超臨界CO2作用后頁(yè)巖微觀結(jié)構(gòu)與吸附解吸特性的研究.pdf

1、我國(guó)頁(yè)巖氣不同于國(guó)外頁(yè)巖氣的地質(zhì)特點(diǎn)，頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)難度大、技術(shù)要求高。當(dāng)前頁(yè)巖氣的開(kāi)采主要采用水平井、水力壓裂技術(shù)，鑒于超臨界 CO2流體的優(yōu)良特性，國(guó)內(nèi)外提出了超臨界 CO2強(qiáng)化頁(yè)巖氣開(kāi)采方法，其研究還處于起步階段，還需要開(kāi)展大量的基礎(chǔ)研究。論文利用超臨界 CO2處理系統(tǒng)、壓汞儀、元素分析儀、掃描電鏡、磁懸浮天平高壓氣體等溫吸附/解吸儀、頁(yè)巖氣解吸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)與理論研究了不同作用時(shí)間、不同作用溫度、不同作用壓力的超臨界CO2處理前

2、后頁(yè)巖微觀結(jié)構(gòu)特征，頁(yè)巖對(duì)甲烷的吸附/解吸特性，探討了 SC-CO2改變頁(yè)巖微觀結(jié)構(gòu)的機(jī)理，頁(yè)巖吸附、解吸甲烷模型，其研究取得的主要成果有：
　?、賿呙桦婄R實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SC-CO2處理后，頁(yè)巖中的粘土礦物脫出了結(jié)合水，顆粒變小，萃取了頁(yè)巖中的有機(jī)質(zhì)，原生孔隙、裂隙受到溶蝕，使頁(yè)巖產(chǎn)生了新的孔隙結(jié)構(gòu)，連通性增加，有利于頁(yè)巖氣滲流。
　?、趬汗瘍x實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同處理時(shí)間、壓力的SC-CO2作用頁(yè)巖后，頁(yè)巖的比表面積、孔隙度增

3、大，兩者呈線性關(guān)系，隨處理時(shí)間、壓力的增加比表面積、孔隙度稍有增大的趨越，且壓力對(duì)頁(yè)巖微觀結(jié)構(gòu)的改造要明顯一些。在低壓條件下，不同溫度的SC-CO2作用后，對(duì)頁(yè)巖微觀結(jié)構(gòu)影響不明顯。
　?、跾C-CO2改變頁(yè)巖微觀結(jié)構(gòu)的機(jī)理為：隨處理時(shí)間、壓力的增大， SC-CO2流體的密度增大，溶解度增大，溶解時(shí)間增長(zhǎng)，萃取了頁(yè)巖孔隙、裂隙中更多的有機(jī)質(zhì)，增大、增寬了頁(yè)巖氣滲流通道。
　?、躍C-CO2處理前后頁(yè)巖對(duì)甲烷的等溫吸附、解吸特