页岩——基本知识
岩石基本知识
岩石基本知识岩石是地球上最常见的固体材料之一,它们构成了地壳的主要组成部分。
岩石的形成和演变是地球长期地质过程的产物,它们承载着地球历史的痕迹,也是地质学研究的重要对象。
岩石可以分为三大类:火成岩、沉积岩和变质岩。
火成岩是由地下岩浆冷却凝固形成的,如花岗岩、玄武岩等。
沉积岩是由岩屑、有机物等在地表沉积堆积形成的,如砂岩、页岩等。
变质岩是在高温高压条件下,原有岩石发生物理化学变化形成的,如片麻岩、云母片岩等。
火成岩是最常见的岩石类型之一。
它们的形成过程可以分为两种类型:深成岩和浅成岩。
深成岩是在地壳深部形成的,冷却速度较慢,晶粒较大,如花岗岩。
浅成岩是在地壳浅部形成的,冷却速度较快,晶粒较小,如玄武岩。
沉积岩是由岩屑、有机物等在地表沉积堆积形成的。
它们的形成过程可以分为三个阶段:侵蚀、运移和沉积。
侵蚀是指岩石的破碎和风化过程,运移是指岩屑和溶解物质在水、风等介质中的运动过程,沉积是指岩屑和溶解物质在水、风等介质中沉积下来形成新的岩石。
变质岩是在高温高压条件下,原有岩石发生物理化学变化形成的。
变质岩的形成过程可以分为两种类型:区域变质和接触变质。
区域变质是在大范围的地壳运动和构造活动中形成的,如片麻岩。
接触变质是在岩浆侵入地壳时,岩浆的高温作用下形成的,如云母片岩。
岩石的性质和特征与其成分、结构和形成过程密切相关。
岩石的成分主要包括矿物和岩石碎屑。
矿物是岩石的基本组成单位,它们具有特定的化学成分和晶体结构。
岩石碎屑是由岩石的机械破碎和风化作用产生的颗粒状物质。
岩石的结构可以分为块状结构、层状结构和片状结构等。
块状结构是指岩石以块状或块状组合形式存在,如花岗岩。
层状结构是指岩石以层状或层状组合形式存在,如砂岩。
片状结构是指岩石以片状或片状组合形式存在,如片麻岩。
岩石的形成过程是地球长期地质过程的产物,它们承载着地球历史的痕迹。
通过研究岩石的成因和演化,可以了解地球的演化历史和地质构造活动。
岩石也是人类社会发展的重要资源,如建筑材料、矿产资源等。
自然科学知识文库岩石系列:页岩
自然科学知识岩石系列——
页岩
科技是人类区别于动物的重要文明之一,
是人类对自然规律研究和利用的学科。
本文提供对自然界岩石
“页岩”
的解读,以供大家了解。
页岩
一种细粒碎屑沉积岩,它由粘土、粉砂和泥经固结(主要经压实)而形成,其特征是具细纹层构造,这使它具有大致平行于层理的易裂性,故此岩石沿着层理容易裂成薄层,这在风化面上通常最为显着;岩石中粘土矿物和石英碎屑的含量相当高;这是薄纹层状或易剥裂的粘土岩、粉砂岩或泥岩。
页岩通常含有至少50%的粉砂,35%“粘土或细粒云母”,15%化学物质或自生物质(Krynine,1948)。
页岩一般质软,但相当硬结,以致潮湿时不会瓦解;它的坚硬度不及泥质板岩(argillite)和板岩,通常具参差状断口,有滑感,易刻划。
色有红、棕、黑、灰。
Tourtelot(1960)曾对“页岩”这一名称的来源和用法作了考察,他注意到,此名称最初是指“纹层状粘土质岩”,但在历史上也曾用来表示“细粒岩的总类”,他说美国在1850年以前总的倾向“似乎是用‘页岩’一词表示古生代几乎任何的粘土质岩石,后来这一名称则用来表示一切时代的许多粘土质岩石”。
本岩石外文名称来源于条顿语Scealu,即“介壳”之意。
〔21〕。
页岩气知识
hplaserjetm1005mfp打印驱动下载页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥页岩、高碳泥页岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气。
页岩气为烃类气体,化学成分主要为甲烷,一般含量在85%以上,最高达到99.8%,另外还含有少量的乙烷、丙烷和丁烷等。
与煤层气相比,页岩气藏生产过程中无需排水,生产周期长,一般30年以上,最长的达100多年,勘探开发成功率高,具有较高的工业经济价值。
页岩气资源是一种清洁、高效的能源资源,主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等,用途广泛。
页岩气资源在世界各地分布广泛,主要分布国家为中国、美国和加拿大。
我国国土资源部发布《全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选》称,经初步评价,中国页岩气资源潜力大,分布面积广,发育层系多。
中国陆域页岩气地质资源潜力为134.42万亿立方米,可采资源潜力为25.08万亿立方米(不含青藏区)。
中国南方海相页岩地层是页岩气的主要富集地区,除此之外,松辽、鄂尔多斯、吐哈、准噶尔等陆相沉积盆地的页岩地层也是页岩气富集地区。
