气体在低渗岩石中的流动问题和盖层的封闭能力研究在碳氢化合物生产、温室气体地质封存和核废料的处理等方面都很重要,截断压力(snap‐off pressure)和毛细突破压力不仅是评价盖层封闭效率和能力的重要参数,而且是气体在极狭窄含水孔径中流动的重要临界压力。它们能够反应气体在低渗岩石中运移耗散的能力和特征。以往前人大多的理论研究对毛细突破压力研究比较多,很少有研究考虑截断压力及截断压力和毛细突破压力的关系,并且以往对截断压力测量的方法存在一定的局限性。鄂尔多斯盆地作为我国的主要能源盆地既有丰富的油气资源,又因其深部盐水层中的巨大储存能力被认为是极佳的温室气体地质封存地点。因此,论文将鄂尔多斯盆地作为研究区,通过突破压力和截断压力研究气体在含水岩石中的运移和耗散,评价鄂尔多斯盖层的封闭效率和能力。本研究使用课题组自行研究设计的实验设备,精心设计了一种新方法利用CH4测定鄂尔多斯盆地3个低渗透泥页岩岩心样品的突破压力(PB)和截断压力(PS),在测量截断压力的过程中,实验发现在气体突破后可以通过缓慢或快速降低上游储层压力来获得两个不同的截断压力值。两种值不同的截断压力可以区分为瞬时截断压力(上游储层压力下降迅速)和自然截断压力(上游储层压力下降缓慢)。这种差异或许和孔道内影响孔径半径的水膜厚度变化相关。这些水膜的变化会影响孔道的有效半径。同时还通过X射线衍射方法和高压压汞及二氧化碳、氮气等温吸附方法得到测试岩心样品的岩石矿物成分,粘土含量和岩石孔径分布等相关信息。研究表明:毛细突破压力、瞬时截断压力(PI)和自然截断压力(PN)都与微孔,介孔比例呈正相关,与宏孔比例呈负相关。并且随着孔隙度的增大而减小。毛细突破压力与截断压力之比可用作评估盖岩封闭效率的参数。当这个值越接近1的时候表示当盖层泄露后更容易封闭且气体泄露量更少,表明盖层封闭效率更好。由于不同实验方法可以得到两个不同的截断压力值,也存在两个不同比值。实验表明三种鄂尔多斯泥岩PI/PB大概在0.7‐0.75左右,与岩石孔径分布不存在相关性,而PN/PB在0.34‐0.55左右,与岩石孔径分布存在很好的相关性。本研究对突破压力和截断压力进行了比较研究,着重关注了突破压力与截断压力的差别问题,对气体在低渗透岩石中的运移耗散的相关问题有一定的指导意义。