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柴东石炭系页岩微观孔隙结构对温室气体吸附的影响 ——以甲烷与二氧化碳混合物为例

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柴东石炭系页岩微观孔隙结构对温室气体吸附的影响 ——以甲烷与...

作者：曹冰中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

本研究以柴达木东部地区石炭系页岩为研究对象,在柴页2井深度分别为938.5m和1035.4m处取了两块页岩样品进行了矿物成分分析和微观孔隙结构分析。包括有机碳含量分析,干酪根类型分析,镜质体反射率分析,扫描电镜分析,页岩样品孔隙形态特... 详细信息

本研究以柴达木东部地区石炭系页岩为研究对象,在柴页2井深度分别为938.5m和1035.4m处取了两块页岩样品进行了矿物成分分析和微观孔隙结构分析。包括有机碳含量分析,干酪根类型分析,镜质体反射率分析,扫描电镜分析,页岩样品孔隙形态特征分析。利用压汞法和氮气吸附法等测量分析页岩样品的孔隙分布特征等。温室气体吸附实验应用了课题组设计的气固两相吸附仪器,根据气体等温吸附容积法进行了温度分别为30℃、40℃和50℃的等温吸附实验。所应用到的温室气体为:纯甲烷气体(>99.99%),95%的甲烷与5%的二氧化碳混合气体,90%的甲烷与10%二氧化碳的混合气体以及80%甲烷与20%二氧化碳混合气。纯甲烷气体的吸附量根据物质守恒和气体状态方程求出,混合气体的吸附量通过推算,引入混合压缩因子Z,根据真实气体状态方程求出。为了分辨出被吸附的混合气体中各组分的含量,将未被吸附的气体通过气相色谱仪进行分析并推导计算。影响页岩吸附温室气体的因素有很多,例如外界温度、压力、页岩的TOC含量、孔隙结构等。本研究的实验结果表明:页岩对于温室气体的吸附量随着压力的逐渐增大而增多,且在压力在4MPa以下吸附增量较大,而在4MPa以上吸附增量逐渐减小;有机质含量越多,气体吸附量越大;在页岩样品中,混合气体吸附特征与甲烷吸附特征相似,吸附机理相同。对泥页岩的微观孔隙结构研究表明,泥页岩的孔隙复杂,页岩的孔径分布范围很大包括宏孔、中孔和微孔。虽然微孔的孔隙体积很小,但微孔的比表面积贡献最大,甲烷吸附量与微孔的关系密切;TOC含量与页岩微观孔隙结构息息相关,尤其是中微孔隙。TOC含量越高则吸附量越大。微孔是页岩比表面积的主要贡献者,吸附量随微孔比表面积的增加而增大

关键词：页岩孔隙结构混合气吸附温室气体

松辽盆地古龙页岩油储层孔隙结构对外来流体的敏感性

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大庆石油地质与开发 2022年第3期41卷 120-129页

作者：魏建光付兰清赵国忠李斌会赵小青王安伦陆相页岩油气成藏及高效开发教育部重点实验室(东北石油大学) 黑龙江大庆163318 中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712 黑龙江省油层物理与渗流力学重点实验室黑龙江大庆163712

古龙页岩油储层压裂过程中将注入大规模外来流体,不同类型外来流体对页岩储层孔隙造成的伤害或改善需要定量评价。针对以上问题,基于二维核磁测试技术实现了页岩不同尺寸孔隙内的流体精确识别;建立了页岩不同尺寸孔隙对外来流体敏感性... 详细信息

古龙页岩油储层压裂过程中将注入大规模外来流体,不同类型外来流体对页岩储层孔隙造成的伤害或改善需要定量评价。针对以上问题,基于二维核磁测试技术实现了页岩不同尺寸孔隙内的流体精确识别;建立了页岩不同尺寸孔隙对外来流体敏感性的定量评价方法;开展了古龙页岩岩心饱和不同类型外来流体前后的孔隙结构测试,定量评价了古龙页岩不同尺寸孔隙对外来流体的敏感性。结果表明:酸液对古龙页岩总孔隙度具有弱改善作用,其中对微孔有强改善,对小孔造成弱伤害;碱液对古龙页岩总孔隙度造成弱伤害,且随碱液强度的增加伤害程度先升高后降低,碱液对微孔弱改善,对小孔造成弱伤害;古龙页岩与中性滑溜水作用后微孔、小孔、中孔、大孔的孔隙度基本不变,孔隙结构对中性流体不敏感。研究成果对古龙页岩油储层压裂液体系配方设计具有重要指导意义。

关键词：古龙页岩页岩孔隙结构孔隙度测定敏感性评价核磁测试

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基于低温氮气吸附和高压压汞表征潜江凹陷盐间页岩油储层孔隙结构特征

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地质科技通报 2021年第5期40卷 242-252页

作者：曾宏斌王芙蓉罗京陶涛吴世强中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室武汉430074 中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院武汉430223