页岩气储量、产量的增长将主要来自四川、重庆、贵州、湖北、湖南、陕西、新疆等省(区、市)的这么几个盆地,包括:四川盆地、渝东鄂西地区、黔湘地区、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地等,而重庆綦江、万盛、南川、武隆、彭水、酉阳、秀山和巫溪等区县是页岩气资源最有利的成矿区带。
2011年4月,美国能源情报署(EIA)《2011年全球页岩气资源初步评估》报告称,美国拥有可采资源24.41万亿立方米。
目前,中国超过美国成为全球第一大页岩气分布国。
但是,全球仅有美国和加拿大等国已实现页岩气规模性商业性开发,目前大规模的开采则集中在美国。
从《页岩气勘探开发“十二五”规划》可以看出,中国在2015年前主要以勘探开发为主,实现规模化开采将在“十三五”(2016-2020年)期间。
页岩气勘探开发的技术是关键,有待在实践中突破。
只要突破技术瓶颈,页岩气开发就进入到了黄金期。
高三地理砂岩页岩知识点
高三地理砂岩页岩知识点砂岩和页岩是地质学中常见的岩石类型,它们在地理学领域有着重要的研究价值。
本文将介绍高三地理学中关于砂岩和页岩的重要知识点。
一、砂岩1. 定义:砂岩是一种由砂粒聚结而成的沉积岩石,主要由石英和长石等矿物构成。
2. 特征:砂岩呈现颗粒状结构,具有明显的沉积层理。
其颜色多样,常见的有白色、灰色、红色等。
砂岩的硬度适中,易于加工和利用。
3. 形成:砂岩是由砂粒在沉积环境中堆积、运移、聚集而形成的。
常见的砂岩形成环境包括河流、海岸、沙漠等。
4. 应用:砂岩具有一定的利用价值,常被用于建筑材料、雕塑、装饰等领域。
二、页岩1. 定义:页岩是一种由泥粒聚结而成的沉积岩石,主要由粘土矿物和少量有机质构成。
2. 特征:页岩呈现泥质状结构,没有明显的沉积层理。
其颜色多样,常见的有灰色、黑色等。
页岩的硬度较高,较难加工和利用。
3. 形成:页岩形成于低能量沉积环境中,如湖泊、湿地、海洋底部等。
有机质在这些环境中逐渐沉淀并形成页岩。
4. 应用:页岩具有重要的经济价值,是石油和天然气的主要来源之一。
在近年来的能源资源开发中,页岩气开采技术得到了广泛应用。
三、砂岩和页岩的比较1. 成分:砂岩主要由石英和长石等矿物组成,而页岩主要由粘土矿物和有机质构成。
2. 结构:砂岩呈现颗粒状结构,有明显的沉积层理;页岩呈现泥质状结构,没有明显的沉积层理。
3. 形成环境:砂岩形成于河流、海岸、沙漠等环境;页岩形成于湖泊、湿地、海洋底部等低能量沉积环境。
4. 应用价值:砂岩在建筑材料、雕塑、装饰等领域有较广泛的应用;页岩是石油和天然气的重要来源之一,具有重要的经济价值。
总结:在高三地理学中,砂岩和页岩是重要的研究对象。
砂岩是由砂粒聚结而成的沉积岩石,具有多样的颜色和适中的硬度,常用于建筑材料和装饰领域。
页岩是由泥粒聚结而成的沉积岩石,具有含有机质的特点,是石油和天然气的重要来源,具有重要的经济价值。
页岩气知识-BAIDU
• 页岩矿物: 脆性矿物>60%,粘土矿物<30%。
资源-储量评价
适合页岩油气储层的富集区地质评价技术流程: 野外露头踏勘 露头区浅钻 取样分析化验 区域地质背景分析 (构造抬升影响)
露头区页岩层空 间分布 页岩气成藏背景 及生气潜力、储 层评价
页岩气资源潜 力和有利目标
综合测井技术 地震解释、处理、 储层预测
容积法
•含气量法 •应用时间:勘探 评价阶段
美国目前页岩气资源预测方法核心为-EUR(最终可采储量)
在游离气、吸附气测定基础上,消除孔隙中吸附气重复计算误差,改进储量计 算模型,储量评价精度较传统方法最高提高30%。
孔隙度 测定 吸附气 测定 孔隙度 测定 吸附气 测定 吸附气 占据孔隙 体积
孔 隙 体 积 模 型
压裂液优选技术
针对不同低渗致密油气藏地质构造和岩性特点,卡尔加里研制开发压裂液, 进 行室内实验与数值模拟优化配方和现场压裂方案设计。压裂液研制开发技术在防
止地层伤害、增强返排能力、消除由于储层润湿性所引起的水锁作用和强化支撑
剂导流能力等方面具有领先地位。压裂液研制开发设备齐全,测试手段强,并与 地球化学及岩性分析、岩石力学实验、多相渗流实验相结合,开发具有针对性的 压裂液配方,达到低伤害、低成本、配伍性好、压裂效果好、环境污染小等优点。
支撑剂优选技术
支撑剂粒度大小与压裂缝渗透率密切相关,一般选择40/70和20/40目的 中低密度、高强度陶粒作为支撑剂。
页岩气储层压裂支撑剂优选
水平井多级分段压裂技术
页岩油气储层改造技术发展历程:
第1阶段:1997年之前,大规模水力压裂技术
地球物理储层预测
AVO含气性预测
油气检测
岩石类知识点总结大全
