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Articolo metodologico

Studio sperimentale della relazione tra la dimensione delle particelle e la capacità di adsorbimento di metano in scisto

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DOI:

10.3791/57705

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2 agosto 2018

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In questo articolo

Sommario

Usiamo un apparato di isoterma di adsorbimento, l'analizzatore di assorbimento gravimetrico, per testare la capacità di adsorbimento di diversa granulometria di scisto, al fine di scoprire la relazione tra la dimensione delle particelle e la capacità di adsorbimento di scisto.

Abstract

La quantità di gas di scisto adsorbito è un parametro chiave utilizzato nella valutazione delle risorse di shale gas e selezione dell'area di destinazione, ed è anche un importante standard per valutare il valore di estrazione del gas di scisto. Attualmente, gli studi sulla correlazione tra adsorbimento di metano e di dimensioni delle particelle sono controversi. In questo studio, un apparato di isoterma di adsorbimento, l'analizzatore di assorbimento gravimetrico, viene utilizzato per verificare la capacità di adsorbimento di diversa granulometria in scisto per determinare la relazione tra la dimensione delle particelle e la capacità di adsorbimento di scisto. Thegravimetric metodo richiede meno parametri e produce risultati migliori in termini di accuratezza e la coerenza di metodi come il metodo volumetrico. Gravimetrici misurazioni eseguite in quattro passi: una misurazione vuota, pre-elaborazione, una misura di galleggiabilità e misure di adsorbimento e desorbimento. Misura gravimetrica è attualmente considerata un metodo più scientifico e preciso di misurazione della quantità di adsorbimento; Tuttavia, è che richiede tempo e richiede una rigorosa tecnica di misurazione. Un equilibrio di sospensione magnetica (MSB) è la chiave per verificare l'accuratezza e la coerenza di questo metodo. I nostri risultati indicano che la capacità di adsorbimento e la dimensione delle particelle sono correlate, ma non una correlazione lineare e gli adsorbimenti in particelle setacciate in 40-60 e 60-80 maglie tendono ad essere più grandi. Proponiamo che l'adsorbimento massimo corrispondente alla dimensione delle particelle è di circa 250 µm (60 maglie) in gas di scisto, la fratturazione.

Introduzione

Shale è una roccia di argilla con un sottile foglio di struttura, che serve sia come una roccia di fonte del gas di scisto e un serbatoio di lenzuola. Scisto ha una forte anisotropia costituito da pori su scala nanometrica e micron, e graptoliti fossili sono comunemente riconosciuti1,2,3.

Gas di scisto è stato sfruttato commercialmente nella piastra di Yangtze, Cina meridionale. Come un sistema di gas non convenzionale che serve sia come una roccia di origine e un serbatoio per il metano, gas di scisto è derivato da materia organica all'interno l'a....

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Protocollo

1. preparazione del campione

  1. Caratterizzazione del campione
    1. Misurare il carbonio organico totale (TOC), utilizzando un apparato TOC (Vedi Tabella materiali) a una temperatura di 20 ° C e un'umidità relativa del 65% (per standard GB/T 19145-2003).
    2. Eseguire una misurazione di riflettanza vitrinite su lucidati sezioni di scisto utilizzando un microscopio di Fotometro (Vedi Tabella materiali).
  2. Campione di lavaggio e frantumazione
    Nota: Per evitare l'influenza di vari fattori interni ed esterni nonché la disomogeneità di scisto per quanto possibile....

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Risultati

figure-results-1
Figura 1 : Set-up sperimentale per adsorbimento di gas gravimetrico alle alte temperature e pressioni. Questa figura mostra il set-up per l'esperimento di isoterma di adsorbimento: (un) l'olio bagno riscaldamento dispositivo per il bagno di liquido; dispositivo (b) il riscaldamento elettrico per il riscaldamento elettrico; (

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Discussione

I materiali utilizzati in questo esperimento sono mostrati nella Tabella materiali. Prima che il pool di campione viene rimosso, deve essere confermato che la temperatura e la pressione nella piscina del campione sono al normale pressione e temperatura normale; in caso contrario, c'è un pericolo di lesioni. Se la temperatura è troppo alta, attendere che la temperatura a goccia e poi togliele campione piscina. Se la pressione è troppo alta o troppo bassa, regolare la pressione dell'aria sul software e uti.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Un sacco di assistenza è stato fornito da ingegnere Gang Chen e Tao Zhang. Questo lavoro è stato sostenuto finanziariamente da principali stato ricerca sviluppo programma della Cina (Grant No.2016YFC0600202) e la Cina Geological Survey (CGS, Grant No. DD20160183). Ringraziamo anonimi utenti per i loro commenti costruttivi che notevolmente migliorato questa carta.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
XRF D8 SCOPRI Diffrattometro a raggi XBrook, Germania204458Per la mineralogia diffrazione a raggi X
EBSD sistema di integrazione a tre elementi con spettro EDAX, USATrident XM4Per l'imaging su scala nanometrica (SEM)
Pressione capillare di iniezione di mercurio (MICP)USA micromeritics Azienda di strumentiAutoPore IV 9520Per il metodo di immersione per misurare i macropori (porosità)
Adsorbimento di azoto gassoso a bassa temperaturaUSA micromeritics Instrument companyASAP2460/2020Per l'adsorbimento di azoto gassoso a bassa pressione per misurare mesopori e micropori (BET)
Spettrometro di massa Finnigan MAT-252ThermoFinnigan, USATRQ/Y2008-004dell'isotopo
C LECO CS-230Istituto di ricerca per l'esplorazione e lo sviluppo del petrolio617-100-800Apparecchio TOC
3Y-Leica MPV-SP fotometro sistema microfotometrico Leica, GermaniaM090063016Ro apparecchio
Bilancia a sospensione magnetica Analizzatore di adsorbimento isotermicoRubotherm, Germania2015-1974CHNPer test di adsorbimento del metano
Setaccio (20/40/60/80/100/120mesh)Reagente chimico Sinopharm Pechino Co.Ltd200*50GB6003.102012Utilizzato per lo screening dei campioni
Cotone assorbente, martello, pinzette e acetaldeideSinopharm Chemical Reagente Beijing Co.LtdstandardUtilizzato per pulire i materiali
Smerigliatrice a tenuta di gas residuoNantong Huaxing Petroleum Instrument Co., LtdTY2013000237Schiacciacampioni
Per l'analizzatore

Riferimenti

  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 Wo....

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Ristampe e permessi

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