NATURAL GAS GEOSCIENCEVol.25No.2
Feb.014 2
:/d1oi10.11764.issn.1672926.2014.02.0302-j
非常规天然气
渝东南地区龙马溪组页岩吸附特征及其影响因素
2222
,,,,姜振学1,李 鹏1,程礼军3,曾春林3,许 野1,张莺莺3毕 赫1,
(中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京11.02249;
中国石油大学(北京)非常规天然气研究院,北京12.02249;
)重庆地质矿产研究院页岩气所,四川重庆43.00042
摘要:页岩的吸附气含量是页岩气量的主要组成部分,不同地区页岩具有不同的吸附特征,其影响因素也有较大差异,因此进一步研究页岩吸附气量,对预测页岩含气量、进行资源评价具有重要意义。渝东南地区发育了较好的下志留统龙马溪组富有机质页岩,具有成熟度高、埋深浅及分布广等特点,为了研究该套页岩的吸附能力和影响因素,选取了该地区2口页岩气井的岩心进行有机碳含量测定、热成熟度测定、氮气吸附实验、扫描电镜实验以及等温吸附实验等一系X-衍射岩矿分析、列分析测试,进一步分析了页岩吸附能力与孔隙结构、有机碳含量、矿物成分、含水率和压力的影响关系,研究过程中发现,该套页岩中有机质丰度高低是影响页岩吸附气量的关键因素,而有机质中发育的大量孔隙,其丰富的比表面积是增强页岩吸附能力的根本因素。关键词:渝东南;龙马溪组页岩;吸附特征;影响因素;比表面积
()中图分类号:100E122.2 文献标志码:6729262014023029TA 文章编号:1---,,,引用格式:eaiHeJianZhenxueLiPentl.AdsortioncharacteristicandinfluencefactorsofB ggp [],()[:毕3LonmaxishaleinsoutheasternChoninJ.NaturalGasGeoscience2014,2520210.3- ggqg
]赫,姜振学,,等.渝东南地区龙马溪组页岩吸附特征及其影响因素[天然气地球科学,014,J.2()]:30210.2523-0 引言
页岩气主要以2种状态赋存于页岩中:一种是以吸附状态大量吸附于有机质颗粒、黏土矿物颗粒以及孔隙表面之上;另一种以游离方式大量存在于天然裂缝和岩石孔隙中。其中吸附态页岩气含量占
[][]
李新页岩气总含量的2M0%~85%左右1;avor2、3]
认为吸附态页岩气含量至少占页岩气总含量景等[
,该地区在大地构造水县、酉阳县及秀山县(图1)上属于扬子准地台上扬子台内坳陷构造单元,是页岩气勘探开发的核心地带,广泛发育富有机质龙马
]56-,具有发育范围广、溪组海相页岩[厚度大、埋深7]
,页岩气勘探开发潜力较浅及裂缝发育等特点[
]89-。渝东南地区页岩气的勘探仍处于初期阶大[
段,缺乏大量钻井、测井和录井等资料,增加了该区页岩气资源评价的难度,因此进一步研究并揭示该套页岩的吸附特征并总结出相应的影响因素,对评价渝东南地区页岩储气性能、揭示页岩气富集规律、指导页岩气资源量计算具有理论和实践意义,同时对于南方海相页岩气的勘探和开发也具有重要的指导意义。
而页岩的吸附能力受诸多因素影响,的4主要0%,有孔隙结构、孔隙体积、有机碳含量、岩石矿物成分、
]64-。含水率、温度及压力等[
渝东南地区位于四川盆地东南部外缘,南与黔
4],包括黔江区、北交接,东与湘西为邻[石柱县、彭
;修回日期:收稿日期:0137601389.220202----));基金项目:联重庆市国土资源和房屋管理局科技计划重大项目(国家科技重大专项课题(编号:编号:02011ZX0501802QGT-KJ0122C--合资助.
