渝東南地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁(yè)巖儲(chǔ)層特征及甲烷吸附能力

【摘要】：為了研究渝東南地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁(yè)巖的儲(chǔ)層特征及甲烷吸附能力，對(duì)渝科一井和酉科一井鉆遇的牛蹄塘組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖進(jìn)行了系統(tǒng)的采樣。通過(guò)X射線衍射分析、有機(jī)碳含量、有機(jī)質(zhì)成熟度、比表面和孔徑分析、等溫吸附等分析測(cè)試結(jié)合場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡的觀察，對(duì)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁(yè)巖的巖石學(xué)特征，頁(yè)巖孔隙分類及特征以及頁(yè)巖吸附能力進(jìn)行了系統(tǒng)的探討。 下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁(yè)巖硅質(zhì)礦物含量平均為54.6%，粘土礦物含量平均為34.8%。頁(yè)巖的TOC平均為2.46%，干酪根類型為Ⅰ型，其等效鏡質(zhì)體反射率平均為3.12%，屬于過(guò)成熟階段。伊利石結(jié)晶度在0.18°～0.35°，平均0.286°，粘土礦物中伊/蒙混層的間層比（%S）很低，結(jié)合其過(guò)高的有機(jī)質(zhì)成熟度，說(shuō)明研究區(qū)內(nèi)牛蹄塘組頁(yè)巖屬于晚成巖階段。通過(guò)光學(xué)顯微鏡和場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡的觀察，頁(yè)巖中石英可分為陸源碎屑石英和自生石英，白云石可分為膠結(jié)白云石和自生鐵白云石，黃鐵礦可分為沉積期黃鐵礦和成巖期黃鐵礦。 下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁(yè)巖的孔徑分布為雙峰型，第一峰值出現(xiàn)在0～2nm之間，第二峰值出現(xiàn)在3～4nm之間。在頁(yè)巖中，中孔體積占主體，微孔體積占29.4%左右。對(duì)于比表面積，微孔貢獻(xiàn)最大，達(dá)到了60%～70%，其次是中孔。通過(guò)場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡的觀察，將孔隙分為粒間孔、粒內(nèi)孔、有機(jī)孔和微裂縫。粒間孔主要存在在顆粒之間，粒內(nèi)孔主要是溶蝕作用形成，有機(jī)孔為有機(jī)質(zhì)生烴產(chǎn)生?？紫扼w積主要受有機(jī)碳含量（TOC）的影響，TOC與微孔體積、中孔體積、宏孔體積均呈正相關(guān)。有機(jī)孔的發(fā)育對(duì)頁(yè)巖的孔隙結(jié)構(gòu)起決定性作用。 下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁(yè)巖中，TOC是影響頁(yè)巖吸附能力的最主要因素。其主要是通過(guò)控制頁(yè)巖顯微孔隙結(jié)構(gòu)從而影響頁(yè)巖吸附能力。有機(jī)質(zhì)成熟度對(duì)吸附性影響不大，因?yàn)楫?dāng)有機(jī)質(zhì)成熟度大于2.7%以后，其微孔、中孔、宏孔的比例相對(duì)穩(wěn)定。硅質(zhì)礦物含量的增加在一定程度上減弱了頁(yè)巖對(duì)甲烷的吸附能力。筆者通過(guò)建立多元回歸方程，來(lái)計(jì)算下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁(yè)巖的甲烷吸附量。 【關(guān)鍵詞】：孔隙特征 吸附能力 黑色頁(yè)巖 下寒武統(tǒng) 渝東南地區(qū)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P618.13
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 前言10-20
• 1.1 選題背景與項(xiàng)目依托10-11
• 1.2 研究目的與意義11-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在主要問(wèn)題13-15
• 1.4 研究方法和研究?jī)?nèi)容15-17
• 1.4.1 研究地區(qū)與鉆井選擇16
• 1.4.2 頁(yè)巖氣吸附載體研究16
• 1.4.3 頁(yè)巖顯微孔隙特征研究16
• 1.4.4 富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖 CH4 吸附能力研究16-17
• 1.5 主要工作量和成果17-20
• 1.5.1 主要工作量17
• 1.5.2 主要工作成果17-20
• 第2章 區(qū)域地質(zhì)背景20-26
• 2.1 研究區(qū)區(qū)域地理背景20-21
• 2.2 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景21-24
• 2.2.1 構(gòu)造演化史21-23
• 2.2.2 區(qū)域地層23-24
• 2.3 渝科 1 井和酉科 1 井24-26
• 第3章 頁(yè)巖儲(chǔ)層巖石學(xué)特征26-42
• 3.1 實(shí)驗(yàn)方法26-27
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果27-34
• 3.2.1 牛蹄塘組頁(yè)巖巖石礦物學(xué)特征27-29
• 3.2.2 牛蹄塘組頁(yè)巖有機(jī)巖石學(xué)特征29-34
• 3.3 牛蹄塘組頁(yè)巖成巖作用分析34-42
• 3.3.1 牛蹄塘組頁(yè)巖中的壓實(shí)作用35-36
• 3.3.2 牛蹄塘組頁(yè)巖中的化學(xué)膠結(jié)和自生礦物36-39
• 3.3.3 牛蹄塘組頁(yè)巖中的粘土礦物轉(zhuǎn)化39-42
• 第4章 頁(yè)巖孔隙結(jié)構(gòu)特征及主控因素42-57
• 4.1 實(shí)驗(yàn)方法42
• 4.2 測(cè)試結(jié)果42-45
• 4.2.1 第一次測(cè)試結(jié)果分析42-45
• 4.2.2 第二次測(cè)試結(jié)果分析45
• 4.3 牛蹄塘組頁(yè)巖的孔隙特征45-53
• 4.3.1 定量分析45-49
• 4.3.2 定性分析49-53
• 4.4 影響孔隙發(fā)育的因素53-57
• 4.4.1 孔隙發(fā)育與有機(jī)碳含量的關(guān)系53-54
• 4.4.2 孔隙發(fā)育與礦物成分的關(guān)系54-57
• 第5章 吸附性能的主控因素分析57-66
• 5.1 測(cè)試方法57
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果57-59
• 5.3 吸附能力與有機(jī)碳含量的關(guān)系59-61
• 5.4 吸附能力與有機(jī)質(zhì)成熟度的關(guān)系61-62
• 5.5 吸附能力與礦物成分的關(guān)系62-63
• 5.6 牛蹄塘組頁(yè)巖最大甲烷吸附量計(jì)算方法63-66
• 5.6.1 TOC>2 時(shí)頁(yè)巖最大甲烷吸附量計(jì)算64-65
• 5.6.2 0.165
• 5.6.3 TOC<0.1 時(shí)頁(yè)巖最大甲烷吸附量計(jì)算65-66
• 第6章 結(jié)論66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-74
• 附錄74

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