本文關(guān)鍵詞：鄂爾多斯盆地富縣區(qū)陸相頁巖氣吸附與解吸附研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國頁巖氣資源量豐富,在四川盆地和鄂爾多斯盆地已經(jīng)開始開發(fā)。在頁巖氣中,有大量的吸附氣存在,含量可達(dá)20%～80%。頁巖氣開采過程中,中后期穩(wěn)產(chǎn)的資源主要來自吸附氣的解吸。因此,有必要對頁巖氣的吸附與解吸附進(jìn)行研究,目前國內(nèi)外對這方面的研究較少,本文以鄂爾多斯盆地富縣區(qū)陸相頁巖氣藏為研究對象,采用實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合的方法對頁巖氣的吸附解吸特性和解吸方法進(jìn)行研究,取得了如下認(rèn)識(shí)： (1)富縣區(qū)陸相頁巖儲(chǔ)層礦物組成以粘土礦物和石英為主,平均分別約占50.7%和23.39%,黃鐵礦約8.48%,正長石約6.57%,斜長石約5.410%,方解石約2.66%,還含有少量白云石；粘土礦物以伊蒙混層為主,平均相對含量約58.1%,伊利石、綠泥石和高嶺石平均相對含量分別為23%、12.7%和6%。 (2)該區(qū)儲(chǔ)層的有機(jī)碳含量平均為2.38%,成熟度大于在1.0%,干酪根類型為混合型(Ⅱ)和腐泥型(Ⅰ)；儲(chǔ)層的微觀孔隙以納米孔和微孔為主,孔隙半徑分布在1nm～5nm之間,比表面平均為2.6m2/g,平均孔隙度為2.5%,平均滲透率為0.035×10-3μm2。 (3)采用自行設(shè)計(jì)的吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置,通過體積法對頁巖樣品在30℃、45℃、60℃下分別進(jìn)行純CH4、CO2和N2的吸附解吸實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明不同性質(zhì)頁巖樣品對CH4的吸附等溫線在不同溫度下有相同的趨勢,吸附量隨著壓力的升高而增加,然后緩慢增加至飽和吸附量；所有樣品解吸等溫線都有表現(xiàn)出滯后現(xiàn)象。 (4)相同壓力下不同性質(zhì)的樣品對氣體的吸附量都表現(xiàn)溫度越高,吸附量越�。徊煌瑲怏w在同一樣品上吸附量不同；頁巖比表面大,吸附量就越大。在地層條件下,CH4在富縣陸相頁巖上的吸附氣相對含量在37.22%～48.73%之間,游離氣相對含量在51.27%～62.78%之間。 (5)用weibull統(tǒng)計(jì)分布模型來描述頁巖儲(chǔ)層的半孔寬分布,結(jié)合分子勢能模型,推導(dǎo)出頁巖儲(chǔ)層的半孔寬吸附解吸模型。模型擬合結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均相對誤差為2.9%,表明半孔寬模型對頁巖吸附解吸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的適應(yīng)性好。 (6)頁巖氣注CO2置換解吸實(shí)驗(yàn)研究表明,從8.259MPa生產(chǎn)至1.15MPa,降壓解吸的采收率為72.62%,巖心中總殘余氣為27.38%,其中吸附氣和游離氣含量分別為23.12%和4.26%;注CO2置換解吸的采收率為80.29%,巖心中總殘余氣為19.71%,其中吸附氣和游離氣分別為15.51%和4.2%。結(jié)果顯示注CO2置換解吸比降壓解吸的采收率要高7.66%,說明注CO2置換解吸效果要好。不同時(shí)間注CO2置換解吸實(shí)驗(yàn)表明置換解吸效果一樣。
【關(guān)鍵詞】：頁巖氣 吸附 吸附模型 置換解吸 富縣區(qū)
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P618.13;O647.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 研究目的及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 頁巖氣儲(chǔ)層的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 頁巖氣開發(fā)的主要研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 頁巖氣吸附解吸實(shí)驗(yàn)的研究進(jìn)展12-13
• 1.2.4 吸附理論的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 主要研究內(nèi)容及工作量16
• 1.4 技術(shù)路線及技術(shù)方法16-18
• 第2章 富縣區(qū)頁巖氣儲(chǔ)層地質(zhì)特征18-30
• 2.1 富縣區(qū)頁巖氣藏的地質(zhì)背景18-21
• 2.1.1 富縣區(qū)頁巖的分布18-19
