游离状态的页岩气存在于页岩的孔隙或裂隙中,气体可以自由流动,其数量的多少决定于页岩内自由的空间。这一部分自由气体,称为游离态气体。当气体分子满足了吸附后,多余的气体分子一部分就以游离状态进入岩石孔隙和裂隙中。游离气量数学表示:对理想气体,状态方程为:当天然气分子从满足吸附后很可能进入液态物质中发生溶解作用。页岩气一部分以溶解态存在于干酪根、沥青和水中。溶解机理主要以间隙充填和水合作用的形式表现出来。页岩气体分子和液态姪类接触,由于分子的扩散作用进入干酪根和沥青等炷类分子间的空隙中的作用,称为间隙充填。间隙充填主要受温度和压力影响较大。页岩中气体分了和水分了相互作用结合或分解的过程为水合作用。这是一个可逆过程当结合和分解的速度相等吋它们的达到了一种动态平衡。溶解气量可由亨利定律知:bcbCKp二式中:pb—溶质在液态物质上的蒸气平衡分压,Pa;Cb—气体在液态物质中的溶解度,mol/m3;Kc一亨利常数。在一定温度下气体在液体中气体的溶解度与压力成止比。溶解度取决于液体的温度、矿化度、环境压力和气体成分等。4综合赋存机理页岩气以上述三种机理赋存并不是相互独立的,一成不变的,当页岩生绘量发生变化或外界条件改变时,三种赋存机理的表现形式可以相互转化。页岩气量综合表达:(式5)式中:a、B、y分别是页岩气游离态、吸附态、溶解态综合赋存系数。5结论与常规天然气不同,对于页岩气來说,页岩既是疑源岩乂是储集层,因此,无运移或极短距离运移,就近赋存是页岩气成藏的特点。由于页岩气在主体上表现为吸附或游离状态,体现为成藏过程中的没有或仅有极短的距离的运移。页岩气可以在天然裂缝和粒间孔隙中以游离方式存在,在干酪根和粘土颗粒表面上以吸附状态存在,甚至在干酪根和沥青质中以溶解状态存在。生成的天然气…般情况下先满足吸附,然后溶解和游离析出,在一定的成藏条件下,这三种状态的页岩气处于一定的动态平衡体系。
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