26 / 2023-06-10 19:27:59

四种典型粘土矿物吸附水蒸气热力学和动力学行为实验研究

粘土矿物,水蒸气吸附,水分子分布,热力学模型拟合,动力学模型拟合

页岩储层内粘土矿物主要以含水状态赋存。粘土矿物的吸水行为特征及其作用机理对页岩储层含油气量评价具有重要意义。本文选用四种典型粘土矿物并对其进行水蒸气吸附和氮气吸附的联合实验，利用多种热力学与动力学模型评价其水蒸气吸附过程，综合结果表明小于10nm的粘土孔隙贡献54% ~ 82%的吸水量。水分子在粘土矿物孔隙内的赋存状态随相对湿度增高呈单层吸附—多层吸附—毛细凝聚态逐渐转化。整体上水分子扩散以孔隙内缓慢扩散方式为主。最后对比粘土矿物与页岩在水蒸气吸附过程中的差异，综合阐明粘土矿物—水吸附行为机理研究对页岩储层水分布、评价实际含水率条件下的页岩油气含量具有重要意义。