摘要：为了研究黏土矿物对CH 4的吸附规律和页岩储层对CH 4的最小储集空间界限,利用Materials Studio软件构建三种黏土矿物伊利石、蒙脱石和高岭石的微观模型,运用蒙特卡洛方法和分子动力学方法,研究在不同压力、不同孔径空间下三种黏土矿物对CH 4的吸附规律。结果表明:随着孔径和压力的增大,CH 4气体在三种黏土矿物层间的吸附量逐渐增大;不含水的黏土矿物对CH 4的最小储集空间为0.4 nm,三种黏土矿物对甲烷的吸附能力随孔隙大小的变化而不同;随着孔径的减小或压力的增大,CH 4气体在三种黏土矿物孔径中吸附越稳定;随着孔径的增加,CH 4气体在黏土矿物孔径中出现多层吸附;三种黏土矿物中吸附的CH 4分子之间的距离均大于0.075 nm,距离CH 4分子0.125 nm处出现另一个CH 4分子的概率最大。研究结果对页岩气赋存特征和渗流规律具有重要基础认识作用。

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