發(fā)布時間：2021-11-24 23:49

　　突破壓力和滲透率在頁巖氣的流動、開采及蓋層評價中起著重要作用。柴達(dá)木盆地東部石炭系頁巖被認(rèn)為具有很好的頁巖氣開采潛力,因此,對其進(jìn)行突破壓力及滲透率研究具有重要意義。本文對取自該地區(qū)柴頁2井、石淺1井兩口井的六個頁巖巖芯進(jìn)行了一系列的突破壓力及滲透率實驗,來分析含水率及二氧化碳摩爾百分比對其影響。在進(jìn)行實驗之前,首先進(jìn)行了地球化學(xué)分析測試及微觀孔隙結(jié)構(gòu)測試（低壓CO₂吸附、低壓N₂吸附、高壓壓汞及場發(fā)射掃描電鏡）。六個樣品分別作了至少5個含水率條件下的突破壓力實驗,并擬合了突破壓力隨含水率變化,發(fā)現(xiàn)突破壓力隨含水率呈指數(shù)升高的關(guān)系。含水以后孔隙中產(chǎn)生的結(jié)合水膜導(dǎo)致的有效孔隙半徑的減小與黏土礦物遇水產(chǎn)生的膨脹是導(dǎo)致突破壓力升高的主要原因。當(dāng)含水率達(dá)到約60%的時候,由于含水率的增加,很多的小的孔隙被水封閉,大孔也部分飽和水,導(dǎo)致孔隙連通性大大下降,突破壓力迅速上升。滲透率變化則恰恰相反。孔徑分布分析測試表明樣品中存在很多納米級的微孔,這些微孔很容易被水所封閉而導(dǎo)致孔隙的連通性大大下降,因此滲透率隨含水率增加而下降。通過分析突破壓力與孔隙結(jié)構(gòu)的關(guān)... 

【文章來源】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 研究現(xiàn)狀
        1.2.2 存在主要問題
    1.3 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
    1.4 創(chuàng)新點
第2章 研究區(qū)概況
    2.1 地理位置
    2.2 地層巖性
    2.3 構(gòu)造特征
    2.4 構(gòu)造演化
    2.5 裂隙發(fā)育特征
第3章 研究區(qū)頁巖地球化學(xué)及微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征
    3.1 樣品
    3.2 頁巖礦物成分
    3.3 頁巖有機地球化學(xué)特征
        3.3.1 總有機質(zhì)含量
        3.3.2 干酪根類型
        3.3.3 熱成熟度
    3.4 微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征
        3.4.1 微觀孔隙形貌特征
        3.4.2 孔徑分布特征
        3.4.3 孔隙度
    3.5 本章小結(jié)
第4章 非飽和頁巖的甲烷滲流實驗
    4.1 非飽和頁巖的飽水過程
        4.1.1 頁巖飽水實驗
        4.1.2 頁巖飽水過程分析
    4.2 突破壓力實驗
        4.2.1 實驗裝置
        4.2.2 實驗步驟
        4.2.3 實驗結(jié)果
    4.3 結(jié)果討論
        4.3.1 含水率對突破壓力的影響
        4.3.2 孔隙度及孔隙結(jié)構(gòu)對突破壓力的影響
        4.3.3 主要礦物對突破壓力的影響
        4.3.4 氣體突破飽水頁巖以后壓力變化規(guī)律
    4.4 本章小結(jié)
第5章 非飽和頁巖不同混合比例氣體的滲流實驗
    5.1 不同比例二氧化碳—甲烷混合氣的制備
    5.2 滲流實驗
        5.2.1 實驗儀器裝置
        5.2.2 滲流實驗方法
        5.2.3 突破壓力實驗結(jié)果
        5.2.4 滲透率實驗結(jié)果
        5.2.5 出口端氣體成分含量隨時間的變化
    5.3 結(jié)果討論
        5.3.1 二氧化碳摩爾百分比對突破壓力的影響
        5.3.2 含水率對突破壓力的影響
        5.3.3 二氧化碳摩爾百分比對滲透率的影響
        5.3.4 含水率對滲透率的影響
        5.3.5 出口端氣體成分變化分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
    6.1 結(jié)論
    6.2 進(jìn)一步研究的問題
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]柴達(dá)木盆地歐龍布魯克地區(qū)構(gòu)造演化研究[J]. 代昆,劉成林,肖敦清,馬寅生,彭淵,張瑄,鄭策,張艷芳,孫嬌鵬.  地學(xué)前緣. 2016(05)
[3]柴達(dá)木盆地東部石炭系頁巖三維裂縫網(wǎng)絡(luò)模型研究[J]. 張成,夏露,李英杰,于青春.  地學(xué)前緣. 2016(05)
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[5]基于等溫吸附曲線形態(tài)研究泥頁巖孔隙結(jié)構(gòu)特征[J]. 李鵬,閆長輝,田園媛,鄭麗,邵哿.  科技資訊. 2015(18)
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[10]東營凹陷泥頁巖礦物組成及脆度分析[J]. 李鉅源.  沉積學(xué)報. 2013(04)



本文編號：3516990