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不同酸液作用下牛蹄塘组页岩孔隙结构演化特征试验研究
被引量:
4
1
作者
金佳旭
郑旭
+3 位作者
付彦吉
陈天宇
杨冬鹏
仲红军
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2021年第3期891-900,共10页
孔隙结构是制约页岩气赋存与运移的重要因素。页岩致密、低渗,其孔隙度极低。酸液可溶蚀页岩中的部分矿物,使其孔隙增加,促进页岩内部的气体流动。论文利用稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别对页岩试样进行了不同时间的酸化处理,应用扫描电镜(...
孔隙结构是制约页岩气赋存与运移的重要因素。页岩致密、低渗,其孔隙度极低。酸液可溶蚀页岩中的部分矿物,使其孔隙增加,促进页岩内部的气体流动。论文利用稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别对页岩试样进行了不同时间的酸化处理,应用扫描电镜(SEM)观测了酸化前后湖南牛蹄塘组页岩试样表面的孔隙。基于MATLAB对页岩酸化前后的电镜扫描结果进行了孔隙度分析,页岩试样孔隙度为10.68%,纯水、稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别浸泡24 h后,试样孔隙度分别增加了1.21倍、1.3倍、2.61倍、2.99倍。利用扫描电镜能谱仪测试了酸化前后页岩的元素变化,分析了页岩试样与不同酸液反应的机理和反应程度。结果表明:1 h酸化后,氢氟酸作用后的页岩试样表面残有大量石英和黏土矿物;而混合酸作用后的页岩试样表面虽残有大量石英,但黏土矿物含量明显减小,混合酸液作用下黏土矿物更容易被溶蚀。混合酸溶液酸性最强,24 h酸化后,混合酸与石英和黏土矿物剧烈反应。混合酸作用后页岩的孔隙最为发育,促进了页岩渗透率的增加。
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关键词
牛蹄塘组页岩
酸化
微观结构
孔隙度
矿物成分
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职称材料
氧化对牛蹄塘组页岩孔隙结构影响的试验研究
被引量:
1
2
作者
金佳旭
付彦吉
+3 位作者
郑旭
王文芳
郝岩屿
陈天宇
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2022年第1期205-215,共11页
页岩气作为一种高效、清洁能源对我国的能源结构改革具有重要意义。由于页岩具有埋深大、地应力较高、孔隙率低等特点导致页岩气开采效率极低。为了探究氧化作用对牛蹄塘页岩的反应机理及在氧化作用下孔隙结构的变化,及探究合理的试验...
页岩气作为一种高效、清洁能源对我国的能源结构改革具有重要意义。由于页岩具有埋深大、地应力较高、孔隙率低等特点导致页岩气开采效率极低。为了探究氧化作用对牛蹄塘页岩的反应机理及在氧化作用下孔隙结构的变化,及探究合理的试验方案进而提高页岩的渗透率和页岩气的开采效率。本文以湖南牛蹄塘组页岩为研究对象,采用30%的过氧化氢溶液对牛蹄塘组页岩试样进行分级浸泡后采用超景深显微镜观察试样表面孔隙结构变化和裂隙演化规律;采用扫描电镜观测氧化前后页岩自然断面和由于氧化作用导致断裂层理面微观结构的变化;采用压汞实验测定氧化前后试样的孔隙结构和氧化作用对页岩孔隙率的改变。结果表明:(1)牛蹄塘组页岩在浸泡8 h后开始逐渐反应产生大量气泡并在试样表面产生附着物,试样层理间力学性质随反应进行不断弱化,最终试样沿层理断裂。(2)通过扫描电镜观察到在原始页岩试样中铁元素以硫铁矿形式大面积附着在黏土表面,氧化后硫铁矿中的硫元素基本被氧元素替换。(3)通过压汞实验得到氧化360 h后的试样较原始试样的孔隙体积由0.041 mL·g;提升到0.137 mL·g;、孔隙率由9.35%提升至25.35%。由此可得,氧化对富有机质页岩的孔隙结构产生显著变化、增强了页岩气在页岩中的运移能力。
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关键词
牛蹄塘组页岩
氧化
孔隙结构
压汞
层理面断裂
矿物成分
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职称材料
题名
不同酸液作用下牛蹄塘组页岩孔隙结构演化特征试验研究
被引量:
4
1
作者
金佳旭
郑旭
付彦吉
陈天宇
杨冬鹏
仲红军
机构
辽宁工程技术大学土木工程学院
东北大学深部金属矿山安全教育部重点实验室
辽宁省水利水电勘测设计研究院有限责任公司
中国石油辽河油田分公司钻采工艺研究院
