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Langmuir吸附模型與頁巖氣吸附
閱讀：1864 發(fā)布時間：2015-11-17
中國頁巖氣因埋藏深，地層溫度高，均處于超臨界狀態(tài)，如Langmuir方程已不適用于頁巖氣吸附規(guī)律的描述與表征。盡管頁巖氣中低壓（小于15Mpa）等溫吸附實驗結(jié)果與Langmuir方程較為吻合，但這也僅源于中低等溫吸附線的單調(diào)遞增與Langmuir吸附方程變化規(guī)律的巧合。
因此Langmuir吸附模型扔難以體現(xiàn)頁巖中干酪根和粘土礦物吸附能力的差異，以及超微孔、中孔和大孔吸附形式的不同；更無法描述等溫線高壓段出現(xiàn)zui高點現(xiàn)象。
據(jù)此，眾多學(xué)者對超臨界狀態(tài)下，頁巖氣在頁巖上的等溫吸附方程進行了修正。如R.J. Ambrose、R.C. Hartman分析了多組分氣體對頁巖吸附能力的影響并建立了相應(yīng)模型；郭平等考慮溫度變化對頁巖氣吸附的影響，發(fā)現(xiàn)bi-Langmuir模型由于Langmuir模型；張志英等認為粘土含量較高時，修正的雙Langmuir模型比Langmuir模型擬合頁巖氣吸附效果更好；盛茂等考慮干酪根與粘土礦物吸附能力的差異及干酪根超微孔內(nèi)微孔充填吸附、干酪根中孔和粘土礦物大孔表面單分子層吸附時，將微孔充填理論—DA超臨界吸附模型及單分子層吸附Langmuir模型相結(jié)合，疊加形成了適合于表征頁巖氣超臨界吸附的DA Langmuir等溫吸附模型。Gasparik 和 Pongtorn分別使用修正的Langmuir模型和SLD模型擬合了頁巖吸附數(shù)據(jù)，也得到了較好的擬合結(jié)果。
因此Langmuir吸附模型扔難以體現(xiàn)頁巖中干酪根和粘土礦物吸附能力的差異，以及超微孔、中孔和大孔吸附形式的不同；更無法描述等溫線高壓段出現(xiàn)zui高點現(xiàn)象。
據(jù)此，眾多學(xué)者對超臨界狀態(tài)下，頁巖氣在頁巖上的等溫吸附方程進行了修正。如R.J. Ambrose、R.C. Hartman分析了多組分氣體對頁巖吸附能力的影響并建立了相應(yīng)模型；郭平等考慮溫度變化對頁巖氣吸附的影響，發(fā)現(xiàn)bi-Langmuir模型由于Langmuir模型；張志英等認為粘土含量較高時，修正的雙Langmuir模型比Langmuir模型擬合頁巖氣吸附效果更好；盛茂等考慮干酪根與粘土礦物吸附能力的差異及干酪根超微孔內(nèi)微孔充填吸附、干酪根中孔和粘土礦物大孔表面單分子層吸附時，將微孔充填理論—DA超臨界吸附模型及單分子層吸附Langmuir模型相結(jié)合，疊加形成了適合于表征頁巖氣超臨界吸附的DA Langmuir等溫吸附模型。Gasparik 和 Pongtorn分別使用修正的Langmuir模型和SLD模型擬合了頁巖吸附數(shù)據(jù)，也得到了較好的擬合結(jié)果。