Effect of shale properties on CH4and CO2sorption capacity in Czech Silurian shales摘要
本文对采自Barrandian盆地(捷克共和国)三个地层的七个深色志留系页岩样品的CO2和CH4吸附能力进行实验测试。页岩样品以粘土矿物、石英、方解石和斜长石等无机质为主,有机质含量极低。大部分有机颗粒为动物碎屑,主要为笔石和沥青。反映页岩热成熟度的笔石反射率(Rr)介于0.56%(Kopanina组)到1.09%(Litohlavy组)之间,Motol组由于可能存在局部热异常,其反射率高于1.70%。总有机碳(TOC)范围为0.34-2.37wt%,孔隙度4.6%-18.8%。在所有页岩样品中,使用压力吸附装置在45℃下测量干燥样品的CO2和CH4的高压过吸附等温线,其中CO2和CH4的压力分别为8MPa和15MPa。用吉布斯方程计算最大过吸附量(nmax,CO2和nmax,CH4)。nmax,CO2值介于0.118mmol/g至0.244mmol/g间,而nmax,CH4值要低两倍多(0.050mmol/g-0.088 mmol/g)。xCO2/CH4值为1.47至2.98,中值为2.54(除Kopanina地层样品(4.36)外)。本文确定了页岩参数对CO2和CH4吸附量的影响。Rr的值与TOC归一化的CO2和CH4吸附能力间没有直接关系。CO2吸附量与TOC和粘土矿物含量负相关,与石英含量正相关,而CH4则相反。微孔体积与CO2过吸附能力呈较强的正相关关系,而CH4则呈负相关关系。CO2的吸附能力通常取决于微孔体积,CH4的吸附能力则主要由页岩的组分决定。
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