国家教育部博士点基金(20120022130001)
- 作品数：11 被引量：334H指数：8
- 相关作者：于炳松孙梦迪夏威李娟曹晓萌更多>>
- 相关机构：中国地质大学（北京）中国地质大学(北京)中国地质调查局油气资源调查中心更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球石油与天然气工程更多>>
- 页岩气储层孔隙分类与表征被引量：217
- 2013年
- 页岩气储层作为一种非常规储集体,对于其孔隙类型,目前国际上尚没有统一分类方案。由于其孔隙结构的特殊性,常规孔隙表征方法也难以对页岩气储层的孔隙特征进行有效的表征。为此,在充分调研和系统总结国际上有关页岩气储层孔隙分类现状的基础上,结合页岩储层的特殊性,提出了页岩气储层孔隙的产状结构综合分类方案。该方案综合考虑了孔隙定性观察和定量测定的信息。根据定性观察的孔隙产状,把页岩气储层的孔隙类型划分为与岩石颗粒发育无关的和与岩石颗粒发育有关的两个大类。前者即为裂缝孔隙,后者为岩石基质孔隙。岩石基质孔隙大类又进一步分成了发育在颗粒和晶体之间的粒间孔隙、包含在颗粒边界以内的粒内孔隙和发育在有机质内的有机质孔隙。年轻的浅埋藏沉积物中只含有粒间和粒内孔隙,这些孔隙随着埋藏和压实而大大减少。随着埋深的增加,伴随着烃类的热成熟,有机孔隙开始发育,同时,随着烃类热成熟过程中有机酸的排放,导致溶解孔隙的形成。再结合定量测定的孔隙结构信息,把孔隙划分为微孔隙、中孔隙和宏孔隙。综合上述不同产状孔隙类型的结构特征,即构成了文中的产状结构综合分类。同时,鉴于页岩气储层的特殊性以及难以用研究常规油气储层的方法和手段进行表征,文中介绍了目前最常用的页岩气储层孔隙表征的定性半定量观测和定量检测方法。前者包括透射电子显微镜、聚焦离子束抛光和场发射扫描电子显微镜方法,后者包括压汞分析、低压氮气吸附、低压二氧化碳吸附和核磁共振等方法。
- 于炳松
- 关键词：孔隙结构
- 渝东南下寒武统页岩储层特征及测井评价——以渝科1井和酉科1井为例被引量：16
- 2014年
- 为了正确认识渝东南地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩储层特征与主控因素,对采自渝科1井和酉科1井的岩心样品,进行了系统的黏土矿物及全岩X-射线衍射分析、岩石常规物性分析、比表面和孔径分析、岩石有机碳分析、镜质体反射率(R_o)及显微组分测试。测试分析结果表明:牛蹄塘组页岩储层碎屑矿物含量平均为51.34%,黏土矿物含量平均为32.74%,有效孔隙度平均为1.2%,渗透率平均为8.0×10^(-3)mD,属于特低孔、特低渗储层。孔隙以中孔为主,约占总孔体积的73%。BET(Brunauer、Emmett和Teller)比表面积平均为7.75 m^2/g,平均孔直径为5.3 nm。总有机碳含量(TOC)平均为2.29%,R_o平均为3.12%,属于过成熟阶段。进一步统计分析表明:TOC与微孔体积呈正相关,黏土矿物总量与之呈负相关;TOC、黏土矿物总量、碳酸盐矿物含量均与中孔体积呈正相关;TOC、碳酸盐矿物含量均与宏孔体积呈正相关,碎屑矿物含量与之呈弱的正相关,黏土矿物总量与之呈负相关。用常规测井方法对牛蹄塘组页岩的孔隙度和TOC进行了计算,发现利用中子曲线计算的孔隙度与岩心分析结果在两口井中均吻合较好,但浅层不含油气情况下,自然伽马曲线(GR)与岩心分析TOC之间无明显相关关系。
