【摘 要】
:
页岩气析出过程中甲烷稳定碳同位素分馏效应主要受吸附-解吸和扩散作用控制,目前对于扩散作用造成的碳同位素分馏机制已有相对成熟的认识,而对于页岩气吸附-解吸过程中甲烷稳定碳同位素分馏的定量研究较为薄弱。本论文以重庆地区下古生界海相页岩为研究对象,通过钻井现场开展页岩含气量解吸实验、以及后续在实验室开展等温吸附-解吸实验、气体组分和同位素分析、页岩地球化学及储层特征分析,研究页岩解吸过程中烷烃气体碳同位
【基金项目】
:
国家自然科学基金项目《页岩气析出过程中甲烷稳定碳同位素分馏机制及地球化学涵义》; 重庆地质矿产研究院科研项目《深层页岩气体赋存状态及其产出贡献率评价研究》;
论文部分内容阅读
页岩气析出过程中甲烷稳定碳同位素分馏效应主要受吸附-解吸和扩散作用控制,目前对于扩散作用造成的碳同位素分馏机制已有相对成熟的认识,而对于页岩气吸附-解吸过程中甲烷稳定碳同位素分馏的定量研究较为薄弱。本论文以重庆地区下古生界海相页岩为研究对象,通过钻井现场开展页岩含气量解吸实验、以及后续在实验室开展等温吸附-解吸实验、气体组分和同位素分析、页岩地球化学及储层特征分析,研究页岩解吸过程中烷烃气体碳同位素值变化特征及规律,定量评价吸附-解吸过程中甲烷碳同位素的分馏效应;建立页岩气吸附-解吸和扩散过程中的碳同位素分馏模型进行数值模拟计算,并与现场解吸实验及实验室吸附-解吸实验数据进行相互验证。据此研究页岩气析出过程中碳同位素分馏效应、影响因素及其对页岩含气性、赋存状态评价的地球化学意义。研究取得的主要认识如下:岩心样品地球化学和储层物性分析表明,五峰组-龙马溪组龙一1~4小层富有机质页岩样品的总有机碳含量(TOC)平均为3.6%,等效镜质体反射率均值为2.6%,处于过成熟阶段。页岩有机质孔隙较为发育,孔径半径多在2nm~200nm之间;无机孔隙以粘土矿物层间孔和碳酸盐岩矿物溶蚀孔为主,粘土矿物层间孔隙为狭长状孔缝,孔缝长约100nm~1.2μm,碳酸盐岩矿物溶蚀孔不均匀分布,部分方解石内部发育50nm~200nm粒内溶孔;粘土矿物总含量在纵向上的变化与脆性矿物含量具有相反的变化特征,具有随着深度的增加逐渐减少的趋势。页岩气现场解吸气体组分和同位素分析表明,解吸气体组分主要为甲烷,平均含量为96.1%,其次为氮气、二氧化碳,乙烷组分含量极低,平均为0.18%,随着解吸时间的增加,甲烷含量呈现出微弱减小的趋势;甲烷和乙烷碳同位素值在解吸中晚期均会呈现变重的趋势,其中甲烷碳同位素平均分馏变重幅度为17.6‰,乙烷最大分馏幅度为15.1‰。基于重量法等温吸附仪实验研究发现,等温吸附-解吸实验中收集解吸气体碳同位素分馏幅度可达1.4‰,模拟计算显示纯吸附-解吸作用能造成的甲烷稳定碳同位素变重幅度可达到8.3‰。综合扩散和吸附/解吸作用过程中产生的同位素分馏效应,运用双孔隙气体流动模型和SIMEDⅡ软件对页岩气析出过程中同位素分馏数值模拟结果表明,吸附-解吸过程产生中的碳同位素分馏对于整个页岩气析出过程中的同位素分馏效应不可忽视。页岩气开采早期以产出游离气为主,其中龙一1~4小层游离气达到90%以上,后期吸附气气产气比例逐渐增加到40%,五峰组页岩初始解吸气体中游离气占比达60%,吸附气为40%左右,最终吸附气占比可达90%。地层压力系数、脆性矿物含量、解吸气含量与甲烷稳定碳同位素值分馏变重幅度呈正相关,粘土矿物含量越高甲烷碳同位素分馏变重幅度越低;研究页岩气解吸过程中甲烷稳定碳同位素分馏规律及机理,对于运用甲烷稳定碳同位素分馏精确恢复页岩气含气量、确定页岩气所处产出阶段具有重要意义。
其他文献
塔里木盆地油气资源丰富,寒武系不仅是古生代重要的烃源层,还是油气勘探的目的层,具有重要的勘探潜力。本文采用有机地球化学与无机地球化学相结合的方法,针对盐下、盐间烃源岩的基本特征、沉积环境、控制因素等方面进行了系统分析与评价,最终提出了不同环境下烃源岩的发育模式。本文主要取得以下几点认识:(1)寒武系碳酸盐岩—膏盐岩层段发育玉尔吐斯组、肖尔布拉克组、吾松格尔组和沙依里克组四套烃源岩。(2)玉尔吐斯组
