Influence of black shale composition on methane adsorption and gas content: Implications for gas storage in the Longmaxi black shales

Abstract

The influence of shale composition on methane adsorption capability and gas content is investigated using 14 samples from Well YS8 in the southern Sichuan Basin, China. The results show that the Langmuir adsorption capacity of the Longmaxi shale is mainly a function of the total organic carbon (TOC) content. When TOC is ~1.1%, 50% CH4 is adsorbed onto the surface of the organic matter. The mineral content has limited control on the adsorption capacity of the Longmaxi shales. Organic matter is also a major control on gas content when TOC content is <1.0%. When TOC is >1.0%, gas content remains constant, indicating that gas preservation is more important than gas generation and rock adsorption capacity. Scatter plots of TOC versus gas content and, Langmuir adsorption capacity shows that when TOC is <2.0%, CH4 occurs both as free and absorbed gas, and CH4 occurs mainly as absorbed gas when TOC is >2.0%. La influencia de la composición de lutitas en la capacidad de absorción del metano y el contenido de gas se analiza en este trabajo a partir de 14 muestras del pozo YS8 en la cuenca de Sichuan, al suroeste de China. Los resultados muestran que la capacidad de absorción Langmuir para las lutitas de Longmaxi es principalmente una función del contenido de Carbono Orgánico Total (TOC, del inglés Total Organic Carbon). Cuando el índice TOC es ~1.1%, el 50 % del CH4 (capacidad máxima de absorción de la función Langmuir) es absorbido por la superficie de materia orgánica. El contenido mineral tiene un control limitado en la capacidad de absorción de las lutitas de Longmaxi. La materia orgánica también tiene un control mayor en el contenido de gas cuando el índice TOC es <1.0 %. Cuando el TOC es >1.0 %, el contenido del gas es constante, lo que indica que la preservación del gas es más importante que la generación del gas, y la capacidad de absorción de la roca. Diagramas de dispersión del TOC frente al contenido de Gas y de la capacidad de absorción Langmuir muestran que el TOC es <2.0 %, que el CH4 se alcanza tanto en gas libre como en gas absorbido y que este ocurre principalmente cuando el gas absorbido tiene un nivel TOC de >2.0 %. Influencia de la composición de lutitas negras en la absorción de metano y el contenido de gas: implicaciones para el almacenamiento de las lutitas negras de Longmaxi ABSTRACT Influence of Black RESUMEN

Enrichment Characteristics and Ecological Risk Assessment of Heavy Metals in a Farmland System with High Geochemical Background in the Black Shale Region of Zhejiang, China

“…In southern China, metal-enriched black shale dating to the Early Cambrian occurs over several thousands of kilometers throughout the Yangtze Platform [19]. As one of the largest black shale distribution areas in China, the northwest Zhejiang Province, which includes Kaihua, Chun An, Lin An, and Anji counties, has a significantly higher soil heavy metal content due to the weathering of black shale [20][21][22]. However, there are few studies on the ecological risk assessment of heavy metals in this area, which restricts the safe use of land and the production of agricultural products in high-geochemical-background areas of black shale.…”