耿琳柯,段 碩
(河北工程大學(xué) 礦業(yè)與測(cè)繪工程學(xué)院,河北 邯鄲056038)
近幾年,由于國(guó)家對(duì)新能源的需求,頁(yè)巖氣逐步進(jìn)入到人們的視野。頁(yè)巖氣資源遍布世界各地,美國(guó)作為率先進(jìn)行頁(yè)巖氣商業(yè)化的國(guó)家,頁(yè)巖氣消耗量已占到了其石油天然氣能源消耗量的50%左右。其他國(guó)家對(duì)于頁(yè)巖氣的商業(yè)化開(kāi)采仍然處于起步階段,隨著開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步和常規(guī)油氣資源量的下降;非常規(guī)能源頁(yè)巖氣已經(jīng)成為全球能源工業(yè)中的最重要的能源之一。預(yù)計(jì)在今年,全世界的頁(yè)巖氣產(chǎn)量將達(dá)到4 000×108 m3。
我國(guó)的非常規(guī)油氣資源,相比于其他油氣資源,頁(yè)巖氣資源分布較廣。此外,據(jù)美國(guó)能源信息署(EIA) 和我國(guó)國(guó)家能源局發(fā)布的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù),我國(guó)頁(yè)巖氣可開(kāi)采資源量為31.57×1 012 m3,頁(yè)巖氣有利區(qū)的技術(shù)可開(kāi)采資源量達(dá)21.8×1 012 m3。但由于受復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境影響,中國(guó)的頁(yè)巖氣開(kāi)采技術(shù)仍需要進(jìn)一步的優(yōu)化調(diào)整。
我國(guó)對(duì)頁(yè)巖氣進(jìn)行了大量的研究,但大多數(shù)的頁(yè)巖等溫吸附實(shí)驗(yàn)對(duì)象是干燥的頁(yè)巖,這與頁(yè)巖所處的真實(shí)情況不同。在實(shí)際的頁(yè)巖儲(chǔ)層中,當(dāng)氣體發(fā)生吸附與解吸時(shí),并不是只有一種氣體,而是多種氣體組成的混合物,且地層中含有不同礦化度的水存在。絕大部分的頁(yè)巖儲(chǔ)層中天然含水,這些水的存在會(huì)影響頁(yè)巖的吸附和解吸特性,致使頁(yè)巖氣資源量被高估。且頁(yè)巖礦物中的粘土礦物的表面積和水之間的相互作用,都會(huì)對(duì)頁(yè)巖的吸附量產(chǎn)生較大的影響。
首先,水分會(huì)直接占據(jù)頁(yè)巖中的甲烷吸附位點(diǎn),導(dǎo)致頁(yè)巖甲烷吸附量減少。……