貴州頁巖氣資源量豐富,其黑色頁巖系儲層分布地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,頁巖氣的生成、富集、賦存及運(yùn)移規(guī)律也相對復(fù)雜。黑色頁巖儲層礦物組成、巖性特征及頁巖孔隙類型等與頁巖氣賦存空間有著重要關(guān)聯(lián)。有機(jī)質(zhì)作為黑色頁巖生烴的物質(zhì)基礎(chǔ),對生烴強(qiáng)度、頁巖吸附氣量等均有重要控制作用。研究黑色頁巖儲層礦物組成、巖性特征、孔裂隙發(fā)育特征、有機(jī)質(zhì)組成及演化特性可為頁巖氣勘探研究工作提供借鑒及基礎(chǔ)參考資料。
《黔北地區(qū)頁巖氣儲層物性特征研究》主要由貴州省科技廳重大應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“貴州復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁巖氣賦存與滲透機(jī)制研究”的子課題“頁巖氣富集儲層物性研究”(項(xiàng)目編號:黔科合JZ字[2014]2005)資助完成,主要是為貴州頁巖氣的開發(fā)利用提供參考資料,同時(shí)也供相關(guān)頁巖氣儲層、成藏方面研究人員,相關(guān)專業(yè)研究生、本科生學(xué)習(xí)研究參考。
貴州頁巖氣資源豐富,但其黑色頁巖系儲層分布地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,頁巖氣的生成、富集、賦存及運(yùn)移規(guī)律也相對復(fù)雜,勘探開發(fā)難度相對較大。目前貴州頁巖氣成藏相關(guān)研究多集中于黔北地區(qū),主要為氣藏地質(zhì)條件和含氣評價(jià)方面的研究。本書主要從黑色頁巖儲層性質(zhì)、有機(jī)質(zhì)方面開展了相關(guān)研究,其主要目的是查明牛蹄塘組黑色頁巖中頁巖氣存儲條件。黑色頁巖中頁巖氣存儲層的礦物組成、巖性特征等對頁巖孔隙類型與頁巖氣賦存空間變量有著重要影響,有機(jī)質(zhì)作為黑色頁巖生氣的物質(zhì)基礎(chǔ),對生烴強(qiáng)度、頁巖吸附氣含量均有重要控制作用。
研究黑色頁巖儲層礦物組成、巖性特征、孔裂隙發(fā)育特征、有機(jī)質(zhì)組成及演化特性可為深入了解貴州黑色頁巖特征以及貴州部分地區(qū)頁巖氣勘探研究工作提供參考依據(jù),同時(shí)對我國其他地區(qū)黑色頁巖的研究工作也有一定的借鑒及參考意義。
本書主要研究內(nèi)容由貴州省科技廳重大應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“貴州復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁巖氣賦存與滲透機(jī)制研究”的子課題“頁巖氣富集儲層物性研究”(項(xiàng)目編號:黔科合JZ字[2014]2005)資助完成的研究工作所組成。基于鉆孔巖芯取樣和地表露頭頁巖樣品取樣及測試分析,查明頁巖氣吸附基質(zhì)物質(zhì)組成,重點(diǎn)查明吸附基質(zhì)中礦物組成、化學(xué)組成、有機(jī)質(zhì)含量等變化特征,揭示復(fù)雜構(gòu)造區(qū)富集有機(jī)質(zhì)頁巖的孔隙特征等,為研究頁巖氣賦存機(jī)制、滲透機(jī)理及開采利用提供基礎(chǔ)研究參考資料。希望為推動貴州頁巖氣的勘查及開發(fā)利用基礎(chǔ)研究作出貢獻(xiàn)。
本書的編寫分工如下:第1~5章以及第10、11章由張杰教授、王沙講師完成,第6~9章主要由毛瑞勇博士完成。礦業(yè)學(xué)院教師謝飛完成了相關(guān)數(shù)據(jù)測試,成獎(jiǎng)國、李海蘭完成部分資料整理、插圖編輯。
感謝貴州省科技廳重大應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目對書中研究工作及出版的資助。感謝李希建教授、左宇軍教授對本書出版的大力支持。
