陆相页岩热演化过程中孔隙分形特征
本文选题:鄂尔多斯盆地 + 陆相页岩 ; 参考:《煤田地质与勘探》2017年05期
【摘要】:分形维数可定量表征储层孔隙结构的复杂性,为页岩储层评价提供思路。以热模拟获得的不同热演化阶段的鄂尔多斯盆地长7段页岩为研究对象,应用场发射扫描电镜观察了各演化阶段孔隙变化特征,并通过低温液氮吸附实验,研究各个演化阶段页岩孔隙分形特征,运用FHH模型计算页岩孔隙分形维数,探讨了分形维数与有机碳、矿物成分、孔隙结构参数的关系。研究结果表明:低成熟阶段页岩中纳米级有机质孔发育有限,随着成熟度的增加,在有机质内部开始逐渐发育孔隙,同时黏土矿物颗粒间的有机质也开始分解,出现纳米级层间孔,主要发育墨水瓶状孔和少部分的平行板状孔;孔径峰值主要在2~4 nm和40~50 nm,随着成熟度增加,上述2个孔径段的孔隙相对数量增加,分形维数依次增大,分形维数为2.592~2.717,孔隙非均质性增强。分形维数随着有机碳含量的减少而增加,而与石英、黏土矿物含量相关性不明显;随着成熟度增加,微孔和中孔比例增加,平均孔径减小,孔隙表面越复杂,比表面积和分形维数增加;分形维数与总孔隙体积、微孔体积、中孔体积具有很好的正相关性,而与大孔体积相关性较差。
[Abstract]:Fractal dimension can quantitatively characterize the complexity of reservoir pore structure and provide ideas for shale reservoir evaluation. Taking the shale of Chang7 member of Ordos Basin at different thermal evolution stages obtained by thermal simulation as the research object, the pore variation characteristics of each evolution stage were observed by field emission scanning electron microscope (SEM), and the adsorption experiments of liquid nitrogen at low temperature were carried out. The fractal characteristics of shale pores in various stages of evolution were studied. The fractal dimension of shale pores was calculated by using FHH model. The relationship between fractal dimension and organic carbon, mineral composition and pore structure parameters was discussed. The results show that the pore development of nano-organic matter in shale at low maturity stage is limited. With the increase of maturity, the pores begin to develop gradually in the organic matter, and the organic matter among clay mineral particles begins to decompose. Nanoscale interlaminar pores mainly developed ink bottle pores and a few parallel plate-like pores, and the peak pore size was mainly at 2nm and 4050nm. With the increase of maturity, the relative number of pores in the above two pore segments increased, and the fractal dimension increased in turn. The fractal dimension is 2.592 and 2.717, and the pore heterogeneity is enhanced. The fractal dimension increases with the decrease of organic carbon content, but not with the content of quartz and clay. With the increase of maturity, the ratio of micropore to mesopore increases, the average pore size decreases, and the pore surface becomes more complex. The specific surface area and fractal dimension are increased, and the fractal dimension has a good positive correlation with the total pore volume, micropore volume and mesoporous volume, but not with the large pore volume.
【作者单位】: 甘肃省油气资源研究重点实验室/中国科学院油气资源研究重点实验室;中国科学院大学;
【基金】:国家自然科学基金项目(41272144,41402130) 中国科学院战略性先导科技专项(B类)(XDB10010300)~~
【分类号】:P618.13
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,本文编号:1878530
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