页岩气析出过程中甲烷稳定碳同位素分馏机制及地球化学涵义

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41802149
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    马勇
  • 依托单位：
    中国石油大学（北京）
  • 学科分类：
    D0207.石油天然气地质学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Exploration experiences have showed that during the precipitation and emission of shale gas, the methane stable carbon isotope would appear enormous fractionations, but there is no good explanation to mechanism of this phenomenon currently. It’s generally considered that the isotopes composition of shale gas is fractionated both by adsorption and desorption as well as diffusion. Many scientists have made researches on the diffusive fractionation, but few people pay attention to the fractionation determined by adsorption and desorption. This project is going to use the magnetic suspension balance high pressure and isothermal adsorption instrument which is based on gravimetric method, to precisely characterize the isotope fractionation caused by the adsorption and desorption through step depressurization, and establish the correlation between methane isotope fractionation and the pressure. Based on that we will build the isotope fractionation model which is controlled both by adsorption and desorption as well as diffusion, and then calibrate the model with experimental data. This project is great significant for understanding the mechanism of methane isotope fractionation, rebuilding the beginning accumulation status of shale gas and studying the changes in proportions of free gas and adsorption gas based on the new isotope fractionation model.
页岩气勘探实践表明页岩气析出过程中会出现巨大的甲烷稳定碳同位素分馏效应，而目前对于这种同位素分馏机理的认识尚不完善。现普遍认为页岩气析出过程中的同位素分馏受吸附-解吸和扩散两种作用综合控制，但是这两种作用对同位素分馏的贡献仍存在较大的争议。目前，科学界对扩散作用造成的同位素分馏已经有了相对清晰的认识，而对吸附-解吸过程造成的甲烷稳定碳同位素分馏的定量研究尚未开展。本项目采用磁悬浮天平重量法高压等温吸附仪，通过对高压下饱和吸附的页岩样品逐级降压，精确表征页岩气吸附-解吸过程中产生的甲烷碳同位素分馏效应，并测定甲烷碳同位素的吸附系数。最后建立页岩气吸附-解吸和扩散过程中的同位素分馏模型，并利用页岩气现场解吸实验数据进行标定。本项研究对阐明页岩气析出过程中甲烷稳定碳同位素的分馏机制，从而基于同位素分馏模型确定页岩气赋存状态及析出过程中吸附气和游离气比例的变化具有重要意义。

结项摘要

页岩气勘探实践表明页岩气析出过程中会出现巨大的甲烷稳定碳同位素分馏效应，而目前对于这种同位素分馏机理的认识尚不完善。现普遍认为页岩气析出过程中的同位素分馏受吸附-解吸和扩散两种作用综合控制，但是这两种作用对同位素分馏的贡献仍存在较大的争议。目前，科学界对扩散作用造成的同位素分馏已经有了相对清晰的认识，而对吸附-解吸过程造成的甲烷稳定碳同位素分馏的定量研究尚未开展。针对上述科学问题，本项目开展了上扬子东部下古生界两套页岩气的现场解吸实验，揭示了两套页岩解吸行为及解吸过程中气体组分和同位素组成的变化规律；在此基础上，开展了页岩气吸附-解吸实验，研究吸附-解吸过程中甲烷碳同位素的分馏特征，揭示了吸附-解吸过程中甲烷同位素分馏规律及与温度的关系；建立了一种吸附气体同位素分馏数据测量方法，根据页岩气析出过程中同位素模型，可以预测页岩气析出过程中吸/游比的相对变化。研究结果表明，现场解吸实验表明甲烷碳同位素随解吸过程逐渐变重，其中甲烷碳同位素平均分馏幅度为17.6‰。在等温吸附-解吸实验中收集解析气体碳同位素分馏幅度可达1.4‰，模拟计算显示纯吸附-解吸作用能造成的甲烷碳同位素变重幅度可达到8.5‰。综合扩散和吸附/解吸作用过程中产生的同位素分馏效应，运用双孔隙气体流动模型对页岩气析出过程中同位素分馏数值模拟结果表明，吸附-解吸过程产生中的碳同位素分馏对于整个页岩气析出过程中的同位素分馏效应不可忽视。页岩气开采早期以产出游离气为主，储层原位气体赋存状态以吸附气为主；双孔隙流动模型恢复的不同层位的吸附气/游离气随解吸时间中的占比有所不同。温度、地层压力系数、脆性矿物含量、解吸气含量与甲烷稳定碳同位素值分馏变重幅度呈正相关，粘土矿物含量越高甲烷碳同位素分馏变重幅度越低；研究页岩气解析过程中甲烷稳定碳同位素分馏规律及机理，对于运用甲烷稳定碳同位素分馏精确恢复页岩气含气量、确定页岩气所处产出阶段具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Shale gas desorption behavior and carbon isotopic variations of gases from canister desorption of two sets of gas shales in south China
南方两套含气页岩页岩气解吸行为及碳同位素变化
  • DOI：
    10.1016/j.marpetgeo.2019.104127
  • 发表时间：
    2020-03
  • 期刊：
    Marine and Petroleum Geology
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Ma Yong;Zhong Ningning;Yao Lipeng;Huang Haiping;Larter Steve;Jiao Weiwei
  • 通讯作者：
    Jiao Weiwei
Possible pore structure deformation effects on the shale gas enrichment: An example from the Lower Cambrian shales of the Eastern Upper Yangtze Platform, South China
孔隙结构变形对页岩气富集的可能影响——以华南上扬子地台东部下寒武统页岩为例
  • DOI：
    10.1016/j.coal.2019.103349
  • 发表时间：
    2020-01-02
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF COAL GEOLOGY
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Ma, Yong;Ardakani, Omid H.;Zhang, Cong
  • 通讯作者：
    Zhang, Cong
致密砂岩微米级孔隙网络系统石油驱替实验三维在线模拟
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    石油实验地质
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马勇;曾溅辉;冯枭
  • 通讯作者：
    冯枭

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

道路环境对驾驶人眼动行为影响的试验研究
  • DOI：
    10.16097/j.cnki.1009-6744.2015.03.014
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    交通运输系统工程与信息
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马勇;付锐;孟妮;郭应时;袁伟
  • 通讯作者：
    袁伟
骨质疏松症中医证型现代化研究思路探索
  • DOI：
    10.3969/j.issn.1006-7108.2020.03.031
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中国骨质疏松杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    尹恒;苏秋菊;王建伟;马勇
  • 通讯作者：
    马勇
基于MRI的临床分型及手术入路选择治疗内侧半月板囊肿的效果
  • DOI：
    10.16038/j.1000-6710.2021.10.008
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    中国运动医学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孟庆阳;马勇;史尉利;敖英芳
  • 通讯作者：
    敖英芳
数据挖掘支持下的网络热点事件地理可视化研究
  • DOI：
    10.16186/j.cnki.1673-9787.2016.05.011
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    河南理工大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    葛小三;付魁;程钢;马勇;孙玉祥
  • 通讯作者：
    孙玉祥
基于驾驶人分心影响程度的驾驶分心任务评级
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    交通信息与安全
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马勇;付锐;袁钰;周晓桐
  • 通讯作者：
    周晓桐

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码