- 曹晓萌于炳松李心童孙梦迪张玲
- 关键词：页岩储层特征牛蹄塘组
- 渝东南YK1井下寒武统牛蹄塘组底部黑色页岩沉积环境及有机质富集机制被引量：25
- 2015年
- 渝东南YK1井下寒武统牛蹄塘组底部发育富有机质黑色页岩，是我国南方海相页岩气勘探的重要目的层位之一，对YK1井样品分析测试表明其TOC平均含量约为3．75％。沉积环境控制了有机质的形成，而有机质是页岩气的重要赋存场所。为了研究该套黑色页岩形成的沉积环境及有机质富集机制，针对其中具有环境意义的矿物学和微量元素地球化学特征进行研究。Couch法古盐度范围为10．733‰～34．687‰，平均值为22．358％0，B／Ga比值为2．190～10．000，平均值为5．500，表明该区域水体大致属于咸水-半咸水范畴，渝东南YK1井下寒武统牛蹄塘组沉积于浅海陆棚环境。稀土元素中Ce负异常，V／Cr比值范围为1．300～13．776，平均值为4．648以及镜下观察到的草莓状黄铁矿都表明样品形成于还原环境。微量元素、稀土元素等分析表明研究区牛蹄塘组不同层位曾受到上升洋流带来的深部热液的影响。有机质富集机制方面，当环境条件达到有利于有机质保存所需的还原条件后，还原程度的强弱不再是决定有机质富集程度的主要因素；上升洋流对有机质的富集起到了促进作用；古盐度的变化对有机质的富集影响不大。
- 夏威于炳松孙梦迪
- 关键词：下寒武统底部沉积环境
- 渝东南及黔西北地区龙马溪组页岩气储层微观孔隙表征被引量：3
- 2015年
- 以渝东南地区渝页1井和黔西北地区习页1井、恫页1井的下志留统龙马溪组页岩岩心样品为研究对象,使 用场发射扫描电镜观察孔隙的微观形态,并通过X射线微米CT扫描提取孔隙的空间结构参数,力求从二维、三维层 面分别对页岩的孔隙进行特怔定性.由扫描电镜观察知,研究区页岩气储层发育粒间孔、粒内孔、有机质孔及微裂缝等 多种类型,孔隙多为宏孔（〉50 nm）及中孔（2-50 nm）.粒间孔中,矿物晶粒间孔发育较广泛;粒内孔以矿物集合体内孔为 主,如＂草莓状＂黄铁矿结核内的晶间孔隙;有机质孔多为圆形、椭圆形的宏孔及中孔.通过CT扫描和孔隙模型的三维 重建可知,孔隙多呈孤立状、条带状分市,连通性较差.
- 史淼于炳松薛志鹏时文孙梦迪
- 关键词：龙马溪组页岩气孔隙特征
- 黔西北地区龙马溪组页岩气储层孔隙特征及其储气意义被引量：14
- 2016年
- 中国南方下志留统龙马溪组海相页岩有机质含量高且热成熟度高,是重要的页岩气储集层位。本文以黔西北地区习页1井与桐页1井的岩心样品为研究对象,研究龙马溪组页岩的孔隙特征及孔隙发育的影响因素,并对其储气性能进行综合的分析与评价。通过扫描电镜的大量观察可知,该区龙马溪组页岩内发育的孔隙多为纳米(nm)量级,包含矿物基质孔(可分为粒间孔和粒内孔)、有机质孔以及微裂缝等多种类型的孔隙,其中有机质孔最为发育。通过测试可知,该区页岩的总有机碳(TOC)含量平均为3.80%,热成熟度(Ro)平均为2.73%,有效孔隙度平均为1.56%;主要组成矿物为黏土矿物与碎屑矿物(石英、长石等),黏土矿物含量平均为32.42%,碎屑矿物含量平均为43.97%;BET比表面积平均为16.98m2/g,BJH总孔体积平均为0.013 7mL/g,孔隙的平均孔径为33.75nm。通过分析可知,TOC含量为孔隙发育的主要影响因素,样品的有效孔隙度与TOC、碎屑矿物含量呈线性正相关关系,与黏土矿物含量呈线性负相关关系。另测得样品对甲烷气体的饱和吸附量平均为2.42m3/t,饱和吸附量与TOC含量呈强烈的正相关性,TOC含量为吸附性能的主控因素;饱和吸附量与有效孔隙度、碎屑矿物含量、BET比表面积以及BJH总孔体积均呈明显的正相关性,而与黏土矿物含量的相关性不显著。
