氮气吸附法—压汞法分析页岩孔隙、分形特征及其影响因素

利用氮气吸附法和压汞法联合表征下扬子皖南地区二叠系页岩的孔隙分布、孔隙度及分形特征.结果表明,研究区二叠系页岩中发育的孔隙以微孔和大孔为主,其中微孔的体积占页岩总孔隙体积的33.63%～81.08%,平均为56.45%;联孔孔隙度明显高于压汞孔隙度,平均增加96.06%;页岩在微孔和过渡孔-大孔区间均具有明显的分形特征,且微孔的分形维数比过渡孔-大孔更加分散,说明页岩中微孔的非均质性和复杂程度要高于过渡孔-大孔;微孔的孔隙度和分形维数与总有机碳含量、比表面积和生烃潜量呈正相关关系,与石英含量呈负相关关系;过渡孔-大孔的孔隙度和分形维数与总有机碳含量、石英含量呈负相关性,与比表面积和粘土矿物含量之间没有明显的相关性.随着埋深的增加,微孔的孔隙度和分形维数变化较小,过渡孔-大孔的孔隙度和分形维数明显降低,且分形维数对埋深的敏感性高于孔隙度.

皖南地区二叠系页岩储层微观孔隙特征及影响因素

皖南地区二叠系发育一定规模的富有机质泥页岩。为了深入研究该套泥页岩储层的微观孔隙特征,选取两口钻井岩芯样品进行了氮气吸附、压汞、氩离子抛光扫描电镜试验,结合泥页岩地球化学、有机岩石学和矿物组成特征探讨了微观孔隙发育的影响因素。结果表明：龙潭组和孤峰组泥页岩总体厚度大,总有机碳高,成熟度适中,矿物成分以石英、伊利石、长石和黄铁矿为主;龙潭组泥页岩有机质以固体沥青和镜质组为主,类型为Ⅱ-Ⅲ型,其形态表现为片层状、条带状或块状,优势孔隙类型为晶间孔和微裂缝,有机孔发育较差,页岩比表面积和孔隙度分别介于6.80~41.62m2·g-1和0.68%~4.44%,主要来自中孔;孤峰组泥页岩有机质以腐泥组和固体沥青为主,类型为Ⅱ型,其形态主要为薄膜状或填隙状,优势孔隙类型为有机孔,也发育一定的晶间孔和微裂缝,页岩比表面积介于3.12~49.45m2·g-1,主要来自微孔,孔隙度介于0.86%~21.08%,主要来自中孔和大孔;总有机碳是这两套泥页岩比表面积的主要影响因素,但是对孔隙度起着明显的抑制作用;伊利石含量与比表面积之间存在一定的负相关性,与孔隙度之间无明显相关性。

页岩有机质特征对有机孔发育及储层的影响

已有的勘探证实有机孔是页岩主要的储集空间,研究有机孔的发育特征及影响因素是页岩气勘探的重要内容。通过对相关文献进行系统分析,探讨了有机孔演化的过程及控制因素,并进一步总结了有机质对页岩储层的溶蚀性、含水性和脆性的影响。研究表明:有机孔的发育是高成熟度、较好类型的有机质和易生烃的显微组分共同作用的结果;已形成的有机孔受压实、过成熟碳化以及基质沥青充填等作用的破坏,不利于有机孔的保存;有机质对页岩储层的改造体现在有机质热演化过程中产生的酸性流体溶蚀长石、白云石等矿物形成溶蚀孔,有机孔吸纳水分降低吸附能力,以及高有机质含量造成页岩韧性增强不利于压裂改造等方面。提出了研究方向:根据中国复杂的陆相、海陆过渡相、海相页岩气储层及成藏条件的差异,在今后的研究中应加强不同沉积相页岩有机质类型和显微组成的研究,分析其对有机孔发育的影响,定量化研究有机孔对页岩储集物性的贡献,以及明确有机孔的主要赋存载体。

上扬子区古生界页岩的微观孔隙结构特征及其勘探启示

页岩的微观孔隙是评价页岩气资源潜力以及是否具有开采价值的重要指标。对上扬子区遵义、通江、广元等地下寒武统牛蹄塘组、下志留统龙马溪组和上二叠统大隆组的页岩进行采样，运用扫描电镜、氮气吸附和压汞实验对这些页岩的孔隙结构特征及其影响因素进行了研究。结果表明，大隆组页岩具有很低的比表面积和孔隙度，其中孔径小于100mm的孔对孔隙度的贡献率在10％左右，主要孔隙类型为草莓体黄铁矿晶间孔：龙马溪组和牛蹄塘组页岩则具有较高的比表面积和孔隙度，50％～80％以上的孔隙度来自小于100mm的贡献，主要孔隙类型是干酪根孔隙和溶蚀孔隙。认为页岩微观孔隙的发育与页岩的类型、溶蚀作用以及成熟度等因素有关。

