孙 宁

(中煤地质集团有限公司，北京 100040)

0 引言

页岩气是一种生成并储集于富有机质泥页岩层系内，以吸附态及游离态为主要赋存方式，源、储一体的非常规能源[1-2]。页岩之所以能够作为储层，是因为其中大量发育有纳米级-微米级的孔隙和裂缝系统。孔隙与孔隙之间、孔隙与裂缝之间以及裂缝与裂缝之间的相互联通共同控制着烃类气体在页岩储层中的富集和运移[3-4]。孔隙大小决定了气体存在的状态：在较大的孔隙中页岩气主要以游离态储集在孔隙裂缝中，而在较小的孔隙中页岩气通常以吸附状态为主[5]。前人的研究表明，页岩中发育有大量的纳米-微米级孔隙和微裂缝，且孔隙以2～50nm的中孔为主[6-8]。有机质丰度、有机质成熟度、黏土矿物的种类和含量影响着页岩孔隙的发育。高TOC含量促进了有机质孔隙的发育，而随有机质成熟度的增加有机质孔隙数量出现了先增加后降低的现象[9-11]。高黏土矿物含量增大了页岩的比表面积，但是不同种类的黏土矿物对页岩比表面积的贡献有所不同，如蒙脱石、伊蒙混层、绿泥石、高岭石和伊利石的比表面积逐渐降低，较多的孔隙数量和较大的比表面积有利于甲烷气体的富集。页岩储层作为一种非常规油气储集体，具有复杂的微观孔隙结构特征，因此对页岩储层的研究多借助实验分析技术。目前，通常利用电子显微镜、纳米CT扫描技术可以直观描述页岩的孔隙形态和结构。利用低温液氮吸附实验、高压压汞实验，核磁共振技术、常规孔隙度、渗透率实验可以定量表征页岩的比表面积、孔径分布、孔隙体积、孔隙度、渗透率等参数[12-14]。……