济阳坳陷沙河街组湖相页岩储层孔隙定性描述及全孔径定量评价 被引量：26

1

作者 王民 关莹 +5 位作者 李传明 刘洋 刘薇 徐健鹏 李政 卢双舫 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1107-1119,共13页

以济阳坳陷沙河街组纹层状页岩为例,采用大面积视域拼接扫描电镜、低温N_2/CO_2吸附和高压压汞实验,定性分析页岩有机质纹层、矿物与孔隙形态,定量评价孔隙大小与分布,同时对比洗油前后页岩孔隙分布特征,探讨页岩油可能的富集空间。研... 以济阳坳陷沙河街组纹层状页岩为例,采用大面积视域拼接扫描电镜、低温N_2/CO_2吸附和高压压汞实验,定性分析页岩有机质纹层、矿物与孔隙形态,定量评价孔隙大小与分布,同时对比洗油前后页岩孔隙分布特征,探讨页岩油可能的富集空间。研究样品中发育条带状和分散状分布的有机质和方解石,粘土矿物与石英分布样式复杂。尽管研究样品处于低熟—成熟生油阶段,其中仍然发育较多的有机质孔,可能是部分油气(尤其是轻质部分)流出/逃逸后结果,此外还发育大量粒间孔、粒内孔和微裂缝。采用低温N_2吸附(反映小于100 nm的孔隙)、高压压汞(反映100 nm至十几μm的孔隙)和大面积视域拼接SEM扫描可以有效全尺度反映湖相页岩富集空间。页岩连通储集空间由纳米级孔隙(小于300 nm)和微米尺度的微裂缝(0. 5至十几μm)构成,页岩油则主要富集在小于100 nm的孔隙和大于1μm尺度的微裂缝中。本文所采用的分析方法及结论可供其它生油阶段页岩的相关研究所借鉴。 展开更多

关键词 大面积视域拼接 低温n 2/CO 2吸附 高压压汞 储集空间 湖相纹层状页岩 济阳坳陷

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基于压汞、低温N_2吸附和CO_2吸附的构造煤孔隙结构表征 被引量：64

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作者 李阳 张玉贵 +1 位作者 张浪 侯金玲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1188-1196,共9页

我国煤层受多期次构造运动影响构造煤普遍发育,构造煤孔隙大小分布尺度较广(毫米～纳米级),孔隙结构较为复杂。不同尺度的孔隙结构控制着煤层气的吸附-解吸(孔隙表面)、扩散(纳米级孔隙)与渗流(微米～毫米级孔隙)等过程,是影响煤层气储... 我国煤层受多期次构造运动影响构造煤普遍发育,构造煤孔隙大小分布尺度较广(毫米～纳米级),孔隙结构较为复杂。不同尺度的孔隙结构控制着煤层气的吸附-解吸(孔隙表面)、扩散(纳米级孔隙)与渗流(微米～毫米级孔隙)等过程,是影响煤层气储存与运移的重要因素。为研究构造煤不同尺度孔隙结构的分布特征与演化规律,在潞安矿区采集4种破坏类型煤样,利用压汞法、低温N_2吸附法及CO_2吸附法分别测试了煤样的孔隙分布特征,对比分析了各测试方法的优势孔径段,提出利用CO_2吸附法表征构造煤微孔(<2 nm)、低温N_2吸附法表征介孔(2～50 nm)、压汞法表征大孔结构(>50 nm)的孔隙结构多尺度联合表征方法。实验结果表明所采煤样的孔容和孔比表面积均主要分布在微孔阶段,在0. 6 nm左右时的孔隙孔容量和孔比表面积达到最大,其中微孔容占总孔容的70%以上,微孔孔比表面积占总孔比表面积的99%以上,煤中孔容和孔比表面积分布存在微孔>大孔>介孔的规律。分析构造煤孔隙特征与煤体破坏类型的关系,随煤破坏程度增加,孔容和孔比表面积逐渐增高,大孔孔容比及介孔孔容比逐渐增大,微孔孔容比逐渐减小;孔容增幅主要体现在大孔阶段,比表面积增幅则主要体现在微孔阶段。其中大孔演化主要受控于角砾孔、碎粒孔及摩擦孔等外生孔,介孔演化受控于煤的大分子堆叠结构及分子间距,微孔演化主要受控于煤中芳香层片大小及排列方式。 展开更多

