發(fā)布時間：2018-04-10 15:33

  本文選題：頁巖氣 + 封閉性��； 參考：《中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所》2017年博士論文

【摘要】：目前我國缺乏符合自身實際地質(zhì)情況的頁巖氣可采性評價指標(biāo),急需開發(fā)相關(guān)的可采性評價指標(biāo),其中封閉性指標(biāo)是頁巖氣可采性評價指標(biāo)體系中的重要內(nèi)容。本文主要從頁巖有機質(zhì)生烴特征及孔隙結(jié)構(gòu)特征等兩個方面來研究頁巖的封閉性,以期望找到頁巖有機質(zhì)生烴特征及孔隙結(jié)構(gòu)特征與頁巖封閉性之間的聯(lián)系,建立適合我國南方海相頁巖區(qū)塊實際地質(zhì)情況的頁巖封閉性評價指標(biāo),應(yīng)用到我國南方海相頁巖氣可采性評價中來,并初步探討渝東石柱五峰組頁巖NLDFT模型孔隙結(jié)構(gòu)特征及其對頁巖氣的儲氣意義。上述研究對深入評價中國海相頁巖的封閉性有著較好的理論意義,并對后期頁巖氣的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)也有著實際的指導(dǎo)意義。本研究從頁巖氣碳同位素值倒轉(zhuǎn)及孔隙結(jié)構(gòu)特征兩個方面研究頁巖的封閉性,主要做了以下三方面的工作。本文以中國下花園下馬嶺組灰質(zhì)頁巖作為研究對象,通過半封閉體系初次熱解實驗?zāi)M頁巖在不同封閉性條件下的生烴和排烴過程,然后利用封閉體系二次熱解實驗研究初次熱解實驗的頁巖殘渣生成的氣態(tài)烴產(chǎn)物的組分及其碳同位素值的特征;本文選取川東南地區(qū)五峰組-龍馬溪組的TOC在4wt%左右的頁巖,控制有機質(zhì)性質(zhì)(含量,顯微組成及成熟度)近似,測定了頁巖的無機礦物組成、孔隙結(jié)構(gòu)特征、孔滲參數(shù)及排替壓力,綜合以上數(shù)據(jù),系統(tǒng)性地研究頁巖無機礦物組成及孔隙結(jié)構(gòu)特征對頁巖毛細(xì)管封閉能力的影響;本文采用CO_2-N_2吸附的非限定域(NLDFT)模型評價了渝東五峰組頁巖的孔隙結(jié)構(gòu)特征,初步探討了其在頁巖氣儲存方面的意義。高壓抑制了頁巖初次熱解實驗中干酪根的裂解,降低了脂碳特別是生油潛力碳在干酪根中的熱解消耗,并且降低了頁巖的排烴效率,但對殘留烴性質(zhì)(族組分及碳同位素值)的影響程度很小。在二次熱解實驗中,初次封閉壓力較高的頁巖殘余干酪根優(yōu)先生油,生氣量較低,但其生成的氣態(tài)烴碳同位素值較輕。例如初次熱解溫度為370℃的頁巖殘渣在二次熱解實驗中氣體產(chǎn)率及其碳同位素值序列均為:50MPa75MPa100MPa。在初次熱解實驗中,氣態(tài)烴在370℃時發(fā)生了碳同位素值倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象;但在二次熱解實驗中,沒有出現(xiàn)碳同位素值倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象,只是在Easy Ro介于1.52%-1.98%之間,氣態(tài)烴的碳同位素值隨成熟度的升高而變重的趨勢變的非常平緩。這說明混合機制確實對頁巖氣的碳同位素組成的演化產(chǎn)生一定程度的影響,其影響程度在不同的成熟度范圍是不一樣的。在低-中等成熟度范圍影響很小,在高-過成熟度范圍影響明顯。雖然實驗結(jié)果中未出現(xiàn)地質(zhì)實例中那么顯著的天然氣碳同位素倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象,但本次實驗結(jié)果仍然可以作為頁巖氣碳同位素組成倒轉(zhuǎn)混合機制的實驗證據(jù)。頁巖的孔體積及孔徑分布特征直接控制毛細(xì)管封閉能力,大介孔及宏孔具有較好的連通性,使頁巖的滲透率得到升高,進而降低頁巖的毛細(xì)管封閉能力。頁巖的無機礦物組成影響頁巖的孔隙結(jié)構(gòu)特征,進而通過孔隙結(jié)構(gòu)特征影響頁巖的毛細(xì)管封閉能力。頁巖的無機礦物組成主要影響頁巖的大介孔(10nm)及宏孔的發(fā)育,對微孔發(fā)育的影響很小。最終表現(xiàn)為較高脆性礦物含量的頁巖具有較小的毛細(xì)管封閉能力。本工作為定量研究頁巖礦物組成及孔隙結(jié)構(gòu)特征對其自封閉能力的影響提供了可靠的實驗證據(jù)。五峰組頁巖脆性礦物含量很高,脆性指數(shù)介于0.52-0.88,平均為0.71,頁巖具有良好的可壓裂性。微孔提供了用于吸附頁巖氣的最主要的比表面積,其比表面積為18.27 m~2/g,占總比表面積的81.61%,是頁巖氣的最重要的吸附場所;介孔及宏孔的平均孔體積為22.51×10~（-3） cm~3/g,占了總孔體積的81.48%,是游離態(tài)頁巖氣的重要儲存空間。渝東石柱地區(qū)頁巖吸附氣含量要比先前評價中的含量有著很大比例的升高,游離氣的含量比先前評價中的含量要略高一些。
[Abstract]:In this paper , the characteristics of shale in shale gas are studied in this paper . The pores and macropores have an average pore volume of 22.51 脳 10 ~ ( -3 ) cm ~ 3 / g , which accounts for 81 . 48 % of the total pore volume , which accounts for 81 . 48 % of the total pore volume .

【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P618.13

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本文編號：1731804