仰云峰, 腾格尔, 朱 地, 张家政, 曹高辉, 张焕旭, 申宝剑

川渝地区龙马溪组页岩孔隙结构演化研究

仰云峰1*, 腾格尔2, 朱 地3, 张家政2, 曹高辉4, 张焕旭1, 申宝剑5

(1. 苏州冠德能源科技有限公司, 江苏 苏州 215129; 2. 中国地质调查局 油气资源调查中心, 北京 100083; 3. 山东省科学院 能源研究所, 山东 济南 250014; 4. 中国科学院 力学研究所, 北京 100190; 5. 中国石化 石油勘探开发研究院 无锡石油地质研究所, 江苏 无锡 214126)

页岩储层孔隙结构是影响页岩气赋存形式和流动行为的关键因素, 有关孔隙结构演化的研究受到越来越多的关注。利用低压氮气吸附、脱附实验分析了不同成熟度龙马溪组页岩地质实际样品的孔隙结构特征。结果表明: 随着热成熟度的升高, 龙马溪组页岩氮气吸附脱附曲线迟滞环形态由H3型向H2型演变, 这说明龙马溪组页岩在成熟阶段以黏土矿物有关的狭缝形孔隙为主、有机质孔不发育的孔隙结构, 逐渐转变为过成熟阶段由狭缝形孔和圆柱形孔等不同形态和孔径的多种孔隙类型(有机质孔和矿物基质孔)所构成的具复杂网络效应的孔隙结构(墨水瓶结构)。有机质孔隙的形成与发育导致不同成熟度的龙马溪组页岩在孔隙体积、比表面积和孔径分布上存在显著的差异, 造成孔隙结构的转变。影响页岩孔隙结构的因素包括成熟度、总有机碳(TOC)含量和矿物组成, 其中TOC含量和成熟度共同控制页岩孔隙发育, TOC含量控制页岩孔隙发育程度, 成熟度决定页岩孔隙发育阶段, 矿物组成对孔隙结构的影响居次要位置。……