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过渡相煤系泥页岩纳米级孔隙结构非均质性表征及主控因素
——以淮南煤田二叠系为例

2018-08-01邵春景屈争辉尹宏伟左兆喜余可龙

地球科学与环境学报 2018年4期

邵春景,屈争辉,尹宏伟*,左兆喜,余 坤,余可龙

(1.南京大学 地球科学与工程学院,江苏 南京 210023; 2.中国矿业大学 资源与地球科学学院,江苏 徐州 221116; 3.中国科学院大学 地球与行星科学学院,北京 100049)

0 引 言

中国海陆过渡相煤系页岩气储层广泛发育,可采资源量为(2.20~8.97)×1012m3[1],近年来相继在鄂尔多斯盆地、四川盆地、南华北盆地石炭系—二叠系获得工业气流[1-3]。相比于海相页岩气储层有机质丰度高、含气量高、主要发育粒间孔和有机质孔等地质特征,以及陆相页岩气储层有机质丰度较高、含气量低、主要发育无机质孔等地质特征[1],海陆过渡相煤系页岩气储层沉积环境复杂,岩性变化大,物质成分迥异,不同物质成分导致孔隙发育类型以基质孔隙(黏土矿物晶间孔、粒间孔、溶蚀孔等)为主,有机质孔少见,尺度多为纳米级,孔隙结构非均质性极强[1-2]。这种极强的微观非均质性影响着储集空间类型和分布、气体赋存方式及释放能力等页岩储层物性的关键参数[2,4-6]。

当前,国内外学者主要采用图像形貌观察法(如扫描电镜、透射电镜及三维微纳米成像X射线CT等高分辨率观测设备)实现页岩孔隙结构的定性表征[7-9];通过低压气体吸附、高压压汞、核磁共振和中子小角散射等方法定量研究孔隙结构、孔径分布、孔隙体积和比表面积等参数[8-11];借助扫描电镜定性观察、统计学参数和分形特征等展开孔隙结构非均质性方面研究[3,5-6]。其中,扫描电镜因停留在定性观察而可靠性较差;统计学参数主要有孔隙面孔率、孔隙曲折度、相对偏差、变异系数等[5,12];……

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