页岩气实验室

更新时间:2022-09-17   来源:


分析实验室/仪器介绍模板

实验室概况 | 仪器概况 | 仪器性能指标及分析须知  | 支撑产出 |  实验室成员  

1. 实验室概况

      页岩气实验室目前拥有ISOSORP-HP III Static磁悬浮天平高压等温吸附仪,拥有ASAP2020比表面积测定仪、AUTO Pore 9500全自动压汞仪、SPEC核磁共振岩样分析仪PorePDP-200覆压孔隙度渗透率测量仪套)仪器设备。可以对地质样品(页岩、泥岩、砂岩、煤、单矿物等)、人工合成样品的0.35nm至微米级孔隙进行分析测定,对样品孔隙体积、比表面积、孔径分布、孔隙度、渗透率等参数进行定量评价对地质样品和人工合成样品在0-70MPa压力范围内特定气体(甲烷、氮气、超临界二氧化碳)的吸附性能进行定量评价。

2. 仪器信息

仪器1.

页岩气实验室

仪器名称

磁悬浮天平高压气体吸附仪(资产编号:20170504;价值:353.51万元)

仪器型号

ISOSORP-HP III Static

仪器生产商

德国Rubotherm公司

所属部门

油气资源研究中心

放置地点

油气中心楼212

技术负责人

姓名:李靖           Email:lj1926@lzb.ac.cn

联系人

姓名:李靖      Email: lj1926@lzb.ac.cn     Tel: 0931-4960891

备注

    

 

仪器2.

页岩气实验室

仪器名称

比表面积测定仪(资产编号:2013156;价值:50.05万元)

仪器型号

ASAP 2020 HD88

仪器生产商

美国Micromeritics公司

所属部门

油气资源研究中心

放置地点

油气中心楼212

技术负责人

姓名:李靖           Email:lj1926@lzb.ac.cn

联系人

姓名:李靖      Email: lj1926@lzb.ac.cn     Tel: 0931-4960891

备注

    

 

仪器3

页岩气实验室

仪器名称

全自动压汞仪(资产编号:2013157;价值:52.87万元)

仪器型号

AutoPore Ⅳ

仪器生产商

美国Micromeritics公司

所属部门

油气资源研究中心

放置地点

油气中心楼212

技术负责人

姓名:李靖           Email:lj1926@lzb.ac.cn

联系人

姓名:李靖      Email: lj1926@lzb.ac.cn     Tel: 0931-4960891

备注

    

 

仪器4

页岩气实验室

仪器名称

覆压孔隙度渗透率测量仪(资产编号:20180909;价值:177.71万元)

仪器型号

PorePDP-200

仪器生产商

美国岩心公司

所属部门

油气资源研究中心

放置地点

油气中心楼212

技术负责人

姓名:李靖           Email:lj1926@lzb.ac.cn

联系人

姓名:李靖      Email: lj1926@lzb.ac.cn     Tel: 0931-4960891

备注

    

 

仪器5

页岩气实验室

仪器名称

核磁共振岩心分析仪(资产编号:201462;价值:55万元)

仪器型号

SPEC-PMR

仪器生产商

北京斯派克公司

所属部门

油气资源研究中心

放置地点

油气中心楼212

技术负责人

姓名:李靖           Email:lj1926@lzb.ac.cn

联系人

姓名:李靖      Email: lj1926@lzb.ac.cn     Tel: 0931-4960891

备注

    

 

3. 仪器主要性能指标及分析须知

 

 

磁悬浮天平高压气体吸附仪主要性能指标

性能指标

仪器可测压力范围为0-70Mpa;温度范围为-20-200℃;可测吸附气体有CH4N2、超临界CO2等。

主要应用

通过测定样品在特定温、压条件下气体吸附前后的重量变化,定量评价样品的气体吸附性能,具有测定压力上限高、可测腐蚀性气体的特点。可对页岩在7000米深度以内的地质条件下对于特定气体的吸附能力进行定量评价。

分析须知

测试样品通常应为粉末状态,页岩样品适用粒度为40~60目,分析用样品量宜不少于20克。含油样品宜先洗油。

服务费收取

0~35MPa甲烷气体吸附测试,8000/件

0~65MPa甲烷气体吸附测试,10000/件

超临界二氧化碳吸附测试,15000/件

其它气体测试费用面议。

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例如:样品委托单

 

 

