马必东区块煤储层多尺度数字岩心表征
发布时间：2020-12-28 06:54
我国煤层气资源丰富,其开采利用对改善能源结构、缓解环境污染及减少瓦斯事故都具有重要的意义。本文以沁水盆地马必东区块3号煤层为研究对象,通过低温氮气实验、核磁共振实验、多精度X-ray CT扫描实验及相应的数值模拟工作,建立了煤储层精细表征模型及流体微观运移模型。基于低温氮气吸附实验和密度函数理论,揭示了研究区内马13井3号煤层孔隙结构以微孔发育为主,孔隙形态多为开放型的圆筒孔或平板孔;马62井3号煤层孔隙形态多为一端封闭的平行板孔及尖劈形孔,且同一井筒内同一煤层不同位置的煤岩孔隙结构存在较强的非均质性。同时,10-100 nm孔隙贡献了绝大部分的孔体积,而比表面积主要来自于2-10 nm孔隙。基于多精度X-ray CT扫描实验,建立了研究区内3号煤储层在多尺度上的孔裂隙系统及其连通性表征模型。详细探究了不同尺度上煤岩的孔裂隙发育特征、空间形态以及展布规律。结果表明3号煤储层发育从微米级到毫米级的孔裂隙系统,孔隙总体分布较为分散,在局部区域易形成连片状裂隙;煤岩在不同尺度条件下均具有被矿物充填现象;孔隙度轴向分布具有极强的非均质性。综合利用核磁共振实验和多精度X-ray CT实验,建立了...
【文章来源】： 汪明丰 中国地质大学(北京)
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
孔裂隙定量表征方法（改自蔡益栋，2015；李振涛，2017；何凯凯，2018）
13受印支期、燕山期、喜山期三期构造运动叠加影响，马必东区块可划分为三个构造带：西部斜坡带、中部洼槽带、东部斜坡带（图2-2）。西部斜坡带构造相对简单，断层多为NNE向，局部NE向，整体规模较小，断距15-30m，延伸距离1.5-2.9km；中部洼槽带相对复杂，发育NNE，NE向断层；东部斜坡带构造复杂，发育一系列NNE向正断层，断距20-60m，延伸距离0.9-6.5km，东翼构造特征比西翼复杂，但地层比西翼平缓。图2-2马必东区块构造特征地震解释2.3储层基本特征马必东区块3#煤层工业分析水分（Mad）介于0.38~7.71%，平均1.51%；灰分（Ad）产率介于1.29~24.9，平均10.41%；挥发分（Vdaf）介于2.01~34.32，平均16.87%；全硫（St，d）平均含量为0.29%；碳含量平均值为92.13%；氢含量平均值为3.65%；氮含量平均值为1.60%；氧含量平均值为1.30%（表2-1）。马必东区块煤岩属于中-低灰分高阶煤。表2-1马必东区块煤样工业分析统计Mad（%）Aad（%）Ad（%）最大值7.7157.4257.64最小值0.3817.3318.78平均值1.5140.3640.82Vad（%）Vd（%）Vdaf（%）最大值24.4424.934.32最小值1.281.292.01平均值10.1910.4116.87FCad（%）FCd（%）FCdaf（%）最大值62.9368.1997.99最小值38.138.2465.68平均值47.9248.7783.13注：Mad为空气干燥基水分；Aad为空气干燥基灰分；Ad为干燥基灰分；Vad为空气干燥基挥发分；Vd干燥基挥发分；Vdaf为干燥无灰基挥发分；FCad空气干燥基固定碳；FCd干燥基固定碳；FCdaf干燥无灰基固定碳。
X-rayCT实验系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国鼓励煤层气产业发展的创新政策研究[J]. 介丁非,徐向阳,郭丁丁,马翔飞. 中国矿业. 2020(03)
[2]低阶煤储层微观孔隙结构多尺度联合表征[J]. 杨甫,贺丹,马东民,段中会,田涛,付德亮. 岩性油气藏. 2020(03)
[3]新疆低煤阶煤层吸附能力对煤层气开发影响因素分析[J]. 张娜,毕彩芹,唐跃. 煤炭技术. 2019(09)
[4]基于压汞、低温N2吸附和CO2吸附的构造煤孔隙结构表征[J]. 李阳,张玉贵,张浪,侯金玲. 煤炭学报. 2019(04)