岩石类知识点总结大全一、岩石的基本分类1. 岩石的定义岩石是由矿物质、玻璃或有机物质等在地质作用下固结而成的坚硬的块状或片状的地壳构造体,是地球的主要构成要素。
岩石通常是由一个或多个矿物质组成的固体结构。
2. 常见的岩石分类岩石可以根据其成因、特征和成分等不同来进行分类。
常见的分类包括以下几种:(1) 按成因分类:火成岩、沉积岩、变质岩(2) 按特征分类:板岩、花岗岩、玄武岩、石灰岩(3) 按成分分类:酸性岩石、中性岩石、碱性岩石3. 岩石的特点不同种类的岩石有不同的特点,例如:颗粒大小、质地、颜色、密度等方面的特征。
这些特点常常反映了岩石的形成条件和历史。
二、常见岩石的特点、成分及用途1. 火成岩火成岩是在地球表面以上或以下由岩浆凝固形成的岩石。
它包括玄武岩、花岗岩、安山岩等。
火成岩中主要包含石英、长石等矿物。
火成岩可以用于建筑、雕刻、装饰等方面。
2. 沉积岩沉积岩是由岩屑、有机物或化学沉淀物在地表被堆积、压实后形成的岩石。
常见的沉积岩有砂岩、页岩、石灰岩等。
沉积岩多用于建筑、路面、雕塑等领域。
3. 变质岩变质岩是在高温高压条件下由火成岩、沉积岩等岩石改造而成的岩石。
变质岩包括片岩、页岩、大理岩等。
变质岩的特点是由于高温高压的作用,岩石中的矿物质晶粒比较细致紧密,岩石结构比较坚硬,因此广泛应用于石材、建筑装饰等领域。
三、岩石的形成1. 火成岩的形成火成岩是由岩浆在地下或地表冷却凝结形成的,主要有玄武岩、安山岩、花岗岩等。
火成岩的形成需要高温和高压等条件。
2. 沉积岩的形成沉积岩是从陆地或海洋中由碎屑经过堆积和压实形成的,主要有砂岩、页岩、石灰岩等。
沉积岩常常是在地壳运动或其他作用下,经历了长时间的沉积和压实形成的。
3. 变质岩的形成变质岩是在高温高压的条件下由其他类型的岩石改造而成的,主要有片岩、大理岩、云母片岩等。
变质岩的形成需要在深部地壳里高温高压的环境下,岩石的晶粒会被重新排列并形成新的矿物晶体。
页岩气知识
水平井是页岩气藏成功开发的另一关键因素。根据
美国经验,水平井的日均产气量及最终产气量是垂直井的 3-5倍,产气速率则提高10倍,而水平井的成本则不足垂 直井的2-4倍。水平井的推广应用可以加速了页岩气的开
发进程。
2011年,经国务院批准,页岩气成为我国第172个矿种。这意味
着,页岩气作为独立矿种,探矿权的出让将采用竞争方式,打破了垄 断,使以前只有油企才能干的事,现在只要符合条件就能进入。目前 政府对页岩气开发设置的门槛仅包括资金、技术以及相关资质。
岩心分析主要是用来确定孔隙度、储层渗透率、泥岩的组分、流体及储
层的敏感性, 并分析测试总有机碳含量( TOC) 和吸附等温曲线。地层元素测 井( Elemental Capture Spectroscopy , ECS) 通过对该技术测量的图谱进 行分析, 可以确定岩石中矿物的含量, 进而可准确判断岩性, 并进而识别储 层特征。此外, 通过岩心测井对比建立解释模型, 还可获取含气饱和度、含 水饱和度、含油饱和度、孔隙度、有机质丰度、岩石类型等参数。
页岩比泥岩致密,孔隙度较小,地震波传播的速度小于在砂岩中
传播的速度,但高于在泥岩中传播的速度,并且随着页岩中有机质含 量的增加,传播速度减小。
由于泥页岩地层与上下围岩的地震传播速度不同, 在泥页岩的顶
底界面会产生较强的波阻抗界面, 结合录井、测井等资料识别可以解 释泥页岩, 进行构造描述。通过地震剖面正、反演相结合的模拟方法 可以对页岩气的分布进行预测。
2012年3月中国公布发现可采资源潜力为25.1万亿立方米页岩气 可供中国使用近200年。
与常规天然气相比,页岩气在成藏条件及成藏机理等方面既有 相似之处,又有不同点,页岩气、煤层气、天然气的对比:
页岩油技术科普知识点总结
页岩油技术科普知识点总结页岩油技术科普知识点总结近年来,随着石油资源的逐渐枯竭和全球能源需求的不断增长,页岩油作为一种新兴的能源资源备受瞩目。
本文将对页岩油技术进行科普,介绍页岩油的形成、开采、环境影响以及未来发展前景等方面的知识点。
一、页岩油的形成页岩油是由于高温高压下,植物和藻类残体在缺氧环境中经过长期的压力作用、热解和厌氧分解而形成的。
在地质历史长河中,这些有机质沉积在泥盆纪至白垩纪的页岩中,形成了庞大的页岩油资源。
二、页岩油的开采技术1.水平钻井技术:页岩层状结构复杂,传统的垂直钻井难以有效开采。
采用水平钻井技术,通过在地下水平延伸的井筒中进行水力压裂,可提高油页岩开采效果。
2.水力压裂技术:通过将高压水、沙或其他人工颗粒注入岩层中,使其产生压裂或裂缝,增加储油空间以促进油的流动。
这种技术可有效释放页岩中的油气,并提高开采效率。
3.增产技术:页岩油层中常常存在多个裂缝,为了进一步提高开采效率,可以采用多点压裂、交错压裂等技术,增加油气释放的通道,增产页岩油。
