發(fā)布時(shí)間：2022-08-10 19:59

　　美國(guó)經(jīng)過30年的科研攻關(guān),從頁(yè)巖微納孔隙中開采出頁(yè)巖油氣,從而開啟頁(yè)巖氣革命。因而建立針對(duì)頁(yè)巖的表征方法,準(zhǔn)確獲取頁(yè)巖內(nèi)部微納孔隙結(jié)構(gòu),是了解頁(yè)巖儲(chǔ)層內(nèi)部氣體的賦存狀態(tài)、流動(dòng)機(jī)理以及頁(yè)巖巖石骨架的力學(xué)行為的重要基礎(chǔ)。頁(yè)巖儲(chǔ)層具有獨(dú)特而復(fù)雜的特性,生儲(chǔ)同層、高度致密、低孔低滲、孔隙結(jié)構(gòu)形態(tài)多樣且對(duì)水十分敏感,認(rèn)識(shí)頁(yè)巖微觀屬性必須采用實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析和數(shù)值模擬等特殊手段。實(shí)驗(yàn)是了解孔隙結(jié)構(gòu)最直接方法。其中,氣體吸附實(shí)驗(yàn)是一種有效表征多孔材料納米孔隙的實(shí)驗(yàn)方法,但由于利用氣體吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算孔徑分布的過程中,均基于單一孔隙形狀的假設(shè),因此在處理頁(yè)巖的復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)則會(huì)造成較大的誤差。本文提出了一種新的基于氮?dú)馕綄?shí)驗(yàn)結(jié)果的雙孔形孔徑分布計(jì)算方法,從而能更準(zhǔn)確地表征和認(rèn)識(shí)頁(yè)巖納米尺度的孔隙結(jié)構(gòu)。依據(jù)獲得的孔隙結(jié)構(gòu),給出視滲透率的新的表達(dá)式,實(shí)現(xiàn)了宏微觀研究的結(jié)合。因此,本文的研究不僅在推動(dòng)微觀實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)步及分析方法創(chuàng)新方面具有重要科學(xué)意義,而且對(duì)正確估算頁(yè)巖儲(chǔ)量,實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣高效經(jīng)濟(jì)開發(fā)具有重大應(yīng)用價(jià)值。主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新性成果如下:1.開展了數(shù)百次頁(yè)巖基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),為研究積累了數(shù)據(jù):從國(guó)內(nèi)各地不同頁(yè)巖... 