[5]页岩储层纳米孔气体传输耦合模型新研究[J]. 黄婷,谭伟,庄琦,王国盛,殷婷婷. 西南石油大学学报(自然科学版). 2019(02)
[6]盐岩分形迂曲度模型与渗透率表征研究[J]. 邓淋升,薛东杰,周宏伟. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2018(06)
[7]地下深层岩石微纳米孔隙内气体渗流的多尺度模拟与分析[J]. 王沫然,王梓岩. 地球科学. 2018(05)
[8]页岩全尺度孔径分布测试方法及特征研究[J]. 崔亚星,熊伟,左罗,高树生,胡志明. 科技通报. 2017(11)
[9]基于微CT技术的致密砂岩孔隙结构特征及其对流体流动的影响[J]. 刘向君,熊健,梁利喜,袁雯. 地球物理学进展. 2017(03)
[10]砂岩微观孔隙分形特征与宏观渗透性能的相关性[J]. 连会青,冉伟,夏向学. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2017(06)
博士论文
[1]煤储层孔裂隙演化及对煤层气微观流动的影响[D]. 李振涛.中国地质大学(北京) 2018
[2]基于煤三维孔隙结构的气体吸附扩散行为研究[D]. 孙英峰.中国矿业大学(北京) 2018
[3]基于格子Boltzmann方法的页岩气微观流动机理研究[D]. 任俊杰.西南石油大学 2015
[4]三孔两渗煤层气产出建模及应用研究[D]. 邹明俊.中国矿业大学 2014
硕士论文
[1]新疆矿区中低阶煤全孔径孔隙结构特征的实验研究[D]. 卜婧婷.西安科技大学 2019
[2]寺家庄矿15#煤层构造作用对煤孔隙特征及吸附—解吸性能影响[D]. 王小蕾.中国矿业大学 2019
[3]基于CT表征煤中多尺度孔裂隙发育特征[D]. 何凯凯.河南理工大学 2018
[4]地质条件下页岩气在页岩中扩散与渗透的分子模拟[D]. 佟铁鑫.北京化工大学 2018
[5]页岩气在有机质纳米孔隙中吸附的分子模拟[D]. 范德赞.西南石油大学 2018
[6]基于分子模拟的页岩干酪根内气体吸附规律研究[D]. 王天宇.中国石油大学(北京) 2018
[7]沁水盆地东南部煤储层孔隙结构及其吸附性能研究[D]. 刘建国.河南理工大学 2016
[8]低场核磁共振技术在煤储层物性及吸附性分析中的应用[D]. 谢松彬.中国地质大学(北京) 2015
[9]煤岩应力敏感性实验及单相排水阶段非稳态渗流模型研究[D]. 王钧剑.中国地质大学(北京) 2013
本文编号：2943323
【文章来源】： 汪明丰 中国地质大学(北京)
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
孔裂隙定量表征方法（改自蔡益栋，2015；李振涛，2017；何凯凯，2018）
13受印支期、燕山期、喜山期三期构造运动叠加影响，马必东区块可划分为三个构造带：西部斜坡带、中部洼槽带、东部斜坡带（图2-2）。西部斜坡带构造相对简单，断层多为NNE向，局部NE向，整体规模较小，断距15-30m，延伸距离1.5-2.9km；中部洼槽带相对复杂，发育NNE，NE向断层；东部斜坡带构造复杂，发育一系列NNE向正断层，断距20-60m，延伸距离0.9-6.5km，东翼构造特征比西翼复杂，但地层比西翼平缓。图2-2马必东区块构造特征地震解释2.3储层基本特征马必东区块3#煤层工业分析水分（Mad）介于0.38~7.71%，平均1.51%；灰分（Ad）产率介于1.29~24.9，平均10.41%；挥发分（Vdaf）介于2.01~34.32，平均16.87%；全硫（St，d）平均含量为0.29%；碳含量平均值为92.13%；氢含量平均值为3.65%；氮含量平均值为1.60%；氧含量平均值为1.30%（表2-1）。马必东区块煤岩属于中-低灰分高阶煤。