修正的页岩气等温吸附模型

doi:10.11885/j.issn.1674-5086.2013.11.05.05

西南石油大学学报(自然科学版)

修正的页岩气等温吸附模型

张跃磊1，2，3 *，李大华1，2，3，王青华4，郭东鑫1，2，3

1. 国土资源部页岩气资源勘查重点实验室（重庆地质矿产研究院），重庆渝中400042
2. 重庆市页岩气资源与勘查工程技术研究中心（重庆地质矿产研究院），重庆渝中400042
3.“油气资源与探测”国家重点实验室重庆页岩气研究中心，重庆渝中400042
4. 中国石油青海油田分公司采油二厂，青海海西816400

出版日期:2016-02-01 发布日期:2016-02-01
通讯作者: 张跃磊，E-mail：zyl7049@163.com
基金资助:
重庆市科技攻关应用技术开发重点项目（cstc2012gg yyjsB90004）。

Modified Isothermal Adsorption Model of Shale Gas

ZHANG Yuelei1，2，3*, LI Dahua1，2，3, WANG Qinghua4, GUO Dongxin1，2，3

1. Key Laboratory of Shale Gas Exploration of Ministry of Land and Resources，Chongqing Institute of Geology and Mineral Resources，Yuzhong，
Chongqing 400042，China；2. Chongqing Research Center for Shale Gas Resource & Exploration Engineering，Chongqing Institute of Geology and
Mineral Resources，Yuzhong，Chongqing 400042，China；3. State Key Laboratory of Petroleum Resource and Prospecting，Chongqing Shalegas
Research Center，Yuzhong，Chongqing 400042，China；4. Second Oil Production Plant in Qinghai Oilfield Company，PetroChina，Haixi，
Qinghai 816400，China

Online:2016-02-01 Published:2016-02-01

摘要/Abstract

摘要：

针对Langmuir 等温吸附方程及修正的双朗格缪尔模型（D-Langmuir）在研究非均质吸附介质页岩等温吸附
时，对实验数据拟合精度及稳定性不高的问题，展开了新的等温吸附方程研究，研究中将吸附系统内不同吸附介质
的吸附特征转化为系统内压力的实际作用效果，对D-Langmuir 模型进行压力修正，得到新的、适用于多吸附介质的
P-Langmuir 等温吸附模型。将以上模型应用于渝东南渝页1 井共21 个样品的等温吸附实验数据的拟合，结果表明：
Langmuir 模型平均误差在-0.012 0～80.021 2 m3/t；D-Langmuir 模型平均误差在-0.003 64～0.021 20 m3/t；P-Langmuir
等温吸附模型相关系数的平方0.992 5≤R2≤0.999 8，平均误差在-0.003 25～0.003 21 m3/t，相比于Langmuir 方程及
D-Langmuir 方程，P-Langmuir 模型拟合精度更高，稳定性更好，对更准确地评价页岩吸附气量具有一定的实际意义。

关键词: 页岩气, 吸附系统, 压力修正, 吸附模型, P-Langmuir 模型, 渝页1 井

Abstract:

When using Langmuir model and modified double Langmuir model on heterogeneity medium shale isotherm adsorption，
the experimental data fitting accuracy and stability is not high. We launched a study on new isotherm adsorption
equation. The study transforms the adsorption characteristics of different adsorption media within the adsorption system into
the actual effect of system pressure，and corrects the pressure for double Langmuir model，getting a new P-Langmuir isotherm
adsorption model，which is suitable for multi-adsorption-media system. The model is applied to fitting adsorption isotherm
experimental data of 21 samples of Yuye 1 shale gas well in the Southeast of Chongqing and the result shows that average errors
of Langmuir model are between -0.012 8 m3/t and 0.021 2 m3/t，D-Langmuir model between -0.003 64 m3/t and 0.021 2 m3/t，
and all the values of the correlation coefficient R2 of the P-Langmuir model are between 0.992 5 and 0.999 8，and that average
errors of 21 samples are between -0.003 25 m3/t and 0.003 21 m3/t. Compared to the Langmuir equation and double Langmuir
equation，P-Langmuir model is of higher fitting accuracy and better stability，has some practical significance for more
accurately evaluating shale gas adsorption.