关键词 构造煤 孔隙结构 优势孔径 CO2吸附法 低温n2吸附法 压汞法

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修武盆地下寒武统荷塘组海相页岩孔隙特征 被引量：11

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作者 郭春礼 杨爽 +2 位作者 王安东 章双龙 祁星 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期550-556,共7页

通过孔隙度实验、低温N2吸附法和CO2吸附法,对修武盆地RDZ01井下寒武统荷塘组页岩孔隙发育特征进行定量表征,结合总有机碳含量、矿物组成及有机质的热演化程度,讨论孔隙发育特征主控因素。结果表明:孔隙形态以楔形孔为主,并发育墨水瓶... 通过孔隙度实验、低温N2吸附法和CO2吸附法,对修武盆地RDZ01井下寒武统荷塘组页岩孔隙发育特征进行定量表征,结合总有机碳含量、矿物组成及有机质的热演化程度,讨论孔隙发育特征主控因素。结果表明:孔隙形态以楔形孔为主,并发育墨水瓶形孔及狭缝形孔。页岩孔隙度为1.24%~2.91%,具低孔隙度特征;微孔、中孔和大孔3类孔隙分别占总孔体积的35.45%、44.54%和20.01%。页岩总孔体积为5.33×10^-3~20.10×10^-3 cm^3/g,其中低温N2吸附法和CO2吸附法平均孔体积分别为7.40×10^-3 cm^3/g和2.24×10^-3 cm^3/g;总比表面积为7.62~17.84 m^2/g,其中低温N2吸附法和CO2吸附法平均比表面积分别为5.23 m^2/g和7.41 m^2/g。孔径分布的主峰值小于10.00 nm,微孔的结构复杂,0.30~0.70 nm的孔隙较为发育,大的比表面积为页岩气提供更多的吸附位。总有机碳含量是微孔发育的主控因素,同时促进中孔发育,对大孔的影响较弱;黏土矿物增多会降低页岩的孔隙度;高石英含量为总孔体积和总比表面积增大的有利因素。修武盆地下寒武统荷塘组海相页岩和鄂西地区下侏罗统自流井组页岩储集层特征相似,呈现良好的储集能力。 展开更多

关键词 修武盆地 下寒武统 荷塘组 孔隙 CO2吸附法 低温n2吸附法 孔径 海相页岩

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基于低温CO2吸附的煤和页岩微孔结构分形分析 被引量：10

4

作者 熊益华 周尚文 +4 位作者 焦鹏飞 杨明伟 周军平 韦伟 蔡建超 《天然气地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1028-1040,共13页

分形维数是分析煤和页岩微观孔隙结构的重要参数之一。目前主要是基于低温N2吸附数据进而利用Frenkel-Halsey-Hill(FHH)模型,获得煤和页岩中孔(2~50 nm)与宏孔(>50 nm)的表面粗糙分形维数,对其微孔(<2 nm)分形维数的研究还较少。... 分形维数是分析煤和页岩微观孔隙结构的重要参数之一。目前主要是基于低温N2吸附数据进而利用Frenkel-Halsey-Hill(FHH)模型,获得煤和页岩中孔(2~50 nm)与宏孔(>50 nm)的表面粗糙分形维数,对其微孔(<2 nm)分形维数的研究还较少。为深入研究煤和页岩的微孔特征,基于微孔填充与孔径分布理论,对比分析了煤和页岩微孔结构的分形特征。选取煤和页岩样品进行低温CO2吸附实验,计算并分析两者的微孔分形维数。结果表明:煤的微孔分形维数分布在2.6~2.8之间,平均为2.75;页岩的微孔分形维数分布在2.8~2.9之间,平均为2.88。煤的微孔比表面积分布在100~300 m2/g之间;页岩的微孔比表面积集中在15~30 m2/g之间,页岩的孔隙分布零散且数量少,说明分形维数越大,微孔结构更加复杂。此外,分别对煤与页岩的微孔分形维数、表面粗糙分形维数进行了对比,发现虽然煤的微孔比表面积均远大于页岩,但其孔径分布、孔隙结构比页岩简单,微孔分形维数小于页岩。同时,由于中孔、宏孔数量少,比表面积小,孔隙表面较为光滑,煤的表面粗糙分形维数小于页岩。微孔分形维数和表面粗糙分形维数分别受微孔结构复杂程度与中孔、宏孔表面粗糙程度的影响,微孔结构越复杂,中孔、宏孔表面越粗糙,分形维数越大。 展开更多

