突破壓力和滲透率在頁巖氣的流動、開采及蓋層評價中起著重要作用。柴達木盆地東部石炭系頁巖被認為具有很好的頁巖氣開采潛力,因此,對其進行突破壓力及滲透率研究具有重要意義。本文對取自該地區(qū)柴頁2井、石淺1井兩口井的六個頁巖巖芯進行了一系列的突破壓力及滲透率實驗,來分析含水率及二氧化碳摩爾百分比對其影響。在進行實驗之前,首先進行了地球化學分析測試及微觀孔隙結構測試（低壓CO₂吸附、低壓N₂吸附、高壓壓汞及場發(fā)射掃描電鏡）。六個樣品分別作了至少5個含水率條件下的突破壓力實驗,并擬合了突破壓力隨含水率變化,發(fā)現(xiàn)突破壓力隨含水率呈指數(shù)升高的關系。含水以后孔隙中產生的結合水膜導致的有效孔隙半徑的減小與黏土礦物遇水產生的膨脹是導致突破壓力升高的主要原因。當含水率達到約60%的時候,由于含水率的增加,很多的小的孔隙被水封閉,大孔也部分飽和水,導致孔隙連通性大大下降,突破壓力迅速上升。滲透率變化則恰恰相反�？讖椒植挤治鰷y試表明樣品中存在很多納米級的微孔,這些微孔很容易被水所封閉而導致孔隙的連通性大大下降,因此滲透率隨含水率增加而下降。通過分析突破壓力與孔隙結構的關... 

【文章來源】：中國地質大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 研究現(xiàn)狀
        1.2.2 存在主要問題
    1.3 主要研究內容及技術路線
        1.3.1 主要研究內容
        1.3.2 技術路線
    1.4 創(chuàng)新點
第2章 研究區(qū)概況
    2.1 地理位置
    2.2 地層巖性
    2.3 構造特征
    2.4 構造演化
    2.5 裂隙發(fā)育特征
第3章 研究區(qū)頁巖地球化學及微觀孔隙結構特征
    3.1 樣品
    3.2 頁巖礦物成分
    3.3 頁巖有機地球化學特征
        3.3.1 總有機質含量
        3.3.2 干酪根類型
        3.3.3 熱成熟度
    3.4 微觀孔隙結構特征
        3.4.1 微觀孔隙形貌特征
        3.4.2 孔徑分布特征
        3.4.3 孔隙度
    3.5 本章小結
第4章 非飽和頁巖的甲烷滲流實驗
    4.1 非飽和頁巖的飽水過程
        4.1.1 頁巖飽水實驗
        4.1.2 頁巖飽水過程分析
    4.2 突破壓力實驗
        4.2.1 實驗裝置
        4.2.2 實驗步驟
        4.2.3 實驗結果
    4.3 結果討論
        4.3.1 含水率對突破壓力的影響
        4.3.2 孔隙度及孔隙結構對突破壓力的影響
        4.3.3 主要礦物對突破壓力的影響
        4.3.4 氣體突破飽水頁巖以后壓力變化規(guī)律
    4.4 本章小結
第5章 非飽和頁巖不同混合比例氣體的滲流實驗
    5.1 不同比例二氧化碳—甲烷混合氣的制備
    5.2 滲流實驗
        5.2.1 實驗儀器裝置
        5.2.2 滲流實驗方法
        5.2.3 突破壓力實驗結果
        5.2.4 滲透率實驗結果
        5.2.5 出口端氣體成分含量隨時間的變化
    5.3 結果討論
        5.3.1 二氧化碳摩爾百分比對突破壓力的影響
        5.3.2 含水率對突破壓力的影響
        5.3.3 二氧化碳摩爾百分比對滲透率的影響
        5.3.4 含水率對滲透率的影響
        5.3.5 出口端氣體成分變化分析
    5.4 本章小結
第6章 結論
    6.1 結論
    6.2 進一步研究的問題
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3516990