في غالبية خزانات الغاز الصخري، تتواجد CH4 مع مركبات الألكان ذات الوزن الجزيئي الثقيل مثل C2H6 و C3H8. ولدراسة آليات تأثير مركبات الألكان الثقيلة داخل المسام العضوية للصخر الصخري على التنافس في امتصاص CH4 و CO2، وبناءً على نظرية الكثافة الوظيفية وأسلوب مونتي كارلو الكمي العشوائي، فقد قمنا بدراسة عناصر العلاقة بين الغاز والكيرياتين وكثافتها، وأداء امتصاص الغازات على حدة، وتأثير محتوى مختلف من C2H6 و C3H8 على أداء امتصاص CH4، بالإضافة إلى تأثير كوكبيون CO2 و CH4 في التنافس في الامتصاص. وقد أظهرت النتائج: ١- مع زيادة سلسلة الألكان الكربونية، تزداد قوة التفاعل بين الغاز والكيرياتين، وتتباين قيم الامتصاص لجزيئات الغاز CH4, C2H6, C3H8, CO2 على سطح الكيرياتين بالترتيب CH4 > CO2 > C2H6 > C3H8; ٢- مع الامتصاص المفرد للغازات، مروراً من CH4 إلى C3H8 ونظراً للزيادة في عدد نقاط الامتصاص لكل ألكان تختل الكمية المجموعة لامتصاص الغازات معتبرة، ويعود ذلك إلى هيكل CO2 المتعلق بكميتها الكبيرة من الامتصاص؛ ٣- مع زيادة حرارة النظام، تنخفض كمية امتصاص الغازات ومع زيادة ضغط النظام، تتناقص نسبة زيادة كمية الامتصاص؛ ٤- في امتصاص مزجي ثنائي، تؤدي وجود مركبات C2H6 و C3H8 إلى انخفاض كبير في كمية امتصاص CH4، وكان أثر C3H8 أكبر، وحتى وجود CO2 أدى أيضاً إلى هبوط كبير في كمية امتصاص CH4; ٥- في امتصاص مزجي ثلاثي، تمتلك الوجود المزدوج لـ C2H6 و C3H8 مع CO2 تأثيرًا تعاونيًا على تعزيز امتصاص CH4، وعند استحواذ كل من C2H6 و C3H8 بنسبة كتلية تمثل ٤٪ و٨٪ من نسبة تلك الغازات المختلطة بالنسبة للغاز، يمكن الحصول على أفضل جدية في زيادة امتصاص CH4. وبالإضافة إلى ذلك، فإن وجود C2H6 يعد أكثر فائدة من وجود C3H8 في ختم CO2. تقدم النتائج الدعم النظري للتنافس في امتصاص الغازات متعددة الكميات للغاز الصخري وكذلك الاستخراج المكثف لCO2.
关键词
الكيرياتين؛ غاز الصخر الصخري متعدد الكميات؛ التنافس في الامتصاص؛ الكيمياء الحسابية؛ المحاكاة الجزيئية