陸相頁巖微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征及對甲烷吸附性能的影響
本文關鍵詞:陸相頁巖微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征及對甲烷吸附性能的影響
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【摘要】:頁巖的微觀孔隙結(jié)構(gòu)對其甲烷吸附性能及頁巖油氣潛力具有重要影響,前人研究主要集中在海相頁巖。該文以四川盆地川西坳陷上三疊統(tǒng)須家河組五段為例,開展了陸相頁巖的探索研究。首先通過低溫氮氣吸附實驗對頁巖樣品的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征進行了研究,計算了頁巖的比表面積、孔徑分布、孔體積和平均孔徑等孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù);然后通過高壓甲烷等溫吸附實驗,研究了頁巖樣品的甲烷吸附特征;最后探討了頁巖微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征對甲烷吸附性能的影響。結(jié)果表明,須五段頁巖平均孔徑為7.81~9.49 nm,主體孔隙為中孔,也含有一定量的微孔和大孔,孔隙形狀以平行板狀孔為主,含有少量墨水瓶形孔。頁巖比表面積高出常規(guī)儲層巖石許多,有利于氣體在頁巖表面吸附存儲,孔徑在2~50 nm的中孔提供了主要的孔體積,構(gòu)成了頁巖中氣體賦存的主要空間。在85℃條件下,頁巖甲烷吸附的蘭氏體積為1.21~4.99 m3/t,不同頁巖樣品之間的吸附性能差異明顯。頁巖的蘭氏體積與比表面積之間呈現(xiàn)良好的正相關關系,比表面積與黏土礦物含量呈正相關,而與總有機碳含量關系不明顯。頁巖的蘭氏體積與微孔和中孔體積之間都具有良好的正相關關系,微孔體積和中孔體積與總有機碳含量之間存在一定的正相關關系,但是正相關性的程度沒有微孔體積和中孔體積與黏土礦物含量之間的關系強烈。陸相頁巖有機質(zhì)熱演化程度相對較低,因此有機孔發(fā)育有限:但另一方面同時黏土礦物含量較高,所以其內(nèi)部發(fā)育大量微孔和中孔,從而構(gòu)成可觀的比表面,影響甲烷吸附能力。
【作者單位】: 中國石油大學油氣資源與探測國家重點實驗室;中國石油大學非常規(guī)天然氣研究院;中國石油大學非常規(guī)油氣協(xié)同創(chuàng)新中心;中國石油大學地球科學學院;
【基金】:國家科技重大專項(2016ZX05034-001) 國家自然科學基金(41472112)聯(lián)合資助
【分類號】:P618.13
【正文快照】: 傳統(tǒng)的油氣地質(zhì)理論中,頁巖通常被看作為烴源層和常規(guī)油氣藏的封蓋層(聶海寬等,2011;鄒才能等,2014)。但是隨著近些年來在鉆井和完井技術(shù)尤其是水平井鉆井和水力壓裂技術(shù)上的發(fā)展與進步,勘探界,特別是北美地區(qū),已成功從富有機質(zhì)頁巖中采出了大量具有經(jīng)濟價值的天然氣。因此,根
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10 張R,
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