页岩干燥温度对甲烷吸附的影响

同一样品在不同干燥温度处理后的对比实验显示,在110℃干燥条件下页岩的失水率高于60℃的失水率;而110℃干燥的页岩样品甲烷吸附量也显著高于60℃干燥条件下的甲烷吸附量。可见,干燥温度显然是影响页岩甲烷吸附的一个重要因素。尽管页岩的甲烷吸附量受干燥温度的影响,但同一个样品的甲烷吸附曲线形态基本相似,显示干燥温度主要影响到页岩吸附量,但并不影响页岩吸附机理,这表明,较高干燥温度下由于水分的驱除增加了页岩吸附的孔隙。

有机显微组成对泥页岩有机孔发育的影响——以川东地区海陆过渡相龙潭组泥页岩为例

川东地区龙潭组发育一套海陆过渡相富有机质泥页岩,为了探讨该套泥页岩中有机孔发育特征及其影响因素,通过氮气吸附和氩离子抛光+扫描电镜等实验,获得了孔隙结构参数,分析了其与有机碳、矿物成分、镜质体反射率以及有机岩石学之间的关系。结果表明滨岸沼泽、潮坪潟湖和浅水陆棚相泥页岩矿物组成以粘土矿物为主,石英含量低;有机质以镜质组为主,其内有机孔发育很差,但在有机质内部及边缘发育一定量的微裂隙。深水陆棚相泥页岩具有高石英含量、低粘土矿物含量的特点,有机质以腐泥组和固体沥青为主,有机孔发育较好。滨岸沼泽、潮坪潟湖和浅水陆棚相泥页岩的微观孔隙体积与总有机碳(TOC)含量之间存在反向关系或相关性不明显;而深水陆棚相高TOC页岩具有比低TOC页岩更高的孔隙体积。综合文章及前人研究成果,认为在高成熟阶段,镜质组和固体沥青不是有机孔发育的主要贡献者,而腐泥组是有机孔发育的最有利的组成。因而,在对川东地区海陆过渡相甚至其他地区海陆过渡相泥页岩进行储层评价时,有机显微组分应该作为重要的影响因素被考虑在内。

下扬子地区中上二叠统页岩有机孔发育特征

下扬子地区中上二叠统发育一套海陆过渡相页岩,其显微组成与海相页岩存在明显的差异,为了研究该套页岩有机孔的发育特征及影响因素,开展了有机岩石学、扫描电镜、氩离子抛光扫描电镜、气测孔隙度和压汞等相关分析。研究表明,中上二叠统页岩中有机孔整体发育较好,但不同有机质组分中孔隙的发育存在明显的差别,具体表现为镜质体内孔隙发育差,固体沥青内发育少量孤立的孔隙,腐泥质内具有丰富的孔隙。黄铁矿或黏土矿物常与有机质形成有机/矿物复合体,复合体内有机孔普遍发育较好,可能与黄铁矿或黏土矿物促进有机质生烃和分解有关。中上二叠统页岩TOC含量与比表面积之间存在明显的线性正相关性,但与孔隙度之间具有复杂的关系,当w(TOC)<6.16%时,孔隙度随TOC含量的增加而增加,而当w(TOC)>6.16%时,孔隙度普遍较低且与TOC含量之间存在微弱的负相关性。孔径分布特征也揭示高TOC页岩的中—大孔体积明显低于低TOC页岩。页岩孔隙结构发育特征表明,TOC含量越高、固体沥青组分以及贫氢组分的含量越高,这些组分占据的矿物孔隙越多,降低了页岩总的孔隙空间,且TOC含量越高,页岩越易被压实,造成中大孔塌陷,进一步降低了页岩的孔隙度。

