页岩渗流—应力耦合作用下渗透特征研究
发布时间：2021-09-28 06:20
页岩气作为一种非常规新型能源,它正在改变着全球能源结构。中国的页岩气储量丰富,其中贵州省页岩储层中页岩气可采资源量居全国第三位;页岩气开采主要采用的是水力压裂技术,因此,对页岩在渗流-应力耦合作用下渗透特征及损伤机制研究具有重要的理论意义与工程价值。本文通过物理试验和数值模拟两种研究方法,对贵州省黔北凤岗地区下寒武统牛蹄塘组页岩的地质背景、区域构造演化、渗流-应力耦合作用下渗透机制与损伤机制、细观结构的演化与破坏、失稳的行为进行了研究,研究成果如下:（1）基于野外地质调查,发现研究区内主要发育北东向、北北东向褶皱和断裂构造,凤岗地区的页岩储层埋藏深度较深,开发难度较大;（2）基于核磁共振试验与X射线衍射实验,发现页岩的孔径分布主要是纳米尺寸,伴有少量的微米孔隙,主要发育粒间微孔、粘土矿物层间微孔。下寒武统牛蹄塘组页岩矿物成分主要为脆性矿物和黏土矿物,脆性矿物主要包括了石英石、方解石和碳酸盐矿物等;黏土矿物主要包括了蒙皂石、伊利石、伊蒙混层等;（3）基于岩石伺服三轴试验,测得页岩破坏过程中的围压、渗透压与渗透率的关系,分析试样不同变形阶段与渗透率关系,研究局部压缩带与渗透率的关系、页岩不...
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
km2[89-92]（图2-1）。研究区位于黔北的凤岗地区，是全国页岩气调查先导试验区的重要组成部分，受多期构造运动的影响，研究区褶皱、断裂构造非常发育，具有良好的地质研究基础和资源开发前景，研究目的层为黔北凤岗三区块下寒武统牛蹄塘组的页岩层段。图2-1 黔北地区位置及目的层分布图Fig.2-1 Location and destination map of Northern Guizhou area研究区的构造位置位于扬子准地台，黔北台地隆起遵义断凸凤冈北北东向构造变形区，蜂岩背斜北东翼，划属华南地层大区、扬子地层区、黔北—川南分区、遵义南川小区（图2-2）。研究区处于桃坪断裂和党湾断裂对冲行迹破坏的峰岩断背斜北东翼，其中取样的页岩气井处于西南、东北为挤压形成的断鼻中间的斜坡部位，井位受到桃坪断裂、党湾断裂、东部蜂岩断裂
贵州大学 2018 届硕士学位论文13图2-2 研究区地理位置图Fig.2-2 Geographical map of the study area2.2 区域构造特征及演化研究区构造演化与扬子地台区域具有一致性。扬子地台的演化过程经历了雪峰运动时期（Z）、早-中加里东时期（ -O）、晚加里东时期（S）、海西期（D-C）、印支期、燕山期和喜山期。扬子地台经历多期构造运动，造成了复杂的构造形态。2.2.1 研究区地层构造特征黔北区域内发育南北向、北北东向和北东向断裂和褶皱构造，且相互叠加改造；研究区内褶皱、断裂普遍发育，其中褶皱以北东向和北北东向展布，呈“隔槽式”结构，南北向、东西向和北西向褶皱、断裂也有发育。区内向斜狭窄紧闭呈密槽状，也发育有隔档式褶皱。断裂是多个走向的断裂相互切割，联合作用下形成的，以北北东和北东的扭性断裂为主（图2-3）。研究区中的井区地层缺失中-上奥陶统，根据邻区钻井和地表出露地层，地层岩性特征详述于下：（1）震旦系上统灯影组：为一套浅海相白云岩，与下伏陡山沱组整合接触。
【参考文献】：
期刊论文
[1]黔北地区龙马溪组富有机质泥岩储层特征与勘探前景[J]. 秦川,余谦,刘伟,闫剑飞,张海全,门玉澎. 东北石油大学学报. 2016(05)
[2]沁水盆地煤系地层页岩气储层特征及评价[J]. 付娟娟,郭少斌,高全芳,杨杰. 地学前缘. 2016(02)
[3]热流固耦合作用下页岩渗透特性实验[J]. 卢义玉,刘小川,汤积仁,黄飞. 重庆大学学报. 2016(01)
[4]川南下志留统龙马溪组页岩岩相表征[J]. 王玉满,王淑芳,董大忠,李新景,黄金亮,张晨晨,管全中. 地学前缘. 2016(01)
[5]中国海相页岩岩相精细划分及测井预测:以四川盆地南部威远地区龙马溪组为例[J]. 蒋裕强,宋益滔,漆麟,陈雷,陶艳忠,甘辉,吴佩津,叶子亿. 地学前缘. 2016(01)
[6]黔北地区温泉分布特征与页岩气保存条件[J]. 闫剑飞,张哨楠,余谦,门玉澎,刘伟,张海全,孙媛媛. 煤炭技术. 2015(10)
[7]四川盆地焦石坝地区页岩气储层特征及控制因素[J]. 张晓明,石万忠,徐清海,王任,徐壮,王健,王超,袁琪. 石油学报. 2015(08)
[8]页岩气储层地球物理测井评价研究现状[J]. 王濡岳,丁文龙,王哲,李昂,何建华,尹帅. 地球物理学进展. 2015(01)
