Lewis页岩是一套沉积于白垩纪末海侵期的含砂岩、粉砂岩和富有机质页岩的浊积岩体系,从下至上划分为三段,分别为下段(以粘土和有机质含量高为特征)、中段(粉砂岩、页岩和砂岩混合物)和上段又称为Dad砂岩段(其中砂岩和绿灰色页岩含量减少),厚度可达2600英尺(Almon,2002).这套页岩的岩性特征因其在Lewis沉积盆地(Greater Green River盆地东部)的位置不同而异.研究区位于怀俄明州的Sweetwater县和Carbon县.研究数据包括大分水岭盆地的三个岩心和瓦姆塞特拱门的一个岩心,这些岩心由MorningStar合作伙伴/Southland Royalty提供.岩心包含多种岩性,包括页岩、粉砂岩和砂岩,表明Lewis页岩岩性的非均质性和复杂性.储层质量与岩性具有内在联系.因此,必须进行高分辨率储层表征,以了解这些层段,并预测储层性质和可能面临的挑战.测量和取心数据包括X射线荧光(XRF)、X射线衍射(XRD)和常规岩芯分析(RCA).将从怀俄明州保护委员会(WOGCC)获得的测井数据和由TGS捐赠的测井数据进行对比,绘制不同取心层段的综合图,并评价其内部特征和储层质量.每0.5英尺进行一次岩心描述和X射线荧光光谱(XRF)分析.根据岩性变化,在感兴趣的区域采集薄片样品和X射线衍射(XRD).利用伽马射线(GR)特征对取心层段和相邻层段的测井数据进行相关性分析.本研究的目的在于开发高分辨率储层表征方法.该分析对于理解研究区块以及减少在规划新井布置时的不确定性至关重要.虽然已有部分研究确定了 Lewis页岩某些层段的主要矿物并分析了储层质量,但没有一项是结合XRF数据的高分辨率研究,也没有任何针对水平钻井和非常规储层的研究(Thyne et al.,2003;Pasternack,2005,Sapardina,2012).连井对比有助于确定这些浊积岩储层可能存在的非均质性和可能的复杂性,如目标层段的尖灭或者粘土含量增加可能导致井筒膨胀或不稳定,甚至导致井漏或需要侧钻.此外,薄片、XRD和XRF分析也证明了这一点,这些分析结果显示了低至英寸尺度的矿物学变化,这低于测井分辨率,因而难以识别.所有层段的总体成分含量非常一致,表现为石英含量最高,其次是粘土和碳酸盐矿物.伊利石/蒙脱石膨胀粘土的存在会增加井筒问题,并且降低孔隙度和渗透率.根据Wang和Gale(2009)的观点,岩石的脆性或可断裂性受强度、岩性、结构、有效应力、温度、不同流体类型的成岩作用和总有机碳(TOC)等多种因素控制.脆性指数有助于根据岩石的矿物成分和成岩作用来量化其中的一些因素,而无需计算杨氏模量和泊松模量.根据Jarvie(2005)的研究,对脆性指数影响最大的矿物是石英(石英含量越高,脆性越高)、碳酸盐矿物、粘土以及TOC含量(这三者都会降低脆性指数).Wang和Gale(2009)也将白云石作为一种脆性矿物.然而,由于其中一些岩心无TOC数据,因此脆性指数未能计算,公式也无法应用.但根据公式原理,可以近似得出岩石的脆性程度,石英和白云石的比例越高,脆性指数就越高.在方解石百分比较高的情况下,白云石可以作为脆性矿物.白云石以颗粒和胶结物的形式存在,增加岩石的脆性,但也会降低其孔隙度和渗透率.尽管总体而言,所有取心层段中的石英、方解石、白云石以及斜长石含量较高使其特别脆弱,但也因此有利于水力压裂.
