쓰촨 분지 자공 블록 롱마시층 셰일 저장층의 흡착 가스 및 자유 가스 예측

ZENG FANCHENG ,  

YAO YANBIN ,  

DUAN JINWEI ,  

SONG LIZHONG ,  

ZOU XIAOPIN ,  

LIU YU ,  

WANG ZEFAN ,  

摘要

쓰촨 분지 깊은 곳의 셰일 가스 자원 잠재력은 매우 크지만, 매장 깊이가 깊어 압력 유지 코어 채취 기술이 어렵고 비용이 많이 듭니다. 따라서 수치 시뮬레이션 또는 실험 방법을 통해 현장 가스 함량을 정확하게 복원하고 평가하는 방법이 업계에서 널리 주목받고 해결해야 할 핵심 문제로 떠오르고 있습니다. 핵자기 공명 등온 흡착 실험 데이터를 바탕으로 흡착 포텐셜 이론을 이용하여 다양한 온도에서 흡착 가스 상태를 도출하고, 서로 다른 온도와 압력에서 흡착 가스 예측 모델을 구축했습니다. 또한 핵자기 공명 실험의 자유 가스 데이터를 이용하고 기체 상태 방정식을 결합하여 서로 다른 온도와 압력에서 자유 가스 예측 모델을 구축함으로써 연구 지역 내 흡착 가스 및 자유 가스 분석과 현장 가스 함량 예측을 실현했습니다. 연구 결과에 따르면 규질 셰일의 현장 가스 함량은 6.2 cm3/g, 혼합 규질 셰일의 가스 함량은 5.9 cm3/g으로 두 값 사이에 통계적 차이는 없으나, 흡착 가스와 자유 가스 함량 비율은 암석 종류에 따라 다릅니다. 자유 가스가 항상 흡착 가스보다 많으며, 규질 셰일의 흡착 가스 대 자유 가스 비율은 3:7, 혼합 규질 셰일은 4:6으로 나타났으며, 이는 암석 특성이 상 변화상 분포를 차별적으로 통제함을 밝혀냅니다. 이러한 변화상 분포 차이는 주로 점토 광물 함량과 함수 포화도와 관련이 있습니다. 깊은 심층 고압 환경에서 자유 가스가 주도하지만 점토 광물이 중요한 '가스 락'(gas lock) 역할을 하며, 함수 포화도는 자유 가스 축적의 '병목'입니다. 모델을 바탕으로 온도와 압력 구배를 변화시켜 셰일 가스 존재의 온도 및 압력 반응 특성을 밝힌 결과, 깊이에 따라 흡착 상태 메탄은 온도와 압력의 주된 통제 인자가 전환되며, 유리한 지질 조건은 고압 저온 조건이고, 자유 상태 메탄은 주로 압력의 영향을 받으며, 연구 지역 심층 셰일의 고압 환경은 자유 상태 메탄 존재에 유리하다는 것을 보여줍니다.

关键词

쓰촨 분지; 롱마시층 셰일; 흡착 포텐셜 이론; 흡착 가스 예측 모델; 자유 가스 예측 모델

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