天然气工业
天然氣工業
천연기공업
NATURAL GASINDUSTRY
2014年
8期
20-26
,共7页
倪小明%于芸芸%王延斌%高莎莎
倪小明%于蕓蕓%王延斌%高莎莎
예소명%우예예%왕연빈%고사사
伊利石%碳酸%硅元素%铝元素%溶解%反应动力学%CO2泵注%界面反应模型%表观活化能
伊利石%碳痠%硅元素%鋁元素%溶解%反應動力學%CO2泵註%界麵反應模型%錶觀活化能
이리석%탄산%규원소%려원소%용해%반응동역학%CO2빙주%계면반응모형%표관활화능
illite%carbonic acid%silicon%aluminum elements%dissolution%reaction kinetics%pump injection of CO2%interface reaction model%apparent activation energy
查明碳酸溶液与伊利石矿物(煤层主要黏土矿物之一)的反应特征,能够为煤层气井注CO2提高采收率(ECBM)工艺泵注参数优化及储层物性变化分析提供理论依据.为此,以沁水盆地潞安矿区余吾、常村矿煤样为例,测试了煤样中黏土矿物的含量,进行了25℃、35℃、45℃条件下,单一伊利石矿物与不同酸度碳酸溶液的反应实验;应用分光光度计、X射线衍射仪、能谱仪测试分析了反应液中Si、Al元素含量和反应前后伊利石结构与元素变化的情况,得出了Si元素溶出的反应动力学模型,并求取了Si元素溶出的表观活化能.实验结果表明:①当溶液pH值和反应时间相同时,Si元素的溶出量随温度的升高而增大,而Al元素的溶出量变化却很小;②当溶液pH值和温度相同时,随反应时间增加,Si元素含量呈先增加后减小的趋势,并有一定的振荡,且温度越高,Si元素达到溶出最大值的时间越短,而Al元素溶出速率较快,迅速达到溶出平衡;③Si元素的溶出符合扩散控制的界面反应模型,pH值越低,Si元素越易于溶出,表观活化能越小;④由于碳酸酸性较弱,伊利石与其反应后,晶体结构未发生明显的破坏.
查明碳痠溶液與伊利石礦物(煤層主要黏土礦物之一)的反應特徵,能夠為煤層氣井註CO2提高採收率(ECBM)工藝泵註參數優化及儲層物性變化分析提供理論依據.為此,以沁水盆地潞安礦區餘吾、常村礦煤樣為例,測試瞭煤樣中黏土礦物的含量,進行瞭25℃、35℃、45℃條件下,單一伊利石礦物與不同痠度碳痠溶液的反應實驗;應用分光光度計、X射線衍射儀、能譜儀測試分析瞭反應液中Si、Al元素含量和反應前後伊利石結構與元素變化的情況,得齣瞭Si元素溶齣的反應動力學模型,併求取瞭Si元素溶齣的錶觀活化能.實驗結果錶明:①噹溶液pH值和反應時間相同時,Si元素的溶齣量隨溫度的升高而增大,而Al元素的溶齣量變化卻很小;②噹溶液pH值和溫度相同時,隨反應時間增加,Si元素含量呈先增加後減小的趨勢,併有一定的振盪,且溫度越高,Si元素達到溶齣最大值的時間越短,而Al元素溶齣速率較快,迅速達到溶齣平衡;③Si元素的溶齣符閤擴散控製的界麵反應模型,pH值越低,Si元素越易于溶齣,錶觀活化能越小;④由于碳痠痠性較弱,伊利石與其反應後,晶體結構未髮生明顯的破壞.
사명탄산용액여이리석광물(매층주요점토광물지일)적반응특정,능구위매층기정주CO2제고채수솔(ECBM)공예빙주삼수우화급저층물성변화분석제공이론의거.위차,이심수분지로안광구여오、상촌광매양위례,측시료매양중점토광물적함량,진행료25℃、35℃、45℃조건하,단일이리석광물여불동산도탄산용액적반응실험;응용분광광도계、X사선연사의、능보의측시분석료반응액중Si、Al원소함량화반응전후이리석결구여원소변화적정황,득출료Si원소용출적반응동역학모형,병구취료Si원소용출적표관활화능.실험결과표명:①당용액pH치화반응시간상동시,Si원소적용출량수온도적승고이증대,이Al원소적용출량변화각흔소;②당용액pH치화온도상동시,수반응시간증가,Si원소함량정선증가후감소적추세,병유일정적진탕,차온도월고,Si원소체도용출최대치적시간월단,이Al원소용출속솔교쾌,신속체도용출평형;③Si원소적용출부합확산공제적계면반응모형,pH치월저,Si원소월역우용출,표관활화능월소;④유우탄산산성교약,이리석여기반응후,정체결구미발생명현적파배.
