核地质分析测试技术用于页岩气勘探开发检测.pdf

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1、第29卷第4期世界核地质科学Vo1．29No．42012年12月WorldNuelearGeoscienceDec．2012DOI：10．3969／j．issn．1672-0636．2012．04．009核地质分析测试技术用于页岩气勘探开发检测郭冬发，刘汉彬，范光，崔建勇，李伯平，葛祥坤，夏晨光(核工业北京地质研究院，北京100029)[摘要]简要回顾了元素分析、核素分析、同位素分析、有机分析和微区分析等核地质分析测试技术，探讨了这些技术用于页岩气勘查开发检测的可能性。简述了页岩气勘查开发检测参数、方法及所需仪器设备。所述页岩气检测参数包括总有机碳含量、含气量、稳定同

2、位素(C，H，He)、热成熟度(。)、吸附等温线、孔隙度、渗透率、矿物组成、三维微结构等。[关键词]核地质分析测试技术；检测；页岩气[中图分类号]0657；P619．1[文献标志码]A[文章编号]1672—0636(2012)04-0232—09ApplicationofanalyticaltechniquesofnucleargeologyinthetestforshalegasexplorationandexploitationGUODong—fa，LIUHan—bin，FANGuang，CUIJian—yong，LIBo—ping，GEXiang—kun，XIA

3、Chen—guang(BeijingResearchInstituteofUraniumGeology，Beijing100029，China)Abstract：Inthepast50years，thenucleargeoanalysismethodsaredevelopedforanalysisofelements，nuclides，isotopes，microzoneandorganiccompounds．Thosemethodsmayalsobeappliedtothetestforshalegasexploration．Themaintestingparame

4、ters，analyticaltechniquesandtheinstrumentsforshalegasexplorationarereviewed．ThestatedparametersincludeTOC，gasstoragecontents，gascomposition，stableisotopes(C，H，He)，thermalmaturity(R。)，Langmuirisotherm，porosity，permeability，mineralcomposition，and3Dmicrostructureimaging．Keywords：analytical

5、techniqueofnucleargeology；test；shalegas在美国，页岩气作为一种非传统天然气国内页岩气勘探开发将会吸引大量资金和人能源已经进入商业化开采利用阶段，预计到员的投入，我国的页岩气勘探开发将进入高2020年，其产量将占北美天然气总量的5O％_】]。潮。因此，做好页岩气勘探开发检测服务是我国自2009年11月17日与美国签署页岩气检测机构应尽的责任和义务。核地质分析测开发倡议2以来，页岩气勘探开发进入了一个试技术经过5O多年的建设与发展，已经具备崭新的阶段。笔者预计，在未来5～10a内，了包括元素分析、核素分析、同位素分析、[收稿日期]20

6、12—06—28；[修回日期]2012—08—22[作者简介]郭冬发(1965一)，男，江西宁都人，高级工程师(研究员级)，博士生导师，主要从事核地质分析测试工作。E—mail：guodongfa@263．net第4期郭冬发，等：核地质分析测试技术用于页岩气勘探开发检测233有机分析、微区分析，包体流体分析和物性1．2核素分析技术测量等在内的各种核地质分析测试技术及仪目前，核素分析技术主要包括基于、器设备。这些技术和设备除可满足核地质分和射线等放射性物理现象为基础的分析方析测试外，经适当改良后还可用于页岩气的法，以及基于离子运动的质谱分析方法。常勘探开发检测。在回顾核

7、地质分析测试技术见放射性核素的分析方法列于表2[5]。与仪器设备的基础上，梳理出页岩气勘探开1．3同位素分析技术发需要检测的参数、方法和仪器设备，为形核地质同位素分析技术包括气体质谱成页岩气勘查开发检测能力奠定必要的技术(GMS)、热电离质谱(TIMS)和电感耦合等离基础。子体质谱分析方法。常用的核地质同位素分析方法列于表3。1核地质分析测试技术的主要构成1．4微区分析技术笔者在“铀矿地质钻探岩心样品系统分核地质微区分析技术主要包括光学显微析法”¨3]和“铀矿地质分析测试技术回顾与新镜观测、电子显微镜观测、电子探针、微区X形势下网络实验室构建”l4两