,女,黑龙江大庆人,作者简介:毕赫(硕士,主要从事非常规油气藏形成与分布、盆地分析与油气资源评价研究.9891-)
:E-mailbihecu63.com.@1p
渝东南地区龙马溪组页岩吸附特征及其影响因素 o.2 毕赫等: N330图1 渝东南地区区域概况
Fi.1 ReionaloverviewofsoutheasternChonin gggqg
1 等温吸附实验
页岩气的富集特征介于常规储层气与煤层气之间。煤层气主要以吸附状态(吸附气含量占总含气量的8存在于煤岩及煤系地层中;常规储5%以上)层气则主要以游离(游离气含量占总含气量的90%以上)的方式存在于常规储层中;页岩气则是以部分吸附和部分游离(吸附气含量占总含气量的20%~
[0]
通的方式存在于泥页岩层系中。A85%)ncell等1
过实验研究发现,页岩气中存在许多极小的颗粒,从
相同温度、不同压力条件下达到吸附平衡时所吸附的甲烷等气体的体积,根据Lanmuir单分子层吸g附理论,计算出表征页岩储层吸附特征的吸附常数结合地层压力条anmuir体积和Lanmuir压力,Lgg
件计算页岩储层的吸附气含量,得出页岩的等温吸附曲线。为再现储层条件,实验采用美国材料实验所推荐的标准,协会(即在储层温度和平衡STM)A水含量条件下进行气体吸附实验。
2 样品采集及测试
本文为了研究页岩的吸附特征及其控制因素,对以下志留统龙马溪组页岩气为勘探目标的黔浅1井和酉浅1井的岩心进行了系统采集。黔浅1井位于黔江区西南部,桑柘坪向斜的北东轴部,目的层深度酉浅1井位于酉阳县西北部,范围为726~785.5m;濯河坝向斜东北缘,目的层深度范围为185~0 约每隔5共选取4进行有1166m;m取样,3块样品,
机碳含量测定、成熟度测定、X-射线衍射分析和扫描电镜实验等分析测试,其中13块样品选做氮气吸附实验,2块样品选做等温吸附实验。等温吸附实验2中,分别选取了2口井相应目的层温度,在不同压力条件下进行,测得甲烷吸附量和吸附常数,得到相应的等温吸附曲线。其中饱和吸附量VL在0.89~
333
///;之间,普遍在2平均为2tt以上,t4.39mm.73m
而能形成很小的流动通道,这些通道以其巨大的比表面积吸附气体,这一吸附理论与煤层气赋存较为相似,因此目前页岩储层吸附特征的研究仍然利用煤层气的等温吸附实验仪器、测试方法和理论模型,建立吸附气含量与压力的关系模型。页岩吸附气大
[1]14-:多服从Lanmuir等温吸附表达式1g
VLPV=
PL+P3/;式中:V为吸附气含量,VL为Ltanmuir体积,mg3
/;;。tP为压力,PL为LPaanmuir压力,PamMMg
VL表示一定温度下页岩储层样品吸附气体的最大量,即饱和吸附量,主要取决于样品自身的性质;PL表示页岩储层样品的吸附量等于饱和吸附量的一半时的气体压力值。通过测定页岩储层样品在
340天 然 气 地 球 科 学Vol.25 平均为Lanmuir压力PL在1.18~4.35MPa之间,g
,)(。表2表1.18MPa2
吸附量,绘出吸附和脱附等温线,根据滞后环的形状确定孔的形状,按照不同的孔模型计算孔分布、孔体
]16
。研究区龙马溪组页岩的总孔体积积和比表面积[
-2
)/分布在(平均为1m.8452.88×10L.730~g之间,-2
/,孔隙以中孔为主,体积分布介于(mL.495×100g-2
)/微占总孔体积的6m2.10×10L6.4%,~g之间,
3 页岩吸附能力的影响因素分析
3.1 孔隙结构和孔隙比表面
页岩的孔隙结构和孔隙体积影响着页岩气的赋存状态,也是影响页岩含气性的关键因素。目前,将孔隙直径小于2在2~5nm的称为微孔隙,0nm之间
[5]
。根据前人的的为中孔隙,大于50nm的为宏孔隙1
孔体积和宏孔体积分别占总孔体积的11.7%和较大的孔隙体积具有较大的比表面,该套页岩21.9%;
22/,/,平均为1总孔比表面积为4.86~21.3m3.3mgg以中孔和微孔对比表面积贡献最大,依次为3.32~
22
//,分别占615.16m.42~11.38m1.2%和g和1g
)。通过吸附气量与孔宏孔仅占1.表337.8%,0%(
研究认为,在中孔—微孔中页岩气主要以吸附态存在,孔隙体积越大,孔隙比表面越大,为吸附态页岩气提供越大的赋存场所,页岩的吸附能力就越强。
本文采用氮气吸附法,将样品烘干脱气处理后置于液氮中,通过调节不同试验压力,测出相应氮气的
隙比表面积相关性研究发现,随着微孔和中孔比表面积的增大,该套页岩中的吸附气量也逐渐增多(图
表1 渝东南酉浅1井龙马溪组页岩样品30℃时不同压力下的甲烷吸附量和吸附常数
Table1 MethaneadsortionandadsortionconstantofLonmaxishale ppg
ressuressamlesfromYouian1wellunder30℃anddifferent ppq
样品编号酉浅11 -酉浅12 -酉浅13 -酉浅14 -酉浅15 -酉浅16- 酉浅17 -酉浅18 -酉浅19 -酉浅101 -酉浅111- 酉浅112- 酉浅113- 酉浅141 -酉浅115-