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2021年第3期891-900,共10页
文摘
孔隙结构是制约页岩气赋存与运移的重要因素。页岩致密、低渗,其孔隙度极低。酸液可溶蚀页岩中的部分矿物,使其孔隙增加,促进页岩内部的气体流动。论文利用稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别对页岩试样进行了不同时间的酸化处理,应用扫描电镜(SEM)观测了酸化前后湖南牛蹄塘组页岩试样表面的孔隙。基于MATLAB对页岩酸化前后的电镜扫描结果进行了孔隙度分析,页岩试样孔隙度为10.68%,纯水、稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别浸泡24 h后,试样孔隙度分别增加了1.21倍、1.3倍、2.61倍、2.99倍。利用扫描电镜能谱仪测试了酸化前后页岩的元素变化,分析了页岩试样与不同酸液反应的机理和反应程度。结果表明:1 h酸化后,氢氟酸作用后的页岩试样表面残有大量石英和黏土矿物;而混合酸作用后的页岩试样表面虽残有大量石英,但黏土矿物含量明显减小,混合酸液作用下黏土矿物更容易被溶蚀。混合酸溶液酸性最强,24 h酸化后,混合酸与石英和黏土矿物剧烈反应。混合酸作用后页岩的孔隙最为发育,促进了页岩渗透率的增加。
关键词
牛蹄塘组页岩
酸化
微观结构
孔隙度
矿物成分
Keywords
Niutitang shale
Acidification
Microstructure structure
Porosity
Mineral composition
分类号
P584 [天文地球—岩石学]
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职称材料
题名
氧化对牛蹄塘组页岩孔隙结构影响的试验研究
被引量:
1
2
作者
金佳旭
付彦吉
郑旭
王文芳
郝岩屿
陈天宇
机构
辽宁工程技术大学土木工程学院
东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2022年第1期205-215,共11页
基金
中央高校基本科研业务费(资助号:N180104021)
国家自然科学基金(资助号:51974145,51974186)
+1 种基金
岩土及地下工程教育部重点实验室(同济大学)开放课题(资助号:KLE-TJGE-B2001)
辽宁工程技术大学学科创新团队资助项目(资助号:LNTU20TD-05,LNTU20TD-17)。
文摘
页岩气作为一种高效、清洁能源对我国的能源结构改革具有重要意义。由于页岩具有埋深大、地应力较高、孔隙率低等特点导致页岩气开采效率极低。为了探究氧化作用对牛蹄塘页岩的反应机理及在氧化作用下孔隙结构的变化,及探究合理的试验方案进而提高页岩的渗透率和页岩气的开采效率。本文以湖南牛蹄塘组页岩为研究对象,采用30%的过氧化氢溶液对牛蹄塘组页岩试样进行分级浸泡后采用超景深显微镜观察试样表面孔隙结构变化和裂隙演化规律;采用扫描电镜观测氧化前后页岩自然断面和由于氧化作用导致断裂层理面微观结构的变化;采用压汞实验测定氧化前后试样的孔隙结构和氧化作用对页岩孔隙率的改变。结果表明:(1)牛蹄塘组页岩在浸泡8 h后开始逐渐反应产生大量气泡并在试样表面产生附着物,试样层理间力学性质随反应进行不断弱化,最终试样沿层理断裂。(2)通过扫描电镜观察到在原始页岩试样中铁元素以硫铁矿形式大面积附着在黏土表面,氧化后硫铁矿中的硫元素基本被氧元素替换。(3)通过压汞实验得到氧化360 h后的试样较原始试样的孔隙体积由0.041 mL·g;提升到0.137 mL·g;、孔隙率由9.35%提升至25.35%。由此可得,氧化对富有机质页岩的孔隙结构产生显著变化、增强了页岩气在页岩中的运移能力。
关键词
牛蹄塘组页岩
氧化
孔隙结构
压汞
层理面断裂
矿物成分
Keywords
Niutitang Formation shale
Oxidation
Pore structure
Mercury injection
Bedding plane fracture
Mineral composition
分类号
P619.227 [天文地球—矿床学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同酸液作用下牛蹄塘组页岩孔隙结构演化特征试验研究
金佳旭
郑旭
付彦吉
陈天宇
杨冬鹏
仲红军
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2021
4
下载PDF
职称材料
2
氧化对牛蹄塘组页岩孔隙结构影响的试验研究
金佳旭
付彦吉
郑旭
王文芳
郝岩屿
陈天宇
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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