Research on the micro-pore structure and multiscale fractal characteristics of shale under supercritical CO2 action: A case study of the Chang 73 submember in the Ordos Basin, China
Notice bibliographique
Résumé
To elucidate the mechanism of supercritical CO 2 (ScCO 2 ) on the microporous structure of shale, this study focuses on the Chang 7 3 submember of the Yanchang Formation in the Ordos Basin. Utilizing a combination of organic geochemical and mineral composition analyses, low-temperature gas (CO 2 and N 2 ) adsorption experiments and nuclear magnetic resonance (NMR) scanning methods are employed—combined with multiscale fractal theory—the research comprehensively analyze the changes in shale microporous structure and its fractal characteristics under ScCO 2 treatment. The results show that after ScCO 2 treatment, the total organic carbon (TOC) content of the shale samples decreases, the quartz content increases, while the contents of clay minerals and feldspar decrease. Notably, TOC and mineral components are more sensitive to pressure changes compared to temperature variations. Additionally, shale pores are mainly distributed in the micropore (0–2 nm) and mesopore (2–50 nm) ranges, contributing significantly to the specific surface area, while macropores (>50 nm), though fewer, considerably contribute to the total pore volume. Following ScCO 2 treatment, the total specific surface area of shale samples decreases, whereas total pore volume, average pore diameter, and effective porosity increase. Specifically, total specific surface area and average pore diameter are more sensitive to temperature, while total pore volume and effective porosity are more influenced by pressure. The shale pores exhibit multi-scale fractal characteristics, with micropores displaying higher fractal dimensions than meso- and macropores. After ScCO 2 treatment, fractal dimensions at all scales decline, indicating an improvement in the complexity of the shale pore structure. A significant positive correlation exists between the fractal dimension of micropores and TOC content, whereas meso- and macropore fractal dimensions have a stronger correlation with quartz and clay mineral content. These findings indicate that changes in shale mineral characteristics are intrinsic factors affecting microporous structure, while ScCO 2 treatment conditions are important external factors. The interaction of both determines the evolution of shale pore structures, providing a valuable scientific basis and practical guidance for the optimal selection of carbon capture, utilization, and storage (CCUS) target layers.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».