Langmuir吸附模型与页岩气吸附

中国页岩气因埋藏深，地层温度高，均处于超临界状态，如Langmuir方程已不适用于页岩气吸附规律的描述与表征。尽管页岩气中低压（小于15Mpa）等温吸附实验结果与Langmuir方程较为吻合，但这也仅源于中低等温吸附线的单调递增与Langmuir吸附方程变化规律的巧合。

因此Langmuir吸附模型扔难以体现页岩中干酪根和粘土矿物吸附能力的差异，以及超微孔、中孔和大孔吸附形式的不同；更无法描述等温线高压段出现zui高点现象。

据此，众多学者对超临界状态下，页岩气在页岩上的等温吸附方程进行了修正。如R.J. Ambrose、R.C. Hartman分析了多组分气体对页岩吸附能力的影响并建立了相应模型；郭平等考虑温度变化对页岩气吸附的影响，发现bi-Langmuir模型由于Langmuir模型；张志英等认为粘土含量较高时，修正的双Langmuir模型比Langmuir模型拟合页岩气吸附效果更好；盛茂等考虑干酪根与粘土矿物吸附能力的差异及干酪根超微孔内微孔充填吸附、干酪根中孔和粘土矿物大孔表面单分子层吸附时，将微孔充填理论—DA超临界吸附模型及单分子层吸附Langmuir模型相结合，叠加形成了适合于表征页岩气超临界吸附的DA Langmuir等温吸附模型。Gasparik 和 Pongtorn分别使用修正的Langmuir模型和SLD模型拟合了页岩吸附数据，也得到了较好的拟合结果。