本文選題：頁巖　切入點(diǎn)：縱波波速　出處：《華南理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：頁巖氣是一種主要以吸附和游離態(tài)賦存于頁巖層中的非常規(guī)天然氣。頁巖氣在美國等國家的成功開采使得頁巖氣越來越受到世界各國的關(guān)注。中國擁有世界第一的頁巖氣資源儲(chǔ)量,開采前景巨大。在未來的一段時(shí)間,頁巖氣將成為緩解我國能源危機(jī)的一種非常重要的非常規(guī)天然氣資源。由于不同地區(qū)頁巖的物性差異較大,需要對(duì)頁巖的物性做進(jìn)一步的研究。四川盆地涪陵焦石壩地區(qū)頁巖氣儲(chǔ)量豐富,是我國第一個(gè)具有工業(yè)化頁巖氣的產(chǎn)能地區(qū)。本文以四川盆地焦石壩地區(qū)某露頭頁巖為研究對(duì)象,采用測量頁巖中的縱波速度的方法研究了頁巖的聲學(xué)特性,分析了影響頁巖聲學(xué)特性的影響因素;采用靜態(tài)體積法測量了頁巖的氣體吸附特性,考察了影響頁巖吸附的因素;分析測試了頁巖的孔隙結(jié)構(gòu),并采用實(shí)驗(yàn)手段,運(yùn)用達(dá)西定律研究了氣體在頁巖中的滲流規(guī)律。結(jié)果顯示頁巖中縱波速度主要受溫度、軸壓、含水率和含氣飽和度的影響。溫度越高,縱波速度越小;軸壓越大,縱波速度越大;含水率越高,縱波速度越大,含氣飽和度越大,縱波速度越大。頁巖對(duì)氣體吸附量受壓力、溫度、頁巖粒徑、含水率、氣體種類和有機(jī)碳的影響。在等溫條件下,隨著壓力的增大,氣體的吸附量先增大后趨于穩(wěn)定;氣體吸附量隨溫度的升高而減小;頁巖粒徑越小,對(duì)氣體吸附量越大;含水率越高,氣體的吸附量越小;氮?dú)�、甲烷和二氧化碳在頁巖中的吸附量依次增大;氣體在頁巖的吸附和解吸存在滯后,其中二氧化碳的滯后程度最大;有機(jī)碳含量越高,氣體的吸附量越大。該頁巖中主體孔徑以小于50納米的中孔和微孔為主,孔隙結(jié)構(gòu)分為:粒間孔、粒內(nèi)孔、有機(jī)質(zhì)孔和裂縫。甲烷、二氧化碳和氮?dú)庠陧搸r中的表觀滲透率都隨著氣體滲透壓的增大而減小,即存在滑脫效應(yīng);相同滲透壓條件下,表觀滲透率大小為CO2CH4N2;經(jīng)滑脫校正后頁巖中的氣體的絕對(duì)滲透率結(jié)果為:KN2=0.274mD,KCH4=0.182mD,KCO2=0.165mD;頁巖所受圍壓越大,表觀滲透率越小;該頁巖具有一定的塑性。
[Abstract]:Shale gas is a kind of unconventional natural gas which mainly exists in shale bed by adsorption and free state.Shale gas has attracted more and more attention in the world due to its successful exploitation in the United States and other countries.China has the world's largest shale gas reserves, the prospect of exploitation is huge.In the future, shale gas will become a very important unconventional natural gas resource to alleviate the energy crisis in China.Because the physical properties of shale vary greatly in different regions, it is necessary to further study the physical properties of shale.There are abundant shale gas reserves in Fuling Jiaoshiba area of Sichuan Basin, which is the first productive area of industrial shale gas in China.In this paper, the acoustic characteristics of shale are studied by measuring the longitudinal wave velocity in a outcrop shale in Jiaoshiba area of Sichuan Basin, and the influencing factors on the acoustic characteristics of shale are analyzed.The gas adsorption characteristics of shale were measured by static volume method, the factors affecting shale adsorption were investigated, the pore structure of shale was analyzed and tested, and the percolation law of gas in shale was studied by using Darcy's law.The results show that the longitudinal wave velocity in shale is mainly affected by temperature, axial pressure, water content and gas saturation.The higher the temperature, the smaller the velocity of the P-wave, the greater the axial pressure, the greater the velocity of the P-wave, the higher the water content, the greater the velocity of the P-wave, the greater the gas saturation and the greater the velocity of the P-wave.The amount of gas adsorbed by shale is affected by pressure, temperature, shale particle size, moisture content, gas species and organic carbon.Under isothermal conditions, with the increase of pressure, the adsorption capacity of gas increases first and then tends to stabilize; the amount of gas adsorption decreases with the increase of temperature; the smaller the particle size of shale is, the larger the adsorption capacity of gas is, the higher the moisture content is, the smaller the adsorption capacity of gas is.The adsorption capacity of nitrogen, methane and carbon dioxide in shale increased in turn; the adsorption and desorption of gas in shale had hysteresis, and the lag degree of carbon dioxide was the largest; the higher the content of organic carbon was, the greater the adsorption capacity of gas was.The main pore size of the shale is less than 50 nm mesoporous and micropore. The pore structure can be divided into intergranular pore, intragranular pore, organic pore and fracture.The apparent permeability of methane, carbon dioxide and nitrogen in shale decreases with the increase of gas osmotic pressure.The apparent permeability is CO _ 2CH _ 4N _ 2, and the absolute permeability of the gas in shale is 0.274mDX 0.274mDX 0.182mDX 0.165mD. the larger the confining pressure is, the smaller the apparent permeability is, and the shale has a certain plasticity.
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE31

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本文編號(hào)：1724529