扬子地台寒武系泥页岩甲烷吸附特征

对采自扬子地区寒武系黄柏岭组、幕府山组和牛蹄塘组的泥页岩进行了甲烷吸附性能及影响因素研究。所分析页岩的TOC含量在1.08%～4.16%之间;粘土矿物含量在36.7%～62.3%之间。页岩样品甲烷吸附量测定结果显示,寒武系页岩甲烷最大理论吸附量与页岩TOC含量之间总体上呈正相关性,表明有机质丰度是控制页岩甲烷吸附能力的重要因素。而粘土矿物总含量与页岩甲烷最大理论吸附量之间缺乏相关性,仅蒙脱石含量与页岩甲烷最大理论吸附量呈正相关性,显示个别粘土矿物具有较强的甲烷吸附及影响页岩吸附性能的作用。寒武系不同地区页岩吸附性能存在显著差异,遵义牛蹄塘组页岩甲烷最大理论吸附量在2.76～5.30mL/g之间;南京幕府山组页岩甲烷最大理论吸附量在1.36～4.35mL/g之间;池州黄柏岭组泥页岩甲烷最大理论吸附量在1.63～2.72mL/g之间。此外,寒武系不同地区页岩有机碳含量与甲烷吸附量之间关系变化很大,显示页岩吸附量不仅受有机质丰度类型的影响,而且受有机质成熟度、区域地质演化以及粘土矿物吸附等多种因素制约。

中国南方古生界页岩吸附特征及控制因素

通过对中国南方古生界上扬子和下扬子地区的页岩甲烷吸附量、有机质丰度、矿物组成和 Tmax 等的分析，研究了总有机碳（TOC）含量、黏土矿物组成和有机质成熟度与页岩甲烷吸附量的相关性。结果显示：（1）中国南方古生界页岩样品甲烷吸附量在1.29~4.26 mL/g之间，变化较大，但多数样品吸附量在2.5~3.0 mL/g之间；（2）泥页岩的 TOC 与甲烷吸附量具有正相关关系，显示有机质及其含量是控制页岩吸附的主要因素；但在高过成熟阶段，随成熟度的升高，页岩的甲烷吸附量有下降的趋势；（3）黏土矿物含量与页岩吸附量没有相关关系，尽管个别黏土矿物如蒙脱石显示了一定的吸附能力。

茂名油柑窝组油页岩元素地球化学特征及其地质意义

结合茂名盆地茂页1井油柑窝组24个油页岩样品的主量元素、微量元素和稀土元素进行测试分析,在综合研究油柑窝组油页岩元素地球化学特征的基础上,探讨了茂名盆地油柑窝组油页岩沉积时期物源属性、源区沉积环境等。结果表明:油页岩样品Th、U和Pb元素富集,Zr、Cr、Hf等元素亏损,具有明显的轻稀土富集、Eu负异常以及Ce负异常等壳源物质的特征。化学蚀变指数(CIA)和Zr/Sc-Th/Sc图解表明物源区经历了强烈的风化作用以及明显的沉积再循环过程。在La/Th-Hf和La/Yb-ΣREE源岩判别图解分析的基础上,结合Eu负异常所指示的源岩长英质特性,认为茂名盆地油柑窝组油页岩物源具有多样性,主要来源于上地壳的长英质岩,推测可能为长英质火山岩、花岗岩和沉积岩的混合物。通过分析Sr/Cu、Mg O/Ca O等参数,认为油页岩形成时水体为淡水介质,沉积早期水体较浅,中晚期水体逐渐加深,属于温暖潮湿的气候背景,综合判断其沉积环境由早期弱还原湖沼相逐渐向半深湖一深湖相过渡。

页岩对甲烷的吸附作用及其固气效应初步研究——以渝东南残留向斜为例

页岩对甲烷的吸附作用既有普遍性,又有差异性,其对页岩气赋存状态、保存、富集成藏影响的研究有待深化。采用等温吸附、扫描电镜、液氮吸附、有机质地球化学等技术手段,对渝东南残留向斜区常压页岩气藏五峰—龙马溪组页岩的吸附作用进行了研究。结果表明,页岩吸附作用受控于页岩的孔隙结构、有机质特征等内在特性,以及其所处的温度和压力等外部环境条件;地层条件下页岩的吸附作用强度可以利用Langmuir模型进行预测,渝东南某残留向斜五峰—龙马溪组页岩吸附作用强度存在临界深度,在临界深度吸附作用强度达到峰值。结合理论分析及三轴应力吸附条件下页岩渗透率测定实验数据,认为页岩的吸附作用致使其渗透率降低,形成一种阻滞页岩气渗流扩散的"固气效应",这种固气效应对残留向斜页岩气保存及富集边界的影响值得进一步研究。