三、页岩油开采的环境影响1.水资源消耗:页岩油开采需要大量的水资源,可能导致周边地区水源的短缺和水污染问题。
2.土地破坏:页岩油开采需要占用大量的土地,开采区域的地表和生态环境可能被破坏。
3.废水处理:页岩油开采过程中产生的废水中含有大量的化学品和有机物,对环境造成一定的污染。
4.气体排放:页岩油开采释放出的甲烷等气体也会对大气环境产生一定的不良影响。
四、页岩油的发展前景尽管页岩油开采存在环境影响等问题,但由于其巨大的资源潜力和高储量,仍然有一定的发展前景。
未来,可以通过技术创新和环境监管的强化来解决开采过程中的环境问题,并逐步实现页岩油的可持续开采和利用。
同时,页岩油的开发也有助于减少对传统石油资源的依赖,提高能源安全性。
未来的页岩油开采有望实现规模化、高效率的生产,为经济发展提供稳定的能源支持。
总而言之,页岩油作为一种新兴的能源资源,在过去几十年里取得了显著的进展。
页岩油的母体——油页岩
页岩油的母体——油页岩在过去几十年中,油页岩已经被越来越多的人所关注。
因为它是页岩油的主要母体。
本文将会介绍油页岩的形成、分布、开采和环境影响等方面的知识。
油页岩的形成油页岩是一种由有机质变质而来的岩石。
在地表以下2-3公里深的地方,一定的温度、压力和时间的作用下,有机质开始分解和转换,形成了油和天然气。
这些油和天然气随着地质条件的变化,被逐渐地聚集在一起,形成了油气藏。
而油页岩是指在这一过程中形成的硬质岩石。
这些页岩含有大量的有机质,通常含量在2%以上。
在高压、高温、没有氧气的环境中,这些有机质变成了油和天然气。
若油和天然气被孔隙包裹,则形成的是常规油气藏,若油和天然气被岩石紧紧地包裹着,则形成的就是非常规油气藏,其中油页岩就是最重要的一种。
油页岩的分布油页岩的分布很广泛,但世界各地产油页岩的地区不多。
美国是最大的油页岩生产国。
它的白垩纪晚期至古新世早期的马其顿组和巴基斯坦组等地层中,产生了大量的页岩油和页岩气。
中国也是一个重要的油页岩国家,主要产区包括四川盆地、塔里木盆地和东海盆地等。
其他国家如加拿大、阿根廷、俄罗斯等也有产油页岩的地区。
油页岩的开采油页岩的开采目前主要采用的是水平井钻探和水平井压裂技术。
油页岩通常遇到挑战的是密度,因此采用水平井钻探可提高井壁直径,提高油页岩开采效率和提高油质量,同时可减少对环境的影响。
水平井压裂是一种在水平井中注入压裂液,使岩石产生裂缝来释放能源的技术。
压裂液由水、沙、泥等组成,可以额外添加化学药品,以改善井的井裂缝和扩大页岩的裂缝。
压裂操作可能会对地下水产生影响,因此需要严格控制其使用。
油页岩的环境影响油页岩的开采和生产过程会对环境产生影响。
这些影响包括土地、空气和水资源。
例如,采掘过程会导致土壤侵蚀和水土流失,产生废水和固体废弃物。
井水用其他地表采来的水,也可能对该地区的地下水存在污染的风险。
此外,油页岩的开发也会对当地社区产生影响。
增加的交通量和持续的噪音等都会影响当地的居民。
页岩气基础知识.docx
仁页岩气介绍页岩气概念:页岩气属于天然气的一种,是从页岩层中开采出来的天然气,是一种重要的非常规天然气资源,往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烂源岩地层中与常规天然气相比,页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点,且大部分产气页岩分布范囤广、厚度大,普遍含气,这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。
页岩气的价值:页岩气是一种淸洁、高效的能源却化工原料。
可用于居民燃气、发电、城市供热、汽车燃料和化工生产等。
由于其主要成分是甲烷,因此具有较低的碳排放量:并且开发过程中不需要坑道掘进,不需要进行丸规模的排水处理,产出较少的杂质物,所带来的负而环境影响在各种化石燃料能源中最小。
图表1:油气资源储蔽分布及页岩气形减图表2:页岩气与常规犬然气的区别頊目常规天於%頁労气成因类型有权质热洽化成因,生汤成因,原油裂解成因有机质热演化成因;生场成因主妥成分甲烷为主,乙烷、内烷第今童隻化较丸甲烷为主,少楚乙忧、丙烷成藏特点生、储、蛊俎合自生、自储' 自保分布烤点严格符合生倚莅地质条件受页岩分木垃制,右广布復储襄方式游禹气为主吸附气和游离气并存,吸附气占20380%坦藏深厦一衆大于500釆一般在200釆-4000釆之间我国储量探明可采储量3・0万亿立方米估计技术寸采储量约36・1万亿立方米开采井型以垂克井为主以水平井为主开釆舛点自然压力开采为主无自然严能出气,衣水力压裂竽增产技术开釆2.页岩气的发展潜力与投资逻辑中国能源对外依存度较高,发展新能源将成为趋势:我国属干贫油、少气国家,工业、商业、民用对油气需求日益堆大,使得我国在油.气方而需求缺口校丸,非索依赖进口•近几年,原油对外依存度超过50%以上,成为全球第二大原汕消费国.而据工任部预测,到2020年原汕对外依存度将超过60叙而天然气近年也已经出现恐左进口,2010 年夭然气缺口已经达到10%以上。
