流体のバス; のための装置 (、)、油のお風呂(b) 電気暖房装置電気暖房。(c) 磁気浮上天秤 - 重量吸着分析装置 (図 2)。(d) オペレーティング システム (メインフレームとモニター);(e) ガス ポンプ、加圧システムと。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
これらのサンプルの鉱物の成分は、高い水晶、適度な粘土、低い長石、筆石の広範な分布によって特徴付けられます。サンプルでは、含水率乾燥実験サンプルに基づいて、1% 未満を示します。さらに、サンプルの TOC コンテンツは 4.2% (wt %) であります。ビトリナイト反射率約 2.5% で、成熟した成熟期のままです。ミネラルと貯留層の物理特性は、表 1のとおりです。
表 1。頁岩パラメーターとメタン等温吸着との関係。
位置センサーのゼロ点 (ZP) 状態の下でときカップリング ボックスが切り離されるこれにより、サンプルとサンプル コンテナーの品質は、バランスには送信されません。測定ポイント (MP) の状態 [ときカップリング ボックスは位置センサーとサンプルの質量と結合し、品質12,13,14を測定するバランスにサンプル容器を送信します。
ZP と MP の定期的自動切り替え効果的に電子天秤のゼロ ・ ドリフト、固有によって引き起こされるマイナスの効果を削除でき、高精度の測定を提供します。原理の構造は、図 2で見ることができます。
図 2: 収着分析機器 - 磁気浮上バランサーの中心部。赤のサンプルはサンプル、サンプル細胞と青のサンプルはサンプルなしサンプル セル。サンプル上の矢印は、フックと右上の縮小専用両面矢印を示して磁気浮上バランスの磁気力が増加し、重みを持ち上げ、サンプル、距離の短縮の結果します。この図は、ギャング陳レポート (実験装置操作レポート; 私信) から変更されています。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
吸着量は直線的圧力の増加に伴い増加 0 中 〜 低圧の期間バー 60。その後、成長率は次第に減少し約 0. さらに吸着、頁岩の絶対吸着補正と高圧の期間中に飽和状態に達したまたは最大吸水吸着能力の低下補正 (図 3、表 2)。
図 3: 異なる粒径のメタン等温吸着実験。これらのパネルは、(b) (c) 調整と無調整 G2 の吸着データ (d) G2 の吸着データの調整なし G1 の吸着データの調整と G1 の吸着データを表示 (、)。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
表 2。メタン等温最大吸着実験異なる粒度のデータです。
サンプル G1 の最大の絶対的な吸着 (Mabs) が 2.99 mg/g、3.03 mg/g、3.16 mg/g、2.95 mg/g、および 3.01 mg/g;粒子の順序のサンプルは 100 ~ 120; 20-40 からメッシュします。彼らが飽和状態 (図 3、) に達したときです。さらに、サンプル G1 の最大の過剰吸着 (Mexc) あった 2.37 mg/g、2.49 mg/g、2.46 mg/g、1.98 mg/g、および 2.32 mg/g;順番 (図 3b)。さらに、サンプル G2 の最大の絶対的な吸着 (Mabs) あった 2.51 mg/g、3.11 mg/g、3.10 mg/g、2.93 mg/g、および 3.18 mg/g;順番です。彼らが飽和状態 (図 3c) に達したときです。最後に、サンプル G1 の最大の過剰吸着 (Mexc) が 2.34 mg/g、2.53 mg/g、2.40 mg/g、2.07 mg/g、および 2.21 mg/g;順番 (図 3d)。
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Discussion
この実験で使用される材料は、材料の表のとおりです。常圧・常温; である温度・圧力サンプル プール サンプル プールが削除される前に確認が必要そうしないと、怪我の危険性があります。温度が高すぎる場合は、ドロップし削除サンプル プール温度を待ちます。圧力が高すぎるか低すぎる、手動でソフトウェアの空気圧を設定し、不活性ガスの13,14,15を使用します。実験中にサンプル プールを分解しないでください。実験が終わったら、楽器はスタンバイ状態です。カップリングのコント ローラーは、ZP またはオフの位置として表示されます。循環オイルの浴室は OFF 状態です。油風呂ジャケットの下部に固定する 3 本のネジを外します、垂直方向にスリーブを弾圧金属を保持、固定サポートの左にジャケットを配置します。この過程で、電線とジャケットに接続されているチューブの保護に注意を払います。曲げる、改行しないようにあまりにも多く、工夫したりしないでください。
MSB 保証テキスト ガス (例えば、腐食性、爆発性、有毒) 極端な環境 (例えば真空、高圧)20,の任意の種類の任意の種類に重量の等温吸着装置のアプリケーション21. 機器22,報23,24 で最大限の精度で高圧や有毒な雰囲気、密閉容器内のサンプルの吸着容量を分析できるなど、極端な条件の下でも ,25,26。試料の質量と反応中間体の密度は、時間24,25,26の良い取引を救うことができる単一の実験で同時に測定できます。装置と方法は、ベースラインのドリフトや精度の損失なしで長い耐久性高精度計測実験を保証できます。実験領域 (サンプル) と計量の領域 (バランス) の分離の分離と反応媒体や実験条件によってダメージやバランスの汚染を回避し、高強度の密閉反応で質量をはかるために管理26をを部屋します。