【文章頁(yè)數(shù)】：124 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 頁(yè)巖氣藏研究現(xiàn)狀
    1.3 頁(yè)巖儲(chǔ)層特征
    1.4 頁(yè)巖孔隙結(jié)構(gòu)表征方法
    1.5 文章內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第2章 頁(yè)巖儲(chǔ)層表征實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介
    2.1 地化特征實(shí)驗(yàn)
        2.1.1 頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)
        2.1.2 頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)成熟度測(cè)量
        2.1.3 頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)類型評(píng)定
        2.1.4 頁(yè)巖礦物成分分析
    2.2 形態(tài)特征實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 頁(yè)巖表觀形貌特征
        2.2.2 頁(yè)巖孔隙參數(shù)測(cè)量
    2.3 物性特征實(shí)驗(yàn)
        2.3.1 頁(yè)巖滲透率測(cè)量
        2.3.2 頁(yè)巖吸附能力測(cè)量
        2.3.3 頁(yè)巖力學(xué)性能測(cè)試
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于氮?dú)馕綔y(cè)量結(jié)果的雙孔形孔徑分布計(jì)算方法
    3.1 基本原理與依據(jù)
    3.2 理論公式
        3.2.1 基本假設(shè)
        3.2.2 基本方程
        3.2.3 過程推導(dǎo)
        3.2.4 簡(jiǎn)化過程
        3.2.5 計(jì)算細(xì)節(jié)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 方法驗(yàn)證
        3.3.2 頁(yè)巖樣品
    3.4 本章小結(jié)
第4章 頁(yè)巖基質(zhì)中的雙孔形結(jié)構(gòu)及分形特征
    4.1 研究區(qū)域地質(zhì)背景
    4.2 研究樣品與研究方法
    4.3 研究結(jié)果
        4.3.1 總有機(jī)碳含量和礦物成分
        4.3.2 氮?dú)馕角�
        4.3.3 孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)
        4.3.4 分形維數(shù)
    4.4 結(jié)果討論
        4.4.1 頁(yè)巖樣品孔隙參數(shù)與地化參數(shù)的關(guān)系
        4.4.2 頁(yè)巖樣品分形維數(shù)與地化參數(shù)的關(guān)系
        4.4.3 頁(yè)巖樣品分形維數(shù)與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系
        4.4.4 不同計(jì)算方法得到的孔隙參數(shù)比較
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于雙孔形孔徑分布的頁(yè)巖基質(zhì)視滲透率計(jì)算
    5.1 視滲透率計(jì)算
    5.2 理論基礎(chǔ)及計(jì)算模型
        5.2.1 雙孔形的擴(kuò)散效應(yīng)
        5.2.2 雙孔形的應(yīng)力敏感效應(yīng)
        5.2.3 雙孔形的吸附效應(yīng)
        5.2.4 真實(shí)氣體效應(yīng)
        5.2.5 考慮孔徑分布的雙孔形效應(yīng)
        5.2.6 基于真實(shí)雙孔形孔徑分布的視滲透率計(jì)算
    5.3 計(jì)算結(jié)果及討論
        5.3.1 模型雙孔形比對(duì)
        5.3.2 敏感性分析
        5.3.3 考慮頁(yè)巖基質(zhì)真實(shí)雙孔形孔徑分布的結(jié)果對(duì)比
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 文章的主要工作和研究成果
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 未來研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A comparative study of the specific surface area and pore structure of different shales and their kerogens[J]. CAO TaoTao,SONG ZhiGuang,WANG SiBo,XIA Jia.  Science China（Earth Sciences）. 2015(04)
[2]黏土礦物甲烷吸附性能與微孔隙體積關(guān)系[J]. 吉利明,馬向賢,夏燕青,邱軍利.  天然氣地球科學(xué). 2014(02)
[3]頁(yè)巖氣藏開發(fā)中的關(guān)鍵力學(xué)問題[J]. 姚軍,孫海,黃朝琴,張磊,曾青冬,隋宏光,樊冬艷.  中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2013(12)
[4]頁(yè)巖氣儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征及發(fā)育控制因素——以川南—黔北XX地區(qū)龍馬溪組為例[J]. 魏祥峰,劉若冰,張廷山,梁興.  天然氣地球科學(xué). 2013(05)
[5]中國(guó)非常規(guī)油氣資源與勘探開發(fā)前景[J]. 賈承造,鄭民,張永峰.  石油勘探與開發(fā). 2012(02)
[6]川南龍馬溪組頁(yè)巖氣儲(chǔ)層納米孔隙結(jié)構(gòu)特征及其成藏意義[J]. 陳尚斌,朱炎銘,王紅巖,劉洪林,魏偉,方俊華.  煤炭學(xué)報(bào). 2012(03)
[7]中國(guó)油氣儲(chǔ)層中納米孔首次發(fā)現(xiàn)及其科學(xué)價(jià)值[J]. 鄒才能,朱如凱,白斌,楊智,吳松濤,蘇玲,董大忠,李新景.  巖石學(xué)報(bào). 2011(06)
[8]頁(yè)巖氣形成條件及成藏影響因素研究[J]. 王祥,劉玉華,張敏,胡素云,劉紅俊.  天然氣地球科學(xué). 2010(02)
[9]頁(yè)巖氣及其勘探研究意義[J]. 張金川,汪宗余,聶海寬,徐波,鄧飛涌,張培先,殷毅,郭華強(qiáng),林拓,張琴,張德明.  現(xiàn)代地質(zhì). 2008(04)

博士論文
[1]川東—湘西地區(qū)龍馬溪組與牛蹄塘組頁(yè)巖孔隙與頁(yè)巖氣賦存機(jī)理研究[D]. 戴方堯.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3674269