柴达木盆地东缘上石炭统泥页岩孔隙结构及分形特征
发布时间：2021-06-06 16:23
我国海陆过渡相烃源岩分布范围广,具有成熟度适中及厚度大等特点,页岩气勘探前景良好。前人研究主要聚焦于页岩气成藏条件、模式及生烃潜力,而对储层孔隙结构影响因素及复杂程度的定量表征研究较少。为了探讨海陆过渡相泥页岩的孔隙结构和分形特征,以柴达木盆地东部上石炭统泥页岩为研究对象,对研究区15件泥页岩样品采用低温液氮吸附及扫描电镜进行孔隙结构、分形特征研究,并在此基础上探讨了泥页岩有机地球化学、矿物组成、孔隙结构参数与分形维数的关系,进而揭示泥页岩孔隙结构发育影响因素。结果表明:①泥页岩孔隙形态主要有2类,第一类为楔形—狭缝型和细颈瓶—墨水瓶状型,第二类为四周开放的平行板状孔,孔隙类型以粒间孔缝、溶蚀孔和有机质孔最为发育。②应用FHH分析模型计算出了泥页岩孔隙分形维数,以P/P0=0.45为界,泥页岩存在2种不同吸附解吸机制,用D1和D2分别表示P/P0<0.45和P/P0>0.45范围内的孔隙分形维数。泥页岩孔隙具有明显的分形特征,D1分形维数与黏土矿物和TOC含量呈负相关关系;D2分形维数与...
【文章来源】：天然气地球科学. 2020,31(08)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
柴东缘德令哈坳陷构造位置及上石炭统沉积相特征
图1 柴东缘德令哈坳陷构造位置及上石炭统沉积相特征样品室内测试由四川省科源工程技术测试中心完成。利用EA2000型碳硫仪、OG-2000V岩石热解分析仪，分别获得了TOC,S1、S2及Tmax数据；利用Panalytical X’Pert PRO MPD型X-衍射仪对15件样品进行矿物含量分析，获得了全岩及黏土矿物含量；分析测试了干酪根碳同位素、显微组分和镜质体反射率；利用TESCAN-VEGA\\LMU型能谱扫描电子显微镜（分辨率为3 nm）观察微孔隙特征；依据GB/T19587—2004规范要求，开展低温氮气吸附实验测试，利用全自动比表面与孔隙结构分析仪ASAP 2020对9件样品进行物性分析，孔径测量范围为1.7～300 nm。孔隙体积和孔径分布利用BJH模型计算，比表面积应用BET模型计算。根据ROUQUEROL等[15]建议的孔隙分类方法，将页岩孔隙划分为微孔（<2 nm）、介孔（2～50 nm）和宏孔（>50 nm）。
由图4可知，泥页岩吸脱附曲线分支在相对压力小于0.45时完全重合，大于0.45时出现滞后环。因此，以P/P0=0.45为界，由于孔隙结构和类型的差异影响，泥页岩存在2种不同吸附解吸机制[26]。用D1和D2分别表示P/P0<0.45和P/P0>0.45范围内的孔隙分形维数。据Kelvin方程计算可知：P/P0=0.45对应的孔径为4.31 nm，本文将孔径小于4.31 nm的孔隙称为小孔；大于4.31 nm的孔隙称为大孔。由图6、表3可知研究区9块泥页岩样品均具有显著的分形特征。D1介于2.224～2.492之间，均值为2.309，说明小孔隙结构简单，均值性较强；D2介于2.671～2.741之间，均值为2.702，表明大孔隙结构非常复杂。D2普遍大于D1，表明孔隙内部结构复杂程度明显强于表面。海相页岩分形维数普遍要高于陆相或海陆过渡相，如四川盆地牛蹄塘组页岩储层分形维数D平均为2.73[27]及下扬子地区龙马溪组页岩分形维数D均值为2.73[28]。而陆相或海陆过渡相页岩分形维数一般小于2.70[29-30]。4 讨论
【参考文献】：
期刊论文
[1]页岩油气革命及影响[J]. 邹才能,潘松圻,荆振华,高金亮,杨智,吴松涛,赵群. 石油学报. 2020(01)
[2]鄂尔多斯盆地中部上古生界山西组页岩储层特征[J]. 赵帮胜,李荣西,覃小丽,刘福田,吴小力,赵迪,刘齐,周伟. 沉积学报. 2019(06)
[3]鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩孔隙结构定量化表征[J]. 范文田,胡国华,王涛. 中国科技论文. 2019(04)
[4]山西河东煤田中—南部煤系页岩气储层微观特征[J]. 谢卫东,王猛,代旭光,王彦迪. 天然气地球科学. 2019(04)
[5]四川盆地东部华蓥山地区龙潭组页岩气储层特征[J]. 刘虎,曹涛涛,戚明辉,王东强,邓模,曹清古,程斌,廖泽文. 天然气地球科学. 2019(01)
[6]南方复杂地区页岩气差异富集机理及其关键技术[J]. 解习农,郝芳,陆永潮,何生,石万忠,姜振学,熊永强,张金川. 地球科学. 2017(07)
