發(fā)布時(shí)間：2017-12-11 02:21

  本文關(guān)鍵詞：富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖聲電性質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：頁(yè)巖氣作為一種非常規(guī)能源,其在能源結(jié)構(gòu)中的比例越來(lái)越大。要達(dá)到經(jīng)濟(jì)高效開(kāi)采頁(yè)巖氣藏的目的,必須有效識(shí)別頁(yè)巖氣藏的"甜點(diǎn)"。頁(yè)巖中有機(jī)質(zhì)含量、粘土礦物含量是評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量以及巖石可鉆性、可壓裂性的重要指標(biāo)。通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)探究組分、含水飽和度、圍壓對(duì)頁(yè)巖聲波傳播特性和電學(xué)參數(shù)的影響,對(duì)頁(yè)巖氣藏"甜點(diǎn)"識(shí)別具有重要意義。以鄂爾多斯盆地三疊系長(zhǎng)7段頁(yè)巖和四川盆地志留系龍馬溪組頁(yè)巖為研究對(duì)象,以巖石物理學(xué)、巖石力學(xué)理論等為指導(dǎo),探討了聲波傳播特性對(duì)頁(yè)巖組分的響應(yīng)特征,設(shè)計(jì)并開(kāi)展了有機(jī)質(zhì)、含水飽和度和圍壓對(duì)頁(yè)巖聲波傳播特性和電學(xué)參數(shù)的影響實(shí)驗(yàn),揭示了富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖聲電參數(shù)對(duì)頁(yè)巖組分、含水飽和度、圍壓的響應(yīng)機(jī)理,探究了巖石聲學(xué)電學(xué)模型在頁(yè)巖中的適用性。揭示了聲波傳播特性對(duì)頁(yè)巖組分的響應(yīng)特征�；诮y(tǒng)計(jì)學(xué)中的主成分分析方法分析出頁(yè)巖組分對(duì)聲波傳播的影響程度從高到低依次為:有機(jī)質(zhì)、黃鐵礦、粘土礦物;當(dāng)有機(jī)質(zhì)含量從1.47%增加到8.89%時(shí),頁(yè)巖的縱/橫波傳播速度分別降低了 8%、20%,有機(jī)質(zhì)含量越高,聲波透射過(guò)頁(yè)巖繞射次數(shù)越多,傳播速度變慢;有機(jī)質(zhì)加強(qiáng)了縱/橫波高頻部分的吸收,縱/橫波形心頻率隨有機(jī)質(zhì)含量增加而線性減小。分析了圍壓和3%KC1溶液對(duì)頁(yè)巖聲波傳播特性的影響。圍壓增大,干燥、飽水頁(yè)巖微裂縫閉合,孔隙壓縮,縱/橫波波速均增大,干燥頁(yè)巖縱波波速增長(zhǎng)率大于橫波,而飽水頁(yè)巖則相反;干燥頁(yè)巖隨圍壓變化的縱/橫波波形進(jìn)行頻譜分析,結(jié)果表明,圍壓增加時(shí),主頻振幅的增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于波速的增長(zhǎng)率,可用主頻振幅表征頁(yè)巖微裂縫的發(fā)育程度。3%KC1溶液進(jìn)入到頁(yè)巖孔隙中,水化作用降低頁(yè)巖的力學(xué)性能,在運(yùn)用Gassmann方程計(jì)算飽水頁(yè)巖力學(xué)性能時(shí),要考慮水化作用的影響,龍馬溪組頁(yè)巖實(shí)測(cè)飽水頁(yè)巖剪切模量和體積模量分別是計(jì)算值的85.7%、82.6%。探討了有機(jī)質(zhì)孔隙的連通性及其對(duì)頁(yè)巖電學(xué)參數(shù)的影響。實(shí)驗(yàn)將垂直/平行層理龍馬溪組頁(yè)巖樣品浸泡在四種類型的溶液中,分析垂直/平行層理頁(yè)巖電阻率隨浸泡時(shí)間的變化特點(diǎn)。結(jié)果表明:隨著浸泡時(shí)間的增加,垂直/平行層理頁(yè)巖電阻率差異性減小,當(dāng)浸泡48h時(shí)垂直/平行層理頁(yè)巖電阻率幾乎相同,說(shuō)明溶液能夠進(jìn)入到頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)孔隙中,有機(jī)質(zhì)孔具有連通性,從而形成導(dǎo)電通路。探究了 Archie公式在頁(yè)巖中的適用性。取龍馬溪組頁(yè)巖樣品5塊,采用自吸增水(3%KC1)法建立含水飽和度。龍馬溪組頁(yè)巖的I-Sw之間的關(guān)系符合Archie公式,頁(yè)巖中存在雙重孔隙結(jié)構(gòu)使得I-Sw曲線在高含水飽和度向下彎曲。介電常數(shù)在含水飽和度大于50%時(shí)顯著增大,粘土礦物表面和晶層間充滿了水分子,水分子進(jìn)入到有機(jī)質(zhì)表面和孔隙中,界面兩端極性增強(qiáng),介電強(qiáng)度迅速增大。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P618.13;P631

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本文編號(hào)：1276807