固體瀝青作為高演化階段頁(yè)巖中重要的有機(jī)質(zhì)形式之一,其不僅是頁(yè)巖氣重要的生烴母質(zhì),也是有機(jī)質(zhì)納米孔隙的重要貢獻(xiàn)者;其化學(xué)結(jié)構(gòu)與微觀力學(xué)性能(包括彈性模量、硬度和蠕變特征等)都會(huì)影響頁(yè)巖的宏觀破碎、開(kāi)裂等物理行為。通過(guò)對(duì)廣東茂名地區(qū)低熟油頁(yè)巖進(jìn)行高溫高壓熱模擬實(shí)驗(yàn)并結(jié)合低壓N_2和低壓CO_2吸附實(shí)驗(yàn),研究了排烴過(guò)程和壓力對(duì)高演化階段頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)納米孔隙發(fā)育的影響;對(duì)比研究了納米壓痕儀和原子力顯微鏡在表征四川盆地龍馬溪組頁(yè)巖樣品表面微觀力學(xué)性能方面結(jié)果的異同;通過(guò)對(duì)可溶有機(jī)質(zhì)進(jìn)行高溫高壓封閉黃金管模擬實(shí)驗(yàn)得到固體瀝青樣品,并分別利用固體~(13)C核磁共振等技術(shù)與原子力顯微鏡探討了其化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)力學(xué)性能的控制作用;通過(guò)使用納米壓痕儀獲得壓痕測(cè)試條件對(duì)高成熟度天然固體瀝青樣品力學(xué)性能和蠕變特征的表征結(jié)果的影響,得出結(jié)論:(1)頁(yè)巖生油階段的排烴過(guò)程可影響其在生氣階段有機(jī)質(zhì)納米孔隙的發(fā)育。生油窗時(shí)期占頁(yè)巖60%TOC的瀝青在生氣階段可以貢獻(xiàn)52%-72%的納米孔隙(孔徑10 nm)。(2)頁(yè)巖中微孔和小介孔(孔徑10 nm)在高演化階段具有分別對(duì)應(yīng)于濕氣和干氣階段的兩階段式演化規(guī)律:對(duì)于未發(fā)生排烴過(guò)程的頁(yè)巖來(lái)說(shuō),孔隙發(fā)育在濕氣階段較為迅速,在干氣階段較為緩慢;經(jīng)歷了排烴過(guò)程的頁(yè)巖孔隙發(fā)育在濕氣階段呈緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì),在干氣階段呈微弱降低趨勢(shì)。頁(yè)巖的中大介孔和宏孔(孔徑10nm)在高演化階段隨成熟度增加演化趨勢(shì)較為平坦。(3)高壓可以微弱地促進(jìn)頁(yè)巖中微孔和小介孔(孔徑10 nm)的發(fā)育,但對(duì)中大介孔和宏孔(孔徑10 nm)的發(fā)育無(wú)影響。(4)通過(guò)使用納米壓痕儀和原子力顯微鏡獲得的頁(yè)巖微觀力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果具有一致性。(5)固體瀝青的化學(xué)結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能在高演化階段均表現(xiàn)出兩階段式演化規(guī)律:在濕氣階段,化學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)變化明顯,碳?xì)湓颖群头继悸恃杆僭黾?楊氏模量值低且結(jié)構(gòu)均質(zhì)性程度高;進(jìn)入干氣階段后,化學(xué)結(jié)構(gòu)變化緩慢,碳?xì)湓颖群头继悸驶颈３植蛔?楊氏模量值逐漸增大且結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性程度增強(qiáng)。在整個(gè)熱演化過(guò)程中,楊氏模量值與化學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)之間存在良好的正相關(guān)性,說(shuō)明有機(jī)質(zhì)表面微觀力學(xué)性能受控于其內(nèi)部化學(xué)結(jié)構(gòu)。(6)有機(jī)質(zhì)的微觀力學(xué)性能可影響其在生氣階段生成并保留納米孔隙的能力,即隨著成熟度的增加,有機(jī)質(zhì)楊氏模量增大,整體從粘彈態(tài)演變?yōu)椴ＡB(tài),產(chǎn)生的氣態(tài)烴無(wú)法保留形成孔隙,內(nèi)部生成的納米孔隙不斷坍塌、合并,最終消失。(7)固體瀝青的硬度隨壓痕深度和壓入速率增加而逐漸降低;蠕變應(yīng)變速率敏感指數(shù)僅表現(xiàn)出微弱的壓痕深度和壓入速率敏感性。
【學(xué)位單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P618.13
【部分圖文】：

