页岩等温吸附特征及吸附异常原因

页岩含气量评价是页岩气资源潜力预测的重要内容,吸附气含量是页岩含气量的重要组成部分。目前,吸附量测定多是借助等温吸附实验完成。页岩吸附量相对较低,吸附曲线较平缓,在较低的压力下便可达到吸附饱和;而在实验过程中,多发现页岩吸附量数据不合理,从而失去指导实际开发的意义。结合前人研究成果认为,页岩吸附异常主要是由于实验本身的缺陷造成的,主要包括实验设计和实验操作2方面。由自由体积造成的吸附量误差与压力成正比,与质量成反比;而吸附相所产生的吸附量误差,一般采用体积校正公式来修正;误差对吸附量的影响在高压阶段更为明显。因此,设定合理的实验参数、规范实验操作、选取合适的数据处理模型及估算游离气含量可更加客观真实地反映页岩含气量,从而减小误差的影响。     

泥页岩储层等温吸附测试异常探讨

页岩气与煤层气的等温吸附特征既有相似性,又存在较大差异。目前页岩气等温吸附测试仍沿用煤层气相关测试规范,没有针对页岩气的等温吸附实验仪器。泥页岩储层等温吸附实验中普遍存在等温吸附曲线异常的现象,因此对常见的泥页岩储层等温吸附曲线异常现象进行了归纳,分析了导致异常的原因,并提出相应的改进建议。研究结果表明,在高压段,地层条件下由于甲烷处于超临界状态,吸附态气体不发生液化凝聚,造成测试曲线明显偏离Langmuir等温吸附模型,且特征参数失真,因而基于凝聚机理的Langmuir等温吸附模型在高压段不再适用,但该异常可通过模型改进或实验数据校正来消除;在低压段,通常由于泥页岩储层的吸附气含量远小于煤层气,而测试仪器精度难以满足要求,或泥页岩储层粘土矿物含量较高,在预处理中与水发生反应而影响吸附特征,可尝试通过增加测试样品量、预处理后充分脱水等方法来减少异常现象的发生。     

页岩等温吸附异常初探

等温吸附实验在煤层气含气量测试中应用较成熟,因此,当前的页岩室内含气量测试中也应用此法,然而,在页岩的等温吸附实验中,出现"倒吸附"现象,所测得的VL和PL出现负值。通过对样品的制作、处理、测试过程、测试结果和其他辅助实验成果分析,对产生"倒吸附"可能的情况进行了总结,并对实验和评价参数等方面提出相关建议。     

荆门地区页岩储层吸附特征及吸附势理论应用

通过有机碳含量测试、干酪根同位素测定、镜质体反射率测定、X射线衍射和低温CO₂+N₂吸附等手段,对荆门地区页岩样品常规地化性质和孔隙特征进行了考察,结果表明,所取页岩样品有机质含量和成熟度均较高,孔隙结构发育完善。采用重量法对页岩样品进行了等温吸附实验,建立了等温吸附模型并考察了水分和温度对吸附过程的影响,结果表明,页岩样品吸附性能较好,平均吸附量为2.52 mL/g。Langmuir方程可对吸附过程进行较好拟合计算,水分含量越高,温度越高,越不利于吸附行为的发生。采用吸附势理论解释影响页岩吸附性能因子的作用,结果表明吸附势越大越有利于吸附行为的发生。     

煤层含气量和等温吸附模型

煤层含气量和等温吸附曲线主要用于描述煤层含气特征，预测产气能力，煤层含气量和等温吸附曲线受煤层埋深。煤质、煤阶等多种地质因素的影响。本文结合柳林试验区阐述煤层含气量和吸附模型的建立，并作了影响因素分析。     

四川盆地志留系龙马溪组优质页岩储层特征与开发评价

随着页岩气国家级示范区的建设,中国页岩气进入规模开发阶段;到2016年12月,长宁-威远、昭通和涪陵国家级页岩气示范区实现年产气量79×10⁸m,到2030年页岩气规划年产量达到(800~1 000)×10⁸m,展现出良好的发展前景。四川盆地龙马溪组地层厚达300m左右,进一步识别出优质页岩段,评价优质页岩储层特征是开发阶段的首要任务。依据笔石带特征和沉积相演化,将龙马溪组划分为龙一、龙二2个层段;志留纪早期深水陆棚沉积环境控制了优质页岩的空间分布,岩心观察识别出龙一段底部黑色炭质页岩和硅质页岩是优质页岩发育的有利岩相,优质页岩具有高有机碳含量、高脆性矿物含量、高含气量的特征;优质页岩段地质储量丰度集中,平均储量丰度达到1.85×10⁸m/km²,是页岩气规模化开发的有利层位。     

