四川盆地页岩气储层微组构、吸附、解吸和基本力学特性的实验研究

发布时间：2021-07-12 11:57

　　页岩中含有丰富的孔隙裂隙,其中的纳米级孔隙具有高的比表面积、强的吸附势能,能够为吸附态气体提供大量的吸附位点和吸附空间,在页岩气的富集形成中起到重要作用。因此,弄清楚页岩中微观孔隙裂隙结构特征和发育状态至关重要,对它的了解不仅有利于加深对页岩气富集机理的理解,更有利于促进对页岩气藏的勘探评估与开发的认识。此外,对工程师及科研工作者来说不仅关注其矿物组成、储集空间类型、储层物性,还十分关注页岩的基本力学特性及其参数是否符合压裂改造的岩石物理标准。本研究以四川盆地的下志留统龙马溪组页岩为研究对象,基于总有机碳分析仪,XRD射线衍射仪、XRF光谱仪、SEM图像仪、低温二氧化碳吸附和低温氮气吸附对页岩的总有机碳含量、矿物组分、矿物元素和微观孔隙结构进行了详细研究。获得的结果表明页岩中TOC含量较高,其值在1.41-6.41 wt%之间,页岩中的主要矿物为石英、黏土矿物和碳酸盐矿物。其孔隙裂隙可以划分为有机质孔、粒内孔、粒间孔和微裂缝四类。其中,微孔和中孔孔径占比例最大,达到80%左右;页岩表面的孔隙结构具有明显的分形特征。页岩样品的低温二氧化碳吸附等温线为Ⅰ型等温线,微孔孔体积在0.5 cm3... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【部分图文】：

美国非常规天然气产能[28]

由于其处于―特提斯‖油气集聚带中断，具有良好的成油气条件，也是造运动挤压作用最强烈的地区之一[41]，新生代和海相盆地均遭受到地层程度的强烈挤压，地质地层发生褶皱变形和抬升，地层受到严重剥蚀，。因此，在广阔的青藏地区，发育着一批沉积残留盆地，例如羌塘盆地构造非常有利于页岩气藏的形成和发育[42]。据中国产业调研网发布的《气行业发展现状分析与市场前景预测报告（2017-2023 年）》显示，四大气区域中，我国南方海相优质页岩地层可能是页岩气的主要富集地区，内海相页岩气总可采资源的 87%。尤其是分布在南方的志留系地层，发旦统（陡山沱组）、下寒武统、上奥陶统（五峰组）-下志留统（龙马溪盆统（罗富组）、下石炭统、上二叠统（龙潭和大隆组）、下二叠统（栖霞三叠统（青龙组）等 8 套海相黑色页岩的烃源岩层系，其中上奥陶统（-下志留统（龙马溪组）、下寒武统、上二叠统（龙潭和大隆组）、下二叠）等为主力烃源岩，其厚度大、分布广、热演化程度较高、有机碳含量%～15%，形成的海相页岩气资源潜力相当可观。

但不同的测试方法其测试原理不同，致使存在各自的局限性[107]（图1.4）。因此，通过测试设备结合使用，对页微观结构能够进行定量分析和孔隙微观结构进行 3D 可视化[108]，打破了只对页岩材料表面进行表征的局限，来揭示试验样品细微尺度范围内的比表面积、孔径宽度、孔径分布及空间分布等多方面孔隙

【参考文献】：
期刊论文
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[3]四川盆地志留系页岩CH4和CO2吸附特征[J]. 杨飞,岳长涛,李术元,马跃,许心怡.  化工学报. 2017(10)
[4]单轴压缩下层状含水页岩损伤破坏过程及特征[J]. 腾俊洋,唐建新,张宇宁,段金成,王进博.  岩土力学. 2017(06)
[5]页岩容量法和重量法等温吸附实验对比研究[J]. 周尚文,李奇,薛华庆,郭伟,李晓波,卢斌.  化工进展. 2017(05)
[6]上扬子地区下寒武统黑色页岩矿物组成特征及其油气勘探意义[J]. 刘忠宝,高波,冯动军,崔学慧,杜伟,汪洋,李东晖.  天然气工业. 2017(04)
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[8]中国页岩气发展前景及相关问题初探[J]. 龙胜祥,曹艳,朱杰,朱彤,王烽.  石油与天然气地质. 2016(06)
[9]页岩受载变形特性及矿物组分对岩石脆性影响实验[J]. 刘国军,鲜学福,周军平,张良,刘启力,张树文.  煤炭学报. 2016(S2)
[10]中国非常规油气资源及页岩气未来发展趋势[J]. 张大伟.  国土资源情报. 2016(11)

博士论文
[1]渝东南五峰组—龙马溪组页岩储层特征与页岩气富集研究[D]. 付常青.中国矿业大学 2017
[2]四川盆地及周边地区五峰组—龙马溪组页岩有机质特征、沉积环境和含气性研究[D]. 张小龙.兰州大学 2015

硕士论文
[1]中国南方龙马溪组与牛蹄塘组典型剖面页岩气地质条件对比研究[D]. 王聚杰.中国地质大学(北京) 2016
[2]鄂尔多斯盆地东南部山西组海陆过渡相页岩储层特征与评价[D]. 冯子齐.中国地质大学（北京） 2014
[3]页岩油气“甜点”的构成要素及影响因素分析[D]. 唐小玲.长江大学 2014



本文编号：3279872