Key words: shale gas, adsorption system, pressure modified, adsorption model, P-Langmuir model, Yuye 1 well

中图分类号:

TE132
TE155

张跃磊1，2，3 *，李大华1，2，3，王青华4，郭东鑫1，2，3. 修正的页岩气等温吸附模型[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2013.11.05.05.

ZHANG Yuelei1，2，3*, LI Dahua1，2，3, WANG Qinghua4, GUO Dongxin1，2，3. Modified Isothermal Adsorption Model of Shale Gas[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2013.11.05.05.

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参考文献

[1] 王德龙，郭平，陈恒，等. 新吸附气藏物质平衡方程推
导及储量计算[J]. 岩性油气藏，2012，24（2）：83 86.
WANG Delong，GUO Ping，CHEN Heng，et al. Derivation
of new material balance equation for adsorbed gas
reservoir and reserve estimation[J]. Lithologic Reservoirs，
2012，24（2）：83 86.
[2] 马正飞，刘晓勤，姚虎卿，等. 吸附理论与吸附分
离技术的进展[J]. 南京工业大学学报，2006，28（1）：
100 106.
[3] 林腊梅，张金川，韩双彪，等. 泥页岩储层等温吸附
测试异常探讨[J]. 油气地质与采收率，2012，19（6）：
30 32，41.
LIN Lamei，ZHANG Jinchuan，HAN Shuangbiao，et al.
Study on abnormal curves of isothermal adsorption of
shale[J]. Petroleum Geology and Recovery Eficiency，
2012，19（6）：30 32，41.
[4] LU Xiaochun，LI Fanchang，WATSON A T. Adsorption
measurements in Devonian shales[J]. Fuel，1995，74（4）：
599 603.
[5] 杨盛波. 页岩气吸附解吸实验研究[D]. 东营：中国石油
大学（华东），2012.
[6] 张志英，杨盛波. 页岩气吸附解吸规律研究[J]. 实验力
学，2012，27（4）：492 497.
ZHANG Zhiying，YANG Shengbo. On the adsorption and
desorption trend of shale gas[J]. Journal of Experimental
Mechanics，2012，27（4）：492 497.
[7] 李武广，杨胜来，徐晶，等. 考虑地层温度和压力的页
岩吸附气含量计算新模型[J]. 天然气地球科学，2012，
23（4）：791 796.
LI Wuguang，YANG Shenglai，XU Jing，et al. A new
model for shale adsorptive gas amount under a certain
geological conditions of temperature and pressure[J]. Nature
Gas Geoscience，2012，23（4）：791 796.
[8] 熊伟，郭为，刘洪林，等. 页岩的储层特征以及等温吸
附特征[J]. 天然气工业，2012，32（1）：113 116.
XIONG Wei，GUO Wei，LIU Honglin，et al. Shale reservoir
characteristics and isothermal adsorption properties[
J]. Natural Gas Industry，2012，32（1）：113 116.
[9] 王海柱，沈忠厚，李根生. 超临界CO2 开发页岩气技
术[J]. 石油钻探技术，2011，39（3）：30 35.
WANG Haizhu，SHEN Zhonghou，LI Gensheng. Feasibility
analysis on shale gas exploitation with supercritical
CO2[J]. Petroleum Drilling Techniques，2011，39（3）：
30 35.
[10] LANGMUIR I. The adsorption of gases on plane surfaces
of glass，mica and platinum[J]. Journal of American
Chemical Society，1918，40（9）：1361 1403.
[11] 王军保，刘新荣，李鹏，等. MMF 模型在采空区地表沉
降预测中的应用[J]. 煤炭学报，2012，37（3）：411 415.
WANG Junbao，LIU Xinrong，LI Peng，et al. Study on
prediction of surface subsidence in mined-out region with
the MMF model[J]. Journal of China Coal Society，2012，
37（3）：411 415.
[12] 廖卫红，王军保. MMF 模型在地基沉降预测中的应用
研究[J]. 地下空间与工程学报，2011，7（4）：807 811.
LIAO Weihong，WANG Junbao. Study on application of
MMF model to prediction of foundation settlement[J].
Chinese Journal of Underground Space and Engineering，
2011，7（4）：807 811.
[13] 张金川，李玉喜，聂海宽，等. 渝页1 井地质背景及钻
探效果[J]. 天然气工业，2010，30（12）：114 118.
ZHANG Jinchuan，LI Yuxi，NIE Haikuan，et al. Geologic
setting and drilling effect of the shale cored well Yuye1[J].
Natural Gas Industry，2010，30（12）：114 118.
[14] 武景淑，于炳松，张金川，等. 渝东南渝页1 井下志留
统龙马溪组页岩孔隙特征及其主控因素[J]. 地学前缘，
2013，20（3）：260 269.
WU Jingshu，YU Bingsong，ZHANG Jinchuan，et al.
Pore characteristics and controlling factors in the organicrich
shale of the lower Silurian Longmaxi Formation
revealed by samples from a well in southeastern
Chongqing[J]． Earth Science Frontiers，2013，20（3）：
260 269.
[15] 武景淑，于炳松，李玉喜. 渝东南渝页1 井页岩气吸附
能力及其主控因素[J]. 西南石油大学学报（自然科学
版），2012，34（4）：40 48.
WU Jingshu，YU Bingsong，LI Yuxi. Adsorption capacity
of shale gas and controlling factors from the Well Yuye
1 at the southeast of Chongqing[J]. Journal of Southwest
Petroleum University（Science & Technology Edition），
2012，34（4）：40 48.

