현재 중국은 점차 셰일가스 탐사에서 개발 및 생산으로 전환하고 있으며, 셰일가스 생산량 감소 속도는 주로 셰일 내 흡착 가스의 탈착 작용에 달려 있다. 따라서 셰일 내 메탄 탈착 법칙 연구는 셰일가스 개발에 중요한 의미를 가진다. 쓰촨 남부 롱마시(Longmaxi) 지층 셰일의 메탄 등온 탈착 특성을 연구하기 위해 롱마시 지층 셰일을 연구 대상으로 고압 메탄 등온 흡착/탈착 실험을 수행하였다. 이를 바탕으로 롱마시 지층 셰일에 적합한 메탄 탈착 모델을 선정하고 셰일 내 메탄 탈착 효율 곡선을 계산하였으며 대상 지역 셰일가스 탈착 법칙을 분석하였다. 연구 결과, 실험 조건이 저압(<12 MPa)일 때 5개 모델의 적합도 차이가 크지 않았으며, 고압 조건에서는 Weibull 모델과 D-A 모델이 다른 모델에 비해 메탄 탈착 과정을 더 잘 설명하였다. 실험 결과를 바탕으로 모델 적합도는 Weibull 모델 > D-A 모델 > 탈착식 모델 > Langmuir 모델 > Freundlich 모델 순이었다. 압력이 낮아짐에 따라 가장 적합한 Weibull 모델로부터 얻은 셰일 메탄 탈착 효율은 처음에 천천히 증가하다가 급격히 증가하였다. 특성 압력점에 따라 메탄 탈착 과정을 4단계로 구분하였으며, 이 중 급속 탈착 단계의 메탄 탈착량이 전체 탈착량의 40%를 차지하여 셰일가스 생산에 가장 크게 기여하였다.

셰일가스; 탈착 모델; 탈착 법칙; 모델 최적화; 탈착 효율