深度/m8710 1118 1121 1130 3411 1136.91 1141.20 1145.55 47.6211 1152.60 1155.13 1159.17 1163.11 1164.55 1166.00
3/)(t0℃不同压力下的吸附气量/m3
吸附常数
/MPPLa262.2.094.351.622.041.842.021.693.281.801.182.051.821.842.87
3(//)0.38MPa04MPa21MPa28MPa21MPa67a0.83MPaVLmMPt 1. 2. 4. 6. 8. 1
0.13 0.16 0.05 0.35 0.44 0.44 0.44 0.71 0.32 0.53 1.00 0.71 0.58 0.58 0.21
0.29 0.24 0.27 0.75 0.80 0.97 1.11 1.59 0.77 1.37 2.00 1.28 1.28 1.19 0.53
0.56 0.45 0.42 1.19 1.15 1.46 1.77 2.39 1.19 1.95 2.83 2.08 1.77 1.86 1.00
0.72 0.64 0.58 1.42 1.68 1.90 2.30 3.00 1.67 2.50 3.50 2.79 2.21 2.21 1.27
0.82 0.69 0.61 1.64 1.81 2.08 2.43 3.10 1.91 2.74 3.81 3.14 2.50 2.48 1.54
0.85 0.69 0.66 1.59 1.95 2.30 2.50 3.36 2.18 2.88 3.89 3.32 2.74 2.74 1.54
0.82 0.74 0.72 1.77 2.04 2.43 2.61 3.50 2.36 2.96 3.89 3.45 2.83 2.83 1.62
1.04 0.89 1.03 1.99 2.41 2.79 3.14 4.03 3.01 3.48 4.39 4.11 3.28 3.29 2.09
表2 渝东南黔浅1井龙马溪组页岩样品39℃时不同压力下的甲烷吸附量和吸附常数
Table2 MethaneadsortionandadsortionconstantofLonmaxishalesamlesfromianian1well ppgpQq
under39℃anddifferentressures p
样品编号黔浅11 -黔浅12 -黔浅13- 黔浅14 -黔浅15- 黔浅16 -黔浅17 -深度/m728.59 735.8 748.22 57.227 766.44 776.94 784.75
3/)(t0℃不同压力下的吸附气量/m3
吸附常数
/MPaPL1.371.842.291.350.952.203.60
3//)(0.tMP40MPa51MPa93MPa73MPa36MPa63a0.20MPaVLm 1. 2. 3. 5. 7. 1
0.42 0.42 0.39 0.51 0.53 0.39 0.43
0.94 0.95 1.14 1.26 1.14 1.15 1.33
1.20 1.35 1.56 1.81 1.43 1.60 1.84
1.27 1.44 1.64 1.84 1.56 1.69 2.06
1.34 1.53 1.86 2.03 1.63 1.95 2.45
1.52 1.75 2.15 2.23 1.75 2.23 2.86
1.56 1.82 2.25 2.09 1.65 2.21 3.18
71.7 2.14 2.75 2.47 1.88 2.75 24.1
渝东南地区龙马溪组页岩吸附特征及其影响因素 o.2 毕赫等: N530),说明页岩中的微孔比表面和中孔比表面的发育2
为吸附气提供了主要的吸附场所,增强了页岩的吸附能力。
2 有机碳含量3.
有机碳含量是控制页岩吸附气量很重要的因素之一。根据美国页岩气勘探取得的成功经验,有机碳含量越高,对页岩气的吸附能力越强;美国密歇根盆地的Antrim页岩和伊利诺伊州盆地的New Al-最高可达有机碳含量普遍大于1%,bany页岩,
在相同压力条件下,页岩的吸附气量往往与有5%,2
17]
。高有机碳含量机碳含量呈较好的正相关关系[
研究区龙马溪组页岩的有机碳含量在0.22%有机质丰度较大。平均为1.31%之间,78%,~5.
由于渝东南地区页岩有机质成熟度在1.78%~处于高—过成熟阶段,平均为2.2.93%之间,38%,在热演化过程中有机质的不断裂解使得有机质中产生了丰富的纳米级有机孔隙,增加了页岩气的吸附
19]
,()从图3中可见,随着有机碳含量的增加,介质[a
吸附气量也随之增大,二者具有较好的正相关关系,)—图3(()中微孔体积和中孔体积与有机从图3db碳含量具有较好的正相关性也可以证实,有机质丰度越大,页岩中微孔和中孔越是发育,从而供页岩气吸附的比表面积也越大,增强了页岩的吸附能力。3 矿物成分3.