为了更全面地表征潜江凹陷潜江组页岩油储层孔隙结构特征,系统选取了距物源不同距离的A井和B井多块页岩样品进行了分析测试,通过场发射扫描电镜、低温氮气吸附和高压压汞实验综合分析了页岩孔隙结构特征;通过对比抽提前后场发射扫描电... 详细信息

为了更全面地表征潜江凹陷潜江组页岩油储层孔隙结构特征,系统选取了距物源不同距离的A井和B井多块页岩样品进行了分析测试,通过场发射扫描电镜、低温氮气吸附和高压压汞实验综合分析了页岩孔隙结构特征;通过对比抽提前后场发射扫描电镜图像、低温氮气吸附和高压压汞实验数据,进一步研究了页岩中滞留烃的赋存空间特征;通过对典型页岩样品的二次压汞实验,探讨了页岩中连通孔隙的孔径分布特征。结果显示:潜江凹陷潜江组页岩油储层孔隙大小为纳米-微米级,孔径2~180 nm的黏土矿物层间孔和白云石晶间孔是该区发育最主要的两种孔隙类型;A井页岩中的滞留烃主要赋存在孔径2~20 nm的黏土矿物层间孔中,滞留烃含量较低,连通孔径主要集中在3~15 nm范围内,B井页岩中的滞留烃赋存在孔径8~100 nm的白云石晶间孔中,滞留烃含量多,连通孔径主要分布在10~130 nm范围内;白云石和黏土矿物的存在都有利于页岩储层储集空间的发育,但远离物源的生物成因的白云石更有利于滞留烃的赋存和可动性。研究成果可以为潜江凹陷页岩油的勘探和开发提供一定的理论支撑。

关键词：页岩孔隙结构高压压汞低温氮气吸附页岩油储层潜江凹陷江汉盆地

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川西坳陷上三叠统须家河组页岩纳米孔隙结构特征

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科学技术与工程 2014年第21期22卷 11-17页

作者：刘惟庆吴伟杨登银狄可可唐玄王雨涵河南理工大学资源环境学院焦作454003 湖北省第二地质大队恩施445000 中煤五公司三处徐州221140 中国地质大学(北京)能源学院北京10083

页岩储层的纳米孔隙结构对页岩含气性评价和勘探开发具有重要意义,但目前关于国内沉积盆地页岩纳米孔隙结构的研究相对不足.利用低温氮气吸附和扫描电镜,对川西坳陷上三叠统须家河组页岩纳米级孔隙进行了分析.结果表明：①川西坳陷须家... 详细信息

页岩储层的纳米孔隙结构对页岩含气性评价和勘探开发具有重要意义,但目前关于国内沉积盆地页岩纳米孔隙结构的研究相对不足.利用低温氮气吸附和扫描电镜,对川西坳陷上三叠统须家河组页岩纳米级孔隙进行了分析.结果表明：①川西坳陷须家河组页岩比表面积主要由过渡孔和微孔提供,比表面积范围6.588～9.476 m2/g,平均为7.949 m2/g,远大于致密砂岩储层比表面积;②页岩孔径平均为4.319～7.821 nm,孔径范围具有从微孔到中孔等一系列连续性孔径.孔隙形状有多种类型,微孔以单边封闭型孔和墨水瓶型孔为主,过渡孔和中孔具有一定数量的两端开口型孔;③页岩广泛发育的有机质纳米孔、黏土矿物粒间孔主要提供了天然气吸附场所;矿物粒内孔隙和微裂隙为游离气主要赋存场所并提供了天然气渗流通道.

关键词：页岩孔隙结构氮气吸附须家河组川西坳陷

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川南ZX向斜五峰组-龙马溪组页岩孔隙特征及差异性

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断块油气田 2022年第4期29卷 469-474页

作者：张喜淳胡晨林田继军吝文张介辉杨斌新疆大学地质与矿业工程学院新疆乌鲁木齐830017 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油浙江油田分公司浙江杭州310023 中石化经纬有限公司山东青岛266075

文中选取四川盆地南缘ZX向斜五峰组—龙马溪组下段页岩样品进行研究,系统分析了其纳米孔隙结构特征和产生差异性的主要影响因素,根据Frenkel-Halsey-Hill模型计算了页岩孔隙的分形维数。结果表明:页岩孔隙的比表面积主要受控于微孔和介... 详细信息

文中选取四川盆地南缘ZX向斜五峰组—龙马溪组下段页岩样品进行研究,系统分析了其纳米孔隙结构特征和产生差异性的主要影响因素,根据Frenkel-Halsey-Hill模型计算了页岩孔隙的分形维数。结果表明:页岩孔隙的比表面积主要受控于微孔和介孔,孔体积主要受控于介孔和宏孔,随着埋深增加,比表面积明显增大;总有机碳质量分数(TOC)与比表面积和孔体积呈正相关性,镜质组反射率(Ro)对纳米孔隙发育有积极影响,钙质硅质混合页岩的分形维数较大。总体上,TOC和Ro是影响页岩纳米孔隙发育的主要因素,钙质硅质混合页岩具有更复杂的孔隙结构,是有利于开发的优质储层。

关键词：页岩孔隙结构页岩气五峰组—龙马溪组 ZX向斜四川盆地

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