海相页岩和陆相页岩等温吸附特性及控制因素

以海相、陆相页岩等温吸附测试数据为基础,探讨其等温吸附特性及与各控气因素的关系,详细论述了它们的异同之处。结果表明,海相页岩的等温吸附曲线形态变化较小,而陆相页岩明显分为2部分,即含有煤岩成分的页岩,其最大吸附量远高于海相,不含煤岩的则较低;海相、陆相页岩最大吸附量与总有机碳（TOC）、比表面积均呈正相关,另外,海相页岩与镜质组反射率（R_O）、石英含量呈正相关,与黏土含量呈负相关,而陆相页岩的这一特点却不甚明显;海相页岩虽处在过成熟阶段,但最大吸附量和TOC依然呈正相关,陆相页岩的变质程度低于海相,与最大吸附量的关系呈现出2段式变化模型,R_O<1.30%时,即在成熟阶段前,最大吸附量随R_O值的升高而增大,R_O>1.30%时,即达到成熟阶段之后,则变小。分析认为,海相、陆相页岩的沉积环境、沉积演化史及有机质类型是形成这些特征的重要因素。     

煤层含气量和等温吸附模型

煤层含气量和等温吸附曲线主要用于描述煤层含气特征、预测产气能力．煤层含气量和等温吸附曲线受煤层埋深、煤质、煤阶等多种地质因素的影响。本文结合柳林试验区阐述煤层含气量和吸附模型的建立，并作了影响因素分析。     

页岩等温吸附/解吸影响因素研究

页岩吸附气含量对储量计算至关重要,吸附气解吸过程直接关系到页岩的产量。采用川南地区和昭通地区龙马溪组页岩样品,设计页岩吸附/解吸实验,研究页岩的等温吸附/解吸特征以及影响因素。实验结果表明:温度升高页岩最大吸附量(VL)下降,解吸率上升,并且两者都与温度呈现良好的线性关系;总有机碳含量(TOC)和黏土矿物含量均会影响页岩的吸附能力,TOC含量高的页岩最大吸附量与TOC呈正相关,TOC含量低的页岩最大吸附量与黏土矿物含量呈正相关;水分的存在会降低页岩的吸附能力同时也降低页岩的解吸率,含水率越高解吸剩余吸附量越大。     

考虑页岩多重吸附机制的超临界甲烷等温吸附模型

页岩中的超临界甲烷等温吸附模型研究对于页岩气藏储量评估、生产动态预测和开发方案编制等具有重要意义。以超临界甲烷等温吸附理论和分子动力学模拟结果为依据,考虑不同尺度空间中吸附机制差异,以Dubinin-Astakhov(DA)微孔充填模型表征微孔中的甲烷分子吸附,以Brunauer-Emmett-Teller(BET)多分子层吸附模型表征中孔和大孔中的甲烷分子吸附,建立了DA-BET超临界甲烷等温吸附模型。在此基础上,结合高温高压实验数据分析了模型拟合方法和拟合效果,讨论了不同吸附机制对页岩中超临界甲烷等温吸附的贡献。研究结果表明:DA-BET超临界甲烷等温吸附模型可以高精度地拟合实验数据,计算出的吸附特征曲线满足唯一性,并且可以利用该模型预测高温条件下页岩吸附甲烷的能力;在低压阶段,甲烷分子以微孔充填吸附为主;温度、压力显著影响不同吸附机制对总吸附量的贡献,温度越低、压力越高,微孔充填吸附量对总吸附量的贡献越小。     

The adsorption properties of a novel ether nanofluid for gas wetting of tight sandstone reservoir