表2-1马必东区块煤样工业分析统计Mad（%）Aad（%）Ad（%）最大值7.7157.4257.64最小值0.3817.3318.78平均值1.5140.3640.82Vad（%）Vd（%）Vdaf（%）最大值24.4424.934.32最小值1.281.292.01平均值10.1910.4116.87FCad（%）FCd（%）FCdaf（%）最大值62.9368.1997.99最小值38.138.2465.68平均值47.9248.7783.13注：Mad为空气干燥基水分；Aad为空气干燥基灰分；Ad为干燥基灰分；Vad为空气干燥基挥发分；Vd干燥基挥发分；Vdaf为干燥无灰基挥发分；FCad空气干燥基固定碳；FCd干燥基固定碳；FCdaf干燥无灰基固定碳。
X-rayCT实验系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国鼓励煤层气产业发展的创新政策研究[J]. 介丁非,徐向阳,郭丁丁,马翔飞. 中国矿业. 2020(03)
[2]低阶煤储层微观孔隙结构多尺度联合表征[J]. 杨甫,贺丹,马东民,段中会,田涛,付德亮. 岩性油气藏. 2020(03)
[3]新疆低煤阶煤层吸附能力对煤层气开发影响因素分析[J]. 张娜,毕彩芹,唐跃. 煤炭技术. 2019(09)
[4]基于压汞、低温N2吸附和CO2吸附的构造煤孔隙结构表征[J]. 李阳,张玉贵,张浪,侯金玲. 煤炭学报. 2019(04)
[5]页岩储层纳米孔气体传输耦合模型新研究[J]. 黄婷,谭伟,庄琦,王国盛,殷婷婷. 西南石油大学学报(自然科学版). 2019(02)
[6]盐岩分形迂曲度模型与渗透率表征研究[J]. 邓淋升,薛东杰,周宏伟. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2018(06)
[7]地下深层岩石微纳米孔隙内气体渗流的多尺度模拟与分析[J]. 王沫然,王梓岩. 地球科学. 2018(05)
[8]页岩全尺度孔径分布测试方法及特征研究[J]. 崔亚星,熊伟,左罗,高树生,胡志明. 科技通报. 2017(11)
[9]基于微CT技术的致密砂岩孔隙结构特征及其对流体流动的影响[J]. 刘向君,熊健,梁利喜,袁雯. 地球物理学进展. 2017(03)
[10]砂岩微观孔隙分形特征与宏观渗透性能的相关性[J]. 连会青,冉伟,夏向学. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2017(06)
博士论文
[1]煤储层孔裂隙演化及对煤层气微观流动的影响[D]. 李振涛.中国地质大学(北京) 2018
[2]基于煤三维孔隙结构的气体吸附扩散行为研究[D]. 孙英峰.中国矿业大学(北京) 2018
[3]基于格子Boltzmann方法的页岩气微观流动机理研究[D]. 任俊杰.西南石油大学 2015
[4]三孔两渗煤层气产出建模及应用研究[D]. 邹明俊.中国矿业大学 2014
硕士论文
[1]新疆矿区中低阶煤全孔径孔隙结构特征的实验研究[D]. 卜婧婷.西安科技大学 2019
[2]寺家庄矿15#煤层构造作用对煤孔隙特征及吸附—解吸性能影响[D]. 王小蕾.中国矿业大学 2019
[3]基于CT表征煤中多尺度孔裂隙发育特征[D]. 何凯凯.河南理工大学 2018
[4]地质条件下页岩气在页岩中扩散与渗透的分子模拟[D]. 佟铁鑫.北京化工大学 2018
[5]页岩气在有机质纳米孔隙中吸附的分子模拟[D]. 范德赞.西南石油大学 2018
[6]基于分子模拟的页岩干酪根内气体吸附规律研究[D]. 王天宇.中国石油大学(北京) 2018
[7]沁水盆地东南部煤储层孔隙结构及其吸附性能研究[D]. 刘建国.河南理工大学 2016
[8]低场核磁共振技术在煤储层物性及吸附性分析中的应用[D]. 谢松彬.中国地质大学(北京) 2015
[9]煤岩应力敏感性实验及单相排水阶段非稳态渗流模型研究[D]. 王钧剑.中国地质大学(北京) 2013
本文编号：2943323
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