通过X研究区龙马溪组页岩的-射线衍射分析,矿物成分主要为碎屑矿物和黏土矿物,其次还有少量。和黄铁矿(的碳酸盐矿物(%~13.8%)%~5.7%)51
可以增加页岩气的吸附量,主要是因为页岩中的有
18]
,有机微孔隙增多,机碳含量与微孔隙度成正比[
供页岩气吸附的比表面积也增大,进而页岩吸附气含量增加。此外,暗色页岩中较多的残留沥青含量也会增加吸附气含量。
表3 渝东南龙马溪组页岩有机碳含量和孔隙特征参数
orecharacteristicsofLonmaxishaleable3 ParametersofOCandTT pg
样品编号深度/mOCT/%微孔体积//)(Lmg中孔体积//)(Lmg宏孔体积//)(Lmg总孔体积//)(Lmg微孔比表面中孔比表面宏孔比表面总孔比表面2/)(/mg2/)(/mg2/)(/mg2/)(/mg酉浅1211849000923280054113200211900845342217 1 - 0. 0. 0. 0. 0. 2. 酉浅15134110016366 1 - 2. 0. 酉浅141.212002867871 3. 0. 1 -酉浅145.550581 4. 1 -0.003053 酉浅19147.62340031677 1 - 3. 0. 酉浅1121159.17370024612- 4. 0. 黔浅135.885400110012 0. 0. 7-黔浅148.2208600131043 1. 0. 7-黔浅1566.44540012776- 7 0. 0. 黔浅1676.949210027323 7- 0. 0. 黔浅184.7542300445587 2. 0. 7-0.01619040072390250669137 0. 0. 3. 0.01043920026840159911205 0. 0. 7. 0.016878 0.0031880231194185 0. 7. 0.00853630024510141559514 0. 0. 7. 0.02102580053220288099547 0. 0. 5. 0.01766790043180230866383 0. 0. 2. 0.00668990028130108132202 0. 0. 3. 0.0137674004860199053224 0. 0. 3. 0.00932770019780140388139 0. 0. 6. 0.0114912002960189136 0. 0.11.38 3.7584 11.3383 7.7265 11.7695 7.8686 15.1553 3.3206 11.1997 5.1561 4.1854 8.8026 7.6921 7.78 0.0789 0.256 0.118 0.112 0.115 0.191 0.1156 0.195 0.087 0.1664 0.163 0.068 0.131 6.05915.50814.96519.315.93521.3014.85514.0338.4633 6.3376 12.28814.57419.291酉浅1151664800057851004947190038400936574188- 1 3. 0. 0. 0. 0. 1. 黔浅1457.2270800082387006914930054230131629858 7- 0. 0. 0. 0. 0. 1. 图2 渝东南地区龙马溪组页岩吸附气量与孔隙结构关系
Fi.2herelationshibetweenadsortionascontentandorestructureofLonmaxishaleinsoutheasternChonin T gppgpggqg
306天 然 气 地 球 科 学Vol.25 图3 渝东南地区龙马溪组页岩有机碳含量相关关系
Fi3.TherelationwithOCofLonmaxishaleinsoutheasternChoninT gggqg
碎屑矿物含量在56%~71.5%之间,平均为
主要成分为石英,同时含有平均为51.9%,0.2%,6
少量的长石;黏土矿物含量在12.1%~32%之间,
平均为24.2%。其中黏土矿物以伊利石和伊蒙混层还含有少为主,相对平均含量依次为51%和41%,。)量的绿泥石(表4
通过吸附气量与各矿物含量间相关性分析发现,渝东南地区的吸附气量与黏土矿物含量无明显,)图4相关性,而与石英含量呈正相关关系[图4(a()],这一研究成果与前人结论相反。通过扫描电b
()镜图5中可以看到,黏土矿物中普遍被石英微晶a胶结,主要是由于蒙脱石向伊利石转化作用(K++
3+4+
造成了成岩流体中Ali +蒙脱石→伊利石+S )0]2
,从而产生了较多石英溶解硅的活动性不断增加[
微孔隙,增加了页岩中的可供页岩气吸附的比表面,使得页岩吸附气量随着石英含量的增加呈增大的
22]
。趋势[
3.4 含水率
页岩含水率的变化对页岩的吸附气量有很大的影响,一般来说,吸附气量与页岩的含水率呈负相关关系。在页岩层中,由于水比气更易吸附于页岩表面,当岩石润湿后,水占据了页岩的比表面,孔隙或孔喉很可能被水阻塞,导致页岩气接触不到大量的
23]
。吸附区域,大大降低了吸附态页岩气的存储[[1]
发现,当页岩中含水率较大(大于4%)Ross等1
时,页岩对气体的吸附能力有明显的降低,饱和水的
样品气体吸附量比干燥样品低40%。
为了研究页岩样品的吸附气量与含水率的关系,首先利用平衡水仪器对样品进行平衡水实验,获取含水率后再进行等温吸附实验。本文研究的龙马溪组页岩样品含水率在0.平均78%~3.27%之间,)。从图6中清晰可见,表5随着页岩样为1.67%(品中含水率的增加,其吸附气量呈递减趋势,即吸附气量与含水率有明显的负相关关系。
5 压力3.