我们认为油气对外依存度的提高将不利于国家能源安全和经济稳定。
页岩气百科知识
页岩气是一种清洁、高效的能源资源和化工原料,主要用于民用和工业燃料,化工和发电等,具有广阔开发前景,页岩气的开发和利用有利于缓解油气资源短缺,增加清洁能源供应,是常规能源的重要补充。[4]
页岩气开采技术,主要有水平井+多段压裂技术、清水压裂技术和压裂技术-同步压裂技术,这些先进的技术不断提高着页岩气井的产量。正是这些先进技术的成功应用,促进了美国页岩气开发的快速发展。
20世纪80至90年代初,Mitchell能源公司结合大裂缝设计,严谨的油藏描述,水平井,更低的成本和水力压裂,使得Barnett页岩区块具有经济性。
2003年至2004年,从Barnett页岩区块生产的页岩气超越了一些浅层天然气井的产量,如历史上的阿巴拉契亚俄亥俄区块和密歇根盆地Antrim页岩区块。现在每天约有20亿立方英尺的天然气是产自美国页岩气。
页岩气-开采历史
美国
美国进行页岩气开采大约有80多年历史。页岩气开发极大改善了美国天然气供应格局和能源安全状况,其占美国天然气产量的比重从1996年的1.6%猛增至2010年的约23%,并使美国在2009年超过俄罗斯成为世界第一大天然气生产国和资源国。随着技术的进步及探明储量的持续增加,未来页岩气开采将进入爆发式增长期,带动美国的天然气生产进入“黄金时代”。
美国页岩气的大开发,一是改变了全国能源供应结构,促使全国油气进口预期不断降低,对外依存度有望降至20世纪80年代以来的最低水平;二是诱发了油气价格联动机制减弱。自2009年初至2010年3月1日,原油价格已上涨了73%,而美国天然气价格却下降了15%;三是刺激了传统能源的替代应用。如,在交通行业中增加压缩天然气替代石油,发电行业中增加天然气替代煤炭等,其中在2005年至2010年的5年间,用于交通燃料的天然气消费量增长了43.5%,气发电的消费份额(相对于天然气的消费总量)从2005年的26%攀升至2010年的30.1%;四是带来了更多的就业机会、税收收入以及一定程度的区域经济增长。如,2008年Marcellus页岩气的发展给宾夕法尼亚州带来了23亿美元的经济收入,创造了29000个就业机会,给州政府和当地政府带来了2.4亿美元的税收。[9]
页岩油开采技术
页岩油开采技术第一篇: 基础知识与开采技术页岩油是指储存在泥页岩、石英页岩等无孔隙的沉积岩石中的原油。
其开采技术相对于传统的原油开采技术来说还较为复杂和困难。
本文将从基础知识和开采技术两个方面介绍页岩油开采技术。
基础知识1. 页岩组成页岩是一种颗粒较细、黏土质地的沉积岩石,主要成分是粘土矿物,同时还含有二氧化硅、铁氧化物等矿物质。
页岩油主要储存在页岩质地的孔隙、裂缝、微观空隙中,其含量较低且分散。
2. 物理性质页岩油的物理性质也有所不同。
由于储存在页岩质地中,使得页岩油的粘度、密度等特性较传统原油有所不同。
粘度较高,密度较低。
同时,页岩油市场上波动较大,价格也相对较为不稳定。
3. 页岩油储量目前全球尚处于综合研究、评价和开采初期,对于其储量尚无明确的数据。
但根据不同的评价机构和世界能源协会的估算,全球页岩油储量在几百亿桶至千亿桶之间。
开采技术1. 水平钻井技术页岩地层厚度较大,储量分散,传统的垂直钻井技术难以满足开采需要。
采用水平钻井的方式,可以从页岩质地中直接穿过,并沿着页岩层进行钻井。
水平钻井技术是页岩油开采技术中的核心,其关键在于如何保证钻井的准确性和成功率。
2. 多级水压破裂技术为了开采措施具有经济可行性,需要提高页岩油的产量。
多级水压破裂技术是一种提高产量的主要方式。
该技术是利用高压水冲击页岩地层,并使其矿物质破碎,从而令原来注重白云石和其他物质封闭的油、气能够流出。
3. 人工注水技术人工注水技术是一种增强页岩油开采效果的方式。
该技术是将水注入到井底,使其进一步破碎页岩地层的裂缝和间隙,并将页岩油冲出来。
人工注水技术可以使产量增加两倍以上。
4. 调合井技术调合井技术是一种提高页岩油开采率的方式。
在目标页岩油地层周围进行多次钻孔,使不同的钻孔相互连接,在不同的孔隙、裂缝、微观空隙中注入水或其他化学品,使页岩油更容易流出来。
该技术可以提高页岩油的开采率。
结语页岩油的开采技术相对于传统的原油开采技术要更加复杂和困难。
岩石基本知识
岩石基本知识
岩石是地球上最基本的材料之一,由不同的矿物质组成,是地球地壳和地幔的主要组成部分。
