為探究頁(yè)巖儲(chǔ)層敏感性與含氣量變化效應(yīng),采用模擬實(shí)驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)歸納、理論分析和地質(zhì)綜合等研究方法和手段,系統(tǒng)研究了頁(yè)巖儲(chǔ)集物性特征、孔縫-孔滲-巖石力學(xué)性質(zhì)溫壓敏感性和吸附-游離-溶解氣量的溫壓聯(lián)動(dòng)變化效應(yīng),探討了孔隙結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)層物性、巖石力學(xué)性質(zhì)、溫壓效應(yīng)與含氣量變化效應(yīng)的關(guān)系。主要取得了如下認(rèn)識(shí):(1)基于多尺度的頁(yè)巖儲(chǔ)層定量研究,明確了頁(yè)巖儲(chǔ)層含氣量變化的主要影響參數(shù)。頁(yè)巖含氣量變化敏感性的主要影響參數(shù)包括TOC、石英、孔隙結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)層壓力、溫度和有效應(yīng)力。有機(jī)質(zhì)為生氣物質(zhì)基礎(chǔ),并為氣體賦存提供儲(chǔ)集空間。石英發(fā)育-定最的孔隙,并對(duì)其他孔隙有一定的保護(hù)作用�？紫督Y(jié)構(gòu)影響氣體相態(tài)分布,進(jìn)而控制含氣結(jié)構(gòu)。壓力、溫度和有效應(yīng)力為改變氣體狀態(tài)和頁(yè)巖儲(chǔ)集物性的外在因素。(2)甚于覆壓條件的低場(chǎng)核磁共振和地層條件的孔滲測(cè)試及巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn),厘定了儲(chǔ)層的物性、力學(xué)參數(shù)與游離氣含量之間的響應(yīng)關(guān)系。模擬實(shí)際地層由淺部至深部的頁(yè)巖游離氣量呈現(xiàn)快速增加、高值穩(wěn)定和緩慢降低的三個(gè)變化階段,儲(chǔ)層物性呈現(xiàn)敏感區(qū)、過渡區(qū)和穩(wěn)定區(qū)三個(gè)區(qū)域,聲學(xué)-巖石力學(xué)參數(shù)在速率和趨勢(shì)呈現(xiàn)三個(gè)不同的階段。(3)基于頁(yè)巖等溫吸附實(shí)驗(yàn),氣體狀態(tài)方程和甲烷溶解度的溫壓敏感效應(yīng),闡明了地層條件下的含氣量變化的敏感性規(guī)律。實(shí)際地層條件下的吸附氣量變化呈先快速增加至最高值然后緩慢降低的變化,溫度敏感性先增加后減小,壓力敏感性持續(xù)降低。游離氣最變化規(guī)律及對(duì)溫壓;的敏感性與吸附氣類似,對(duì)有效應(yīng)力的敏感性定量農(nóng)征為孔隙壓縮系數(shù)大小。溶解氣量的計(jì)算可類比刻畫吸附氣賦存行為的Langmuir模型,其變化敏感性隨著鹽度的增加而增加,模型計(jì)算結(jié)果需考慮溶解度矯正系數(shù)。(4)基于礦物成分、有機(jī)碳含量、孔隙結(jié)構(gòu)和外界條件變化及其含氣量變化效應(yīng)的探討,揭示了岑鞏區(qū)塊的含氣量變化效應(yīng)的控制機(jī)理。小于100nm和大于10nm的孔隙分別為吸附氣和游離氣的主要賦存空間,孔隙類型主要為有機(jī)質(zhì)孔和石英溶蝕孔�？紫侗缺砻娣e與TOC含量呈正相關(guān)性,甲烷吸附能力與TOC含量和BET比表面積正相關(guān)。埋深的儲(chǔ)層壓力、溫度和有效應(yīng)力的綜合作用下的含氣景處于高值區(qū)內(nèi)。研究所取得的認(rèn)識(shí)對(duì)進(jìn)一步揭示頁(yè)巖氣賦存機(jī)理,提高頁(yè)巖氣有利選層和有利選區(qū)科學(xué)性,創(chuàng)新油氣資源評(píng)價(jià)方法和認(rèn)識(shí)深地能源礦產(chǎn)地質(zhì)條件與分布規(guī)律等方面具有積極的推動(dòng)作用和重要的借鑒意義。
【學(xué)位單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：P618.13
【部分圖文】：

????Ｖ?????ｖ?ｖ?ｖ?ｖ?ｖ?ｖ?ｖ?ｖ?ｖ?ｖ?ｖ?ｘｙ??孔?孔?＇／．§?彈?＆?波?今?吸?游?溶??縫?隙?透?性?ｇ?速?ｉ．ｉ?含?氣?附?離?解??應(yīng)?度?率?模?擇?響?ｙｉ?體?氣?氣?氣??ｈ?敏?敏?Ｍ?＼ｋ?）＇Ｖ：?５?結(jié)?成?敏?敏?敏??效?感?感?變?乾?變?＋?構(gòu)?分?感?感?感??應(yīng)?性?忭?化?Ｋ?化?／Ｊ?性?性?性??ｙ??ｙ???ｙ???ｆｒ氣麗變化效應(yīng)機(jī)理揭小？??圖１－１論文研究技術(shù)路線圖??（５）頁(yè)巖儲(chǔ)層物性研究：對(duì)頁(yè)巖孔隙結(jié)構(gòu)、孔滲性和流體飽和度進(jìn)行系統(tǒng)分??析，揭示頁(yè)巖氣賦存空間分布規(guī)律和氣體流動(dòng)能力。??（６）頁(yè)巖孔縫和孔滲敏感性研究：采用覆壓低場(chǎng)核磁共振研究孔縫敏感性，??評(píng)價(jià)儲(chǔ)集空間的應(yīng)力敏感性；進(jìn)一步地借助覆壓孔滲實(shí)驗(yàn)對(duì)游離氣賦存空間和儲(chǔ)??層物性應(yīng)力敏感性評(píng)價(jià)。??（７）巖石力學(xué)性質(zhì)動(dòng)態(tài)效應(yīng)：以圍壓、軸壓、孔壓和溫度為單一變量分別測(cè)??１４??