关键词 微孔分形维数 FHH模型 低温CO2吸附 低温n2吸附

原文传递

湖北来凤LD-1井龙马溪组页岩孔隙结构特征分析 被引量：4

5

作者 黄宇琪 张鹏 +1 位作者 张金川 杨军伟 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期828-836,共9页

在分析湖北来凤地区海相龙马溪组页岩地球化学特征和岩石矿物学特征的基础上,通过高压压汞-低温N2吸附-脱附联合实验对页岩孔隙结构进行了分析。湖北来凤地区龙马溪组页岩TOC(总有机碳含量)为0.41%~2.35%,Ro(镜质体反射率)在3.09%~3.42... 在分析湖北来凤地区海相龙马溪组页岩地球化学特征和岩石矿物学特征的基础上,通过高压压汞-低温N2吸附-脱附联合实验对页岩孔隙结构进行了分析。湖北来凤地区龙马溪组页岩TOC(总有机碳含量)为0.41%~2.35%,Ro(镜质体反射率)在3.09%~3.42%之间,处于过成熟阶段,矿物组成以石英(29.9%~49.3%)和黏土矿物(17.8%~49.6%)为主,孔隙类型以无机粒间孔、无机粒内孔、微裂缝和有机质孔为主。高压压汞及低温N2吸附-脱附联合实验表明页岩孔隙主要以微孔和介孔为主,孔喉细小且结构复杂,孔隙形态以细颈广体墨水瓶孔为主。利用FHH模型研究了其孔隙分形维数,得到其低相对压力条件下(P/P0≤0.5)分形维数D1(2.73~2.76,平均值为2.74),高相对压力条件下(P/P0>0.5)D2(2.80~2.89,平均值为2.85),通过建立分形维数与孔隙结构其他参数之间的关系认为:分形维数能够较为全面表征孔隙大小、孔隙复杂程度及孔隙吸附储气性能,可以作为有效的孔隙结构表征参数。分形维数研究揭示研究区龙马溪组页岩具有较高的吸附储气能力但孔隙结构复杂、连通性差,开采时对储层改造措施要求较高。进一步研究显示:分形维数与有机质丰度、黏土矿物含量、黄铁矿含量呈正相关关系,与石英含量呈负相关关系,由于研究区龙马溪组页岩有机质均处在过成熟阶段,吸附能力降低,有机质丰度对页岩吸附能力的控制作用不明显。 展开更多

关键词 湖北 龙马溪组页岩 孔隙结构 高压压汞 分形维数 低温n2吸附-脱附

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低温氮吸附中煤阶对临界填充孔径的影响 被引量：2

6

作者 洪林 王文静 +2 位作者 高大猛 郭英超 马鸿海 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期51-58,共8页