演化階段頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)納米孔隙、化學(xué)結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能研程會(huì)導(dǎo)致高演化階段頁(yè)巖殘留有機(jī)質(zhì)中的納al. 2016; Liu et al. 2017)。由此，探討有機(jī)質(zhì)步揭示有機(jī)質(zhì)納米孔隙發(fā)育規(guī)律本質(zhì)具有鉆井穩(wěn)定性、優(yōu)化水裂法設(shè)計(jì)、獲取巖石物的頁(yè)巖氣甜點(diǎn)提供重要理論依據(jù)(Chen et a 2016)。

圖 1.2 加載曲線出現(xiàn)多個(gè)平臺(tái)Figure 1.2 Plateaus during loading period (Trtik et al. 2能各向異性成過(guò)程中，受到造巖礦物類型、沉降取向、沉降現(xiàn)出特有的層理構(gòu)造。受層理面影響，頁(yè)巖地層性和橫觀各向同性的特點(diǎn)。宏觀單軸和三軸壓縮學(xué)性能（彈性模量）要小于平行層理方向的力學(xué)4; 衡帥 2015)。圖 1.3 為平行、垂直層理方向頁(yè)

圖 1.2 加載曲線出現(xiàn)多個(gè)平臺(tái)Figure 1.2 Plateaus during loading period (Trtik et al. 2009)學(xué)性能各向異性其形成過(guò)程中，受到造巖礦物類型、沉降取向、沉降環(huán)境力學(xué)，表現(xiàn)出特有的層理構(gòu)造。受層理面影響，頁(yè)巖地層的力學(xué)性向異性和橫觀各向同性的特點(diǎn)。宏觀單軸和三軸壓縮試驗(yàn)證明的力學(xué)性能（彈性模量）要小于平行層理方向的力學(xué)性能(王 2014; 衡帥 2015)。圖 1.3 為平行、垂直層理方向頁(yè)巖巖心取

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 胡晉安;;領(lǐng)尋工作的新方法——案例工作法[J];領(lǐng)導(dǎo)科學(xué);1988年04期

2 羅文強(qiáng);李飛翱;劉小珊;黃麗;;多元時(shí)間序列分析的滑坡演化階段劃分[J];地球科學(xué);2016年04期

3 黃麗;樊孝菊;羅文強(qiáng);;基于有序樣品聚類最優(yōu)二分割算法的滑坡演化階段劃分[J];湖北文理學(xué)院學(xué)報(bào);2015年02期

4 杜建會(huì);嚴(yán)平;丁連剛;俄有浩;朱孟郡;;民勤綠洲不同演化階段白刺灌叢沙堆表面土壤理化性質(zhì)研究[J];中國(guó)沙漠;2009年02期

5 何丹;人類文字演化階段和演化規(guī)律新論[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);1996年02期

6 ;人類文字演化階段和演化規(guī)律新論[J];內(nèi)蒙古社會(huì)科學(xué)(文史哲版);1996年06期

7 孫艷春,孫錦;不同演化階段的分子云與恒星形成的研究[J];天體物理學(xué)報(bào);1998年03期

8 朱光龍;;城市群演化階段判定的實(shí)證研究——基于中原城市群[J];科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng);2014年03期

9 趙殿軒，步豐池，蘇方宏，劉玉梅，王澤立，亢偉民;冀魯豫夏玉米區(qū)玉米雜交種群體生育型演變──Ⅱ．第Ⅳ演化階段群體生育型特征及演進(jìn)趨向[J];華北農(nóng)學(xué)報(bào);1995年02期

10 杜建會(huì);嚴(yán)平;展秀麗;俄有浩;;民勤綠洲白刺灌叢沙堆不同演化階段表面抗蝕性及其影響因素[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2008年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前8條

1 邵云飛;黎麗;范群林;;產(chǎn)業(yè)集群的生命周期演化階段研究——以臺(tái)灣自行車產(chǎn)業(yè)集群為例[A];第五屆（2010）中國(guó)管理學(xué)年會(huì)——技術(shù)與創(chuàng)新管理分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2010年