本書的大部分內(nèi)容為作者多年辛勤工作的成果總結(jié),希望本書的出版能對豐富頁巖氣成藏研究提供有價(jià)值的參考。
由于作者水平所限,書中不妥之處,敬請同行和讀者批評指正。
1 頁巖氣儲層物性研究的目的意義
1.1 本書研究資料來源
1.2 研究目的
1.3 研究目標(biāo)
1.4 研究過程
1.4.1 研究開展情況
1.4.2 主要完成工作任務(wù)及技術(shù)路線
2 研究區(qū)簡要地質(zhì)特征
2.1 地質(zhì)構(gòu)造單元?jiǎng)澐?br>2.2 貴州下寒武統(tǒng)黑色頁巖地質(zhì)特征
2.3 貴州奧陶系一志留系黑色頁巖簡要地質(zhì)特征
2.3.1 奧陶系
2.3.2 志留系
2.4 本章小結(jié)
3 黑色頁巖儲層物質(zhì)組成特征
3.1 礦物組成特征
3.1.1 黑色頁巖顯微鏡下礦物成分(光薄片)鑒定
3.1.2 X射線衍射分析(XRD)
3.1.3 掃描電鏡配合能譜分析(SEM-EDAX)
3.1.4 電子探針分析(EPMA)
3.2 常量元素特征
3.3 微量元素特征
3.4 稀土元素組成及物質(zhì)來源示蹤特征
3.5 本章小結(jié)
4 黑色頁巖有機(jī)質(zhì)特征研究
4.1 黑色頁巖有機(jī)質(zhì)豐度
4.2 有機(jī)質(zhì)類型
4.3 有機(jī)質(zhì)成熟度
4.4 黑色頁巖中有機(jī)碳含量與相關(guān)元素富集特征
5 頁巖氣儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征
5.1 頁巖氣儲層孔裂隙分類
5.2 頁巖氣系統(tǒng)孔隙表征方法研究進(jìn)展
5.3 黑色頁巖孔裂隙表征研究
5.3.1 儲集空間類型及特征
5.3.2 孔隙結(jié)構(gòu)特征
5.3.3 黑色頁巖孔隙分布特征
5.3.4 頁巖氣儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)的控制因素
5.4 黑色頁巖宏觀裂隙特征
6 黑色頁巖有機(jī)質(zhì)含量與相關(guān)礦物組成、富集特征
6.1 有機(jī)質(zhì)與礦物富集關(guān)系
6.2 “有機(jī)質(zhì)-礦物”集合體富集相關(guān)元素特征
6.3 “有機(jī)質(zhì)-礦物”集合體與頁巖氣賦存關(guān)系
7 頁巖氣儲層中有機(jī)質(zhì)、黏土礦物及其演化特征
7.1 黔北頁巖儲層中有機(jī)質(zhì)及黏土礦物特征
7.1.1 黏土礦物特征
7.1.2 有機(jī)質(zhì)物理化學(xué)特征
7.1.3 有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)
7.1.4 有機(jī)黏土復(fù)合體
7.2 有機(jī)質(zhì)和黏土礦物的演化特征
7.2.1 黏土礦物的成巖演化
7.2.2 有機(jī)質(zhì)的演化
7.3 黏土礦物對有機(jī)質(zhì)生烴的催化作用
7.3.1 黏土礦物的催化機(jī)理
7.3.2 黏土礦物催化反應(yīng)影響因素
7.4 “有機(jī)質(zhì)-黏土礦物”集合體與頁巖氣儲存關(guān)系
7.4.1 “有機(jī)質(zhì)-黏土礦物”集合體特征
7.4.2 “有機(jī)質(zhì)-黏土礦物”集合體形貌、孔裂隙及微孔裂隙類型分布特征
7.4.3 “有機(jī)質(zhì)-黏土礦物”集合體對甲烷氣體吸附實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
7.5 黔北地區(qū)頁巖儲層生烴特征
7.6 本章小結(jié)
8 黏土礦物與有機(jī)黏土復(fù)合體甲烷吸附特征
8.1 黏土礦物與有機(jī)黏土復(fù)合體對甲烷的高壓等溫吸附實(shí)驗(yàn)
8.1.1 吸附原理
……
9 有機(jī)質(zhì)和黏土礦物對頁巖氣賦存的影響分析
10 牛蹄塘組與五峰組-龍馬溪組頁巖氣儲層某些特征對比
11 主要結(jié)論與建議
參考文獻(xiàn)