比表面积测定仪主要性能指标

性能指标

测试介质为氮气、二氧化碳等,测试压力范围1×10-9-0.1MPa。

主要应用

利用低温气体吸附受孔隙特征影响的原理,对样品中的微孔(<2nm)、中孔(2-50nm)和部分宏孔(<300nm)特征进行分析,对其比表面积、孔隙体积、孔径分布进行定量评价,是目前国际上通用的页岩样品微孔-中孔特征定量评价方法。

分析须知

测试样品通常应为粉末状态,页岩样品适用粒度为40~60目,分析用样品量宜不少于3克。含油样品宜先洗油。

服务费收取

比表面积测定,400/件

氮气吸附中孔测试,800/件

氮气吸附中孔微孔测试,1500/件

二氧化碳吸附微孔测试,800/件

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例如:样品委托单

 

 

全自动压汞仪主要性能指标

性能指标

配有1个高压站与2个低压站; 3种膨胀计可测25mm直径岩心或粉末样品;低压站压力范围 1.38KPa-310KPa,高压站最高压力至 228MPa。

主要应用

利用汞金属不润湿的液体特性,通过常压至高压条件下的压汞、退汞曲线,对地质样品的纳米级—微米级孔隙特征进行分析,对总孔隙度进行定量评价,是岩石样品孔隙特征的传统测定方法。

分析须知

测试样品应为25×25mm标准岩心柱。含油样品应先洗油。

服务费收取

高压压汞测试,1800/件

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例如:样品委托单

 

 

覆压孔隙度渗透率测量仪主要性能指标

性能指标

配有孔隙度测量和渗透率测量两个模块,孔隙度测量范围为0.01-40%,渗透率测量范围为0.00001-10md,覆载压力范围0-70MPa

主要应用

该仪器按照美国石油学会岩石孔隙度渗透率测量标准API RP-40设计,利用氦气的无吸附性测定样品孔隙度,利用气体脉冲衰减法测定样品的渗透率,是国际通用的岩石孔隙度、渗透率测量装置。可在模拟0-3000米埋深的覆压条件(覆压0-70MPa)下,测定页岩、致密砂岩等低孔渗样品的孔隙度、渗透率。

分析须知

测试样品应为直径25mm,端面平整、无缺口的岩心柱。含油样品应先洗油。

服务费收取

常压孔隙度测试,300/件

覆压孔隙度测试,600/件

覆压渗透率测试,800/件

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例如:样品委托单

 

 

核磁共振岩心分析仪主要性能指标

性能指标

磁场强度 700Gauss (对应氢质子共振频率 8MHz);具有梯度磁场,梯度强度 130mT/m; 配有25.4mm 核磁共振探头,适用于1英寸实验室标准岩心的分析;脉冲精度100ns,最短脉冲350ns,最长脉冲1000us。

主要应用

利用氢原子核磁共振现象,对饱和水处理后岩心样品中的氢原子量进行测定,对岩心样品的孔隙特征进行定量评价。该仪器的优点是快速测定,并对岩心样品无损害,样品可回收做其他测试。

分析须知

测试样品应为直径25mm标准岩心柱,洗油、饱和水、离心等岩心的不同状态需送样人自行制备。

服务费收取

岩心低场强核磁共振分析,400/件

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例如:样品委托单


4.实验室/平台支撑产出

1. Jing Li, Liangliang Liu, Bingkun Meng, Yaoyu Li, Shixin Zhou*, Wenjun Pang. Comparative Study on the Primary Control Factors of Nanopores in Transitional and Deep Marine Shale in the Southeastern Sichuan Basin, China. Energy & Fuels, 2023, 37(10): 7161-7172.

2. Zexiang Sun, Pengpeng Li, Shixin Zhou. A laboratory observation for gases transport in shale nanochannels: Helium, nitrogen, methane, and helium-methane mixture. Chemical Engineering Journal, 2023, 472, 144939.

3. Wei Wang, Leiping Shi, Hanyu Wu, Zhe Ding, Ping Li, Jianjun Liang, Qiaohui Fan*, Interactions between micaceous minerals weathering and cesium adsorption. Water Research, 2023, 238(30), 119918.

4. Yongchao Wang, Pengpeng Li, Zihui Feng, Hongmei Shao, Zhongwei Jia, Yanqing Xia, Jing Li, Zhen Wang. Geochemical characteristics of shales from the first member of Qingshankou Formation in Gulong Sag, Songliao Basin, China: Implication for mechanism of organic matter enrichment. Marine and Petroleum Geology, 2023: 106142.

