沁东北15号煤显微组分对微裂隙的控制作用

煤层显微组分与微裂隙二元关系研究对煤层气开采具有潜在价值.通过对沁东北太原组15号煤宏观、电镜、物性等方面资料进行综合分析,对煤储层显微组分和微裂隙之间二元机理进行阐述,结果表明,基质有机显微组分可以产生张性裂隙和压性裂隙,而镜质组中的张性裂隙对煤层气扩散作用较大,惰质组中内生裂隙不太发育.该区渗透率呈现低渗——特低渗的原因主要是割理被脉状方解石填充以及粘土矿物的充填.     

页岩气吸附作用研究进展

综述了美国页岩气产量、丰度和储层孔径范围以及我国南方部分地区页岩气丰度和储层孔径范围,两者大体相当.我国待开发页岩气主要以游离态及吸附态存在,吸附态主要吸附在有机质和无机粘土矿物固体表面,分析了微观物理吸附的实质为分子间吸附力和吸附势的作用,这可以解释不同固体对各种吸附分子吸附的差异.论述了温度和压力、粘土矿物和TOC%、Ro、水介质对页岩气吸附的微尺度影响研究进展,最后指出加强页岩气微观研究的不足及具有的深远意义.     

页岩气等温吸附分子动力学特征研究

页岩气等温吸附研究对了解页岩孔隙表面结构特征及认识气体分子在固体表面活动及吸附状态具有重要意义。利用基于狭缝假设的晶格理论方法,对甲烷在页岩中的吸附特征进行研究,对所定义的Y与X之间的线性关系进行了讨论,表明微孔中分子间平均势能Ea小于第1吸附层分子与固体间势能EA,EA/Ea在3.21~7.05之间,随温度升高该值保持在3.4左右。将利用晶格理论预测的Г与xb的关系与实测值进行了对比,结果表明晶格理论预测精度较高,表明该理论的假设合理,具有一定应用价值;但在平衡压力较高条件下尚需进一步研究。     

高应力条件下膏泥岩动静态力学参数特征试验分析

高应力条件下膏泥岩动静态力学参数特征研究对分析地下深层或高应力地区膏泥岩力学状态、蠕变扩容约束因素、地下工程或容腔安全设计及地下空间应力场模拟等方面意义重大。通过对地下膏泥岩取样并开展力学试验,对其应力应变特征进行分析,结果表明:高应力条件下膏泥岩应力-应变曲线大致分为4个阶段,时间-应变曲线大致分为3个阶段;硬石膏含量增加能提高岩样的强度、模量及泊松比,同时延缓岩石的弱化,但在高应力系统下岩样具有较为明显的蠕变扩容特征;在45%和79%屈服水平下,屈服应力点之后塑性应变比例差异不大;有效围压50 MPa条件下,杨氏模量随着偏应力的增加而降低,泊松比随着偏应力的增加而增加;硬石膏体积分数50%的样品内聚力和内摩擦角比硬石膏体积分数50%的样品分别高35.7%和10.2%,表明虽然膏泥岩在高应力条件下易发生扩容蠕变,但硬石膏相对泥质而言能提高岩石抗剪切破坏的能力;根据动态资料计算的膏泥岩力学参数与静力学参数类似,高应力条件下硬石膏含量高的样品其动力学参数值也相对大一些,不同成分膏泥岩样品具有统一线性变化规律。     

塔里木X区古近系膏泥岩层力学性质分析

对塔里木X区古近系膏泥岩进行取样,镜下鉴定表明其主要成分为硬石膏和泥质,进行室内声波测试和力学测试,结果表明：85℃范围内波速的温度效应可以忽略不计;硬石膏泥岩的波速值比膏质泥岩大（约1.4倍）,但泥质含量高的膏质泥岩在有效围压不断增加过程中波速平均增量约为硬石膏泥岩的2倍;膏泥岩动模量变化规律与波速类似;泊松比变异系数为21.7%,离散度高,各阶段增减变化比较杂乱,但变化量级较小;单轴条件下膏泥岩为脆性变形,三轴条件下为弹-塑性变形,硬石膏泥岩的抗压强度、静弹性模量及静泊松比都比膏质泥岩大得多,温度条件对两类岩性岩石力学参数的影响程度不大;岩样抗张强度与三轴抗压强度线性正相关,内聚力和内摩擦角与波阻抗线性正相关;通过动静参数对比,表明两种岩性服从相似的变化规律,可以对整体进行拟合。最后计算出该区正常压实关系式,并根据Eaton法与相关地层压力测试对比计算出古近系地层压力系数,结果表明古近系压力系数大约在1.1~1.2左右变化,该压力系数表明膏泥岩层的压力梯度变化要大于一般压实层,按此压力系数近似计算该区古近系剩余压力在3.5~7.2MPa左右。该研究可以为深入分析古近系膏泥岩层力学性质、制定合理钻井液密度、高效钻探及制定完井方案等方面提供一些参考。