扬子地台下寒武统页岩微观孔隙及吸附性能

扬子地台下寒武统发育一套富有机质泥页岩,是中国页岩气勘探开发的重点层位之一。通过扫描电镜、低温氮气吸附和高压CH4吸附实验对遵义牛蹄塘组、南京幕府山组和池州黄柏岭组3套同一层系的下寒武统页岩微观孔隙和CH4吸附特征进行分析,并结合有机质特征、矿物组成等研究页岩孔隙及含气性能的影响因素,结果表明：（1）下寒武统页岩微观孔隙类型众多,以有机孔、黏土矿物层间孔和微裂缝为主,亦含有一定量的矿物晶间孔、黄铁矿溶蚀脱落后形成的蜂窝状孔隙以及溶蚀印模等;（2）DFT孔径分布显示下寒武统页岩和干酪根以小于4nm孔隙为主,页岩中同时含有一定量的4nm以上的孔隙,可能是来自蒙脱石;（3）所研究的下寒武统页岩比表面积、孔体积和Langmuir CH4吸附容量分别为5.58-31.96m^2/g、0.026-0.088mL/g和1.36-5.3mL/g,总体上受控于有机碳含量和蒙脱石含量,但TOC和蒙脱石对不同地区下寒武统页岩物性和含气性的影响具有明显分异的现象;（4）2个牛蹄塘组干酪根的比表面积是其页岩的7.08和7.92倍,CH4吸附容量是其页岩的5.81和7.09倍,显示出干酪根是CH4吸附气赋存的主要载体之一。

TSR对碳酸盐岩中沥青生烃影响的模拟实验

利用地层孔隙热压生排烃模拟仪实验装置,对采自四川盆地西北部广元矿山梁地区下寒武统具高有机质含量、高氢指数和低成熟度特征的固体沥青,开展了模拟地层条件下的"沥青+白云岩+去离子水"(系列A)和"沥青+白云岩+硫酸镁+去离子水"(系列B)生排烃实验。结果表明,这两个系列的气体产率具有较大差异,其中,加入硫酸镁的系列(系列B)发生了热化学硫酸盐还原反应(TSR),使气态烃和非烃气体的产率增大,同时也加速了重烃气体的裂解,导致重烃气体大量裂解的温度降低。

甘肃省通渭县高血压患者对高血压急症急救知识的知晓率及需求现状调查

目的:调查农村高血压患者对高血压急症急救知识的知晓情况和需求现状,为基层医疗服务机构开展高血压急症急救知识的宣传及患者求治提供参考。方法:采用随机抽样和问卷调查相结合的方法对通渭县84名高血压患者进行调查。结果:农村高血压患者对高血压急症急救知识知晓率低,对高血压急症急救知识欠缺且获得途径单一,但需求愿望很强烈,急救知识的了解程度与居民的文化水平、经济收入密切相关。结论:应积极采取措施对高血压患者及家属进行高血压急症现场救护知识的宣传和教育,提高对高血压急症相关知识的知晓率,同时进行高血压急症急救技术的培训,减少高血压急症引发的并发症和死亡率,提高高血压患者的生活质量。

碳酸盐岩储层原油裂解过程中的钙、硫分子地球化学研究——同步辐射XANES技术的应用

为了研究碳酸盐岩储层原油裂解过程中硫、钙元素赋存状态的变化,采集塔河油田TK772井奥陶系鹰山组产层的原油,通过半开放实验体系"地层孔隙热压生排烃模拟仪"开展仿真地层条件的成气模拟实验,利用同步辐射X射线吸收近边结物(XANES)技术对固体产物中的硫、钙元素的化学赋存状态进行精确检测。结果表明,原油直接裂解(原油+灰岩实验(系列1))固体产物中含硫化合物以噻吩类和硫酸钙为主,是原油裂解过程中部分噻吩类物质被氧化的结果;含钙化合物以碳酸钙为主。有溶解硫酸盐存在的原油裂解(原油+灰岩+硫酸镁实验(系列2))固体产物中含硫化合物以硫酸钙为主,噻吩类为辅,可能是溶解硫酸盐(硫酸镁)的加入、硫酸盐热化学还原反应(TSR)和溶蚀-沉淀作用共同作用的结果。系列2中伴随着温压的升高,H2S的生成和硫酸钙相对百分含量增加,指示原油裂解过程中发生了硫酸盐热化学还原反应(TSR);硫酸钙的生成和富集表明,TSR过程产生的酸性流体可以对碳酸盐岩储层产生明显的溶蚀作用,同时可能会生成次生膏盐。

