高过成熟页岩中烃类降解对页岩气组成及储集的影响
发布时间：2022-02-20 16:15
近年来我国页岩气的勘探开发和研究已取得重大突破,目前我国重点勘探开发的页岩气资源具有成熟度高、干燥系数高的特点,其中甲烷在烃类气体中含量基本大于95%、而C2C5烃类贫乏。推测C2C5小分子烃类可能在页岩中发生了降解,而其降解的微观地球化学过程目前并不十分清楚,其中页岩矿物、过渡金属元素、残余干酪根、水等在小分子烃类降解中的作用值得深入探讨,而且伴随小分子烃类降解过程页岩储集性能的变化对页岩气资源的富集和开发至关重要。因此本论文在表征页岩中微量元素和矿物组成特征以及评价页岩中残余干酪根生烃潜力的基础上,选取小分子烃类开展不同系列黄金管限定体系热模拟实验,探讨了不同沉积环境页岩中微量元素富集演化过程、小分子烃类的降解特征、降解机制以及粘土矿物、水对小分子烃类降解的影响,并结合不同体系下的低熟富有机质页岩热模拟实验,探讨了页岩中残余干酪根演化特征、孔隙演化特征,从而分析高过成熟页岩中小分子烃类降解对页岩气组成及其储集的影响。不同沉积时代,不同沉积环境的页岩及其干酪根中微量元素组成差别很大。沉积于深水陆棚的页岩（牛蹄塘组和龙马溪组）及其干酪根中含有...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)广东省
【文章页数】：176 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 页岩气研究现状
1.1.1 页岩气基本概念
1.1.2 页岩气研究进展
1.1.3 影响页岩气烃类组成的因素
1.2 论文的选题依据和研究内容
1.2.1 选题依据
1.2.2 研究内容
1.3 技术路线和论文工作量
1.3.1 技术路线
1.3.2 论文工作量
第2章 页岩及干酪根中微量元素分布特征
2.1 引言
2.2 样品与实验
2.2.1 样品
2.2.2 实验方法
2.2.3 仪器分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 页岩矿物组成特征
2.3.2 页岩及干酪根中微量元素分布特征
2.3.3 页岩及干酪根中稀土元素(REE)分布特征
2.4 页岩及干酪根中微量元素的赋存演化
2.4.1 页岩沉积的氧化还原环境
2.4.2 页岩及干酪根中微量元素的地球化学演化
2.5 页岩/干酪根中微量元素分布特征对高过成熟阶段页岩气生成的影响
2.6 小结
第3章 页岩热演化过程中残余干酪根生烃潜力评价
3.1 引言
3.2 样品与实验
3.2.1 样品与前处理
3.2.2 实验方法
3.2.3 仪器分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 页岩残余干酪根中元素组成演化特征
3.3.2 页岩残余干酪根生烃潜力评价
3.3.3 页岩中残余干酪根生烃潜力对页岩气资源量的贡献评价
3.4 小结
第4章 高过成熟阶段页岩中小分子烃类降解的热模拟实验研究
4.1 引言
4.2 样品与实验
4.2.1 样品及前处理
4.2.2 实验方法
4.2.3 仪器分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 丙烷在360℃的恒温热解产物分布特征及其地球化学意义
4.3.2 丙烷在更高温度条件下热解产物分布特征
4.3.3 丙烷/丙烯、丁烷热解产物分布特征
4.3.4 正戊烷在360℃的恒温热解产物分布特征及其地球化学意义
4.3.5 高过成熟阶段页岩中小分子烃类降解特征及对页岩气组成的影响
4.4 小结
第5章 高过成熟度页岩中残余干酪根的赋存形式及孔隙演化特征
5.1 引言
5.2 样品及实验
5.2.1 样品及前处理
5.2.2 实验方法
5.2.3 仪器分析
5.3 热演化过程中矿物组成的演化特征
5.3.1 页岩中各单矿物的热演化特征
5.3.2 页岩中矿物组合的热演化特征
5.4 热演化过程中残余干酪根的演化特征
5.4.1 半开放体系条件下有机质赋存演化特征
5.4.2 封闭体系条件下有机质赋存演化特征
5.5 页岩孔隙演化特征
5.5.1 半开放体系中页岩孔隙演化特征
5.5.2 封闭体系中页岩孔隙演化特征
5.6 小结
第6章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 主要创新点
6.3 存在的问题及展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]涪陵焦石坝地区页岩气赋存特征定量表征及其主控因素[J]. 王进,包汉勇,陆亚秋,柳筠,张梦吟. 地球科学. 2019(03)
[2]页岩有机孔成因演化及影响因素探讨[J]. 丁江辉,张金川,杨超,霍志鹏,郎岳. 西南石油大学学报(自然科学版). 2019(02)
[3]基于压机热模拟实验的页岩孔隙演化特征[J]. 张毅,胡守志,廖泽文,徐建兵,沈传波. 地球科学. 2019(03)
[4]川东南地区龙马溪组底部海相页岩高GR峰沉积成因探讨[J]. 王冠平,朱彤,王红亮,杜伟,吴靖. 沉积学报. 2018(06)
[5]全球能源需求特点与形势[J]. 王蕾,裴庆冰. 中国能源. 2018(09)
[6]中国能源供应形势及潜在风险分析[J]. 李雪慧,史丹,聂新伟. 中国能源. 2018(07)
[7]页岩中丙烷的降解特征及对页岩气组成的影响[J]. 徐建兵,梁允干,邓倩,程斌,廖泽文. 石油实验地质. 2018(03)
[8]页岩气储层综合表征技术研究进展——以涪陵页岩气田为例[J]. 孙健,包汉勇. 石油实验地质. 2018(01)
