【摘 要】
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随着常规油气资源勘探难度的增加,页岩气资源越来越受到世界各国的关注。弄清泥页岩储层的孔隙结构特征,认识和了解泥页岩孔隙中甲烷的吸附特征和赋存规律,以及对泥页岩储层进行
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随着常规油气资源勘探难度的增加,页岩气资源越来越受到世界各国的关注。弄清泥页岩储层的孔隙结构特征,认识和了解泥页岩孔隙中甲烷的吸附特征和赋存规律,以及对泥页岩储层进行甲烷吸附容量的预测,对页岩气资源的勘探和开采、开发都有着重要的意义。 本次研究对泥页岩样品的最优压汞实验条件进行了探究,结果表明:选择20-30目的样品,在45~60s的平衡时间的条件下,获取的压汞实验数据更为准确。在此基础上,以东营凹陷数20件泥页岩样品为例,进行了低压氮气吸附等温线测定,以及对部分样品的高压压汞曲线实验分析,探索提出了获取泥页岩样品全孔径孔径分布的方法。 针对页岩孔隙的含气性,本文使用淬火固体密度泛函理论(Quenched solid density functional theory,QSDFT),计算了不同孔径尺寸的有机和无机模型孔中甲烷的密度分布和含气量。结果表明:孔径较小(如1.0nm)时,因孔壁的束缚效应纳米孔隙内甲烷成单层分布,当孔径增大至2.0nm时,开始出现自由态甲烷。随着温度压力条件(深度)的增加,孔隙表面的局限效应减弱,表面束缚的吸附态甲烷比例减小,自由态甲烷相对增加。有机孔隙吸附甲烷的容量明显高于无机孔隙。进一步考察了盆地条件下泥页岩的甲烷吸附量,发现孔径小于2nm的孔含气容量随深度增而增加,至500m时达到最大值;而5nm以上的孔吸附甲烷的量在随埋深一直持续增加。
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