發(fā)布時(shí)間：2018-04-10 15:33

  本文選題：頁(yè)巖氣 + 封閉性��； 參考：《中國(guó)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(guó)缺乏符合自身實(shí)際地質(zhì)情況的頁(yè)巖氣可采性評(píng)價(jià)指標(biāo),急需開(kāi)發(fā)相關(guān)的可采性評(píng)價(jià)指標(biāo),其中封閉性指標(biāo)是頁(yè)巖氣可采性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的重要內(nèi)容。本文主要從頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)生烴特征及孔隙結(jié)構(gòu)特征等兩個(gè)方面來(lái)研究頁(yè)巖的封閉性,以期望找到頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)生烴特征及孔隙結(jié)構(gòu)特征與頁(yè)巖封閉性之間的聯(lián)系,建立適合我國(guó)南方海相頁(yè)巖區(qū)塊實(shí)際地質(zhì)情況的頁(yè)巖封閉性評(píng)價(jià)指標(biāo),應(yīng)用到我國(guó)南方海相頁(yè)巖氣可采性評(píng)價(jià)中來(lái),并初步探討渝東石柱五峰組頁(yè)巖NLDFT模型孔隙結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)頁(yè)巖氣的儲(chǔ)氣意義。上述研究對(duì)深入評(píng)價(jià)中國(guó)海相頁(yè)巖的封閉性有著較好的理論意義,并對(duì)后期頁(yè)巖氣的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)也有著實(shí)際的指導(dǎo)意義。本研究從頁(yè)巖氣碳同位素值倒轉(zhuǎn)及孔隙結(jié)構(gòu)特征兩個(gè)方面研究頁(yè)巖的封閉性,主要做了以下三方面的工作。本文以中國(guó)下花園下馬嶺組灰質(zhì)頁(yè)巖作為研究對(duì)象,通過(guò)半封閉體系初次熱解實(shí)驗(yàn)?zāi)M頁(yè)巖在不同封閉性條件下的生烴和排烴過(guò)程,然后利用封閉體系二次熱解實(shí)驗(yàn)研究初次熱解實(shí)驗(yàn)的頁(yè)巖殘?jiān)傻臍鈶B(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(yè)巖,控制有機(jī)質(zhì)性質(zhì)(含量,顯微組成及成熟度)近似,測(cè)定了頁(yè)巖的無(wú)機(jī)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(yè)巖無(wú)機(jī)礦物組成及孔隙結(jié)構(gòu)特征對(duì)頁(yè)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(píng)價(jià)了渝東五峰組頁(yè)巖的孔隙結(jié)構(gòu)特征,初步探討了其在頁(yè)巖氣儲(chǔ)存方面的意義。高壓抑制了頁(yè)巖初次熱解實(shí)驗(yàn)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(yè)巖的排烴效率,但對(duì)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(shí)驗(yàn)中,初次封閉壓力較高的頁(yè)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(yè)巖殘?jiān)诙螣峤鈱?shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)率及其碳同位素值序列均為:50MPa75MPa100MPa。在初次熱解實(shí)驗(yàn)中,氣態(tài)烴在370℃時(shí)發(fā)生了碳同位素值倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象;但在二次熱解實(shí)驗(yàn)中,沒(méi)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(shì)變的非常平緩。這說(shuō)明混合機(jī)制確實(shí)對(duì)頁(yè)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(guò)成熟度范圍影響明顯。雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)果中未出現(xiàn)地質(zhì)實(shí)例中那么顯著的天然氣碳同位素倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象,但本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍然可以作為頁(yè)巖氣碳同位素組成倒轉(zhuǎn)混合機(jī)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。頁(yè)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(yè)巖的滲透率得到升高,進(jìn)而降低頁(yè)巖的毛細(xì)管封閉能力。頁(yè)巖的無(wú)機(jī)礦物組成影響頁(yè)巖的孔隙結(jié)構(gòu)特征,進(jìn)而通過(guò)孔隙結(jié)構(gòu)特征影響頁(yè)巖的毛細(xì)管封閉能力。頁(yè)巖的無(wú)機(jī)礦物組成主要影響頁(yè)巖的大介孔(10nm)及宏孔的發(fā)育,對(duì)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(yè)巖具有較小的毛細(xì)管封閉能力。本工作為定量研究頁(yè)巖礦物組成及孔隙結(jié)構(gòu)特征對(duì)其自封閉能力的影響提供了可靠的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。五峰組頁(yè)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(yè)巖具有良好的可壓裂性。微孔提供了用于吸附頁(yè)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(yè)巖氣的最重要的吸附場(chǎng)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(yè)巖氣的重要儲(chǔ)存空間。渝東石柱地區(qū)頁(yè)巖吸附氣含量要比先前評(píng)價(jià)中的含量有著很大比例的升高,游離氣的含量比先前評(píng)價(jià)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(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P618.13

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本文編號(hào)：1731804