为探究煤岩吸附理论及煤层气吸附机制,首先选用6种不同煤阶煤样进行低温氮(N_(2))吸附试验,分析煤中填充态N_(2)分子的临界填充孔径(CPSD);然后通过密度泛函理论(DFT)和微孔填充理论(TVFM)分析试验等温线特征,得到煤中完成微孔填充的临... 为探究煤岩吸附理论及煤层气吸附机制,首先选用6种不同煤阶煤样进行低温氮(N_(2))吸附试验,分析煤中填充态N_(2)分子的临界填充孔径(CPSD);然后通过密度泛函理论(DFT)和微孔填充理论(TVFM)分析试验等温线特征,得到煤中完成微孔填充的临界填充压力(CFP)以及CPSD;最后结合相对压力分段法,通过Langmuir方程-D-A方程-BET方程拟合验证分析结果。研究表明:煤阶由低到高,煤样N_(2)吸/脱附等温线由II型向I型过渡;低阶煤中以微孔填充和单分子层吸附形式赋存的N_(2)分子比例大于高阶煤;煤阶由低到高,CPSD呈先减后增趋势;6种煤样的CPSD在1.61~2.19 nm之间,煤阶越高,CPSD范围越小。 展开更多

关键词 煤阶 低温n_(2) 吸附试验 临界填充孔径(CPSD) 微孔填充 孔隙结构

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煤、页岩和砂岩孔隙结构差异性及对甲烷吸附的影响研究 被引量：1

7

作者 李全中 胡海洋 吉小峰 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期157-163,共7页

查明煤、页岩和砂岩孔隙结构差异性,对煤层气、页岩气和致密砂岩气的开发具有重要意义。采集煤、页岩和砂岩样品,利用压汞法、低温氮气吸附法、低温二氧化碳吸附法测试样品的孔隙结构,根据各测试方法的特点,提出了利用低温二氧化碳吸附... 查明煤、页岩和砂岩孔隙结构差异性,对煤层气、页岩气和致密砂岩气的开发具有重要意义。采集煤、页岩和砂岩样品,利用压汞法、低温氮气吸附法、低温二氧化碳吸附法测试样品的孔隙结构,根据各测试方法的特点,提出了利用低温二氧化碳吸附法、低温氮气吸附法、和压汞法分别测试表征微孔(<2 nm)、介孔(2~50 nm)和大孔(>50 nm)的全孔径段表征方法,并进行了不同样品的甲烷等温吸附试验,分析孔隙结构对甲烷吸附的影响。试验结果表明:①所测样品中,煤中主要发育狭缝形孔隙,页岩和砂岩中主要发育墨水瓶形孔。②煤、页岩和砂岩孔隙结构具有较大的差异性,煤微孔发育程度远远大于页岩和砂岩。煤中微孔为煤提供了大部分的孔容和比表面积,其中微孔孔容占总孔容的60%以上,微孔比表面积占总比表面积的95%以上;页岩和砂岩的孔容主要有介孔提供,介孔孔容占到总孔容的65%以上,比表面积由微孔提供,微孔比表面积占到总比表面积的61%以上。③不同样品对甲烷吸附能力顺序依次为煤>页岩>砂岩,对甲烷的吸附主要受控于孔比表面积,微孔为煤对甲烷的吸附提供了更多的空间和吸附点位,所以煤对甲烷吸附能力远远大于页岩和砂岩,最大吸附量与纳米孔隙比表面积大小具有强烈的正相关性。 展开更多

关键词 孔隙结构 压汞法 低温n2吸附法 低温CO_(2)吸附法 等温吸附

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不规则采空区防火注氮位置数值模拟研究 被引量：2

8

作者 邢旭东 庞奇 +2 位作者 张宏斌 王波 代双成 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2021年第8期143-146,共4页