水裂解光催化制氢是一种可持续、可再生且应用前景广阔的技术,利用TiO2光催化剂将水分解为H2和O2,在对环境产生影响极小的情况下,利用阳光生产绿色、清洁的氢燃料,以满足未来能源需求.TiO2基光催化剂具有光稳定性强、富度高、效率高、无毒、成本低等优点,是光催化制氢中最有效、应用最广泛的光催化剂之一.但是,TiO2作为一种常见的光催化剂却较难应用在光催化领域,因为其带隙能量较宽,只能在紫外光下被激活,而紫外光仅占太阳光谱约2-5％,且光产生的载流子在迁移到表面分解水之前的重组率较高,从而限制了 TiO2的光催化性能.因此,本文重点分析了比表面积、粒径、煅烧温度等影响TiO2光催化活性的因素.此外,还详细介绍了利用掺杂、复合结构、染料敏化、缺陷工程等方法提高其光催化活性的方法.重要的是,通过系统研究,表明pH值、牺牲试剂、光强度、催化剂、共催化剂负载和催化剂失活等参数对TiC2基光催化制氢有很大影响.通过系统梳理这一领域的前沿研究,形成的本篇综述为设计和构建高效的TiC2基光催化剂并用于其他光催化领域提供了新的可能性.
引言 2 集团首席经济师致词 2 2020年一瞥 2 六个关键图表 4 1 一次能源 7 1.1 消费量 7 1.2 按燃料划分的消费量 9 1.3 人均消费量 12 2 碳排放 14 二氧化碳排放量 14 天然气:燃烧 16 燃烧排放的二氧化碳 18 燃烧以外的二氧化碳排放量 20 甲烷和工艺排放的二氧化碳 22 3 石油 24 3.1 储量 24 3.2 产量 28 3.3 消费量 36 3.4 价格 48 3.5 炼油 49 3.6 贸易活动 54 4 天然气 57 4.1 储量 57 4.2 产量 61 4.3 消费量 67
在页岩和致密岩层中,"子母效应"指的是已钻井(即"母井")的生产枯竭区域和相应应力变化对相邻新钻井(子井)形成的水力裂缝的几何形状、初始排水面积和后续生产动态的影响.这一现象类似于常规油藏中,当两口井的泄油面积在一定距离处相交时产生的无流动边界.但是,鉴于非常规油气具有井距更小的特点,且相邻井附近区域的压力耗损会对子井水力裂缝发育产生影响,因此,非常规开发更容易受到这种现象的影响.由于子母效应对非常规油气开发非常重要,本研究旨在首先对这种效应进行总体描述,然后根据VacaMuerta地层的实际现场数据,量化其预期的具体影响.为此,我们开发了一种方法,利用微地震、示踪剂、日产量数据和井口压力测量等现场观测数据,将裂缝和油藏模拟应用于校准基础方案模型.然后将校准后的模型与地质力学模型耦合模拟,用于预测不同开发时间的压力和应力张量剖面.通过不同的井距和完井设计,对子井进行水力压裂模拟.最后,针对不同子井的完井设计方案,建立了预期最终采收率(EUR)对井距和母井生产时间的影响,并与之前的现场观测数据进行对比和分析.研究结果表明,子母效应是由初始排水面积的变化、应力大小和方向的变化共同产生的,这两者都取决于母井的压力衰竭情况.此外,研究结果还揭示了井距、母井的生产时间、母井和子井的完井设计等因素对子母效应的显著影响以及对子井EUR的影响程度.
页岩储层天然气产量的增加引发了人们对温室气体排放量增加的担忧.因此,大大小小的专业公司和服务公司都在积极支持推动"净零"碳排放.碳捕集、利用与封存(CCUS)在这些公司实现净零排放的目标中发挥着重要作用.二氧化碳封存是捕集和储存来自工业和能源相关产业排放出的二氧化碳的过程.大多数二氧化碳被建议封存在含盐水层、煤层和枯竭的储层中,而在页岩储层中对二氧化碳进行封存可能会成为减少环境足迹和提高天然气产量的另一个不错的选择.与将二氧化碳封存到煤层气储层中类似,页岩中的流体流动机制也包括解吸、扩散和达西定律.本文将从技术和经济角度讨论二氧化碳封存对页岩储层的影响.储层模拟用于评估页岩中可储存的二氧化碳量、注入页岩时二氧化碳减少的效果,以及利用二氧化碳提高页岩气采收率的机会.最后进行了经济分析,以评估在页岩中进行此类项目的经济效益.
