貴州黔北頁巖氣賦存機(jī)制

目錄
第1章　貴州黔北頁巖氣儲(chǔ)集特征及保存條件 1
1.1　黔北區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造 1
1.1.1　區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造演化史 1
1.1.2　頁巖層特征 5
1.2　頁巖生氣條件分析 7
1.2.1　有機(jī)碳含量 8
1.2.2　有機(jī)質(zhì)成熟度 9
1.2.3　有機(jī)質(zhì)類型 11
1.3　頁巖氣儲(chǔ)集空間特征 13
1.3.1　礦物分析 14
1.3.2　掃描電鏡觀察 15
1.3.3　液氮吸附實(shí)驗(yàn) 17
1.3.4　核磁共振實(shí)驗(yàn) 21
1.4　頁巖氣保存條件分析 24
1.4.1　保氣條件分析 24
1.4.2　頁巖氣井高含氮分析 27
第2章　貴州黔北頁巖氣吸附特性 31
2.1　頁巖氣吸附實(shí)驗(yàn) 31
2.1.1　實(shí)驗(yàn)方法與設(shè)備 31
2.1.2　實(shí)驗(yàn)樣品及其物性參數(shù) 32
2.1.3　吸附實(shí)驗(yàn)流程 35
2.1.4　吸附量計(jì)算及結(jié)果 36
2.2　等溫吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 37
2.2.1　CH4實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 37
2.2.2　N2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 40
2.2.3　CO2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 42
2.2.4　不同氣體吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析 44
2.3　高壓下吸附量下降原因分析 47
2.3.1　吸附勢 47
2.3.2　分子間作用力 49
2.3.3　孔隙結(jié)構(gòu) 50
2.4　不同階段的擬合與分析 51
2.4.1　低壓階段 51
2.4.2　高壓階段 60
第3章　基于分子模擬的頁巖氣吸附與解吸數(shù)值模擬 64
3.1　影響頁巖氣吸附與解吸的主要因素 64
3.1.1　礦物組成 64
3.1.2　有機(jī)質(zhì)含量與成熟度 64
3.1.3　孔隙結(jié)構(gòu)與大小分布 65
3.1.4　水分 65
3.2　蒙特卡羅方法模擬 66
3.2.1　蒙特卡羅算法 66
3.2.2　模擬系統(tǒng)建立 75
3.2.3　模擬系統(tǒng)開發(fā) 79
3.3　模擬結(jié)果對(duì)比分析 82
3.3.1　實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果對(duì)比 82
3.3.2　吸附與解吸模擬結(jié)果對(duì)比 94
第4章　基于水力壓裂的頁巖結(jié)構(gòu)演變機(jī)理 99
4.1　頁巖微觀孔裂隙特征 99
4.1.1　頁巖原生孔裂隙特征 99
4.1.2　水力壓裂實(shí)驗(yàn) 102
4.1.3　水力壓裂下裂隙擴(kuò)展演變特征 104
4.2　水力壓裂前后甲烷吸附特性 107
4.2.1　基于水力壓裂的甲烷吸附實(shí)驗(yàn) 107
4.2.2　等溫吸附解吸實(shí)驗(yàn)結(jié)果 110
4.3　頁巖氣吸解特性與頁巖結(jié)構(gòu)演變耦合 111
4.3.1　頁巖氣吸附解吸的影響因素 111
4.3.2　頁巖結(jié)構(gòu)演變對(duì)頁巖氣吸解的控制作用 113
第5章　頁巖氣水力壓裂開采的水鎖效應(yīng) 117
5.1　處理劑的優(yōu)選與制備 117
5.1.1　表面活性劑 117
5.1.2　支撐劑 121
5.2　水力壓裂試驗(yàn) 122
5.2.1　試驗(yàn)設(shè)備與參數(shù) 122
5.2.2　試驗(yàn)流程與結(jié)果 123
5.3　水鎖效應(yīng)處理效果分析 134
5.3.1　水鎖效應(yīng)影響因素與評(píng)價(jià)指標(biāo) 134
5.3.2　水鎖效應(yīng)評(píng)價(jià) 137
5.3.3　不同處理方法效果對(duì)比 137
5.3.4　頁巖氣開采指導(dǎo) 146
第6章　貴州黔北頁巖氣組分及有利區(qū)評(píng)價(jià) 147
6.1　黔北地區(qū)頁巖含氣性 147
6.1.1　頁巖含氣量 147
6.1.2　頁巖氣組分分析及碳、氮同位素特征 149
6.2　頁巖氣有利區(qū)評(píng)價(jià) 153
6.2.1　黔北頁巖氣有利區(qū)條件 153
6.2.2　評(píng)價(jià)模型 172
6.2.3　評(píng)價(jià)結(jié)果 173
參考文獻(xiàn) 179