柯坪地区在晚期经历强烈构造活动,油苗出露地表,以往在寒武系一直没有发现油气藏,其内部的油气至今是否能够保存完好这一点难以达成共识。直到柯探1井在吾松格尔组获得高产工业气流,证实研究区寒武系具备优越的成藏条件,需要对天然气成藏条件及成藏模式进行进一步的探讨。笔者对柯坪地区野外露头和柯探1井进行取样,通过有机地化实验、普通薄片和铸体薄片的镜下观察以及物性实验等方法,结合前人的研究成果,对柯坪冲断带寒武
柴达木盆地西部历经60多年的油气勘探,发现并证实了古近系-新近系含油气系统。尽管柴达木盆地西南部至西北部的地质构造是连续的,但是已发现的大型油田主要分布柴达木盆地西南部的三角洲沉积体系中,在柴达木盆地西北部(简称柴西北)仅探明了部分中小型油气田。柴西北区油气勘探潜力大,有望成为未来重要的油气生产接替区。目前烃源岩热演化史、主力烃源岩、主要生烃期、主要生烃中心和运聚方向以及油气成藏主控因素仍不明确,
目的:观察“五脏俞加膈俞”穴位埋线治疗心脾两虚型失眠的临床疗效,通过与艾司唑仑对比,比较两种治疗方法对心脾两虚型失眠患者的差异性,评价该疗法的安全性及有效性,为“五脏俞加膈俞”穴位埋线治疗失眠提供临床依据。方法:将门诊收集的心脾两虚型失眠患者100例,随机分为50例西药组与50例埋线组,埋线组予以“五脏俞加膈俞”穴位埋线治疗,每周治疗1次;西药组口服艾司唑仑片治疗,1片/次(1mg/片),1次/日
目的:本研究旨在观察和评价电针悬钟、丘墟为主治疗脑卒中后肝肾亏虚型足下垂患者的临床疗效,分析电针悬钟、丘墟对脑卒中后肝肾亏虚型足下垂患者下肢功能的影响,为针刺治疗脑卒中后足下垂的临床推广和创新提供依据。方法:将符合纳入标准的80例脑卒中后肝肾亏虚型足下垂患者,随机分为对照组和治疗组各40例。两组均接受中药足浴和康复训练治疗,对照组在中药足浴和康复训练的基础上参照《针灸治疗学》选取足阳明经穴为主进行
青南洼陷是东营凹陷和青东凹陷过渡地带的次级沉积单元,少量探井在青南洼陷沙三下段发现高产油流,表明青南洼陷具备较高勘探潜力,前期勘探表明,青南西次洼探井数量较少,沙三下段埋深较大,地震资料分辨率较差,因此储层预测难度较大,薄砂层的分布特征不清楚,有利储层发育位置也不明确,有待进一步分析研究,从而为后期油藏研究和勘探开发提供依据。针对上述问题,本文从提高地震资料分辨率入手,开展了单井相-地震相-地震属
语言演变发展中产生“人间真实”“人间不值得”等格式,这类“人间X”格式产生了新的用法及格式义:表示言者对“X”的程度量级、凸显特征的主观认定或评价,认定范围是主观认知干预下的“人间”。对“人间X”格式的构成成分、位置分布进行描写,借助概念整合理论,从其内部表现和外部功能确立五条鉴别标准,依据整合度高低将该格式分为三类,不同整合度等级中的“人间X”各有特点。“人间X”的生成机制包括隐喻、转喻的激活与
目的:观察温针灸治疗肾虚血瘀型老年性骨质疏松症腰背痛的临床疗效,为温针灸治疗老年性骨质疏松症腰背痛的临床应用和研究提供依据,同时进一步验证温针灸在镇痛方面的有效性。方法:选取符合入组标准的82例老年性骨质疏松症腰背痛患者(肾虚血瘀型),随机分为两组(各41例),在两组均予以基础治疗(调整生活方式联合碳酸钙D3颗粒)的同时对照组予以仙灵骨葆胶囊,治疗组选取肾俞(双)、悬钟(双)、膈俞(双)、委中(双
近年来,珠江口盆地陆丰凹陷油气勘探工作证实了凹陷内部古近系地层具有巨大的油气资源勘探前景,但该地区少有对成藏过程及成藏模式的整体性研究。本文详细分析了陆丰凹陷古近系油气藏的分布特征及条件形成,并在此基础上对油气运移的输导体系特征、油气来源及成藏期次特征展开细致研究,最终明确了陆丰凹陷古近系油气成藏过程、建立了陆丰凹陷古近系油气成藏模式。研究表明:陆丰凹陷处于正常的温压系统,其古近系油气主要分布于洼
本研究以川东地区二叠系玄武岩为研究对象,利用岩石学、岩石地球化学等方法,分析其岩浆源区和岩浆演化过程。研究结果表明,四川盆地东部地区地表玄武岩主量元素特征显示其为富铁质拉斑玄武岩,二氧化钛含量大于2.8%,属于高钛玄武岩。稀土元素和微量元素特征与洋岛玄武岩(OIB)相似,综合判定川东地区玄武岩岩浆起源于富集地幔源区,与峨眉山大火成岩省(ELIP)成因相同,属于地幔柱作用的产物。利用岩石地球化学图解