微/納米孔隙內(nèi)甲烷的運(yùn)移研究是進(jìn)行頁(yè)巖氣藏開(kāi)發(fā)預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)的前提和基礎(chǔ).頁(yè)巖中分布大量的微/納米孔隙,其中干酪根中的納米級(jí)孔隙分布廣泛.由于氣體在不同尺度孔隙中的運(yùn)移機(jī)理大不相同,且在有機(jī)孔中存在明顯的吸附/解吸現(xiàn)象.因而,甲烷在頁(yè)巖中的運(yùn)移機(jī)理仍需完善.本研究綜合物理模擬及數(shù)學(xué)分析方法,對(duì)甲烷滲流規(guī)律進(jìn)行研究.研究結(jié)果表明:（1）溫度升高,單位質(zhì)量頁(yè)巖的產(chǎn)量減少,達(dá)到平衡的時(shí)間縮短,總體體現(xiàn)在甲烷在高溫下的吸附/解吸-擴(kuò)散速率大.（2）相同生產(chǎn)壓力下,隨入口壓力升高,甲烷運(yùn)移速率增大,達(dá)到產(chǎn)量平衡的時(shí)間增長(zhǎng).（3）數(shù)學(xué)模型充分考慮干酪根中甲烷擴(kuò)散對(duì)氣體運(yùn)移過(guò)程的影響,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果及不考慮干酪根影響的模型進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果顯示,本文建立的數(shù)學(xué)模型能更準(zhǔn)確地描述甲烷在頁(yè)巖基質(zhì)中的運(yùn)移動(dòng)態(tài). 

【文章來(lái)源】：地球科學(xué). 2017年08期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

圖１取樣井位及構(gòu)造圖Ｆｉｇ．１Ｗｅｌｌｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｋｅｔｃｈ

地球科學(xué)ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅａｒｔｈ－ｓｃｉｅｎｃｅ．ｎｅｔ第４２卷表１頁(yè)巖基本參數(shù)Ｔａｂｌｅ１Ｂａｓｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｔｅｓｔｅｄｓｈａｌｅｃｏｒｅｓ名稱孔隙度（％）滲透率（Ｄ）ＴＯＣ（％）樣品尺寸（目）質(zhì)量（ｇ）數(shù)值３．７６３．５１１．７０１００～１２０１６０西北與方斗山相連，構(gòu)造位于上揚(yáng)子地塊川東褶皺帶．其含氣層位為自流井組東岳廟段；其儲(chǔ)層巖性為黑灰色頁(yè)巖，為頁(yè)巖氣藏；具有埋藏淺、低孔低滲特圖２取樣區(qū)塊地質(zhì)年代Ｆｉｇ．２Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｋｅｔｃｈｆｏｒｔｈｅｓａｍｐｌｅｂｌｏｃｋ點(diǎn)；氣藏埋深在５８４．６～６４３．０ｍ；厚度為５８．５ｍ；有機(jī)碳含量為０．１９％～１．６１％；地層壓力為６ＭＰａ；壓力系數(shù)為１．０，地層溫度為４５℃，上覆圍壓為１５～１７ＭＰａ；巖心分析平均孔隙度為３．７６％；滲透率為０．６０～１．６８ｍＤ．本文的巖心來(lái)自建頁(yè)ＨＦ－１井，該井是建南頁(yè)巖氣藏的一口評(píng)價(jià)井，目標(biāo)層位是下侏羅統(tǒng)東岳廟段．建頁(yè)ＨＦ－１井位于湖北省利川市建南鎮(zhèn)楓箱壩（原建深１井井場(chǎng)）上揚(yáng)子地臺(tái)川東褶皺帶石柱復(fù)向斜中部建南構(gòu)造北高點(diǎn)．其鉆探目的是獲取建南地區(qū)侏羅系頁(yè)巖氣的評(píng)價(jià)參數(shù)，為整體評(píng)價(jià)該區(qū)頁(yè)巖氣勘探潛力提供地質(zhì)依據(jù)；了解建南北高點(diǎn)侏羅系頁(yè)巖氣含氣面積，獲取頁(yè)巖氣地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)．經(jīng)過(guò)測(cè)試，將樣品的基本數(shù)據(jù)列于表１，取樣井的地理位置及區(qū)塊頂界構(gòu)造見(jiàn)圖１，此外，取樣區(qū)塊地質(zhì)年代見(jiàn)圖２．涪陵地區(qū)頁(yè)巖氣主要目的層為自流井組，厚為２５０～４５０ｍ，自上而下分為大安寨段、馬鞍山段、東岳

