煤与泥页岩孔隙结构和吸附特性的对比分析-论文

以山东煤田气肥煤和四川盆地海相页岩为研究对象,综合运用高压压汞法、低压N2和CO2吸附法对煤与页岩的孔隙结构进行了对比分析;借助重量吸附仪研究了不同温度下CO2、CH4在煤与页岩中的吸附特性。研究结果表明:煤层的微孔更加发育,微孔比表面积和孔体积高于页岩;页岩储层的中孔更加发育,中孔比表面积和孔体积高于煤层;煤层拥有数量更多的大孔,页岩大孔的连通性优于煤层;CO2、CH4在煤层中的吸附能力比其在页岩中的吸附能力高一个数量级,微孔对CO2、CH4吸附的影响更加明显;CO2、CH4在煤基质表面具有更强的吸附亲和力;CO2、CH4的吸附能力与表面势能的绝对值成正比例关系,当CO2和CH4在煤储层吸附时,表面势能更高;与页岩储层相比,深部煤储层含气量更大,也更有利于大量CO2的吸附封存。