[9]低渗透岩石三轴压缩过程中的渗透性研究[J]. 王伟,徐卫亚,王如宾,曹亚军,王环玲,冯树荣. 岩石力学与工程学报. 2015(01)
[10]贵州省页岩气资源调查评价(黔北项目)钻探施工技术[J]. 邓亮,张承飞,邓少东,朱斗圣. 西部探矿工程. 2014(12)
博士论文
[1]页岩储层渗流—应力耦合模型及应用[D]. 张宏学.中国矿业大学 2015
[2]岩石破裂过程渗透性质及其与应力耦合作用研究[D]. 杨天鸿.东北大学 2001
本文编号：3411396
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
km2[89-92]（图2-1）。研究区位于黔北的凤岗地区，是全国页岩气调查先导试验区的重要组成部分，受多期构造运动的影响，研究区褶皱、断裂构造非常发育，具有良好的地质研究基础和资源开发前景，研究目的层为黔北凤岗三区块下寒武统牛蹄塘组的页岩层段。图2-1 黔北地区位置及目的层分布图Fig.2-1 Location and destination map of Northern Guizhou area研究区的构造位置位于扬子准地台，黔北台地隆起遵义断凸凤冈北北东向构造变形区，蜂岩背斜北东翼，划属华南地层大区、扬子地层区、黔北—川南分区、遵义南川小区（图2-2）。研究区处于桃坪断裂和党湾断裂对冲行迹破坏的峰岩断背斜北东翼，其中取样的页岩气井处于西南、东北为挤压形成的断鼻中间的斜坡部位，井位受到桃坪断裂、党湾断裂、东部蜂岩断裂
贵州大学 2018 届硕士学位论文13图2-2 研究区地理位置图Fig.2-2 Geographical map of the study area2.2 区域构造特征及演化研究区构造演化与扬子地台区域具有一致性。扬子地台的演化过程经历了雪峰运动时期（Z）、早-中加里东时期（ -O）、晚加里东时期（S）、海西期（D-C）、印支期、燕山期和喜山期。扬子地台经历多期构造运动，造成了复杂的构造形态。2.2.1 研究区地层构造特征黔北区域内发育南北向、北北东向和北东向断裂和褶皱构造，且相互叠加改造；研究区内褶皱、断裂普遍发育，其中褶皱以北东向和北北东向展布，呈“隔槽式”结构，南北向、东西向和北西向褶皱、断裂也有发育。区内向斜狭窄紧闭呈密槽状，也发育有隔档式褶皱。断裂是多个走向的断裂相互切割，联合作用下形成的，以北北东和北东的扭性断裂为主（图2-3）。研究区中的井区地层缺失中-上奥陶统，根据邻区钻井和地表出露地层，地层岩性特征详述于下：（1）震旦系上统灯影组：为一套浅海相白云岩，与下伏陡山沱组整合接触。
【参考文献】：
期刊论文
[1]黔北地区龙马溪组富有机质泥岩储层特征与勘探前景[J]. 秦川,余谦,刘伟,闫剑飞,张海全,门玉澎. 东北石油大学学报. 2016(05)
[2]沁水盆地煤系地层页岩气储层特征及评价[J]. 付娟娟,郭少斌,高全芳,杨杰. 地学前缘. 2016(02)
[3]热流固耦合作用下页岩渗透特性实验[J]. 卢义玉,刘小川,汤积仁,黄飞. 重庆大学学报. 2016(01)
[4]川南下志留统龙马溪组页岩岩相表征[J]. 王玉满,王淑芳,董大忠,李新景,黄金亮,张晨晨,管全中. 地学前缘. 2016(01)
[5]中国海相页岩岩相精细划分及测井预测:以四川盆地南部威远地区龙马溪组为例[J]. 蒋裕强,宋益滔,漆麟,陈雷,陶艳忠,甘辉,吴佩津,叶子亿. 地学前缘. 2016(01)
[6]黔北地区温泉分布特征与页岩气保存条件[J]. 闫剑飞,张哨楠,余谦,门玉澎,刘伟,张海全,孙媛媛. 煤炭技术. 2015(10)
[7]四川盆地焦石坝地区页岩气储层特征及控制因素[J]. 张晓明,石万忠,徐清海,王任,徐壮,王健,王超,袁琪. 石油学报. 2015(08)
[8]页岩气储层地球物理测井评价研究现状[J]. 王濡岳,丁文龙,王哲,李昂,何建华,尹帅. 地球物理学进展. 2015(01)
[9]低渗透岩石三轴压缩过程中的渗透性研究[J]. 王伟,徐卫亚,王如宾,曹亚军,王环玲,冯树荣. 岩石力学与工程学报. 2015(01)
[10]贵州省页岩气资源调查评价(黔北项目)钻探施工技术[J]. 邓亮,张承飞,邓少东,朱斗圣. 西部探矿工程. 2014(12)
博士论文
[1]页岩储层渗流—应力耦合模型及应用[D]. 张宏学.中国矿业大学 2015
[2]岩石破裂过程渗透性质及其与应力耦合作用研究[D]. 杨天鸿.东北大学 2001
本文编号：3411396
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