一般情况下,在一定范围内,压力与页岩气的含气量呈正相关关系,其中对吸附态页岩气的影响较
结晶;在扫描电镜近观图5(中又可以看到,黏土b)矿物颗粒彼此紧密相连,尤其是伊蒙间层矿物和伊利石,被压实在碎屑颗粒周围,导致黏土矿物晶间孔],)遏减少,进而不利于页岩比表面的发育[图4(c制了黏土矿物的吸附能力;其次,海相页岩中生物来
21]
,即来源于较为丰富的源的硅质沉积占主导地位[
硅质生物残体,同时间接增加了有机质的含量[图4],())从图5(为干酪根成岩微观结构近观图,可dc
见有机质与自生石英微晶伴生,并且发育较丰富的
渝东南地区龙马溪组页岩吸附特征及其影响因素 o.2 毕赫等: N730表4 渝东南龙马溪组页岩矿物含量参数
Table4 ParametersofmineralcontentsofLonmaxishale g
样品编号深度/m石英含量/%42.5 44.4 45.2 48.1 44.8 52 长石含量/%12.2 20.9 20.9 23.1 13.1 14.3 9.5 13.7 8.9 10.3 8.2 10.5 6.3 5.6 6.9 13.5 13 20 15 19 13 11 碳酸盐含量/%8.7 16.5 8.7 11.1 13.1 13.8 11.7 13.2 12.8 7.8 7.2 7.8 7.8 9.2 10.9 9.5 10 8 5 5 7 9 黏土矿物含量/%35.7 16.9 23.1 16 23.2 24.3 20.4 17.5 23.3 23.8 19.7 21.7 12.1 25.2 19.2 28 30 33 29 31 30 32 伊利石相对含量/%44 46 49 59 62 52 52 51 53 49 50 62 59 38 57 51.5 45 49 47 46 43 49 伊蒙混层相对含量/%37 34 34 27 27 38 40 41 41 43 43 32 35 60 36 32 42 41 39 45 48 43 绿泥石相对含量/%19 20 17 14 11 10 8 8 6 8 7 6 6 2 7 17 13 10 14 9 9 8 黄铁矿含量/%0.91.32.11.73.31.53.51.933.44.84.75.73.43.73321223酉浅11087 1 - 酉浅12118 1 - 酉浅13121- 1 酉浅14130 1 - 酉浅15134 1 - 酉浅17141.2 1 - 酉浅16136.915.2 1 - 4 酉浅18145.552.5 1 - 5 酉浅19147.628.8- 1 4 酉浅10152.61 1 -酉浅1121159.17- 51.8 53 酉浅1111155.133.9- 5 酉浅131163.115.21 6 -酉浅1141164.558.9- 4 酉浅115166- 1 黔浅128.591 - 7黔浅1235.8 7- 黔浅1348.22- 7 黔浅157.224 7-黔浅1566.44- 7 黔浅1676.94 7- 黔浅184.757 - 757.3 46.5 44 37 50 43 48 45 图4 渝东南地区龙马溪组页岩矿物含量相关关系
Fi.4 TherelationmineralscontentofLonmaxishaleinsoutheasternChonin gggqg
380天 然 气 地 球 科 学Vol.25 时,吸附气量逐渐达到饱和,不再增加。与Lan-g
图中吸附曲线muir方程理论描述的吸附过程相似,也呈现出3个阶段的变化形式:当压力小于3MPa时,吸附气量随压力的增大呈近似直线上升趋势;当进入过渡阶段,吸附气量增加压力为3~9MPa时,吸附气量逐的速度逐渐降低;当压力大于9MPa时,渐达到饱和,随压力的升高其增加量逐渐停止。
表5 渝东南龙马溪组页岩含水率与最大吸附气量数据
able5 DataofmoisturecontentandT adsortioncontentofLonmaxishale pg
样品编号酉浅11 -酉浅12 -酉浅13 -酉浅14- 酉浅15- 酉浅17 -深度/m8710 1118 1121 1130 3411 1141.2 含水率/%1.05 1.05 0.95 1.02 0.78 1.04 0.86 1.14 1.25 1.25 1.04 1.44 1.3 1.18 1.24 3.27 3.14 2.19 2.78 3.12 2.45 3.15 3/)(最大吸附气量/tm1.040.891.031.992.412.793.144.033.013.484.394.113.283.292.091.772.142.752.471.882.754.21酉浅16136.91 1 - 酉浅18145.55 1 - 酉浅19147.62- 1 酉浅10152.61 1 -酉浅111155.13- 1 酉浅112159.17- 1 酉浅113163.11- 1 酉浅14164.551 1 -酉浅151 -黔浅11 -黔浅12- 黔浅13 -黔浅14 -黔浅15 -黔浅16 -黔浅17 -1166 728.59 735.8 748.22 57.227 66.447 776.94 784.75 图5 渝东南地区龙马溪组页岩扫描电镜图
i.5 TheSEMimaesofLonmaxiF gggshaleinsoutheasternChonin gqg
为明显。在压力较低的情况下,页岩气需要突破较高的结合能才可吸附于比表面上,当压力不断增大时,随着结合能不断减小,页岩气的吸附量也随之增
4]2
;但是,加[随着压力增大到3甲烷的高MPa左右(
压区)时,气体分子运动速度较快,降低了页岩气的吸附能力,随着压力的再度增加,吸附气量增加趋势
5]2
