地层温压条件下页岩储层的甲烷吸附能力

【摘要】：页岩气是赋存于泥页岩中的自生自储天然气,其赋存形式具有多样性,包括游离态、吸附态和少量的溶解态。其中吸附态是页岩气的主要赋存方式,占到页岩气总含量20%~85%。页岩吸附气含气量是计算页岩气资源量的关键性参数,是评价泥页岩是否具有开采价值的重要标准。国内外学者针对不同地区不同类型泥页岩做了大量的等温吸附实验,然而等温吸附实验只能开展恒定温度下的页岩吸附实验,不能研究任意温度下页岩气吸附能力。笔者选取渝东南地区4口井8个龙马溪组泥页岩样品开展气体(CH4、N2、CO2)吸附实验、有机碳含量分析、X-衍射岩矿分析、SEM扫描电镜实验,研究页岩吸附甲烷能力的主要控制因素。在高过成熟阶段,丰富的有机质发育大量的微孔隙,使得页岩对气体的吸附能力增加;在地下页岩储层含水条件下,黏土矿物主要吸附水,而有机质由于具有亲油气性,使得页岩气绝大部分吸附在页岩有机质表面,且有机质吸附甲烷等量吸附热远大于黏土矿物,因此页岩吸附甲烷最重要的内部控制因素是有机碳含量。甲烷等温吸附实验表明,随温度升高页岩吸附量显著降低,随压力增加,页岩吸附量增加,当压力达到一定值时,页岩吸附量不再随压力的增加而增加,最大甲烷吸附量随温度具有线性降低的趋势,且兰氏压力的对数与温度的倒数有很好的线性关系。基于兰氏方程,以甲烷等温吸附实验数据为基础,利用多元线性回归的方法,建立兰氏体积与w(TOC)、温度的关系及兰氏压力与温度的关系,带入兰氏方程,建立温度压力耦合控制下的扩展兰氏方程,进而计算地层温度压力条件下页岩储层吸附甲烷能力。结果表明:随深度增加,在温度压力耦合控制下,泥页岩吸附甲烷能力先增加后降低,800~1350m达到最大吸附能力;浅层压力对页岩吸附甲烷能力起主要作用,随深度的增加温度对页岩吸附甲烷能力控制作用增强;随w(TOC)增大,富有机质页岩吸附甲烷能力增加,达到最大吸附能力时的深度也随之增加。当页岩有机碳含量为1%时,页岩最大甲烷吸附量为1.6m3/t,当页岩有机碳含量为3%时,页岩最大甲烷吸附量为2.5m3/t,每增加2%的w(TOC)页岩最大吸附能力大约增加1 m3/t。 【作者单位】：中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室 中国石油大学(北京)非常规天然气研究院 中国石油勘探开发研究院
【关键词】：页岩 甲烷 吸附能力 控制因素 预测方法
【基金】：国家重大科技专项(2011ZX05018-002) 国家自然科学基金(41472112)
【分类号】：P618.13
【正文快照】： 地层温压条件下页岩储层的甲烷吸附能力@纪文明$中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室!北京102249$中国石油大学(北京)非常规天然气研究院!北京102249 @宋岩$中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室!北京102249$中国石油大学(北京)非常规天然气研究院!北京102249$中

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

页岩气吸附与解吸附机理研究进展    王瑞;张宁生;刘晓娟;吴新民;闫健;

柳林矿区不同煤岩类型煤的孔隙特征    喻廷旭;汤达祯;许浩;李勇;李玲;

中高煤阶煤储层吸附能力演化历史定量恢复——以鄂尔多斯盆地韩城地区为例    马行陟;宋岩;柳少波;姜林;洪峰;

考虑多因素的页岩气吸附能力计算模型    梁彬;姜汉桥;李俊键;糜利栋;王磊;

富有机质页岩高温高压重量法等温吸附实验    俞凌杰;范明;陈红宇;刘伟新;张文涛;徐二社;

Simulation of the interaction of methane,carbon dioxide and coal    Nie Baisheng;Wang Longkang;Li Xiangchun;Wang Chao;Li Li;

煤层气成藏效应量化表征及类型判识    申建;秦勇;陈刚;

高阶煤的吸附性能及其影响因素——以沁水盆地柿庄区块为例    刘贝;黄文辉;敖卫华;张守仁;吴见;许启鲁;滕娟;

泥页岩吸附气量随地层埋深变化趋势预测分析    邢金艳;姜振学;陈磊;郝进;

四川盆地南部志留系页岩气成藏地质特征研究    刘洪林;王红岩;

