川南龙马溪组页岩孔隙结构综合表征及其分形特征

为了科学评价川南地区龙马溪组页岩孔隙发育特征对页岩气赋存与流动过程的影响,综合采用压汞、液氮吸附及二氧化碳吸附等测试方法,对页岩孔隙结构进行全尺度表征,并对不同尺寸的孔隙进行分形拟合,计算综合分形维数,最后结合地球化学和矿物组成对综合分形维数的影响因素进行探讨。结果表明：页岩样品孔径分布呈多峰态,各阶段孔隙均对总体积有一定贡献,而孔隙比表面积主要由微孔和介孔贡献。龙马溪组页岩孔隙符合分形规律,具有自相似性,宏孔孔隙结构较介孔、微孔更为复杂。以2个孔径段的孔体积比为加权值,计算获得综合分形维数为2.491～2.623,平均为2.560,孔隙结构较为复杂。有机碳含量和矿物组成对综合分形维数具有明显控制作用,有机碳含量越高,综合分形维数越大。孔隙结构复杂程度与综合分形维数呈正相关关系,脆性矿物含量与综合分形维数呈负相关关系,有机质成熟度和黏土矿物对孔隙综合分形维数有积极影响。     

唐山钱家营矿瓦斯突出危险性预测及上行开采可行性分析

基于钱家营矿构造地质及瓦斯赋存特征,利用组合熵对各煤层的危险区域进行预测并对瓦斯危险区域进行上行开采可行性研究。研究发现:钱家营矿7煤层瓦斯含量较大,其西北部地区为瓦斯危险区域,利用上行开采方案,可对上部瓦斯含量较大的煤层进行释放,降低危险区域的瓦斯含量,从而保证煤层的安全开采。     

唐山矿西南区瓦斯地质因素分析及涌出量预测北大核心

以唐山矿西南区勘探与瓦斯地质资料为基础,对唐山矿西南区煤层瓦斯地质特征进行研究,并基于多元线性回归对未采区5、8、9煤层瓦斯涌出量进行预测。结果表明:9煤层瓦斯涌出量整体较大,绝大部分区域涌出量大于8 m3/min,最大可达23.6 m3/min;5煤绝对瓦斯涌出量最大可达6 m3/min以上,中部绝对瓦斯涌出量相对较低,瓦斯涌出量差异较大;8煤瓦斯涌出量主要约介于1.5~4.5 m3/min,整体小于5煤,预测结果与已采区瓦斯涌出规律一致。     

页岩储层孔隙特征与结构的观察研究

页岩气储层孔隙特征与微观结构对页岩气勘探开发具有重要意义。以五峰组、龙马溪组样品为例,使用常规扫描电镜、氩离子抛光－场发射扫描电镜对孔隙特征、微观结构进行观测,识别出多种成因－形貌孔隙类型,对储层孔隙特征进行了刻画,认为页岩储层孔隙主体处于纳米级别,孔隙形态复杂,类型多样,微裂隙发育;微米级的孔隙与微观结构可以由常规扫描电镜直接观测,而氩离子抛光蚀刻处理有利于纳米级孔隙的定性观测。分析对比了常规扫描电镜、氩离子抛光－场发射扫描电镜试验方法的优势与不足,提出将定性与定量研究手段相综合,在利用扫描电镜系统观测页岩储层孔隙结构的基础上,结合使用高压压汞、气体吸附等定量化方法可以全面描述页岩孔隙特征,是目前对页岩储层孔隙特征进行综合表征的最佳手段。     

不同成熟度页岩孔隙及其分形特征

为探究页岩孔隙随成熟度的变化特征,文中研究选取了华北地区12个不同成熟度(镜质体反射率Ro介于1.10%~2.83%)的页岩样品。通过低温液氮实验对样品进行孔隙表征,并依据FHH分形模型,计算了不同成熟度页岩孔隙分形特征。结果表明:随着成熟度的增大,页岩孔容呈现"减小—增大—减小"的趋势,分界点在Ro=1.50%和Ro=2.50%左右,而孔隙分形维数D与孔容变化趋势相反,呈现"增大—减小—增大"的趋势,这与压实减孔作用和有机质生烃过程中的增孔作用关系密切;不同成熟度页岩储层中,孔隙总比表面积与分形维数呈现正相关关系,而平均孔径与分形维数呈现出明显的负相关关系,这反映出储层孔隙分形维数越大,比表面粗糙性越强,可提供更多的吸附位置,更有利于页岩吸附气的存储。