[9]四川盆地焦石坝地区五峰—龙马溪组页岩元素地球化学特征及对页岩气开发的意义[J]. 甘玉青,王超,方栋梁,杨兰芳,周新科,张萍. 石油实验地质. 2018(01)
[10]页岩元素地球化学特征及古环境意义——以渝东南地区五峰—龙马溪组为例[J]. 张琴,梁峰,王红岩,雷治安,漆麟. 中国矿业大学学报. 2018(02)
博士论文
[1]遵义—綦江地区下寒武统牛蹄塘组页岩沉积特征及页岩气评价参数研究[D]. 白振瑞.中国地质大学(北京) 2012
本文编号：3635403
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)广东省
【文章页数】：176 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 页岩气研究现状
1.1.1 页岩气基本概念
1.1.2 页岩气研究进展
1.1.3 影响页岩气烃类组成的因素
1.2 论文的选题依据和研究内容
1.2.1 选题依据
1.2.2 研究内容
1.3 技术路线和论文工作量
1.3.1 技术路线
1.3.2 论文工作量
第2章 页岩及干酪根中微量元素分布特征
2.1 引言
2.2 样品与实验
2.2.1 样品
2.2.2 实验方法
2.2.3 仪器分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 页岩矿物组成特征
2.3.2 页岩及干酪根中微量元素分布特征
2.3.3 页岩及干酪根中稀土元素(REE)分布特征
2.4 页岩及干酪根中微量元素的赋存演化
2.4.1 页岩沉积的氧化还原环境
2.4.2 页岩及干酪根中微量元素的地球化学演化
2.5 页岩/干酪根中微量元素分布特征对高过成熟阶段页岩气生成的影响
2.6 小结
第3章 页岩热演化过程中残余干酪根生烃潜力评价
3.1 引言
3.2 样品与实验
3.2.1 样品与前处理
3.2.2 实验方法
3.2.3 仪器分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 页岩残余干酪根中元素组成演化特征
3.3.2 页岩残余干酪根生烃潜力评价
3.3.3 页岩中残余干酪根生烃潜力对页岩气资源量的贡献评价
3.4 小结
第4章 高过成熟阶段页岩中小分子烃类降解的热模拟实验研究
4.1 引言
4.2 样品与实验
4.2.1 样品及前处理
4.2.2 实验方法
4.2.3 仪器分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 丙烷在360℃的恒温热解产物分布特征及其地球化学意义
4.3.2 丙烷在更高温度条件下热解产物分布特征
4.3.3 丙烷/丙烯、丁烷热解产物分布特征
4.3.4 正戊烷在360℃的恒温热解产物分布特征及其地球化学意义
4.3.5 高过成熟阶段页岩中小分子烃类降解特征及对页岩气组成的影响
4.4 小结
第5章 高过成熟度页岩中残余干酪根的赋存形式及孔隙演化特征
5.1 引言
5.2 样品及实验
5.2.1 样品及前处理
5.2.2 实验方法
5.2.3 仪器分析
5.3 热演化过程中矿物组成的演化特征
5.3.1 页岩中各单矿物的热演化特征
5.3.2 页岩中矿物组合的热演化特征
5.4 热演化过程中残余干酪根的演化特征
5.4.1 半开放体系条件下有机质赋存演化特征
5.4.2 封闭体系条件下有机质赋存演化特征
5.5 页岩孔隙演化特征
5.5.1 半开放体系中页岩孔隙演化特征
5.5.2 封闭体系中页岩孔隙演化特征
5.6 小结
第6章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 主要创新点
6.3 存在的问题及展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]涪陵焦石坝地区页岩气赋存特征定量表征及其主控因素[J]. 王进,包汉勇,陆亚秋,柳筠,张梦吟. 地球科学. 2019(03)
[2]页岩有机孔成因演化及影响因素探讨[J]. 丁江辉,张金川,杨超,霍志鹏,郎岳. 西南石油大学学报(自然科学版). 2019(02)
[3]基于压机热模拟实验的页岩孔隙演化特征[J]. 张毅,胡守志,廖泽文,徐建兵,沈传波. 地球科学. 2019(03)
[4]川东南地区龙马溪组底部海相页岩高GR峰沉积成因探讨[J]. 王冠平,朱彤,王红亮,杜伟,吴靖. 沉积学报. 2018(06)
[5]全球能源需求特点与形势[J]. 王蕾,裴庆冰. 中国能源. 2018(09)
[6]中国能源供应形势及潜在风险分析[J]. 李雪慧,史丹,聂新伟. 中国能源. 2018(07)
[7]页岩中丙烷的降解特征及对页岩气组成的影响[J]. 徐建兵,梁允干,邓倩,程斌,廖泽文. 石油实验地质. 2018(03)
[8]页岩气储层综合表征技术研究进展——以涪陵页岩气田为例[J]. 孙健,包汉勇. 石油实验地质. 2018(01)
[9]四川盆地焦石坝地区五峰—龙马溪组页岩元素地球化学特征及对页岩气开发的意义[J]. 甘玉青,王超,方栋梁,杨兰芳,周新科,张萍. 石油实验地质. 2018(01)
[10]页岩元素地球化学特征及古环境意义——以渝东南地区五峰—龙马溪组为例[J]. 张琴,梁峰,王红岩,雷治安,漆麟. 中国矿业大学学报. 2018(02)
博士论文
[1]遵义—綦江地区下寒武统牛蹄塘组页岩沉积特征及页岩气评价参数研究[D]. 白振瑞.中国地质大学(北京) 2012
本文编号：3635403
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