At present, the most effective means of releasing the ‘water blocking damage’ in the near-well zone is to change the wettability of the rock surface from liquid wetting to gas wetting. Previous studies were limited to rock wettability and liquid phase relative seepage capacity changes, while systematic study on the adsorption properties of chemical agents on rock surfaces was relatively insufficient. In this paper, the wettability of the reservoir rock, the core taken from the tight sandstone of the 105X well in Dibei, was modified to gas wetting using the ether surfactant nano-solution CNDAD1#, and the static and dynamic macroscopic adsorption properties, microscopic adsorption properties, improvement in liquid phase percolation capacity and erosion resistance was systematically evaluated. The results show that the CNDAD1# nano-solution changes the sandstone wettability from liquid wetting to gas wetting. Chemical has a good static adsorption and dynamic adsorption on the surface of rock. SEM microscopic imaging and EDX elemental analysis shows the nano-solution of ether surfactant has good micro-adsorption properties on the surface of rock powder, and the surface roughness of sandstone is invariable, which makes its different from the principle of fluorine-containing gas wetting agent.     

莱州湾凹陷河流沉积地貌形态对储层物性的影响

渤海莱州湾凹陷高精度三维地震数据体为其地震地貌学研究提供了可靠数据基础。通过对该区明化镇组下段的地震地貌学迭代研究,不但能在地震切片上识别出河流沉积单元形态,还可预测其储层物性分布。共识别出四个期次河道形态,测量了75处河道宽度。河道宽度的概率累积分布为储层规模评估和井距设计提供了尺度约束。采用地震相约束的多属性分析方法预测出明化镇组下段的砂体厚度、孔隙度、渗透率和含油饱和度等四个主要储层物性参数;再将此四个储层物性参数与河道形态做叠合分析,发现砂体厚度显著受单-河道形态和规模的影响,孔隙度、渗透率和含油饱和度等三参数也与各期次河道形态的分布相关联。从综合评价看,-定规模的河道分布区域,其四个储层物性参数值均优,将是明化镇组下段优先开发区域。     

储层压力条件下低渗砂岩气藏气体渗流特征

针对低渗砂岩气藏开展了储层压力条件下的气体渗流特征理论和实验研究,包括研究滑脱效应的定压差高压渗流实验和研究高速非达西流现象的定回压高压渗流实验.研究结果表明:低渗砂岩气藏储层中气体渗流的滑脱效应可以忽略不计;实验气测岩样绝对渗透率时,应用加回压提高平均压力的实验方法测得的绝对渗透率更为准确;压力梯度达到一定的临界值后...     

户部寨气田裂缝型储层物性参数及分类研究

通过对户部寨气田古近系沙河街组沙四段砂岩储层岩心的观察试验,从微观和宏观两个方面分别对气田裂缝的孔隙度、渗透率进行了计算,并依据计算结果,对裂缝性储层提出了三大类Ⅵ亚类的分类方案,最终确定户部寨气田沙四段砂岩储层为第Ⅳ亚类.     

华北地区各类煤储层孔隙、吸附特征及试井成果分析

为系统总结华北地区各煤类的主要物性特征,指导煤层气的勘探开发,对该区各种煤类共205件煤样进行了压汞实验,分析了各煤类孔径结构的比孔容、比表面积特征。基于180件煤样的高压等温吸附实验,探讨了朗格缪尔体积（V_L,daf）、朗格缪尔压力与煤级的关系,发现朗格缪尔体积与煤级的关系呈现出两段式变化模式,即煤化程度在R_o,max＜4%之前,V_L,daf随R_o,max的增加而增大,当R_o,max＞4%后,V_L,daf随R_o,max的增加而减少,而朗格缪尔压力与煤级的关系复杂,数据十分离散。基于该区煤层气试井成果（170层次试井储层压力、204层次试井渗透率）,划分了煤储层试井储层压力、试井渗透率类型：该区以欠压储层为主,占69.4%左右,正常压力储层占27.1%,超压储层仅占3.5%,储层压力梯度总体随埋深的增加呈现出增大的趋势;超低渗透储层占26.0%,低渗透储层占36.8%,中渗透储层占18.1%,高渗透储层占19.1%,试井渗透率总体随埋深的增加而减少。     

贵州织金地区龙潭组煤层等温吸附特征研究及应用

为了研究贵州织金地区上二叠统龙潭组煤层的吸附特征,通过等温吸附试验及煤质、煤岩分析对影响煤吸附特性的多种因素进行了分析,认为该煤层吸附性能较强,其吸附性能的主要影响因素为煤变质程度,其次为煤岩显微组分。利用等温吸附曲线估算了含气饱和度、临界解吸压力,并对采收率进行了预测,为织金地区煤层气的勘探开发提供了基础资料。