技術の主な制限は、まず第一に、多くの時間を必要とすること: 完全に通常完了する 1 の例では、2-4 日。第二に、バランスと安定性磁気浮上バランスの連続使用を定期的に補正する必要があります。それ以外の場合より多くの時間を消費するバランスを達成することは困難です。さらに、実験のプロセスには一定のリスク (例えば、高温、高圧、可燃性、爆発性ガス)12,13,14。
幸いにも、優れた安定性、優れた安全性、高精度、高精度既存の計測器があります。また、多孔質パウダー20,21,22は、サンプルでは、種の特定の要件はありません。今後、このメソッドより時間を節約、効率的で、安全で正確なとするサンプルのより多くの種類に合わせています。
前の研究で使用されるサンプル プロセス プロトコルは、炭層ガスの一般的に使用されました。石炭は頁岩は構造的に多層化されたに対し、炭素から成る大規模な構造的に等方性のロック、複数の粘土鉱物23,24,25,26から成る垂直異方性岩石です。破砕、石炭試料のスクリーニング、異なるメッシュに粒子はまだ同じような物理特性を表示します。頁岩を扱う場合、異なるサイズの粒子は吸着などの異なる物性を示すかもしれない。理由は、頁岩を取扱うとき、複雑な鉱物組成と層状構造が大きくなり異なるメッシュ27,28,29,30間異方性です。
ラングミュア モデル通常吸着等温線に合わせて用いられます。ラングミュア モデルにラングミュア; フランスの化学者によって完了した、1916 年に発生した固体表面の研究から吸着特性が含まれていますこのモデルは、ダイナミクス、無孔固体31、単分子膜の状態方程式の提示の立場から始まった。基本的な前提は、吸着剤の表面は滑らか、固体表面のエネルギーが均一、のみ単分子層を形成します。吸着ガス分子間相互作用がないと吸着は、動的平衡25,26。このような観点からラングミュア モデルは頁岩のガス吸着に適していない、したがって、数式はここで使用されません。
浅い埋設シェールガスと低圧で石炭をテストするとき余分な吸着能力と絶対吸着容量の少し違いがあります。ただし、圧力の増加に伴い、過剰な吸着能力・絶対吸着容量になるますます大きい。深い埋葬および頁岩の高圧のため吸着能力は比較的弱いです。調整されず、頁岩の吸着容量が大きく過小評価30,31,32になります。したがって、さまざまな補正方法の組み合わせを使用、システムによって得られる。さらに、調整は自動的に (図 3と3 c) の最後の点を省略します。しかし、調整はまたサンプル (図 3) の吸着量差を減少します。
孔と頁岩のメソ細孔表面積32,33を支配することによって吸着を制御します。梁と張両方は強烈な頁岩断片化孔、メソ孔の数を減少し、隙8,33量ことを提案しました。頁岩のガスも破砕または構造上動きが部分 (大きな粒子) 比表面積が増えると、微小 (微粒子) を生成するために不可欠な頁岩をつぶす可能性があるし、吸着の増加により。しかし、実験中に続き、破砕または構造の動きとして頁岩押しつぶされたより小さい粒子に孔とメゾ多孔体中の頁岩を開発し、相互に接続されているフォーム メソ孔、マクロ孔;したがって、総表面積と頁岩の吸着には、(図 3bと3 d) が減少しました。結論として、吸着量は粒子サイズの減少と単調と最大値または間隔があります。
調整と絶対吸着または調整することがなく過剰な吸着を参照しているかどうか、吸着能と粒子サイズのバリエーション ルールが線形相関ではないことをお勧めします。したがって、それは頁岩における破砕過程で粒径を決定するための最大値を把握する意義は大きいです。吸着容量は 80-100 バールの圧力で最大に達するとの吸着数メッシュ 40-60 と 60-80 は大きいです。研究領域からのサンプルを考慮した最大の吸着は約 250 μ m (60-80 メッシュ)、異なる地域や層からのサンプルの値可能性があります異なる (図 3表 2)。
頁岩ガス吸着実験; で使用されて広く重量と体積の方法それぞれの対応する実験器具間違いが多いが、両方の共通の特徴は、サンプルの自然な気孔構造を破壊することです。いくつかの影響があり、吸着実験の壊れたロックなし細孔構造は吸着容量30,31,での頁岩ガスの本当の形成を反映できる吸着量のサンプル粒子サイズ32,33、しかし、その主な欠点は、多くの時間を完了する必要があることです。
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Disclosures
著者が明らかに何もありません。
Acknowledgments
援助の多くはエンジニア ギャング陳とタオ チャンによって提供されました。この作品は主要な研究開発プログラムの中国国家 (グラント No.2016YFC0600202) と中国地質調査 (CGS、グラント号によって支えられた財政的にDD20160183)。この紙を大幅改善する建設的なコメントの匿名のレビューに感謝いたします。
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 |
References
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