岩石可以分为三类:火成岩、沉积岩和变质岩。
火成岩是由火山喷发出来的岩浆在地表或地下冷却结晶而成的,常见的火成岩有花岗岩、玄武岩、安山岩等。
火成岩具有结晶颗粒明显、质地坚硬、不易风化的特点。
花岗岩是一种常见的火成岩,它由长石、石英、云母等矿物组成,用于建筑、雕刻和装饰等。
沉积岩是由沉积物在地表或水中逐层堆积而成的,常见的沉积岩有砂岩、泥岩、页岩等。
沉积岩通常由石英、长石、云母、黑云母、角闪石、石灰石等矿物质组成,是石油、天然气等化石燃料的主要产地。
变质岩是由原有的岩石在高温和高压的环境下发生化学、物理变化而形成的,常见的变质岩有片岩、云母片岩、石英岩等。
变质岩具有斑状、层状的结构,质地坚硬、致密、富有纹理和光泽。
岩石的成因和性质直接影响着它们的用途和价值。
例如,花岗岩具有高硬度、不易磨损的特点,常用于建筑、雕刻和装饰等;石灰石可以用于制作水泥、陶瓷和化肥等;煤炭、石油、天然气等化石燃料是人类生产和生活中必不可少的能源。
除了岩石的成因和性质外,还有一些与岩石相关的重要概念。
例如,岩石的强度、脆性、热膨胀系数等是评估其物理性质和使用价值的重要指标;岩石的断口、颜色、形状等特征,可以帮助地质学家判断岩石的成因和历史。
岩石是地球上最基本的材料之一,具有丰富的种类和用途,对人类生产和生活有着重要的影响。
了解岩石基本知识,有助于我们更好地认识和利用地球资源,推动人类社会的可持续发展。
详细的岩土特征基本知识分享
详细的岩土特征基本知识分享从岩石建造类型、结构面特征及其组成岩石的岩性和强度等特征分析,岩体可分为岩浆岩、变质岩、碎屑岩、碳酸盐岩和特殊岩石等5个工程地质岩类。
每个岩类再划分为若干岩组,共计18个岩组。
根据土体的成因类型、物质组成及工程特征,土体划分为两类11个组。
具体内容如下:岩体工程地质特征1、岩浆岩类(1)坚硬—软弱块—层状基性喷出岩。
火山熔岩为块状,较坚硬—坚硬,干抗压强度48.0—193.0兆帕,软化系数0.64—0.99,岩体稳定性较好;火山碎屑岩为似层状或层状,软弱—较坚硬,干抗压强度10.9—56.0兆帕,软化系数0.43—0.54,岩体稳定性差。
力学强度的高低与岩石的节理裂隙发育和风化程度有关。
中等风化玄武岩强度为微风化—新鲜的20—50%;火山碎屑岩易受风化,中等风化的锤击易碎。
(2)坚硬—较坚硬层状中—酸性喷出岩。
岩石干抗压强度多大于108兆帕。
流纹岩垂直和水平方向上的力学强度变化较大,在一定条件下可成为岩组中相对软弱的夹层。
使岩体稳定性变差。
(3)坚硬块状侵入岩。
岩石以中—粗粒或斑状结构为主,块状构造,新鲜者致密坚硬,裂隙不发育,力学强度普遍较高,尤其是新鲜花岗岩,抗压强度一般大于98兆帕。
2、变质岩类(1)软硬相间薄—中厚层状变质砂页岩。
岩层厚薄不等,软硬相间,岩石的完整性和抗风化能力差异很大,力学强度各向异性。
片岩、千枚岩、板岩等软弱岩石,节理裂隙较发育,垂直干抗压强度12.0—113兆帕;石英岩、变质砂岩、硅质岩等硬质岩石,较坚硬—坚硬,垂直干抗压强度43.0—260兆帕,最高达338兆帕。
风化岩石干抗压强仅40—90兆帕。
(2)坚硬块状混合岩类。
岩石呈块状,完整性好,坚硬,干抗压强度59—196兆帕,强风化者为22兆帕。
(3)软弱碎裂状构造岩。
岩石破碎,透水性强,压碎花岗岩垂直饱和抗压强度为73兆帕,部分小于20兆帕。
3、碎屑岩(1)软弱—较坚硬,中—厚层状红色砂泥岩。
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页岩——基本知识页岩是粘土岩的一种。
页岩成分复杂,除粘土矿物(如高岭石、蒙脱石、水云母、莫来石等)外,还含有许多碎屑矿物(如石英、长石、云母等)和自生矿物(如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等)。
页岩具有页状或薄片状层理,用硬物击打易裂成碎片。
页岩是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成的。
1、页岩的类型常见的页岩有:①黑色页岩②碳质页岩③油页岩④硅质页岩⑤铁质页岩⑥钙质页岩。
1.1黑色页岩岩石中含有较多的有机质或细分散状的硫化铁而呈黑色。
外貌与炭质页岩相似,其区别在于不染手。
黑色页岩一般形成于缺氧、富含H2S的较闭塞海湾和湖泊的较深水地区。
如我国北方白垩系中的黑色页岩中含有丰富的有机质和介形虫、孢粉等微体古生物,是重要的生油岩系。
1.2炭质页岩这种页岩中含有大量呈细分散状均匀分布于岩石中的炭化有机质,黑色、能染手。
但灰分>30%,一般很难作燃料。
常含大量植物化石,是湖泊、沼泽环境下的产物,出现于煤系中,常形成煤层的顶板与底板。