- 史淼于炳松薛志鹏时文李文博
- 关键词：黔西北龙马溪组孔隙类型影响因素储气
- 渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层特征及甲烷吸附能力——以渝科1井和酉科1井为例被引量：11
- 2015年
- 为探究渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层特征及甲烷吸附能力,对渝科1井和酉科1井钻遇的牛蹄塘组富有机质页岩进行采样;根据场发射扫描电镜的观察结果,以及全岩X线衍射矿物、有机碳质量分数、有机质成熟度、比表面积和孔径等测试结果,分析页岩的储层特征;采用CH4等温吸附法测定页岩甲烷吸附饱和吸附量并讨论其主控因素,采用NLDFT法和BJH法计算页岩孔隙体积.实验测试结果表明：牛蹄塘组页岩硅质矿物质量分数平均为54.60%,黏土矿物质量分数平均为34.80%,主要为伊利石,有机碳质量分数平均为2.46%,等效镜质体反射率平均为3.12%.在页岩孔隙体积（0.614~400.000nm）中,中孔体积占61.7%,微孔体积占23.4%,微孔体积贡献主要的比表面积.微孔和宏孔主要存在于有机质,有机碳质量分数是影响页岩甲烷吸附能力的最主要因素.有机质成熟度大于2.7%以后,有机质中微孔体积、中孔体积和宏孔体积的比例相对稳定,对页岩甲烷吸附能力影响不大.硅质矿物质量分数的增加在一定程度上减弱页岩对甲烷的吸附能力.有机组分对渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩吸附能力的评价至关重要,同时也应考虑无机矿物对页岩储层开发的影响.
- 孙梦迪于炳松陈颂夏威叶若辰
- 关键词：储层特征牛蹄塘组下寒武统
- 黔西北地区上二叠统龙潭组泥页岩储层特征被引量：26
- 2015年
- 贵州省发育多套含气页岩层系,近年来对于寒武系和志留系黑色页岩进行了较为深入的研究,但是对于上二叠统龙潭组黑色页岩储层研究较为缺乏。文中通过对黔西北地区上二叠统龙潭组黑色页岩进行全岩X衍射矿物分析、TOC含量和Ro、比表面和孔径等测试,特别是场发射扫描电镜实验,分析了龙潭组页岩孔隙类型及储层特征。结果表明:黔西北地区上二叠统龙潭组页岩主要矿物组成是黏土矿物(41.4%)和石英(47.8%)。从空间上看页岩中黏土矿物含量从北向南先减少后增加,石英含量在大方县中部和南部较高。龙潭组黑色页岩的孔隙以中孔为主,空间上从北向南呈现周期性的变化规律。龙潭组泥页岩孔隙分为3类,即粒间孔、粒内孔和有机孔。其中有机孔主要为纳米级,数量丰富,一般呈不规则的圆形,是吸附态赋存的天然气的主要储集空间,具有重要的研究价值。龙潭组页岩孔隙特征受TOC含量和黏土矿物影响明显。有机碳含量高,则微孔越丰富。黏土矿物含量高,则中孔较丰富。石英则对宏孔体积贡献较大。这样定量实验的结果很好的对应了扫描电镜中定性观察的结果。
- 李娟于炳松夏响华田玉昆李英烈周惠马勇胜
- 关键词：孔隙类型孔隙体积黑色页岩龙潭组
- 渝东南牛蹄塘组页岩成岩作用及其对孔隙的影响被引量：7
- 2017年