为了矿井安全生产,防止采空区遗煤的自燃,在监测到采空区CO浓度升高时,利用FLUENT数值模拟的方法,结合某矿第1防火区域的实际条件,独创性地构建了考虑不规则八边体采空区不同注入位置数值计算模型。分别研究了低温N_(2)注入量为360、700... 为了矿井安全生产,防止采空区遗煤的自燃,在监测到采空区CO浓度升高时,利用FLUENT数值模拟的方法,结合某矿第1防火区域的实际条件,独创性地构建了考虑不规则八边体采空区不同注入位置数值计算模型。分别研究了低温N_(2)注入量为360、700、1 200、1 500 m^(3)/h时,不同注入位置对采空区氧气浓度的影响程度。研究表明,合理的低温N_(2)注入位置为横向煤柱方向平行18 m,Y=20 m位置,合理的注入流量为1 500 m^(3)/h,为不规则采空区防火工作提供技术依据,指导现场生产。 展开更多

关键词 不规则采空区 八边体模型 采空区防火 低温n2 惰化

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运用低温Purge降低LPCVD氮化硅工艺的微粒污染 被引量：2

9

作者 罗浚涛 程秀兰 《电子与封装》 2013年第2期32-36,共5页

LPCVD制备的氮化硅薄膜具有良好的阶梯覆盖性,但是这种薄膜的应力偏高,在石英工艺腔管使用到8μm后易形成剥落微粒。特别是半导体工艺发展到了亚微米阶段,这一问题对于产品良率的影响也越来越大。文中以垂直式LPCVD设备为研究对象,通过... LPCVD制备的氮化硅薄膜具有良好的阶梯覆盖性,但是这种薄膜的应力偏高,在石英工艺腔管使用到8μm后易形成剥落微粒。特别是半导体工艺发展到了亚微米阶段,这一问题对于产品良率的影响也越来越大。文中以垂直式LPCVD设备为研究对象,通过利用晶圆冷却时间,运用降低工艺腔体温度并使用N2Purge的方法来改善微粒状况。通过大量对比实验来得出最优温度设定。运用这种方式不但改善了LPCVD设备制备氮化硅膜的微粒状况,还延长了设备的维护周期,增加设备利用时间。 展开更多

关键词 微粒污染 垂直型炉管 低温n2Purge 剥落微粒

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海洋工程用钢的低温S-N曲线 被引量：7

10

作者 贾星兰 陈国明 +1 位作者 黄东升 方华灿 《中国海洋平台》 1998年第2期8-9,16,共3页

介绍在PLG－300kN高频疲劳试验机上配备低温环境室及控制系统，对海洋工程用钢（ASTMA131）两种焊接形式下的板状试样进行的低温（－25℃）疲劳试验。试验结果表明：疲劳断裂部位均发生在焊趾处，十字型板状焊接在本试验机上试样的疲劳... 介绍在PLG－300kN高频疲劳试验机上配备低温环境室及控制系统，对海洋工程用钢（ASTMA131）两种焊接形式下的板状试样进行的低温（－25℃）疲劳试验。试验结果表明：疲劳断裂部位均发生在焊趾处，十字型板状焊接在本试验机上试样的疲劳性能明显低于对接型。同时，给出的S－N方程供工程设计参考。 展开更多

关键词 钻井平台 海洋工程 钢 低温S-n曲线

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异形八边体采空区防火注氮时长数值模拟研究

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作者 郑祥奇 潘航 +1 位作者 宋小龙 马小东 《内蒙古煤炭经济》 2023年第1期9-12,共4页

为确保煤矿安全生产,防止采后遗煤自燃,使用低温状态的N_(2)注入采空区。以某煤矿第一防火区的实际情况为依托,创造性地使用FLUENT构建了异形八边体采空区的数值模型。研究了在低温状态下N_(2)注入量为1500m^(3)/h时,随着注入时间的变化... 为确保煤矿安全生产,防止采后遗煤自燃,使用低温状态的N_(2)注入采空区。以某煤矿第一防火区的实际情况为依托,创造性地使用FLUENT构建了异形八边体采空区的数值模型。研究了在低温状态下N_(2)注入量为1500m^(3)/h时,随着注入时间的变化,对采空区氧气浓度的影响,并与实际注入效果进行对比。研究表明,合理的注入时间为15d。 展开更多

关键词 不规则采空区 八边体模型 采空区防火 低温状态n2 惰化

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