2 侯賀晟;高銳;李秋生;李洪強(qiáng);李文輝;熊小松;韓江濤;梁宏達(dá);;東北地區(qū)深部結(jié)構(gòu)調(diào)查進(jìn)展[A];2015中國(guó)地球科學(xué)聯(lián)合學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（二）——專題4俯沖帶殼幔相互作用、專題5大陸地殼、巖石圈的構(gòu)造演化與深部探測(cè)、專題6新構(gòu)造與地質(zhì)災(zāi)害[C];2015年

3 李劍;王義鳳;王東良;馬衛(wèi);楊威;李志生;王志宏;;深層古老烴源巖滯留烴及其裂解氣定量評(píng)價(jià)[A];第八屆中國(guó)含油氣系統(tǒng)與油氣藏學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要匯編[C];2015年

4 劉青;趙南先;;禾本科畫眉草亞科的系統(tǒng)分類與演化[A];第六屆全國(guó)系統(tǒng)與進(jìn)化植物學(xué)青年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2000年

5 劉琰;李自靜;鄭旭;;四川冕寧-德昌稀土礦帶成礦因礦物學(xué)研究與稀土富集過(guò)程[A];2016年全國(guó)礦物科學(xué)與工程學(xué)術(shù)研討會(huì)摘要集[C];2016年

6 段毅;吳應(yīng)忠;姚涇利;劉顯陽(yáng);孫濤;何金先;徐麗;夏嘉;張曉麗;;森林沼澤泥炭不同演化階段氣體碳?xì)渫凰匮莼卣鱗A];中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2013年度（第13屆）學(xué)術(shù)論文匯編——蘭州油氣中心及離退休等部門[C];2014年

7 解國(guó)軍;金之鈞;;前陸盆地演化特征與油氣成藏規(guī)律[A];第四屆全國(guó)青年地質(zhì)工作者學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];1999年

8 胡海波;涂舟揚(yáng);;大數(shù)據(jù)背景下傳統(tǒng)制造企業(yè)微創(chuàng)新演化:“李渡”與“茅臺(tái)”雙案例研究[A];科技進(jìn)步論壇暨第四屆中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作論壇——?jiǎng)?chuàng)新引領(lǐng)十三五：區(qū)域、產(chǎn)業(yè)、企業(yè)與政策再定位學(xué)術(shù)論壇論文摘要集[C];2016年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 本報(bào)記者 操秀英;地下有“知”續(xù)永恒[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 柳宇柯;高演化階段頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)納米孔隙、化學(xué)結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能研究[D];中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所);2019年

2 謝柳娟;深層烴源高演化階段生氣潛力與機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2014年

3 高峻峰;配套環(huán)境對(duì)新興技術(shù)演化的影響研究[D];電子科技大學(xué);2011年

4 朱永躍;產(chǎn)業(yè)集群演化不同階段對(duì)創(chuàng)業(yè)人才素質(zhì)的影響因素研究[D];華中科技大學(xué);2012年

5 朱賽楠;厚層基巖滑坡軟弱夾層演化過(guò)程及控滑機(jī)理研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 蔣珊;基于微博的事件演化分析及摘要抽取方法研究[D];電子科技大學(xué);2019年

2 楊芳;烏江流域不同演化階段水庫(kù)汞的質(zhì)量平衡研究[D];西南大學(xué);2009年

3 陳東;油蒿灌叢沙堆形態(tài)特征及其不同演化階段土壤理化性質(zhì)分析[D];北京林業(yè)大學(xué);2015年

4 歐陽(yáng)征健;三塘湖盆地構(gòu)造特征及其形成演化[D];西北大學(xué);2003年

5 張永紅;企業(yè)團(tuán)隊(duì)激勵(lì)機(jī)制研究[D];湘潭大學(xué);2010年

6 崔同;微博事件自動(dòng)摘要研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

7 金林;滑坡不同演化階段抗滑樁加固效果研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2017年

8 熊雪梅;地理鄰近對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)集群演化階段創(chuàng)新的動(dòng)態(tài)影響研究[D];湖南大學(xué);2012年

9 楊陽(yáng);規(guī)避鄰避事件輿情風(fēng)險(xiǎn)放大的策略初探[D];廣西大學(xué);2016年

10 祖坤琳;基于專利文獻(xiàn)的技術(shù)演化分析[D];大連理工大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2829526