第８期王金杰等：干酪根對(duì)頁(yè)巖基質(zhì)中甲烷運(yùn)移規(guī)律的影響圖３氣體運(yùn)移規(guī)律研究裝置流程Ｆｉｇ．３Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｆｏｒｇａｓｆｌｏｗｅｑｕｉｐｍｅｎｔ驗(yàn)裝置．依照?qǐng)D３順序連接４部分．（３）檢驗(yàn)氣密性．連接好實(shí)驗(yàn)裝置后，向測(cè)試體系內(nèi)充入氦氣，最高測(cè)試壓力為１０ＭＰａ；記錄系統(tǒng)壓力數(shù)據(jù)，壓力在６ｈ內(nèi)保持不變，則視系統(tǒng)氣密性良好．（４）裝填頁(yè)巖樣品并抽真空．將頁(yè)巖樣品裝入樣品罐，如圖３重新連接好裝置，室溫下采用分子泵抽真空２ｈ，直至壓力達(dá)到１０－２Ｐａ．（５）飽和樣品．首先向中間容器內(nèi)充入一定量的甲烷，并用ＩＳＣＯ泵調(diào)整壓力至指定范圍，連通樣品罐，使頁(yè)巖樣品在特定壓力飽和２４ｈ．（６）氣體流動(dòng)過(guò)程記錄．通過(guò)在樣品罐出口端降壓，記錄出口端氣體產(chǎn)量隨時(shí)間的變化．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，保持溫度恒定，出口端壓力為大氣壓．（７）重復(fù)實(shí)驗(yàn)．改變溫度及飽和壓力，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟．圖４溫度對(duì)甲烷運(yùn)移過(guò)程影響Ｆｉｇ．４Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｍｅｔｈａｎｅｆｌｏｗｐｒｏｃｅｓｓ３分析及討論３．１溫度對(duì)甲烷運(yùn)移過(guò)程的影響本文針對(duì)自流井組頁(yè)巖顆粒，在３個(gè)溫度下進(jìn)行甲烷運(yùn)移過(guò)程實(shí)驗(yàn)記錄，實(shí)驗(yàn)溫度分別為３５、４５和５５℃．如圖４中所示，同一溫度下，出口端產(chǎn)出氣體的體積隨時(shí)間的增加而增大，各個(gè)溫度下氣體運(yùn)移過(guò)程持續(xù)時(shí)間差異較大，但都超過(guò)２００ｍｉｎ．不同溫度下的氣體產(chǎn)量不同，溫度越高，氣體產(chǎn)量越低．此外，從甲烷運(yùn)移過(guò)程曲線可以看出，初始階段出口端氣體產(chǎn)量增長(zhǎng)較快，氣體的生產(chǎn)速率較高．不同壓力下

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]儲(chǔ)層條件下龍馬溪組全直徑頁(yè)巖吸附實(shí)驗(yàn)[J]. 趙春鵬,倫增珉,王衛(wèi)紅,劉華,王海濤.  斷塊油氣田. 2016(06)
[2]地層條件下頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)孔隙內(nèi)CO2與CH4競(jìng)爭(zhēng)吸附的分子模擬[J]. 王曉琦,翟增強(qiáng),金旭,吳松濤,李建明,孫亮,劉曉丹.  石油勘探與開(kāi)發(fā). 2016(05)
[3]美國(guó)殘油區(qū)有望成為增儲(chǔ)上產(chǎn)新領(lǐng)域[J]. 何艷青,王璐,張煥芝.  石油科技論壇. 2015(02)
[4]體積壓裂水平井復(fù)合流動(dòng)模型[J]. 蘇玉亮,王文東,盛廣龍.  石油學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]煤吸附氣體的量子化學(xué)特性及其應(yīng)用[J]. 降文萍,張群,崔永君.  天然氣地球科學(xué). 2014(03)
[6]溫度對(duì)頁(yè)巖等溫吸附/解吸特征影響[J]. 郭為,熊偉,高樹(shù)生,胡志明,劉洪林,于榮澤.  石油勘探與開(kāi)發(fā). 2013(04)
[7]頁(yè)巖油氣資源分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)探討[J]. 盧雙舫,黃文彪,陳方文,李吉君,王民,薛海濤,王偉明,蔡希源.  石油勘探與開(kāi)發(fā). 2012(02)
[8]世界頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)及我國(guó)勘探前景[J]. 崔青,高金龍.  內(nèi)蒙古石油化工. 2011(17)
[9]四川盆地志留系龍馬溪組頁(yè)巖與美國(guó)Fort Worth盆地石炭系Barnett組頁(yè)巖地質(zhì)特征對(duì)比[J]. 曾祥亮,劉樹(shù)根,黃文明,張長(zhǎng)俊.  地質(zhì)通報(bào). 2011(Z1)
[10]顯微CT試驗(yàn)技術(shù)與花崗巖熱破裂特征的細(xì)觀研究[J]. 趙陽(yáng)升,孟巧榮,康天合,張寧,郤保平.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(01)



本文編號(hào)：2928353