。逐渐平缓直至停止[
图6 渝东南地区龙马溪组页岩吸附气量与含水率关系Fi.6 Therelationshibetweenadsortionascontent gppg
andartsofmoisturecontentofLonmaxi pg
shaleinsoutheasternChonin gqg
图7为22块样品等温吸附实验后所得的等温吸附曲线,从图中明显看出,在相同温度下,吸附气量随着压力的升高而增大,当压力升高到一定程度
渝东南地区龙马溪组页岩吸附特征及其影响因素 o.2 毕赫等: N930图7 渝东南地区龙马溪组页岩甲烷等温吸附曲线
i.7 IsothermaladsortioncurveofLonmaxishaleinsoutheasternChoninF gpggqg
4 结论
()针对渝东南地区下志留统龙马溪组的酉浅1
2块岩心分别进行30℃及39℃1井和黔浅1井的2
时不同压力下的等温吸附实验,结果显示,饱和吸附
33
//普遍在2量VL在0.t之间,t以89~4.39mm3
/;上,平均为2.tL73manmuir压力在1.18~g
[]inacevolumeincludinsorbed2avorM.Barnettshaleasl-- M ggp
[//andfreeasvolumeC]PGSouthwestSectionMeetin.AA gg:,TexasAAPG,FortWorth2003.
[,,3]LiXininHuSuunChenKemin.NorthAmericanen- jgygg
lihtenmentoffracturedshaleasexlorationanddevelo- ggpp[],entJ.PetroleumExlorationandDeveloment2007,34m pp()[:李新景,胡素云,程克明.北美裂缝性页岩气勘49200.34-()]:]探开发的启示[石油勘探与开发,007,3449200.3J.24-[],,4GaoZhiiantl.SeuencestratirahiYifanFanTailianea L qqgpyg,
ofSilurianblackshaleanditsdistributioninthesoutheastareaof [],,:J.NaturalGasGeosciences201223(2)Chonin39906.2 -gqg[李一凡,樊太亮,高志前,等.渝东南地区志留系黑色页岩层序,()]:]地层研究[天然气地球科学,30122329906.2J.2-,[],eaYuman,ChenKeminWan5Dazhontl.Forminon Dgggggg
conditionsandcharacteristicsofshaleasintheLowerPaleo- g,[]zoicoftheUerYantzereionChinaJ.Oil&GasGeolo- ppgg,()[:董大忠,程克明,王玉满,等.中国22010,3138899.2-yg
]上扬子区下古生界页岩气形成条件及特征[石油与天然气J.()]:地质,2010,3138899.22-,[],Xuan6JinchuanJianShenlin,Tantl.Theaccuhanea Z -gggg
ulationteandcharacteristicofresourceaboutshaleasinm ypg,[][:张金川,ChinaJ.NaturalGasIndustr2009,29(12)16. -y]姜生玲,唐玄,等.我国页岩气富集类型及资源特点[天然J.()]:气工业,009,2912126.-[],,,7hanJinchuanLiYuxiNieHaikuaneatl.Theeoloical Z ggg
[]anddrillinresultsinwellYue1J.NaturalGasInsettin- gyg
,()[:张金川,李玉喜,聂海宽,等.d1ustr2010,30121418.1-y]渝页1井地质背景及钻探效果[天然气工业,010,302J.()]:1121418.1-[],8hanDawei.Strateicconcetsofacceleratinthesurve Z ggpgy
exlorationandexloitationofshaleasresourcesinChina ppg[],()[:张大伟.1J.Oil&GasGeolo2010,3123539,150.1- gy]加速我国页岩气资源调查和勘探开发战略构想[石油与天J.()]:然气地质,010,310023539.121-[],,,9ieChenZhanJinchuanLiYuxitl.Characteristicsandea X g
ascontentoftheLowerCambriandarkshaleinwellYuke g
[],:1,southeastChoninJ.Oil&GasGeolo2013,34(1) gqggy[谢忱,张金川,李玉喜,等.渝东南渝科1井下寒武统15.11-。之间,平均为2.4.35MPa18MPa
()页岩的吸附气含量与发育的微孔隙密切相2关,其中微孔和中孔提供了较大的可供页岩气吸附的比表面积,从而增强了页岩的吸附能力。()该套页岩中的有机质普遍处于高熟—过熟3演化阶段,大量的有机质热裂解产生了丰富的有机质纳米孔隙,因此随着有机质丰度的增加,饱和吸附气量含量也逐渐增大,同时微孔体积和中孔体积与有机碳含量也具有较好的正相关性,说明有机碳含量对页岩的吸附能力是通过其中较为发育的微孔和中孔来控制的。