含瓦斯煤体气固耦合渗流机理及应用研究    魏明尧

页岩气藏物性特征及气体渗流机理研究    孙同英

基于热流固耦合的瓦斯抽采数值模拟研究    马忠

页岩气在多孔介质中的流动规律研究    刘禹

多段压裂水平井压力计算及分析方法    郑海军

页岩气的形成与开发    张林晔;李政;朱日房;

页岩气的主要成藏要素与气储改造    张利萍;潘仁芳;

北美页岩气资源形成的地质条件    李新景;吕宗刚;董大忠;程克明;

页岩气成藏控制因素及中国南方页岩气发育有利区预测    聂海宽;唐玄;边瑞康;

世界页岩气资源潜力和开采现状及中国页岩气发展前景    张抗;谭云冬;

中国页岩气勘探开发适用技术探讨    刘洪林;王莉;王红岩;魏伟;孙爱;

我国页岩气富集类型及资源特点    张金川;姜生玲;唐玄;张培先;唐颖;荆铁亚;

重庆地区页岩分布特点及页岩气前景    杨镱婷;唐玄;王成玉;汪天凯;任珠琳;谢忱;

页岩气形成条件及成藏影响因素研究    王祥;刘玉华;张敏;胡素云;刘红俊;

中国页岩气研究现状与发展趋势    陈尚斌;朱炎铭;王红岩;刘洪林;魏伟;罗跃;李伍;方俊华;

国外页岩气勘查开发进展    王玉芳;包书景;张宏达;葛明娜;王劲铸;孟凡洋;任收麦;

中国页岩气勘探开发现状及前景展望    

页岩气资源评价方法:概率体积法在三江盆地古生代页岩气中的应用    林斌;郭巍;赵肖冰;曹瀚升;王少华;

页岩气储层地震评价    印兴耀;吴国忱;

地震频率信息在页岩气勘探开发中应用的可能性分析    蔡启宏;傅子云;

页岩气渗流中的力学模型分析    刘禹;王常斌;文建军;宋付权;

中国页岩气成藏和潜在产能与对环境的污染分析    滕吉文;刘有山;

遥感技术在复杂山区页岩气早期勘探中的应用    张聪;段文哲;包书景;

页岩气地质研究应重视的几项基础工作    李世臻;刘志强;

内蒙古中西部地区页岩气勘查远景和方向探讨    张劼;黄晓莉;李建伏;

勘探页岩气不可照搬美国模式    本报记者 李鑫轶

唤醒页岩气要过技术这道坎    本报记者 奚震

我国页岩气探采与利用路径思考    国土资源部油气资源战略研究中心 张大伟

国土部：页岩气申报独立矿种    早报记者 王道军

第二批页岩气探矿权出让招标或于四季度启动    记者 徐沛宇

组建国家级团队专题研究页岩气勘探开发    记者 李平

娄底意外发现页岩气    特约记者 刘国荣

华东首口页岩气点火井将开工    王姝

江西省首个页岩气研究院挂牌成立    记者 万长茂

广西页岩气找矿有望取得突破    岑文攀　李小林 周辉

蜀南及邻区海相页岩气成藏主控因素及有利目标优选    赵群

中国南方海相页岩气选区评价体系研究    李建青

页岩气储层测井评价及其应用    李亚男

川东南綦江—仁怀地区页岩气成蔵条件及有利目标区研究    翟常博

页岩气藏基质渗透率修正及试井分析方法    牛聪

页岩气储层岩石数字岩心建模及导电性数值模拟研究    聂昕

遵义—綦江地区下寒武统牛蹄塘组页岩沉积特征及页岩气评价参数研究    白振瑞

扬子北缘中二叠统孤峰组地球生物学构成及页岩气地质特征    吴勘

鄂尔多斯盆地中南部延安组页岩气成藏规律与潜力评价    李智学

柴达木盆地北缘侏罗系沉积体系与页岩气富集规律    李猛

中外页岩气评价标准之比较研究    刘玉婷

页岩气非定常渗流理论及其试井应用    李陈

中—低勘探程度区页岩气资源量计算方法研究    马晓彬

彭水、黄平区块页岩气井壁稳定性研究    张磊

页岩气藏试井解释方法研究    尹虎

涪陵地区大安寨页岩气资源潜力评价    古伟

页岩气赋存与渗流特征研究    冷雪霜

广西页岩气资源分布规律研究    龚宇

柴北缘西大滩地区页岩气成藏条件研究    闫晟

淮南地层小区页岩气资源潜力评价    郑凯歌