巨厚煤储层孔隙结构的垂向非均质性特征——以青海聚乎更矿区为例
发布时间：2021-10-06 15:42
中国北方含煤盆地广泛发育侏罗系巨厚煤储层。以青海聚乎更矿区为研究区,利用扫描电镜、压汞、低温液氮等实验方法,探讨了中侏罗统巨厚煤储层孔隙结构的垂向非均质性特征。研究结果表明,发育在丝质体和半丝质体中的孔隙较多,结构相对较好,丝质体和半丝质体含量越高,样品的孔隙结构复杂程度越低;基质镜质体和均质镜质体中则较少见孔隙发育,其含量越高、样品的孔隙结构非均质性越强。依据镜惰比与凝胶化指数将研究区巨厚煤储层划分出3个水退旋回（旋回Ⅰ、旋回Ⅱ和旋回Ⅲ）,大孔和小孔的分形维数随水退表现出减小的趋势,大孔孔容、中孔孔容和孔隙度随水退表现出增大的趋势,其本质是水退致使丝质体和半丝质体含量增大,从而使得孔容增大、孔隙结构复杂程度降低。比较3个旋回的孔隙结构可以发现:旋回Ⅰ较旋回Ⅱ和旋回Ⅲ的孔隙连通性差,整体上孔隙度的分布为旋回Ⅰ>旋回Ⅱ>旋回Ⅲ;大孔孔隙结构的复杂程度表现为旋回Ⅲ>旋回Ⅰ>旋回Ⅱ,中孔孔隙结构复杂程度则表现为旋回Ⅰ>旋回Ⅱ>旋回Ⅲ,而各旋回小孔的孔隙结构相差不大。对巨厚煤储层进行旋回性划分,再比较各旋回孔隙结构的差异性,是一种行之有效的巨厚煤储层物性研究...
【文章来源】：石油学报. 2020,41(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
聚乎更矿区构造纲要(据文献[11]修改)
从压汞实验结果(表3)可以看出,孔隙度分布范围为2.39%～5.88%。从不同孔径段的孔容分布来看,大孔(孔径大于1 000 nm)孔容为(1.82～5.31)×10-3mL/g,中孔(孔径为1 000～100 nm)孔容为(1.17～7.80)×10-3mL/g,小孔(孔径为100～10 nm)孔容为(5.57～18.29)×10-3mL/g,微孔(孔径小于10 nm)孔容为(1.78～6.47)×10-3mL/g。不同孔径段孔容的分布差异性较大。样品最大汞饱和度为58.47%～91.31%,退汞率为64.62%～91.59%、平均为79.31%,因此,样品的孔隙连通性相对较好。表3 压汞实验结果Table 3 Results of mercury intrusion experiments 样品编号 孔隙度/% 不同孔径段孔容分布/(10-3mL/g) 最大汞饱和度/% 退汞率/% >1 000 nm 1 000～100 nm 100～10 nm <10 nm M-1 3.89 2.48 2.31 14.36 5.73 81.86 89.04 M-2 5.27 5.31 7.84 18.29 6.42 91.31 64.62 M-3 5.72 4.49 5.21 17.30 5.92 71.86 69.90 M-4 5.29 4.68 3.20 15.66 5.89 69.45 73.39 M-5 5.17 3.21 6.60 17.50 5.99 81.03 69.29 M-6 5.10 3.93 3.21 16.44 6.47 74.25 79.52 M-7 4.40 2.95 2.01 14.27 5.45 72.21 85.14 M-8 4.41 2.34 2.10 15.78 6.24 75.86 89.46 M-9 5.21 1.82 2.06 14.44 5.83 64.26 85.51 M-10 4.07 2.77 2.63 15.30 5.74 75.91 91.59 M-11 5.88 4.39 2.36 14.67 5.94 58.47 82.03 M-12 4.09 4.39 2.36 14.67 5.94 76.37 84.76 M-13 2.39 1.26 1.17 5.57 1.78 77.19 66.82
运用BET方法和BJH方法可分别得到比表面积和孔容体积,如表4所示。BET比表面积为0.07～0.32 m2/g,其中微孔的比表面积为0.07～0.29 m2/g,小孔的比表面积为0.02～0.11 m2/g,微孔的比表面积大于小孔的比表面积。总孔容为(0.43～2.44)×10-3mL/g,微孔的孔容为(0.08～0.38)×10-3mL/g,小孔的孔容为(0.13～1.03)×10-3mL/g,小孔的孔容相对较大。