解德录,郭英海,赵迪斐

(1.中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州 221116;2.中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州 221116)

基于低温氮实验的页岩吸附孔分形特征

解德录1,2,郭英海1,2,赵迪斐1,2

(1.中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州 221116;2.中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州 221116)

以低温氮吸附实验数据为基础,分析了重庆綦江观音桥剖面下志留统龙马溪组页岩样品吸附孔的吸附特征,采用FHH分形模型,计算了吸附孔分维值D,定量研究了分维值对页岩孔隙参数的变化规律。结果表明:脱附支得到的孔径分布曲线呈双优势峰,其中3.2～3.8 nm为假峰,页岩储层孔隙富含0.4～0.8 nm的微孔且分布集中,2～25 nm的中孔分布相对均匀。页岩吸附孔分形特征明显,分维值介于2.760～2.879,分维值与平均孔直径、孔隙体积呈较好的负相关,与埋深呈弱的正相关,而与比表面积无直接关系。

低温氮;页岩;吸附孔;吸附特征;FHH分形模型

目前,国内页岩气的研究热点重点集中在与开发工艺密切相关的领域,而对引起页岩气渗流的基础如吸附和解吸附研究不足[1]。吸附孔作为页岩储层一种重要赋存空间,并通过影响页岩气的吸附、解吸等特征,进而影响页岩的含气量甚至开采过程。

对储层吸附特征的研究,目前研究手段包括核磁共振、小角度X射线散射法、压汞法、低温氮吸附法以及高分辨率透射电镜法等方法[2]。由于页岩储层孔隙的复杂性,常规欧氏几何理论描述孔隙结构存在着瓶颈,因此后来提出了分形几何学。……