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Modified Isothermal Adsorption Model of Shale Gas

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[1]	乐宏, 杨兆中, 范宇. 宁209井区裂缝控藏体积压裂技术研究与应用[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2020, 42(5): 86-98.
[2]	梁洪彬, 张烈辉, 陈满, 赵玉龙, 向祖平. 快速评价页岩含气量的新方法[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2020, 42(2): 110-117.
[3]	范宇, 钟成旭, 牟乃渠, 金鑫, 吴鹏程. 一种生物合成基钻井液在长宁气田的应用[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2020, 42(1): 133-139.
[4]	张烈辉, 崔乾晨, 谢军, 郑健, 李成勇. 页岩气藏压裂水平井线性耦合渗流模型研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(6): 1-12.
[5]	郭肖, 杨开睿, 杨宇睿, 贾昊卫. 孔隙网络模拟渗流速度对页岩气开采的影响[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(6): 19-27.
[6]	程小伟, 张高寅, 马志超, 李斌, 辜涛. 页岩气水平井油井水泥的原位增韧技术研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(6): 68-74.
[7]	杨兆中, 李扬, 李小刚, 李成勇. 页岩气水平井重复压裂关键技术进展及启示[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(6): 75-86.
[8]	李勇明, 骆昂, 吴磊, 伊向艺. 考虑应力敏感和水力裂缝方位角的页岩产能模型[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(6): 117-123.
[9]	赵玉龙, 梁洪彬, 井翠, 商绍芬, 李成勇. 页岩气井EUR快速评价新方法[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(6): 124-131.
[10]	胡德高, 郭肖, 郑爱维, 舒志国, 张柏桥. 页岩气藏压裂井产能评价及分析[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(6): 132-138.
[11]	方全堂, 李政澜, 段永刚, 魏明强, 张羽翼. 考虑次生裂缝的页岩气藏有限导流缝网模型[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(6): 139-145.
[12]	曾德智, 喻智明, 何奇垚, 刘乔平, 施太和. 页岩气井环空带压安全风险定量评价方法研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(6): 146-154.
[13]	张智, 丁剑, 赵苑瑾, 邓虎, 卢齐. 页岩气井环空带压临界控制值计算方法[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(6): 155-164.
[14]	付建红, 苏昱, 姜伟, 钟成旭, 李郑涛. 深层页岩气水平井井筒瞬态温度场研究与应用[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(6): 165-173.
[15]	曹海涛, 关小旭, 李晓平, 赵勇, 余小群. 页岩自支撑裂缝导流能力预测方法研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(5): 134-141.