()黏土矿物普遍被石英微晶胶结,或其粒间被4紧密压力,大幅度降低了黏土矿物中的孔隙,减小了其比表面积的发育;同时成岩过程中石英与有机质伴生,并增加了微孔隙发育,致使饱和吸附气量与黏土矿物含量呈负相关,与石英含量呈正相关。()页岩吸附气量也与页岩的含水率和压力有5关;饱和吸附气量与含水率呈明显的负相关关系;在相同温度下,饱和吸附气量随着压力的升高而增大,当压力升高到一定程度时,吸附气量逐渐达到饱和,不再增加。
):参考文献(References
[][],1urtisJB.FracturedshalessstemsJ.AAPGBulletina C- yg
():2002,8611921938.11- 310天 然 气 地 球 科 学Vol.25 ]富有机质页岩发育特征与含气量[石油与天然气地质,J.()]:1013,34115.12-[]10ncellKL,PriceHS,FordW K.AnInvestiationoftheGas A g
ProducinaandStoraeMechanismoftheDevonianShaleat gg[CottaevilleFieldC].SPE7938,1979. g
[]11ossDJK,BustinR M.Shaleasotentialoftheloweru- R gpj
,,rassicordondalemembernortheasternBritishColumbia g[],CanadaJ.BulletinofCanadianPetroleum Geolo2007,55 gy:()715.51-[12]LanmuirI.Theadsortionofasesonlanesurfacesof gpgp
,]lassmicaandlatinum[J.JournaloftheAmericanChemi- gp,():alSociet1918,409361403.1c1- y
[]13ossDJK,MarcBustinR.Imactofmassbalancecalcula- R p
tionsonadsortioncaacitiesinmicroorousshaleasreser- pppg[],():oirsJ.Fuel2007,8617696706.2v2-[],14haoJin,ZhanSuianCaoLihu.Comarisonofexerimental Z gpp
adsortionbetweenshaleasandcoalbedas[J].Natural pgg[:,赵金,张遂安,曹立7681.11GasGeosciences2013,24(1)- ]虎.页岩气与煤层气吸附特征对比实验研究[天然气地球J.()]:科学,1013,2417681.12-[,tl.Recommendaea15]ouuerolJAvnirD,FairbrideC W, - R qg
]tionsforthecharacterizationoforoussolids[J.Pureand p,():1AliedChemistr1994,668739758.1- ppy
[],,,tl.Porestructureofea16anFenNinZhenfuKonDetao Yggggg
shalesfromhihressuremercurinectionandnitroenadsor- jgpgpy [],,:t4ionmethodJ.NaturalGasGeosciences201324(3)5055.4- [宁正福,孔德涛,等.高压压汞法和氮气吸附法分析页岩杨峰,
,()]:]孔隙结构[天然气地球科学,40132435055.4J.2-[]17illDG,LombardiTE.FracturedasshaleotentialinNew H gp
,[]andEnvironmentalSciencesYorkJ.NortheasternGeolo gy :()49.12004,268-[]18halmersGRL,BustinR M.Theoranicmatterdistribution C g
oftheLowerCretaceousstrataofandmethanecaacit py
,[]northeasternBritishColumbiaCanadaJ.InternationalJour- ,():n2alofCoalGeolo2007,7012339.2- gy
[,,eatl.Reservoir19]MaWenxinLiuShuen,HuanWenmin gg g
rockscharactersfilurianndtsnconventionalas o s a i u g]erosectioninwesternHubeiasternChoninJ.Journal- ppgqg[:ofSouthwestPetroleum UniversitScience&TechnoloE- ygy ,()[:马文辛,刘树根,黄文明,等.鄂西d3ition2012,34677.2-]渝东志留系储层特征及非常规气勘探前景[西南石油大学J.()]:学报:自然科学版,3012,34677.22-[]H,,,ea20uanSiinXieLianwenZhanMentl.Formation gjggg
mechanismofauthienicchloriteandrelationtoreservation gp,oforositinnonmarineTriassicreservoirsandstonesOrdos py ,[]BasinandSichuanBasinChinaJ.JournalofSouthwestPe- :,troleum UniversitScience&TechnoloEdition2004,31 ygy [:()黄思静,谢连文,张萌,等.中国三叠系陆相砂7381.223-]岩中自生绿泥石的形成机制及其与储层孔隙保存的关系[J.()]:成都理工大学学报:自然科学版,2004,3137381.22-[]21alivaRG,SieverR.Mechanismandcontrolsofsilicificationof M
