發(fā)布時間：2020-10-28 07:41

　　 為探究頁巖儲層敏感性與含氣量變化效應,采用模擬實驗、統(tǒng)計歸納、理論分析和地質綜合等研究方法和手段,系統(tǒng)研究了頁巖儲集物性特征、孔縫-孔滲-巖石力學性質溫壓敏感性和吸附-游離-溶解氣量的溫壓聯動變化效應,探討了孔隙結構、儲層物性、巖石力學性質、溫壓效應與含氣量變化效應的關系。主要取得了如下認識:(1)基于多尺度的頁巖儲層定量研究,明確了頁巖儲層含氣量變化的主要影響參數。頁巖含氣量變化敏感性的主要影響參數包括TOC、石英、孔隙結構、儲層壓力、溫度和有效應力。有機質為生氣物質基礎,并為氣體賦存提供儲集空間。石英發(fā)育-定最的孔隙,并對其他孔隙有一定的保護作用。孔隙結構影響氣體相態(tài)分布,進而控制含氣結構。壓力、溫度和有效應力為改變氣體狀態(tài)和頁巖儲集物性的外在因素。(2)甚于覆壓條件的低場核磁共振和地層條件的孔滲測試及巖石力學實驗,厘定了儲層的物性、力學參數與游離氣含量之間的響應關系。模擬實際地層由淺部至深部的頁巖游離氣量呈現快速增加、高值穩(wěn)定和緩慢降低的三個變化階段,儲層物性呈現敏感區(qū)、過渡區(qū)和穩(wěn)定區(qū)三個區(qū)域,聲學-巖石力學參數在速率和趨勢呈現三個不同的階段。(3)基于頁巖等溫吸附實驗,氣體狀態(tài)方程和甲烷溶解度的溫壓敏感效應,闡明了地層條件下的含氣量變化的敏感性規(guī)律。實際地層條件下的吸附氣量變化呈先快速增加至最高值然后緩慢降低的變化,溫度敏感性先增加后減小,壓力敏感性持續(xù)降低。游離氣最變化規(guī)律及對溫壓;的敏感性與吸附氣類似,對有效應力的敏感性定量農征為孔隙壓縮系數大小。溶解氣量的計算可類比刻畫吸附氣賦存行為的Langmuir模型,其變化敏感性隨著鹽度的增加而增加,模型計算結果需考慮溶解度矯正系數。(4)基于礦物成分、有機碳含量、孔隙結構和外界條件變化及其含氣量變化效應的探討,揭示了岑鞏區(qū)塊的含氣量變化效應的控制機理。小于100nm和大于10nm的孔隙分別為吸附氣和游離氣的主要賦存空間,孔隙類型主要為有機質孔和石英溶蝕孔�？紫侗缺砻娣e與TOC含量呈正相關性,甲烷吸附能力與TOC含量和BET比表面積正相關。埋深的儲層壓力、溫度和有效應力的綜合作用下的含氣景處于高值區(qū)內。研究所取得的認識對進一步揭示頁巖氣賦存機理,提高頁巖氣有利選層和有利選區(qū)科學性,創(chuàng)新油氣資源評價方法和認識深地能源礦產地質條件與分布規(guī)律等方面具有積極的推動作用和重要的借鑒意義。
【學位單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位年份】：2020
【中圖分類】：P618.13
【部分圖文】：

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地帶，主要地形為山地、丘陵和盆地三種類型，??境內碳酸鹽巖溶蝕和侵蝕地貌發(fā)育；構造上位于江南和揚子兩區(qū)的過渡區(qū)域，為??四川盆地東南部的盆外殘余褶皺，褶皺和斷層為區(qū)內主要的構造形式？，氣象上屬??于亞熱帶溫暖溫潤氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，雨熱同季，雨量充沛，年平均??氣溫１５．７？丨７．ｒｃ。境內河流眾多，水資源豐富，主要河流包括；礦產資源豐富，??石灰石、重金石、大理石、金星石、鉛、釩、硝等固體礦藏１０余種。目前，區(qū)??內已實施岑頁丨井、天星１井、天馬１井和岑地１井四口頁巖氣井（圖２－１）。??＾１１?￣７ｘ＾１?１?＇?１?＇?（ｂ）??ｓ，ｒａ，ｕｍ?，??ＳｃＵｉｉｎｃｉｉｔａｒＮ?＼?????Ｌｕｈｏｌｏｇｙ?Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ?＾?Ｃ?ｈｉｎａ?＾??＼??一―＿＿?－?，??—ｔＬ?產?”?一?一???＼Ｙ?０?？？?＾?ｓ?＾）ＶＶｕｓｈｉ．ｎ??／?＾?／?／?Ｔ１?？ｆｈｃｎ＾ｌｕ?ｉ／／?＊??—??１?〇ｕ％ｈａｉ？＾ｕａｎ?／，?２（？〇?＼?■?＊?ｎ?ｍｍ?！??Ｉ?：／?，＞７＾?一—??Ｕ??Ｋ?ｃｍ?ｒｕｌｅｄ?＜＞?ｌ＂“?＇??？＂咖＂‘，一＂Ｍ?Ｖ?？．??—？?一“，Ｌ一?＾？〇，ｆ?⑴‘，ｔ．??？?—‘Ｊ々十丨?Ｕ?以叫?Ｅ３＂＇＇？，Ｍ，．＇?一一一＼??＇?ｉ?：Ｌ?＾?｜?回‘”３二？“》，＞，???＾?ＪｚＣ？?ｓ，？???圓?＝＜Ｔ７￥ｔＶ?／?Ｖ?Ｊ＾＇／７??、‘ｍｈＵ°?Ｎ？Ｕ。１５?５Ｉ）?（，１?應?．?．－ｐ＊ｑ?Ｊ／?＇ｙ?（／ｃ０１??固，Ｍ？ｍ？

?２地質背景???２．２地層發(fā)育??岑鞏地區(qū)主要發(fā)育南華系、震旦系和寒武系地層。南華系南沱組發(fā)育厚度??１５？５０ｍ的頁巖和冰磧巖；震旦系下統(tǒng)陡山沱組發(fā)育頁巖和碳酸鹽巖，形成于陸??棚和臺地環(huán)境，上統(tǒng)的老堡組和燈影組發(fā)育黑色頁巖、硅質巖、白云質頁巖和白??云巖等；牛蹄塘組底部以四種小殼化石組合為標志特征，它可作為元古界－寒武??系界限（Ｎｅｏｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃ－Ｃａｍｂｒｉａｎ?ｂｏｕｎｄａｒｙ），其基底年齡超過?５２１?Ｍａ?（Ｃｈｅｎｇ?ｅｔ??ａｌ．，?２０１６），該地層頁巖的有機質含量比己實現大規(guī)模商業(yè)開發(fā)的志留系龍馬溪組??頁巖還要高，其巖性部分為炭質頁巖（圖２－２和２－３）。??纖??Ｈｌｉ?／ｌｉ??Ｉ?ｉｆ?１１??圖２－２貴州甕安地區(qū)鉆孔４０２下寒武統(tǒng)牛蹄塘組??ｆ達??圖２－３岑鞏頁巖氣區(qū)塊小堡剖面牛蹄塘組??２０??
【參考文獻】

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2 朱合華;閆治國;鄧濤;姚堅;曾令軍;強健;;3種巖石高溫后力學性質的試驗研究[J];巖石力學與工程學報;2006年10期

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本文編號：2859796