頁巖儲層封存二氧化碳吸附行為及表征模型

苗豐，工學博士，現為遼寧工程技術大學力學與工程學院講師，主要從事二氧化碳地質封存潛力評價方面的研究。參與完成國家自然科學基金2項、遼寧省科技廳面上項目1項、遼寧省教育廳科學研究一般項目2項，在《Fuel》《The Science of The Total Environment》《International Journal of Greenhouse Gas Control》《Energy & Fuels》《Langmuir》等期刊發表學術論文9篇。

目錄

 

 

第1章緒論

1.1頁巖微觀結構特性

1.2頁巖中CO2吸附特性

1.3頁巖中CO2吸附機理與模型研究現狀

1.4頁巖儲層封存CO2研究現狀

1.5本書的主要內容

第2章孔隙尺寸影響的有機孔隙中CO2吸附行為及表征模型

2.1不同尺寸有機孔隙中CO2吸附行為的分子模擬

2.1.1有機孔隙與CO2的分子模型

2.1.2模擬方法

2.1.3過剩吸附量計算方法

2.2不同尺寸有機孔隙中CO2吸附行為

2.2.1孔隙尺寸對CO2吸附曲線的影響

2.2.2孔隙尺寸對CO2密度分布的影響

2.3簡化局部密度模型表征不同尺寸有機孔隙中CO2吸附行為

2.3.1簡化局部密度模型

2.3.2模型擬合結果

2.3.3簡化局部密度模型表征不同尺寸有機孔隙中CO2吸附行為研究

2.4本章小結

第3章無機礦物孔隙中CO2吸附特性及表征模型

3.1無機礦物孔隙中CO2吸附行為的分子模擬

3.2無機礦物孔隙中CO2吸附行為

3.2.1CO2在無機礦物孔隙表面的吸附特性

3.2.2無機礦物孔隙表面CO2和CH4吸附行為差異

3.2.3不同尺寸黏土礦物孔隙中CO2吸附特性

3.3無機礦物孔隙中固氣相互作用機制

3.4晶格密度泛函表征非均質納米孔隙中CO2多分子層吸附行為

3.4.1基於晶格密度泛函的多分子層吸附模型

3.4.2模型擬合結果

3.4.3晶格密度泛函模型表征表面多分子層吸附行為可行性分析

3.5晶格密度泛函與簡化局部密度模型表征微孔中氣體吸附行為

3.6本章小結

第4章巖心尺度頁巖中CO2吸附特性

4.1塊狀頁巖吸附CO2等溫吸附實驗

4.1.1頁巖樣品

4.1.2實驗裝置

4.1.3實驗步驟

4.1.4實驗結果計算過程

4.2超臨界CO2對頁巖礦物組成和孔隙結構的影響

4.3塊狀頁巖CO2吸附實驗結果分析

4.3.1有效應力對頁巖孔隙體積的影響

4.3.2塊狀頁巖中CO2吸附等溫線

4.4多尺寸納米孔影響的CO2吸附等溫線表征

4.4.1表征方法

4.4.2頁巖孔徑分布的物質組成劃分

4.4.3頁巖非均質性對CO2吸附作用的影響機制

4.5本章小結

第5章納米孔隙中CO2/CH4混合氣體競爭吸附行為及表征模型

5.1CO2/CH4混合氣體吸附行為的分子模擬

5.2納米孔隙中CO2/CH4混合氣體吸附行為

5.2.1CO2/CH4混合氣體密度分布與吸附選擇性

5.2.2CO2/CH4混合氣體條件下納米孔隙中CO2吸附曲線特征

5.3CO2/CH4混合氣體條件下頁巖納米孔隙中CO2吸附量計算方法

5.3.1納米孔隙中CO2/CH4多組分氣體吸附模型

5.3.2孔隙表面CO2/CH4混合氣體吸附預測

5.3.3不同孔隙尺寸微孔中CO2/CH4混合氣體吸附曲線預測

5.3.4CO2/CH4混合氣體條件下納米孔隙中CO2絕對吸附量計算

5.4本章小結

第6章頁巖基質封存CO2量化方法與影響因素分析

6.1頁巖基質封存CO2量化方法

6.1.1靜態封存

6.1.2吸附封存

6.1.3CO2封存總量計算方法

6.2儲層條件影響的頁巖基質CO2封存量估算

6.2.1頁巖儲層條件

6.2.2頁巖中CO2吸附封存量隨埋深的變化規律

6.2.3頁巖中CO2靜態封存量隨埋深的變化規律

6.2.4頁巖中CO2總封存量隨埋深的變化規律

6.3頁巖儲層中殘留頁巖氣對CO2封存的影響

6.4水分對頁巖納米孔隙封存CO2的影響

6.4.1分子模型和模擬方法

6.4.2模擬結果與分析

6.4.3不同含水飽和度頁巖中CO2封存量計算

6.5本章小結

第7章結論及展望

7.1結論

7.2展望

參考文獻