泥頁巖孔隙特征研究是評估頁巖氣儲集能力和評價頁巖氣開采可行性的關鍵一步。以南華北盆地MY1井下二疊統(tǒng)山西組和太原組泥頁巖樣品為研究對象,通過場發(fā)射掃描電鏡（FESEM）、低溫氮氣吸附、X-射線衍射、等溫吸附、有機碳（TOC）含量和鏡質體反射率（RO）等實驗手段,對南華北盆地下二疊統(tǒng)泥頁巖孔隙特征及其控制因素進行了研究。結果表明:南華北盆地下二疊統(tǒng)泥頁巖孔隙類型包括粒間孔、晶間孔、有機孔、黏土礦物聚合孔、礦物顆粒表面溶孔和微裂縫,其中黃鐵礦粒間孔和黏土礦物聚合孔、有機-黏土礦物復合孔和有機質收縮縫比較發(fā)育,表面溶孔不發(fā)育;孔體積在0.004 0～0.052 8 cm3/g之間,平均值為0.019 6 cm3/g,比表面積在1.198 9～26.525 7 m2/g之間,平均值為9.506 2 m2/g。平均孔徑在2.35～14.38 nm之間,平均值為8.68 nm。泥頁巖孔體積和比表面積同步增加,但不同孔徑段孔隙對孔體積和比表面積貢獻有差異,比表面積主要由孔徑小于10 nm的孔隙貢獻,而孔徑主要由孔徑大于10 nm的孔隙貢獻,孔體積和比表面積隨孔徑的增量曲線呈單峰分布。有機質含量和礦物... 

【文章來源】：天然氣地球科學. 2020,31(10)北大核心

【文章頁數】：13 頁

【部分圖文】：

南華北盆地構造背景、地理位置及MY1井位置圖（修改自文獻[9])

南華北盆地MY1井下二疊統(tǒng)山西組和太原組泥頁巖礦物含量如圖3所示。山西組泥頁巖石英含量在21%～59%之間，平均為45%；黏土礦物含量在21%～70%之間，平均為46%；長石含量在0～19%之間，平均為4%；碳酸鹽礦物含量在1%～18%之間，平均為4%；黃鐵礦和石膏的平均含量約為1%。太原組泥頁巖石英含量在2%～52%之間，平均為35%；黏土礦物含量在1%～64%之間，平均為36%；長石含量在0～7%之間，平均為3%；碳酸鹽礦物含量在1%～95%之間，平均為25%；黃鐵礦和石膏的平均含量約為4%（圖3）。相比于太原組，山西組泥頁巖的石英、長石和黏土礦物含量均較高，碳酸鹽礦物、黃鐵礦和石膏含量均較低。3.2 孔隙分布特征

晶間孔是指礦物晶粒間的孔隙，這種類型孔隙的形態(tài)通常較規(guī)則，中牟頁巖氣勘查區(qū)以黃鐵礦晶間孔最為常見[圖4(a）]。粒間孔是指碎屑顆粒之間形成的孔隙，這種類型孔隙的形態(tài)較復雜，連通性相對較好；此外粒間孔也可存在黏土礦物的絮狀物或有機質等韌性物質間[圖4(b），圖4(f）]。溶蝕孔是由于有機質演化產生的有機酸等使膠結物和礦物表面發(fā)生溶蝕而形成的孔隙[圖4(c），圖4(d）]。有機質孔是有機質在生烴過程中因生烴膨脹力作用下突破有機質表面而產生的孔隙，且發(fā)育程度與成熟度和有機質類型密切相關。相比于I型和II型干酪根，III型干酪根生油能力弱，故在生油窗階段壓實作用對孔隙的破壞作用更強[22,24]。另一方面，隨著成熟度的升高，有機孔發(fā)育規(guī)模因氣體產物的大量生成而逐漸提高，但當RO值超過2.5%，因壓實作用繼續(xù)增強，有機質抵抗變形能力降低和碳化作用的加深，有機質內部孔隙逐漸坍塌導致有機孔數量迅速降低[25]。MY1井泥頁巖的RO值均為3.00%且干酪根類型為III型，生油能力差且熱成熟度高是南華北盆地下二疊統(tǒng)山西組和太原組泥頁巖有機孔相對不發(fā)育的原因[圖4(e）]。但有機質收縮縫非常發(fā)育，有機質微裂縫是有機質在生烴過程中收縮形成的裂縫，這種收縮縫可發(fā)育在有機質與礦物的結合處或有機質內部[圖4(e），圖4(f）]。MY1井泥頁巖普遍發(fā)育有機質微裂縫，這是泥頁巖生烴的證據之一。有機質收縮縫不僅為氣體的儲存提供空間，還可以作為氣體運移的通道。3.3 低溫液氮吸附實驗

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3014373