表4 低温液氮实验测试结果Table 4 Results of low temperature nitrogen adsorption/desorption experiments 样品编号 比表面积/(m2/g) BJH总孔容/(10-3mL/g) 不同孔径段孔容/(10-3mL/g) 孔隙类型 BET比表面积 微孔比表面积 小孔比表面积 <10 nm 10～100 nm 100～300 nm M-1 0.20 0.15 0.07 1.35 0.20 0.59 0.57 A型 M-2 0.32 0.21 0.11 2.44 0.26 1.03 1.16 A型 M-3 0.22 0.10 0.11 1.91 0.12 1.03 0.76 A型 M-4 0.22 0.29 0.11 1.56 0.38 0.79 0.40 B型+C型 M-5 0.20 0.15 0.04 0.73 0.19 0.28 0.26 A型+B型 M-6 0.22 0.14 0.10 1.74 0.19 0.90 0.65 A型+B型 M-7 0.14 0.10 0.02 0.44 0.12 0.16 0.16 B型+C型 M-8 0.25 0.13 0.02 0.43 0.16 0.15 0.13 B型+C型 M-9 0.22 0.19 0.04 0.76 0.23 0.33 0.20 A型+B型 M-10 0.13 0.12 0.03 0.57 0.14 0.23 0.20 B型+C型 M-11 0.27 0.12 0.09 1.95 0.17 0.86 0.93 A型 M-12 0.07 0.09 0.02 0.36 0.11 0.13 0.11 B型+C型 M-13 0.14 0.07 0.02 0.46 0.08 0.14 0.24 A型+B型
【参考文献】：
期刊论文
[1]含煤盆地深层“超饱和”煤层气形成条件[J]. 康永尚,皇甫玉慧,张兵,邓泽,毛得雷,何志平,王建,袁春林. 石油学报. 2019(12)
[2]低煤阶煤层气成藏模式和勘探方向[J]. 皇甫玉慧,康永尚,邓泽,李贵中,毛得雷,刘洪林,赵群,孙天竹. 石油学报. 2019(07)
[3]准南玛纳斯地区低阶煤储层特征及压裂改造效果研究[J]. 单衍胜,袁远,张家强,毕彩芹,唐跃. 地质论评. 2018(05)
[4]微多孔介质迂曲度与孔隙结构关系[J]. 李滔,李闽,张烈辉,田山川,赵潇雨,郑玲丽. 天然气地球科学. 2018(08)
[5]深埋藏致密砂岩储层微观孔隙结构的分形表征及成因机理——以塔里木盆地顺托果勒地区柯坪塔格组为例[J]. 彭军,韩浩东,夏青松,李斌. 石油学报. 2018(07)
[6]二连盆地吉尔嘎朗图凹陷低煤阶煤层气富集模式[J]. 孙钦平,王生维,田文广,孙斌,陈彦君,杨青,陈浩,杨敏芳,祁灵. 天然气工业. 2018(04)
[7]准噶尔东南缘中低煤阶煤层气富集规律及成藏模式[J]. 陈振宏,孟召平,曾良君. 煤炭学报. 2017(12)
[8]陆相与过渡相煤系页岩孔隙结构及分形特征对比——以鄂尔多斯盆地东北缘延安组与太原组为例[J]. 张岩,刘金城,徐浩,牛鑫磊,秦国红,曹代勇. 石油学报. 2017(09)
[9]青海木里聚乎更天然气水合物潜在区中侏罗世岩相古地理特征[J]. 邵龙义,杨致宇,李永红,商晓旭,王伟超,吕景高,文怀军. 现代地质. 2015(05)
[10]新疆准东煤田西山窑组巨厚煤层煤相特征及水进水退含煤旋回的判别[J]. 李晶,庄新国,周继兵,何云龙. 吉林大学学报(地球科学版). 2012(S2)
博士论文
[1]青海聚乎更矿区煤系气耦合成藏条件研究[D]. 王安民.中国矿业大学(北京) 2018
本文编号：3420304
【文章来源】：石油学报. 2020,41(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
聚乎更矿区构造纲要(据文献[11]修改)
从压汞实验结果(表3)可以看出,孔隙度分布范围为2.39%～5.88%。从不同孔径段的孔容分布来看,大孔(孔径大于1 000 nm)孔容为(1.82～5.31)×10-3mL/g,中孔(孔径为1 000～100 nm)孔容为(1.17～7.80)×10-3mL/g,小孔(孔径为100～10 nm)孔容为(5.57～18.29)×10-3mL/g,微孔(孔径小于10 nm)孔容为(1.78～6.47)×10-3mL/g。不同孔径段孔容的分布差异性较大。样品最大汞饱和度为58.47%～91.31%,退汞率为64.62%～91.59%、平均为79.31%,因此,样品的孔隙连通性相对较好。表3 压汞实验结果Table 3 Results of mercury intrusion experiments 样品编号 孔隙度/% 不同孔径段孔容分布/(10-3mL/g) 最大汞饱和度/% 退汞率/% >1 000 nm 1 000～100 nm 100～10 nm <10 nm M-1 3.89 2.48 2.31 14.36 5.73 81.86 89.04 M-2 5.27 5.31 7.84 18.29 6.42 91.31 64.62 M-3 5.72 4.49 5.21 17.30 5.92 71.86 69.90 M-4 5.29 4.68 3.20 15.66 5.89 69.45 73.39 M-5 5.17 3.21 6.60 17.50 5.99 81.03 69.29 M-6 5.10 3.93 3.21 16.44 6.47 74.25 79.52 M-7 4.40 2.95 2.01 14.27 5.45 72.21 85.14 M-8 4.41 2.34 2.10 15.78 6.24 75.86 89.46 M-9 5.21 1.82 2.06 14.44 5.83 64.26 85.51 M-10 4.07 2.77 2.63 15.30 5.74 75.91 91.59 M-11 5.88 4.39 2.36 14.67 5.94 58.47 82.03 M-12 4.09 4.39 2.36 14.67 5.94 76.37 84.76 M-13 2.39 1.26 1.17 5.57 1.78 77.19 66.82