5. Longmiao Yuan, Yingqin Wu*, Qiaohui Fan*, Ping Li, Jianjun Liang, Yan hong Liu , Rong Ma,Ruijie Li, LeiPing Shi. Influence mechanism of organic matter and low-molecular-weight organic acids on the interaction between minerals and PAHs. Science of the total environment. 2023, 862: 160872.

6. Zheng-yang E, Jian-jun Liang, Ya-qiong Dong, Qian Chao, Ping Li, Qiao-hui Fan*, Different photoreduction processes of Cr (VI) on cellulose-rich and lignin-rich biochar, Environmental Research, 2023, 116819.

7. Jing Li, Pengpeng Li, Shixin Zhou, Zexiang Sun, Bingkun Meng, Yaoyu Li. Competitive adsorption of methane and ethane on organic-rich shale at pressure up to 30 MPa: Experimental results and geological implications. Chemical Engineering Journal, 2022, 444: 136617.

8. Jing Li, Shixin Zhou, Deliang Fu, Kefei Chen, Chen Zhang, Zexiang Sun, Pengpeng Li. Quantitative gas-in-place comparison of original and bitumenfree lacustrine shale. Acta Geologica Sinica (English Edition), 2022, 96(2): 559-570.

9. Dongjun Song, Jincai Tuo, Shuang Dai, Chenjun Wu, Lina Sun, Mingfeng Zhang, Long Su. New insights into the role of system sealing capacity in shale evolution under conditions analogous to geology: Implications for nanopore evolution. Marine and Petroleum Geology, 2022, 143: 105831.

10. Dongjun Song, Chenjun Wu, Jincai Tuo. Relationships between Organic Structure Carbonization and Organic Pore Destruction at the Overmatured Stage: Implications for the Fate of Organic Pores in Marine Shales. Energy & Fuels, 2022, 36(13): 6906-6921.

11. Jing-jing Wang, Ping Li,* Yun Wang, Zi-yi Liu, Dong-qi Wang, Jian-jun Liang, Qiao-hui Fan*, New Strategy for the Persistent Photocatalytic Reduction of U(VI): Utilization and Storage of Solar Energy in K+ and Cyano Co-Decorated Poly(Heptazine Imide), Advanced Science, 2022, 2205542.

12. Jing Li, Pengpeng Li, Shixin Zhou, Bingkun Meng, Zexiang Sun, Xiaodong Zhang. Opposite Contributions of Types I and II Organic Matter to Nanoporosity in Lacustrine Shale. Natural Resources Research, 2021, 30: 4843-4859.

13. Pengpeng Li, Shixin Zhou, Xiaodong Zhang, Jing Li, Meimei Liu, Kefei Chen, Chen Zhang, Zexiang Sun, Bingkun Meng. Distributions and evolution model of water-soluble organic acids for coals with different thermal maturations. Fuel, 2021, 283: 118863

14. Ping Li, Yun Wang, Jingjing Wang, Liang Dong, Wentao Zhang, Zhuanhong Lu, Jianjun Liang, Duoqiang Pan, Qiaohui Fan, Carboxyl groups on g-C3N4 for boosting the photocatalytic U(VI) reduction in the presence of carbonates, Chemical Engineering Journal, 2021, 414: 128810.

15. Zhiming Wang, Shuo Zhang, Xiaodong Zhang, Pengpeng Li, Jing Li*. Effect of microstructure and chemical composition of coal on methane adsorption, Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2020, 82: 103507.

16. Pengpeng Li, Shixin Zhou, Xiaodong Zhang, Jing Li*, Shuo Zhang, Anqi Hou, Chen Guo. Analysis on correlation between nanopores and coal compositions during thermal maturation process. Marine and Petroleum Geology, 2020, 121: 104608.

17. Yu Ma, Haitao Wang, Weimin Wang, Shixin Zhou, Yao Ding, Jinli Pan, Deliang Fu, Jing Li. The application of Nuclear Magnetic Resonance T1-T2 maps in the research of sedimentary organic matter: A case study of immature shale with type kerogen. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2020, 194(7): 107447.

18. Jingjing Wang, Yun Wang, Wei Wang, Zhe Ding, Rongyue Geng, Ping Li?, Duoqiang Pan, Jianjun Liang, Haibo Qin, Qiaohui Fan?, Tunable mesoporous g-C3N4 nanosheets as a metal-free catalyst for enhanced visible-light-driven photocatalytic reduction of U(VI), Chemical Engineering Journal, 2020, 383: 123193.