- 以渝科1井钻遇的下寒武统牛蹄塘组页岩为研究对象,探讨渝东南地区过成熟页岩中成岩作用对孔隙发育的影响。伊利石结晶度和等效镜质体反射率Ro测定,显示牛蹄塘组页岩处于有机质过成熟的晚成岩阶段。通过场发射扫描电镜和气体吸附实验对页岩孔隙进行了定性和定量表征。页岩孔隙主要由有机质孔隙、粒内孔隙和粒间孔隙组成,以中孔为主,平均直径为4.93nm,总孔体积平均为0.014 3cm^3/g。牛蹄塘组页岩经过强烈的压实作用和胶结作用使得粒间孔隙欠发育。黏土矿物大多已伊利石化,伊利石平均质量分数为86%,伊蒙混层平均质量分数为13%,黏土矿物中的孔隙以伊利石中的粒内孔隙为主。溶解作用使得碳酸盐矿物产生粒内孔隙和粒间孔隙,孔隙直径较大。有机质成熟作用产生了有机质孔隙,随着有机质成熟度的进一步增加,有机质内的有机质孔隙体积和孔隙直径都不断减小。页岩的孔隙因不同成岩作用的共同改造而变化。
- 张艺凡于炳松孙梦迪
- 关键词：成岩作用孔隙特征牛蹄塘组
- 渝东南地区下志留统底部黑色岩系沉积环境及有机质富集机制——以鹿角剖面为例被引量：14
- 2014年
- 为恢复渝东南地区下志留统底部黑色岩系沉积环境,研究有机质富集机制,对重庆市彭水县鹿角剖面进行系统采样,并测试有机碳质量分数、全岩X线衍射、微量元素、比表面和孔径分析等.结果表明：鹿角剖面下志留统底部黑色岩系属于中成岩阶段B期,古盐度在11.1‰-35.4‰之间,平均为21.4‰,整体上属于多盐水.样品中w（V）/w（Cr）在1.62-3.72之间,w（V）/w（V＋ Ni）主体在0.80左右,并结合黑色岩系中V、Ni、Cu的富集程度与总有机碳质量分数的良好正相关性,说明沉积环境处于水体呈弱分层的缺氧环境.随着深度变浅沉积环境由次还原向次氧化、氧化过渡.上升洋流导致古生产力提高,到志留纪时期全球气候变暖,上升洋流随之减弱,古生产力也随之逐渐降低.高古生产力是有机质富集的首要条件,高水体盐度、缺氧环境是有机质保存的理想环境.有机碳质量分数与岩石的BET比表面和总孔体积呈良好的正相关性,说明沉积环境在一定程度上影响岩石的储集物性,从而影响页岩气的赋存空间.
- 孙梦迪于炳松夏威祁青山叶若辰
- 关键词：沉积环境黑色岩系下志留统
- 渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩孔径分布测试方法研究被引量：3
- 2018年
- 低温氮气吸附法已普遍用于评价页岩的孔隙结构,但是文献中报道的脱气温度和脱气时间等测试条件不尽相同,此外测试结果中经常出现滞后环不闭合的情况,严重影响了孔径分布等结构参数测试的准确性。为了评价和探索有效的页岩孔径分布测试方法,本文选取渝科1井下寒武统牛蹄塘组黑色页岩,重点研究应用低温氮气吸附法分析其孔径分布的测试条件,系统探讨了样品质量、脱气温度、升温速率和脱气时间对测试结果的影响,通过进一步优化参数建立了可靠的孔径分布测试方法,并成功用于测定其他页岩样品。结果表明:吸附-脱附等温线呈反C型,属于Brunauer等提出的BDDT等温吸附曲线分类中的V型,滞后环完全闭合,属于IUPAC分类中的H4型,对应狭窄的狭缝型孔隙,说明此类页岩中除了含有峰值孔径主要集中在3.5~4.5 nm的中孔和一定数量的大孔外,还存在大量微孔。研究认为脱气温度是影响测试结果的主要因素。该研究是页岩孔径分布测试方法的一项补充,为我国页岩气的深入研究提供了关键参数支持。
- 马真乾王英滨于炳松
- 关键词：页岩热重分析孔隙结构