1.3油页岩油页岩是含有一定数量干酪根(>10%)的页岩。
颜色有浅黄、黄褐、暗棕、棕黑、黑色等。
一般来说,含有机质愈多,其颜色也愈深。
其特点是比一般的页岩轻,而且有弹性,用小刀刮之,往往可成刨花状的薄片。
易燃,并发出沥青味及流出油珠。
油页岩属于页岩的范畴,但具有腐泥煤的特征,也有人把它叫做“高灰分的腐泥煤”。
油页岩主要是在闭塞海湾或湖沼环境中由低等植物如藻类及浮游生物的遗体死亡后,在隔绝空气的还原条件下形成的,常与生油岩系或含煤岩系共生。
1.4硅质页岩页岩中SiO2平均值约58%,而硅质岩中的SiO2,可达85%以上。
在富含高岭石的硅质泥岩、页岩中,常保存有硅藻、海绵和放射虫化石,所以一般认为这种岩石中硅质的来源与生物有关,有的也可能和海底喷发的火山灰有关。
故硅质页岩中含有较多的玉髓、蛋白质等。
1.5铁质页岩岩石中含有铁矿物,铁质矿物作为色素使岩石带色,多呈红色或灰绿色。
红色铁质泥岩和页岩一般与砂岩共生,构成所谓“红层”,在我国中、新生代地层中分布很广。
呈红色主要足由于沉积物在陆相干旱、半干旱气候条件的氧化环境下,被三价铁渲染的结果。
1.6钙质页岩岩石中含有碳酸钙,分布很广。
常见于大陆和海陆过渡环境的红色岩系中,浅海和泻湖沉积的钙泥质岩系中也很常见。
如我国北方下寒武统馒头组、南方三叠系青龙群中的页岩,大部分为钙质页岩。
大部分页岩是生产烧结砖瓦的比较好的原料,但也有一部分页岩不能用来生产烧结砖。
究其原因,就是这一部分原料的物理和化学性能不能满足烧结砖对原料的性能要求。
2、页岩的物理性能页岩的硬度一般为普氏硬度系数1.5~3,结构比较致密的,其普氏硬度系数可以达到4~5,有的硬质页岩的硬度更高。
页岩的颗粒组成与它的自然颗粒级和成岩原因有关,颗粒组成变化的波动幅度较大,从而影响页岩的其他性能。
根据形成岩石时沉积情况的不同,页岩的塑性指数范围在5~23,有的页岩的塑性指数甚至超出了这一范围。
故有的页岩实际上是不能作为烧结砖的原料的。
页岩原料的干燥敏感性的高低,表现为多种多样的形式。
通常用干燥敏感性系数来衡量,它的范围一般在0.4-1.6之间,对于有些塑性非常高的页岩来说,它的干燥敏感性系数可能更高。
页岩的干燥线收缩率,根据其种类不同也有很大的变化,其变化范围在2.5%-10%。
3、页岩的化学性能不同的页岩,其化学成分指标也是不一样的,自然界存在的页岩,其化学成分含量变化也是比较大的。
一般隋况下,页岩的SiO2,含量在45%~80%之间波动,A12O3量在12%-25%之间波动,Fe2O3含量在2%-10%之间波动,CaO含量在0.2%-12%之间波动,MgO含量在0.1%-5%之间波动。
4、生产烧结砖时对页岩原料物理性能的要求生产页岩烧结砖时,对页岩的物理陛能的要求是:页岩的普氏硬度系数小于4,粉碎后粒度小于2mm。
塑性指数为7%- 15%,干燥线收缩在3%—8%,烧成线收缩的变化范围为2%-5%,干燥敏感性系数要求的范围是0%—1.5%,烧成温度范围的要求>50度。
原料颗粒级配符合原料成型后颗粒最紧密堆积原理。
5、生产烧结砖时对页岩原料化学性能的要求生产页岩烧结砖时,要求制砖原料中SiO2的含量为55%~70%,Al203的含量为10%~20%,Fe2O3的含量为2%—10%,GaO含量<15%,MgO含量<3%,SO3含量越小越好,K+、Na+等低熔点含量要适量。
特别应该注意的是当页岩中石灰质矿物的粒度小于0.51mm时,其含量可以达到20%左右,而当石灰质矿物的粒度大于0.5mm时,其含量应小于2%。
用页岩原料生产烧结砖时,如果主要成分在制砖要求含量的范围以内,则会使生产较顺利的进,如果某种成分超出了原料的要求范围,就要对烧成过程进行相应的调整。
如原料中大颗粒SiO2含量多时,一方面将增加制品的耐火度,提高制品的烧成温度,干燥收缩小、干燥敏感性低起到瘠化剂的作用。
另一方面,由于SiO2在烧成过程中要进行晶型转换,使其体积发生变化,如果控制不好,会造成制晶缺陷,降低制品的力学强度,特别是抗折强度。
可是小颗粒的SiO2易于熔融,使制品结构均匀、密实,当原料中SiO2含量大于75%时,对制品的烧成过程是不利的。
如果含量超过80%,烧成后制品的体积不但不收缩,反而发生膨胀,使抗折强度大大降低。
与此相反,当原料中SiO2含量小于于50%时,则制品抗冻性能很差。
Al2O3是耐火度很高的氧化物,它是砖瓦产品中必不可少的组分,它赋予制品一定的力学强度,当原料中Al2O3的含量小于10%时,烧成制品的力学强度较低,提高原料中Al2O3,的含量,可使制品的力学强度增加。
但烧成温度也将随之升高,燃料消耗量增大。