19. Wei Wang, Zhe Ding, Yun Wang, Rongyue Geng, Wentao Zhang, Jingjing Wang, Jianun Liang, Ping Li, Qiaohui Fan*, Transport behaviors of Cs+ in granite porous media: Effects of mineral composition, HA, and coexisting cations, Chemosphere, 2020, 268:129341.

20. Zexiang Sun, Shixin Zhou, Jing Li, Kefei Chen, Chen Zhang, Yuhong Zhang, Pengpeng Li. Laboratory Research on Gas Transport in Shale Nanopores Considering the Stress Effect and Slippage Effect. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2020, 125: e2019JB018256.

 
5.  实验室人员  

李靖  研究员/博士(博士生导师)

通讯地址:甘肃省兰州市城关区东岗西路382             

话:0931-4960891     

E-mail: lj1926@lzb.ac.cn

教育及工作经历:

2004/092008/06,山东科技大学,学士

2008/092013/06,中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心,博士

2013/072016/06,中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心,助理研究员

2016/062018/12,中国科学院西北生态环境资源研究院,助理研究员

2019/01-2024/03,中国科学院西北生态环境资源研究院,副研究员

2024/03-至今,中国科学院西北生态环境资源研究院,研究员

主要工作业绩:

主要从事非常规油气资源潜力评价、致密油气储层精细刻画、氦气富集成藏机理等方向的基础理论、关键技术研究。先后主持国家自然科学基金3项,主持/参与国家科技重大专项、国家科技部攻关项目、中国科学院先导科技专项、中国科学院稳定支持青年团队计划、中国科学院西部之光人才培养计划、甘肃省科技重大专项、甘肃省科技创新团队等项目10余项;发表科技论文60余篇,其中以第一/通讯作者在Chemical Engineering JournalFuelInternational Journal of Coal GeologyMarine and Petroleum Geology等国际权威期刊发表SCI论文17篇;获授权发明专利4,制订国家/行业标准两项。

近期代表性学术论文:

1. Jing Li, Liangliang Liu, Bingkun Meng, Yaoyu Li, Shixin Zhou*, Wenjun Pang. Comparative Study on the Primary Control Factors of Nanopores in Transitional and Deep Marine Shale in the Southeastern Sichuan Basin, China. Energy & Fuels, 2023, 37(10): 7161-7172.

2. Jing Li, Pengpeng Li, Shixin Zhou, Zexiang Sun, Bingkun Meng, Yaoyu Li. Competitive adsorption of methane and ethane on organic-rich shale at pressure up to 30 MPa: Experimental results and geological implications. Chemical Engineering Journal, 2022, 444: 136617.

3. Jing Li, Shixin Zhou, Deliang Fu, Kefei Chen, Chen Zhang, Zexiang Sun, Pengpeng Li. Quantitative gas-in-place comparison of original and bitumenfree lacustrine shale. Acta Geologica Sinica (English Edition), 2022, 96(2): 559-570.

4. Jing Li, Pengpeng Li, Shixin Zhou, Bingkun Meng, Zexiang Sun, Xiaodong Zhang. Opposite Contributions of Types I and II Organic Matter to Nanoporosity in Lacustrine Shale. Natural Resources Research, 2021, 30: 4843-4859.

5. Jing Li, Shixin Zhou, Garri Gaus, Yuanju Li, Yu Ma, Kefei Chen, Yuhong Zhang.  Characterization of methane adsorption on shale and isolated kerogen from the Sichuan Basin under pressure up to 60?MPa: Experimental results and geological implications. International Journal of Coal Geology, 2018, 189: 83-93.

.近期授权专利

1. 李靖,周世新,陈国俊,范桥辉,蒙炳坤,陆应新,李朋朋,鲁新川. 低勘探程度区氦气资源潜力地质评价方法. 发明专利,专利号:ZL202210402305.X. 授权公告日:2023.8.15

2. 李朋朋,李靖,周世新,鲁新川,刘晓鹏,赵家攀. 提取含可溶有机质的泥页岩和煤岩中水溶性有机酸的方法. 发明专利,专利号:ZL 202110318808.4. 授权公告日:2023.5.12

3. 李靖,李朋朋,周世新,鲁新川,赵家攀,侯安琪. 一种烃源岩热解和有机酸演化的拟真试验系统及试验方法. 发明专利,专利号:ZL 202110404016.9. 授权公告日:2022.5.12

4. 李靖,周世新,鲁新川,陈克非,张臣,孙泽祥,李朋朋,张玉红. 一种重量法与容积法相结合的二元气体吸附测试方法. 发明专利,专利号:ZL201811608399.6. 授权公告日:2020.12.15

 

 
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