运用BET方法和BJH方法可分别得到比表面积和孔容体积,如表4所示。BET比表面积为0.07～0.32 m2/g,其中微孔的比表面积为0.07～0.29 m2/g,小孔的比表面积为0.02～0.11 m2/g,微孔的比表面积大于小孔的比表面积。总孔容为(0.43～2.44)×10-3mL/g,微孔的孔容为(0.08～0.38)×10-3mL/g,小孔的孔容为(0.13～1.03)×10-3mL/g,小孔的孔容相对较大。表4 低温液氮实验测试结果Table 4 Results of low temperature nitrogen adsorption/desorption experiments 样品编号 比表面积/(m2/g) BJH总孔容/(10-3mL/g) 不同孔径段孔容/(10-3mL/g) 孔隙类型 BET比表面积 微孔比表面积 小孔比表面积 <10 nm 10～100 nm 100～300 nm M-1 0.20 0.15 0.07 1.35 0.20 0.59 0.57 A型 M-2 0.32 0.21 0.11 2.44 0.26 1.03 1.16 A型 M-3 0.22 0.10 0.11 1.91 0.12 1.03 0.76 A型 M-4 0.22 0.29 0.11 1.56 0.38 0.79 0.40 B型+C型 M-5 0.20 0.15 0.04 0.73 0.19 0.28 0.26 A型+B型 M-6 0.22 0.14 0.10 1.74 0.19 0.90 0.65 A型+B型 M-7 0.14 0.10 0.02 0.44 0.12 0.16 0.16 B型+C型 M-8 0.25 0.13 0.02 0.43 0.16 0.15 0.13 B型+C型 M-9 0.22 0.19 0.04 0.76 0.23 0.33 0.20 A型+B型 M-10 0.13 0.12 0.03 0.57 0.14 0.23 0.20 B型+C型 M-11 0.27 0.12 0.09 1.95 0.17 0.86 0.93 A型 M-12 0.07 0.09 0.02 0.36 0.11 0.13 0.11 B型+C型 M-13 0.14 0.07 0.02 0.46 0.08 0.14 0.24 A型+B型
【参考文献】：
期刊论文
[1]含煤盆地深层“超饱和”煤层气形成条件[J]. 康永尚,皇甫玉慧,张兵,邓泽,毛得雷,何志平,王建,袁春林. 石油学报. 2019(12)
[2]低煤阶煤层气成藏模式和勘探方向[J]. 皇甫玉慧,康永尚,邓泽,李贵中,毛得雷,刘洪林,赵群,孙天竹. 石油学报. 2019(07)
[3]准南玛纳斯地区低阶煤储层特征及压裂改造效果研究[J]. 单衍胜,袁远,张家强,毕彩芹,唐跃. 地质论评. 2018(05)
[4]微多孔介质迂曲度与孔隙结构关系[J]. 李滔,李闽,张烈辉,田山川,赵潇雨,郑玲丽. 天然气地球科学. 2018(08)
[5]深埋藏致密砂岩储层微观孔隙结构的分形表征及成因机理——以塔里木盆地顺托果勒地区柯坪塔格组为例[J]. 彭军,韩浩东,夏青松,李斌. 石油学报. 2018(07)
[6]二连盆地吉尔嘎朗图凹陷低煤阶煤层气富集模式[J]. 孙钦平,王生维,田文广,孙斌,陈彦君,杨青,陈浩,杨敏芳,祁灵. 天然气工业. 2018(04)
[7]准噶尔东南缘中低煤阶煤层气富集规律及成藏模式[J]. 陈振宏,孟召平,曾良君. 煤炭学报. 2017(12)
[8]陆相与过渡相煤系页岩孔隙结构及分形特征对比——以鄂尔多斯盆地东北缘延安组与太原组为例[J]. 张岩,刘金城,徐浩,牛鑫磊,秦国红,曹代勇. 石油学报. 2017(09)
[9]青海木里聚乎更天然气水合物潜在区中侏罗世岩相古地理特征[J]. 邵龙义,杨致宇,李永红,商晓旭,王伟超,吕景高,文怀军. 现代地质. 2015(05)
[10]新疆准东煤田西山窑组巨厚煤层煤相特征及水进水退含煤旋回的判别[J]. 李晶,庄新国,周继兵,何云龙. 吉林大学学报(地球科学版). 2012(S2)
博士论文
[1]青海聚乎更矿区煤系气耦合成藏条件研究[D]. 王安民.中国矿业大学(北京) 2018
本文编号：3420304
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