Nano Energy Journal-Cover-Design-Service (FIB/HIM)

 Nano Energy

5 January 2020

Nanoporenstruktur und nanomechanische Eigenschaften von organisch-reichem terrestrischem Schiefer: Ein Einblick in technische Probleme bei der Kohlenwasserstoffproduktion

Tianhao Wu^a,1, Junliang Zhao^a, Wei Zhang^a, Dongxiao Zhang^b,*

10.1016/j.nanoen.2019.104426

Die einzigartigen mikroskopischen Eigenschaften von terrestrischem Schiefer und ihre Auswirkungen auf die Öl- und Gasförderung werden demonstriert. Die ultrahochauflösende Bildgebung wird auf der Grundlage eines hochmodernen fokussierten Ionenstrahl- und Heliumionenmikroskopsystems (FIB/HIM) durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Nanoporenstruktur und -konnektivität in terrestrischem Schiefer eine erhebliche Anisotropie und Heterogenität aufweist. Landschiefer weist viel weniger Mikro- und Mesoporen auf als erfolgreich entwickelte Meeresschiefer, was der Hauptgrund für die extrem geringe Durchlässigkeit bei ersteren ist. Bei der quasi-statischen Eindringung und Modulkartierung auf Basis eines Nanoindenters wird eine erhebliche Modulreduzierung aufgrund der Wasseraufnahme festgestellt, was einen direkten mikroskopischen Beweis für die Unwirksamkeit der hydraulischen Frakturierung in terrestrischem Schiefer liefert. Die Ressourcen im terrestrischen Schiefer haben das Potenzial, gewinnbringend erschlossen zu werden.