• 2.1.2 儲(chǔ)層的溫度壓力19
• 2.1.3 頁巖氣的成因及來源19-20
• 2.1.4 頁巖氣的成藏過程20
• 2.1.5 頁巖的吸附解吸特征20-21
• 2.2 富縣區(qū)頁巖氣藏的儲(chǔ)層特征研究21-27
• 2.2.1 礦物巖石特征測試分析21-22
• 2.2.2 儲(chǔ)層的微孔隙特征研究22-26
• 2.2.3 物性特征測試研究26-27
• 2.3 有機(jī)地球化學(xué)特征實(shí)驗(yàn)研究27-29
• 2.3.1 有機(jī)碳含量及成熟度測試分析27-28
• 2.3.2 干酪根類型28-29
• 2.5 小結(jié)29-30
• 第3章 富縣區(qū)頁巖氣吸附解吸實(shí)驗(yàn)研究30-57
• 3.1 吸附量測試方法概述30-32
• 3.2 氣體在頁巖上的吸附解吸實(shí)驗(yàn)研究32-41
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)備32-33
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)樣品與處理33
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)操作流程及實(shí)驗(yàn)33-35
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理35-41
• 3.3 甲烷在頁巖上的吸附與解吸實(shí)驗(yàn)研究41-49
• 3.3.1 甲烷在1號(hào)頁巖樣品上的吸附解吸實(shí)驗(yàn)研究41-43
• 3.3.2 甲烷在2號(hào)頁巖樣品上的吸附解吸實(shí)驗(yàn)研究43-46
• 3.3.3 甲烷在3號(hào)頁巖樣品上的吸附解吸實(shí)驗(yàn)研究46-49
• 3.4 二氧化碳在頁巖上的吸附實(shí)驗(yàn)研究49-50
• 3.5 氮?dú)庠陧搸r樣品上的吸附實(shí)驗(yàn)研究50-51
• 3.6 吸附實(shí)驗(yàn)對比研究51-55
• 3.6.1 不同溫度的甲烷吸附實(shí)驗(yàn)對比51-53
• 3.6.2 不同頁巖對甲烷吸附實(shí)驗(yàn)對比53-54
• 3.6.3 不同氣體在同一頁巖樣品上的吸附實(shí)驗(yàn)對比54-55
• 3.7 小結(jié)55-57
• 第4章 富縣區(qū)頁巖氣吸附解吸模型研究57-73
• 4.1 頁巖儲(chǔ)層多孔介質(zhì)表面的特點(diǎn)57
• 4.2 單分子層吸附模型研究57-60
• 4.3 多分子層吸附解吸模型研究60-63
• 4.3.1 B.E.T吸附模型60-61
• 4.3.2 半孔寬吸附模型61-63
• 4.4 吸附模型的適應(yīng)性研究63-72
• 4.4.1 LANGMUIR模型適應(yīng)性研究63-66
• 4.4.2 半孔寬模型適應(yīng)性研究66-69
• 4.4.3 不同模型適應(yīng)性效果對比分析69-72
• 4.5 小結(jié)72-73
• 第五章 頁巖氣吸附氣含量的影響因素探討73-79
• 5.1 頁巖礦物組成對吸附氣含量的影響73-74
• 5.2 有機(jī)地球化學(xué)性質(zhì)對頁巖氣藏吸附含氣量的影響74-76
• 5.2.1 有機(jī)碳含量(TOC)和成熟度(RO)74-75
• 5.2.2 干酪根的類型75-76
• 5.3 巖石物理性質(zhì)對頁巖氣藏吸附含氣量影響76-77
• 5.3.1 孔隙度和滲透率76
• 5.3.2 比表面和孔徑76-77
• 5.4 溫度和壓力對頁巖氣藏吸附含氣量影響77
• 5.5 其它因素77-78
• 5.6 小結(jié)78-79
• 第六章 富縣區(qū)頁巖氣的開采方法研究79-86
• 6.1 頁巖氣開采方法79-80
• 6.2 注CO_2置換解吸室內(nèi)實(shí)驗(yàn)80-84
• 6.2.1 實(shí)驗(yàn)流程80-81
• 6.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析81-84
• 6.3 注CO_2置換效果分析84-85
• 6.3.1 降壓解吸與置換解吸對比分析84
• 6.3.2 不同時(shí)間注CO_2置換解吸對比84-85
• 6.4 小結(jié)85-86
• 第七章 結(jié)論與建議86-88
• 7.1 結(jié)論86-87
• 7.2 建議87-88
• 致謝88-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果93

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：鄂爾多斯盆地富縣區(qū)陸相頁巖氣吸附與解吸附研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：312512