[7]沁水盆地煤系地层页岩储层评价及其影响因素[J]. 陈晶,黄文辉,陈燕萍,陆小霞. 煤炭学报. 2017(S1)
[8]沁水盆地中东部海陆过渡相页岩孔隙结构及分形特征[J]. 郗兆栋,唐书恒,李俊,李雷. 天然气地球科学. 2017(03)
[9]腐泥煤的孔隙结构及分形特征[J]. 郗兆栋,唐书恒,张松航,李俊. 煤炭科学技术. 2016(11)
[10]陆相煤系页岩气储层孔隙特征及其主控因素[J]. 张晓波,司庆红,左兆喜,张超,周帅. 地质学报. 2016(10)
本文编号：3214738
【文章来源】：天然气地球科学. 2020,31(08)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
柴东缘德令哈坳陷构造位置及上石炭统沉积相特征
图1 柴东缘德令哈坳陷构造位置及上石炭统沉积相特征样品室内测试由四川省科源工程技术测试中心完成。利用EA2000型碳硫仪、OG-2000V岩石热解分析仪，分别获得了TOC,S1、S2及Tmax数据；利用Panalytical X’Pert PRO MPD型X-衍射仪对15件样品进行矿物含量分析，获得了全岩及黏土矿物含量；分析测试了干酪根碳同位素、显微组分和镜质体反射率；利用TESCAN-VEGA\\LMU型能谱扫描电子显微镜（分辨率为3 nm）观察微孔隙特征；依据GB/T19587—2004规范要求，开展低温氮气吸附实验测试，利用全自动比表面与孔隙结构分析仪ASAP 2020对9件样品进行物性分析，孔径测量范围为1.7～300 nm。孔隙体积和孔径分布利用BJH模型计算，比表面积应用BET模型计算。根据ROUQUEROL等[15]建议的孔隙分类方法，将页岩孔隙划分为微孔（<2 nm）、介孔（2～50 nm）和宏孔（>50 nm）。
由图4可知，泥页岩吸脱附曲线分支在相对压力小于0.45时完全重合，大于0.45时出现滞后环。因此，以P/P0=0.45为界，由于孔隙结构和类型的差异影响，泥页岩存在2种不同吸附解吸机制[26]。用D1和D2分别表示P/P0<0.45和P/P0>0.45范围内的孔隙分形维数。据Kelvin方程计算可知：P/P0=0.45对应的孔径为4.31 nm，本文将孔径小于4.31 nm的孔隙称为小孔；大于4.31 nm的孔隙称为大孔。由图6、表3可知研究区9块泥页岩样品均具有显著的分形特征。D1介于2.224～2.492之间，均值为2.309，说明小孔隙结构简单，均值性较强；D2介于2.671～2.741之间，均值为2.702，表明大孔隙结构非常复杂。D2普遍大于D1，表明孔隙内部结构复杂程度明显强于表面。海相页岩分形维数普遍要高于陆相或海陆过渡相，如四川盆地牛蹄塘组页岩储层分形维数D平均为2.73[27]及下扬子地区龙马溪组页岩分形维数D均值为2.73[28]。而陆相或海陆过渡相页岩分形维数一般小于2.70[29-30]。4 讨论
【参考文献】：
期刊论文
[1]页岩油气革命及影响[J]. 邹才能,潘松圻,荆振华,高金亮,杨智,吴松涛,赵群. 石油学报. 2020(01)
[2]鄂尔多斯盆地中部上古生界山西组页岩储层特征[J]. 赵帮胜,李荣西,覃小丽,刘福田,吴小力,赵迪,刘齐,周伟. 沉积学报. 2019(06)
[3]鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩孔隙结构定量化表征[J]. 范文田,胡国华,王涛. 中国科技论文. 2019(04)
[4]山西河东煤田中—南部煤系页岩气储层微观特征[J]. 谢卫东,王猛,代旭光,王彦迪. 天然气地球科学. 2019(04)
[5]四川盆地东部华蓥山地区龙潭组页岩气储层特征[J]. 刘虎,曹涛涛,戚明辉,王东强,邓模,曹清古,程斌,廖泽文. 天然气地球科学. 2019(01)
[6]南方复杂地区页岩气差异富集机理及其关键技术[J]. 解习农,郝芳,陆永潮,何生,石万忠,姜振学,熊永强,张金川. 地球科学. 2017(07)
[7]沁水盆地煤系地层页岩储层评价及其影响因素[J]. 陈晶,黄文辉,陈燕萍,陆小霞. 煤炭学报. 2017(S1)
[8]沁水盆地中东部海陆过渡相页岩孔隙结构及分形特征[J]. 郗兆栋,唐书恒,李俊,李雷. 天然气地球科学. 2017(03)
[9]腐泥煤的孔隙结构及分形特征[J]. 郗兆栋,唐书恒,张松航,李俊. 煤炭科学技术. 2016(11)
[10]陆相煤系页岩气储层孔隙特征及其主控因素[J]. 张晓波,司庆红,左兆喜,张超,周帅. 地质学报. 2016(10)
本文编号：3214738
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