[],:398.fossilsinlimestonesJ.TheJournalofGeolo1988387- gy[],ea22hanQin,LiuHonlin,BaiWenhuatl.Shaleascontent Z ggg
anditsmaincontrollinfactorsinLonmaxishalesinsouth- gg [],:easternChoninJ.NaturalGasIndustr2013,33(5)1- gqgy[张琴,刘洪林,拜文华,等.渝东南地区龙马溪组页岩含气5.
()]:]量及其主控因素分析[天然气工业,013,33515.J.2-[]23BustinR M.LowerCretaceousasshalesinhalmersGRL, C g
,northeasternBritishColumbiaEvaluationofreionalartⅡ: gpotentialasresources[J].BulletinofCanadianPetroleum pg:,()621.22008,561Geolo-gy
[]eain24autU,FamáM,TeolisBD,tl.Characterizationoforosit R py
vaordeositedamorhoussolidwaterfrom methaneadsortion pppp[],,:6.J.TheJournalofChemicalPhsics20071271- y
[]25uXC,LiFC,WatsonA T.Adsortionmeasurementsin L p
:[],()9903.56DevonianshalesJ.Fuel1995,744-
dsortionCharacteristicandInfluenceFactorsofLonmaxiShaleinSoutheasternChoninA pggqg
12121233123
,,,,,uiBxlJLCHEZXU ZIHeIANGZhenueIPenNGLinENGChuninYeHANGYinn---- jyg,gg
,
,
,
,
(tate eaboratoretroleum esourcesnd rosectinhina niversitetroleum,1.SKLoPRaPCUoP y ypg,yf f
eiin02249,hina;nconventional ationalasnstitute,hina niversitetroleum,BCUNGICUoP2. jg1yf
BCCIoGaMRCC3.eiin02249,hina;honinnstituteeolond ineralesources,honin00042,hina) f jg1gqggygqg4
:AbstractAdsortionasinshaleisthemaincomonentofshaleas.Withdifferentadsortioncharacteris- pgpgp,,ticsshaleindifferentareashasdiverseinfluencefactors.Thereforeitissinificanttocarroutfurther gy studonadsortionasofshaleforforecastintheshaleascontentandevaluatintheshaleasresource. ypggggg LonmaxishalerichinoranicmatterdevelosreatlwellinsoutheasternChonin.Itischaracterized ggpgygqg
,shallowburialdethandwidedistribution.Inordertostudtheadsortioncaacitandbhihmaturit ygypyppy
,,influencinfactorsofshaleshalecoresfromtwowellsareselectedtodotheoraniccarboncontentther- gg
,,,mXdiffractionrockanalsisnitroenalmaturitasadsortionexerimentscanninelectronmicrosco yyggppgpy
,andisothermaladsortionexeriments.Throuhthedatatherelationshibetweenadsortioncaacitand ppgpppy
,,,TmorestructureOC,ineralcomositionmoisturecontentorressureisfiuredout.Basedontheresults pppg
theoranicmattercontentisthekefactorinaffectintheadsortioncaacitandthesecificsurfacearea gygppyp isthefundamentalfactortoenhancethecaacit. py
:;;;;KewordsSoutheasternChoninLonmaxishaleAdsortioncharacteristicInfluencefactorsSecific gqggppy
surfacearea
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