NB/T 10117-2018 页岩甲烷等温吸附测定 重量法

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标准编号:NB/T 10117-2018
文件类型:.pdf
资源大小:1.8M
标准类别:综合标准
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NB/T 10117-2018标准规范下载简介

NB/T 10117-2018 页岩甲烷等温吸附测定 重量法简介:

NB/T 10117-2018是中华人民共和国国家能源局发布的一项标准,全称为《页岩气资源评价技术规范 第17部分:页岩甲烷等温吸附测定 重量法》。这项标准主要规定了页岩甲烷等温吸附性质的测定方法,通过重量法来获取页岩中甲烷的吸附能力,这对于评价页岩气资源的潜力和开发价值具有重要意义。

重量法的具体步骤通常包括:

1. 样品准备:选择具有代表性的页岩样品,进行干燥、研磨至满足粒度要求。

2. 吸附实验:将处理好的样品放入吸附装置中,通过改变温度或压力,使页岩与甲烷气体进行充分的接触,以达到吸附平衡。

3. 测量与计算:吸附实验完成后,通过称重的方法测量吸附前后样品的质量变化,然后根据吸附等温线公式,计算出页岩对甲烷的吸附量和吸附能力。

4. 数据分析:对得到的吸附数据进行分析,可以得到页岩的吸附特性曲线,如Langmuir吸附等温线,这有助于评估页岩气的储藏能力。

这项标准的实施,有助于提高页岩气资源评价的科学性和准确性,为页岩气的勘探开发提供重要的技术依据。

NB/T 10117-2018 页岩甲烷等温吸附测定 重量法部分内容预览:

下列术语和定义适用于本文件。 3.1 过剩吸附量excessadsorption 实验测试直接得到吸附的量, 3.2 绝对吸附量absoluteadsorption 考虑吸附相密度(或体积)校正后吸附的量,即总吸附的量。 3.3 兰氏体积langmuirvolume 压力无限大时的绝对吸附量,也称最大吸附量,符号为VL。 3.4 兰氏压力langmuirpressure 绝对吸附量为1/2兰氏体积时所对应的压力,符号为PL。

将一定粒度的页岩样品置于密封腔室中,在恒定温度、不同压力测点下进行甲烷吸附,利用磁 天平记录的质量变化来获取吸附的甲烷气体质量,然后根据Langmuir理论求算页岩吸附特 参数,并绘制等温吸附曲线。

L11J104 住宅防火型集中排气系统 (去标签)样品制备装置主要包括:

a)粉碎机; b)标准筛:可筛分粒度包含0.05mm~4mm

等温吸附仪应按以下要求配置: a)高压密封腔室; b)质量检测系统:磁悬浮天平,精度不低于0.01mg; c)恒温控制系统:精度±0.1℃; d)压力监测系统:精度±0.001MPa; e)气体增压泵:最大增压不低于30MPa; f)真空泵:可达极限压力不高于100Pa

材料和试剂包括: a)甲烷气:纯度不低于99.99%; b)氨气:纯度不低于99.99%; c)氮气:纯度不低于99.99%。

材料和试剂包括: a)甲烷气:纯度不低于99.99% b)氮气:纯度不低于99.99%; c)氮气:纯度不低于99.99%。

按照GB/T474的规定进行样品破碎,筛取粒度为0.180mm~0.425mm(60~40目)页岩样品 不少于20g备用。 含油样品宜先洗油,按照GB/T29172规定的方法执行

气密性检查采用甲烷气。高压密封腔室内注入压力高于等温吸附试验最高压力约1MPa,记录6 压力变化,若压力下降不超过0.5MPa,则视为系统气密性合格。若6h内压力下降超过0.5MPa 气密性不合格,需放空气体,排除漏气原因后重复检查,直至系统气密性合格。

恒温条件下,将样品框吊装于高压腔室内密封 采用氮气作为介质,在OMPa~6MPa范围内 选择不少于6个压力点进行测试,获取一组不同压力下天平读数来求算样品框质量和体积。

