《泥頁岩中不同賦存態烴的分離及特徵研究》是依託同濟大學，由蔡進功擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：泥頁岩中不同賦存態烴的分離及特徵研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蔡進功
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
泥頁岩中有機質和無機礦物，特別是粘土礦物與有機質結合後形成的有機粘土複合體，都是烴賦存的空間和位置；泥頁岩中的烴部分賦存於孔隙和外表面，部分賦存於內表面（粘土礦物層間域）以及部分被礦物或有機質包裹等，形成了泥頁岩中烴賦存的多樣性。本研究選取東營凹陷古近系沙河街組泥頁岩，從有機-無機相互作用的角度，採用逐步的分離與檢測的方法，揭示泥頁岩中不同賦存態烴的特徵差異。對泥頁岩和粘粒級樣品，採用熱解-色譜（Py-GC/MS）以及皂化-酸解-色譜檢測，獲取泥頁岩中不同賦存態的烴特徵信息；採用N2吸附（N2-BET）和乙二醇乙醚（EGME）以及升溫-X衍射（XRD）、熱重(TG)和紅外（IR）等檢測，獲取泥頁岩中不同賦存態烴的比表面及賦存位置等特徵信息；通過對比分析研究泥頁岩中不同賦存態烴和特徵以及分配差異，為石油地質理論研究以及非常規油氣藏的形成機理和資源評價方法探索提供科學依據。
結題摘要
項目選取東營凹陷Es組泥頁岩，採用分步分離及多項檢測手段等，研究泥頁岩孔隙和比表面與烴特徵等以及它們間的相互關係，揭示泥頁岩中烴賦存特徵和機理。採用抽提-次氯酸鈉分步處理及孔隙和比表面檢測，發現處理後的泥頁岩外表面和內表面急劇增加，而介孔和微孔體積也在增大，這有效地還原了泥頁岩烴賦存的原始空間位置特徵；採用抽提-皂化-酸解處理及可溶有機質的檢測，發現抽提的可溶有機質量遠大於皂化、酸解、酸處理的量，且富含飽和烴和芳烴，而皂化、酸解、酸處理則富含非烴和瀝青質，展現了泥頁岩不同賦存態烴特徵的差異。對泥頁岩孔隙和比表面與烴的關係的研究，可將泥頁岩分成孔隙游離態烴、外表面和內表面吸附態烴等三種類型，其中孔隙和外表面吸附屬物理吸附，且飽和烴和芳烴豐富，而內表面吸附屬化學吸附，且非烴和瀝青質豐富，這揭示了泥頁岩油氣的賦存特徵的層次性和差異性。對泥頁岩採用分步分離及對比研究，發現東營凹陷泥頁岩的可動頁岩油的最低孔徑界限（10nm以上），對比分析泥頁岩不同賦存態烴中輕烴的含量及變化特徵，建立了依據內表面吸附烴中輕烴含量，恢復孔隙游離烴中輕烴含量的方法，這對圈定泥頁岩油氣富集的層段和區域範圍以及勘探目標的優選打下了理論的基礎。採用分步分離方法可以揭示泥頁岩不同賦存態烴的空間位置和烴的特徵以及差異性，這對非常規頁岩油氣資源量計算、勘探下限的確立、目標‘甜點’的優選以及開發措施的制定都具有重要的意義。