镧改性虾壳低温热解制备的生物炭对池塘养殖废水磷吸附的研究

为提高生物炭对磷的去除效果和将厨余废弃物的资源化利用,文章以废弃虾壳为原料,用NaOH将LaCl_(3)以La(OH)_(3)沉淀形式附着在虾壳表面,进行热解得镧改性生物炭(CSLa)。采用XRF、SEM、BET、FTIR和XRD对改性前后的生物炭表征分析。采用吸附等温线模型和吸附动力学模型拟合生物炭的吸磷特征。研究了改性剂用量、初始pH、共存干扰离子对生物炭吸附磷的影响。结果表明镧化合物负载在生物炭表面,对磷吸附能力明显提高,最大理论吸附量为160.51 mg/g,与CS400磷最大吸附量(100.60 mg/g)相比约提高60%。在低浓度或高浓度磷溶液条件下,CSLa对磷吸附量和去除率均高于CS400,在实际水产养殖废水中更实用。吸附过程主要受化学吸附、颗粒内扩散控制。有关机理分析的结论表明表面沉淀作用、静电吸引、配体交换和内层络合作用是CSLa吸附磷的主要机理。CSLa更适合在弱酸性环境中除磷,不过在碱性环境条件下其吸附量也比较高。HCO_(3)^(-)和CO_(3)^(2-)对CSLa磷吸附有一定的抑制作用。研究以低温400℃为热解温度制备镧改性生物炭,不仅提升了生物炭对磷的吸附量和去除率,而且消耗热能较少,更有利于实际应用。

便携式超声流量计于在线校准中应用性讨论

计量器具检定一般采用离线检定,不仅成本高,而且在拆卸、运输和回装时可能对计量器具造成伤害,在某些连续生产行业中,离线检定也极为困难,在线校准可以避免这些问题。基于此,主要研究如何利用便携式超声波流量计对被校表进行在线校准,比较在线校准数据和离线检定数据大小,以此讨论在线校准的适用性。

复合调理剂对陕北地区盐碱土调理及高羊茅生长的影响

为资源化利用陕北地区煤基固废,改善当地盐碱土生态环境,本试验采用粉煤灰、脱硫石膏、木醋液、生化黄腐酸和羊粪材料复配不同调理剂对陕北地区盐碱土进行综合改良,通过温室盆栽试验,分析不同调理材料复配后对土壤酸碱度、化学性质以及高羊茅生长的影响。结果表明:(1)不同调理材料复配处理后土壤pH显著下降,降低幅度为0.52~0.64个单位,土壤总碱度较对照显著下降,降低了20%~52.5%;(2)不同调理材料复配处理后土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效磷含量分别增加了1.07~5.09、1.32~4.44、3.43~19.13、2.67~27.42倍。(3)不同调理材料复配处理后高羊茅株高增加了17.54%~38.86%,茎粗增加了10.71%~27.27%,叶长增加了12.17%~43.10%,叶宽增加了21.16%~43.11%,地上部干重增加了176.02%~280.12%,地下部干重增加了53.01%~171.08%。通过主成分分析综合评价,本试验中固废调理剂综合评价均高于对照,调理剂施用量为20%时既可以生态化利用固废,又对陕北地区盐碱土改良效果、促进高羊茅生长最显著。

贫困生心理状况分析与调适对策

随着高校的“以人为本”的观念深入人心，贫困生作为高校学子中一个特殊的群体，贫困生心理压力问题引起社会广泛的关注。笔者作为一个高校的学子，从实际出发，用专业的角度分析了高校的贫困生的心理状况，并且针对贫困生的心理压力，从自身、家庭、社会的角度给出分析对策，具有一定的研究意义。

房地产类建设项目雨洪集蓄利用技术

随着城市化进程的加快,房地产类建设项目越来越多,大量硬化地面的出现降低了原始地面的雨水下渗能力,进而导致城市洪涝灾害频发和地下水短缺等问题。介绍了几种常见、易行的雨水集蓄利用措施,可以对房地产类建设项目的降雨径流进行综合节约利用,从而达到减轻城市排水压力、增强地下水补给、节约水资源的目的。