Fe2O3在砖瓦产品的烧成过程中起到几方面的作用:①它是一种着色剂,能使制品颜色发生变化,当窑内为氧化气氛时,铁是以高价形式存在,制品呈红色,当窑内为还原性气氛时,铁是以低价形式存在,制品呈黑色或青蓝色;②在还原性气氛中,以低价形式存在的铁,是一种强有力的助熔剂,能降低原料的耐火度;③大颗粒的铁氧化物在制品烧成中会出现褐色或黑色斑点。
CaO虽然是一种助熔剂,但它不利于制品烧成,表现在:①含量过高时会缩小原料的烧成温度范围,给烧成带来困难;②会与含铁的矿物化合,使制品的红色得到漂白,而变为黄色或者浅黄色;③大颗粒的CaO存在于烧成后的制品中,会产生石灰“爆裂”,影响制品强度,甚至使制品失去使用功能。
所以,原料中CaO 含量越低越好,如果含量高,则应将其破碎350.5mm以下,烧成时,应适当提高烧成温度,让CaO与其他组分充分结合,达到“死”烧的目的。
MgO虽然起助熔作用,但如果它与SO3结合。
会产生MgSO4,MgSO4却是有害于制品的,会使制品泛白霜、体积膨胀,破坏其结构,降低强度。
Na+、K+化合物在烧成过程中主要起助熔作用,并能赋予制品强度。
当我们对自己生产所用的原料有了全面、准确的认识后,就可根据各组分含量的多少,对烧成过程进行准确的控制,根据SiO2晶型转化、发生体积膨胀的规律,控制烧成的升温速度和冷却的降温速度。
当SiO2颗粒较大,含量较高时,应适当提高烧成温度,当SiO2颗粒较小,含量较低时,可适当降低烧成温度。
根据原料中Al2O3含量的高低,确定制品的烧成温度,为Al2O3与其他组分的结合,提供必要和充分的烧成条件。
当Al2O3含量较高时,采用较高的烧成温度,当Al2O3含量较低时,采用适宜的烧成温度,按照GaO含量的多少,制定制品的烧成温度范围。
当CaO含量高时,烧成温度范围要小一些,应注意烧成温度的波动范围不要太大,否则会出现欠火砖,或者过火砖。
6、哪些页岩可以生产烧结砖到底什么样的页岩可以生产烧结砖?从上面的分析可以看出,只有符合物理和化学两种性能要求的原料,才能生产出合格的烧结砖。
当页岩的物理性能符合塑性指数为7%-15%,干燥线收缩在3%-8%,烧成线收缩的变化范围为2%-5%,干燥敏感性系数要求的范围是0%-1.5%,烧成温度范围的要求>50℃,普氏硬度系数小于4,就能满足生产时对其物理陛能的要求。
当页岩石的化学性能符合SiO2的含量为55%~70%,从Al2O3的含量为10%~20%,Fe2O3的含量为2%~10%,CaO的含量<15%,MgO含量<3%,SO3含量越小越好,K+、Na+等低熔点含量要适量时,就能满足生产时对其化学性能的要求。
所以,同时符合物理和化学两种性能要求的页岩,就可以生产烧结砖。
烧结砖的几大主要原料基本知识烧结砖原料有很多种,如现在较常用的原料有:页岩、煤矸石、粉煤灰、尾矿、淤泥、粘土等,均作为新墙材烧结原料,那么要想深层次对原料的了解,掌握的技术重点,都要从它的物理性能、化学原理去认识它。
粘土作为一种最原始的烧结原料虽然在历史上起了非常大的作用,人们对它的特性也最为了解,但随着社会的发展必将退出烧结工业的历史舞台。
我们谈一下现在烧结行业的三大原料:煤矸石、粉煤杰、页岩。
1.煤矸石是煤矿的工业废料,排量很大,一般为煤贮量的15~20%。
例如一个年产100万吨的煤矿,每年排出矸石量约为15~20万吨,那么这种数量可供一个年产8000万块标砖使用量。
用煤矸石做原料制砖,其发热量除能满足本身烧结的需要外,一般可利用其余热干燥砖坯及加热锅炉使用等,大大节约热原用煤。
在这是重点要提示我国各地矸石的物理化学性能差别很大。
煤矸石的种类也很多,如碳质矸石,泥质矸石,砂岩质矸石,又有多年风化的陈矸石和新矸石;从颜色上分白矸、灰矸、黑矸、红矸和绿矸,它的硬度也不同,有的硬度(f)2~3,有的硬度为(f)4~5。
发热量也高低不一,少的每公斤有200多千卡,多的达1000~2500千卡,粉碎后塑性指数低的5~7,高的可达18左右,自然含水率低的4~5%,高的达20%。
(煤矸石)2.什么叫粉煤灰,从煤粉炉烟气中收集的灰分称为粉煤灰。
它是火力电厂等燃煤粉炉排的废料,堆放这些工业废料,需要占地,严重影响环境卫生,粉煤灰颗粒小(一般80微米方孔筛筛余量小于8%),利用它掺和制砖可以减少破碎工序,节省劳力,是制砖的一种好原料。
粉煤灰的化学成份,基本上接近制砖的粘土成份,它含的氧化铝和氧化镁的含量略高,它的具体成分随原煤种类有很大关系,变化较大。
粉煤灰有不同的排出方式,一般分为湿排和干排两种。
湿排的粉煤灰必须经过脱水处理,将水份降低到25%以下,然后才能使用,各地粉煤灰的发热量很不一样,一般在1000千卡/公斤以下,较差的只有200~300千卡/公斤。
粉煤灰的颗粒可分为粗、中、细三类,粗灰经4900孔筛余量在40%以上;中灰经4900孔筛余量在20%~40%;细灰经4900孔筛余量为20%以下。