地帶，主要地形為山地、丘陵和盆地三種類型，??境內(nèi)碳酸鹽巖溶蝕和侵蝕地貌發(fā)育；構(gòu)造上位于江南和揚(yáng)子兩區(qū)的過渡區(qū)域，為??四川盆地東南部的盆外殘余褶皺，褶皺和斷層為區(qū)內(nèi)主要的構(gòu)造形式？，氣象上屬??于亞熱帶溫暖溫潤(rùn)氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，雨熱同季，雨量充沛，年平均??氣溫１５．７？丨７．ｒｃ。境內(nèi)河流眾多，水資源豐富，主要河流包括；礦產(chǎn)資源豐富，??石灰石、重金石、大理石、金星石、鉛、釩、硝等固體礦藏１０余種。目前，區(qū)??內(nèi)已實(shí)施岑頁(yè)丨井、天星１井、天馬１井和岑地１井四口頁(yè)巖氣井（圖２－１）。??＾１１?￣７ｘ＾１?１?＇?１?＇?（ｂ）??ｓ，ｒａ，ｕｍ?，??ＳｃＵｉｉｎｃｉｉｔａｒＮ?＼?????Ｌｕｈｏｌｏｇｙ?Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ?＾?Ｃ?ｈｉｎａ?＾??＼??一―＿＿?－?，??—ｔＬ?產(chǎn)?”?一?一???＼Ｙ?０?？？?＾?ｓ?＾）ＶＶｕｓｈｉ．ｎ??／?＾?／?／?Ｔ１?？ｆｈｃｎ＾ｌｕ?ｉ／／?＊??—??１?〇ｕ％ｈａｉ？＾ｕａｎ?／，?２（？〇?＼?■?＊?ｎ?ｍｍ?！??Ｉ?：／?，＞７＾?一—??Ｕ??Ｋ?ｃｍ?ｒｕｌｅｄ?＜＞?ｌ＂“?＇??？＂咖＂‘，一＂Ｍ?Ｖ?？．??—？?一“，Ｌ一?＾？〇，ｆ?⑴‘，ｔ．??？?—‘Ｊ々十丨?Ｕ?以叫?Ｅ３＂＇＇？，Ｍ，．＇?一一一＼??＇?ｉ?：Ｌ?＾?｜?回‘”３二？“》，＞，???＾?ＪｚＣ？?ｓ，？???圓?＝＜Ｔ７￥ｔＶ?／?Ｖ?Ｊ＾＇／７??、‘ｍｈＵ°?Ｎ？Ｕ。１５?５Ｉ）?（，１?應(yīng)?．?．－ｐ＊ｑ?Ｊ／?＇ｙ?（／ｃ０１??固，Ｍ？ｍ？

?２地質(zhì)背景???２．２地層發(fā)育??岑鞏地區(qū)主要發(fā)育南華系、震旦系和寒武系地層。南華系南沱組發(fā)育厚度??１５？５０ｍ的頁(yè)巖和冰磧巖；震旦系下統(tǒng)陡山沱組發(fā)育頁(yè)巖和碳酸鹽巖，形成于陸??棚和臺(tái)地環(huán)境，上統(tǒng)的老堡組和燈影組發(fā)育黑色頁(yè)巖、硅質(zhì)巖、白云質(zhì)頁(yè)巖和白??云巖等；牛蹄塘組底部以四種小殼化石組合為標(biāo)志特征，它可作為元古界－寒武??系界限（Ｎｅｏｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃ－Ｃａｍｂｒｉａｎ?ｂｏｕｎｄａｒｙ），其基底年齡超過?５２１?Ｍａ?（Ｃｈｅｎｇ?ｅｔ??ａｌ．，?２０１６），該地層頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)含量比己實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)開發(fā)的志留系龍馬溪組??頁(yè)巖還要高，其巖性部分為炭質(zhì)頁(yè)巖（圖２－２和２－３）。??纖??Ｈｌｉ?／ｌｉ??Ｉ?ｉｆ?１１??圖２－２貴州甕安地區(qū)鉆孔４０２下寒武統(tǒng)牛蹄塘組??ｆ達(dá)??圖２－３岑鞏頁(yè)巖氣區(qū)塊小堡剖面牛蹄塘組??２０??
【參考文獻(xiàn)】

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1 萬(wàn)志軍;趙陽(yáng)升;董付科;馮子軍;張寧;武晉文;;高溫及三軸應(yīng)力下花崗巖體力學(xué)特性的實(shí)驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2008年01期

2 朱合華;閆治國(guó);鄧濤;姚堅(jiān);曾令軍;強(qiáng)健;;3種巖石高溫后力學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2006年10期

3 陳賡良;天然氣采輸過程中水合物的形成與防止[J];天然氣工業(yè);2004年08期

4 郝振良,馬捷,王明育;熱應(yīng)力作用下的有效壓力對(duì)多孔介質(zhì)滲透系數(shù)的影響[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯);2003年06期

5 張?jiān)品?溫、壓控制水溶氣釋放的模擬實(shí)驗(yàn)方法研究[J];石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì);2002年01期

本文編號(hào)：2859796