7.3.1预处理温度设定

吸附温度不高于100℃时,预处理温度设定为105℃~110℃;吸附温度高于100℃时,预处理 比吸附温度高5℃~10℃

7.3.2预处理时间设定

预处理时间不少于8h

待预处理结束后,采用氮气作为介质进行浮力试验,获取一组不同压力下天平读数来求算样品体积

7.4.1浮力试验压力设定

在OMPa~6MPa范围内均匀选择不少于6个

OMPa~6MPa范围内均匀选择不少于6个压力 个压力点设为真空,真空压力小于1kP

7.4.2浮力试验温度设定

浮力试验温度与甲烷吸附试验温度相同

7.4.3浮力试验平衡条件

待浮力试验结束后,采用甲烧气作为介质进行吸附试验,获取一组不同压力下天平读数来求算 寸气质量。

7.5.1吸附试验压力点设置

第一个压力点设为真空,真空压力小于1kPa 不同范围内压力点设置: a)当压力p≤30MPa时,压力间隔不大于2MPa b)当压力p>30MPa时,压力间隔不大于5MPa

7.5.2吸附平衡条件

实程中直按每mn 实验达到平衡条件后,可选 衡后不少于5个记录数据的平均值作为实! 时的温度、 、压力和天平质量读数。

8.2计算样品框重量及体积

不同氮气压力p;下平衡时,有关系式:

M. = MPN. V)

Mp,i压力p:平衡时天平读数,单位为克(g); M。样品框质量,单位为克(g); PN—压力p平衡时氮气密度,单位为克每毫升(g/mL); V。一样品框体积,单位为毫升(mL)。 以氮气密度PN.;为X轴,天平读数Ms,:为Y轴,选择从第2个测点开始进行直线拟合,所得直 线斜率即为样品框体积Vc,截距为样品框质量M,参见附录A。

不同氮气压力P,下平衡时,有关系式:

Me. i= Me+sPHe. Ve+s

Mp.—压力p;平衡时天平读数,单位为克(g); Mc+s一样品框和样品总质量,单位为克(g); PHei一压力p:平衡时气密度,单位为克每毫升(g/mL); Ve+s一样品框和样品总体积,单位为毫升(mL)。 以氨气密度pe,为X轴,天平读数Mp,为Y轴,选择从第2个测点开始进行直线拟合,所得 直线斜率即为样品和样品框总体积V+s,则样品体积V.为:

样品质量采用吸附试验真空测点下的质量, 不同甲烷气压力p:下平衡时,有关系式:

根据不同压力下M.及Ps.i,通过公式(5)求算出对应的过剩吸附质量。并有:

式中: Mp,i—压力p:平衡时天平读数,单位为克(g); M样品质量,单位为克(g); Pa——吸附相密度,单位为克每毫升(g/mL); Mabs 一绝对吸附质量,单位为克(g); Mi 一过剩吸附质量,单位为克(g)。 将过剩吸附质量M,换算为标准条件下(0℃,0.1MPa)页岩的过剩吸附量V/

式中: V过剩吸附量,单位为立方厘米每克(cm/g)

8.5Langmuir拟合

8.6等温吸附曲线绘制

V,=(M,/M,/16)×22.4×1000

V,P; PL + P

根据等温吸附参数和各测点压力分别绘制实测过剩吸附量一压力曲线、拟合过剩吸附量一压力曲 线和拟合绝对吸附量一压力曲线,参见附录B

兰氏体积和各测点吸附量修约到2位小数,兰氏压力和各测点压力修约到2位小数,拟合相关 收修约到4位小数。

DB13∕T 2311-2015 预拌砂浆技术规程个样品两次重复性测试得到VL和PL的相对误差应

实验报告格式参见附录B。

附录A (资料性附录) 空白测试获取样品框体积和质量 以氮气密度PN.;为X轴,天平读数Ms,;为Y轴,选择从第2个测点开始进行直线拟合,所得直 线斜率即为样品框体积Vc,截距为样品框质量M。,相关示例见图A.1和表A.1

附录A (资料性附录) 空白测试获取样品框体积和质量

附录A (资料性附录) 空白测试获取样品框体积和质量

以氮气密度PN.;为X轴,天平读数M,:为Y轴,选择从第2个测点开始进行直线拟合,所得 斜率即为样品框体积Vc,截距为样品框质量M。,相关示例见图A.1和表A.1

图A.1空白测试获取样品框体积和质量示例

表A.1空白测试示例

《城市照明合同能源管理技术规程 CJJ/T261-2017》附录B (资料性附录) 页岩重量法等温吸附实验报告

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