柴達木盆地東緣上石炭統(tǒng)泥頁巖孔隙結構及分形特征
發(fā)布時間：2021-06-06 16:23
我國海陸過渡相烴源巖分布范圍廣,具有成熟度適中及厚度大等特點,頁巖氣勘探前景良好。前人研究主要聚焦于頁巖氣成藏條件、模式及生烴潛力,而對儲層孔隙結構影響因素及復雜程度的定量表征研究較少。為了探討海陸過渡相泥頁巖的孔隙結構和分形特征,以柴達木盆地東部上石炭統(tǒng)泥頁巖為研究對象,對研究區(qū)15件泥頁巖樣品采用低溫液氮吸附及掃描電鏡進行孔隙結構、分形特征研究,并在此基礎上探討了泥頁巖有機地球化學、礦物組成、孔隙結構參數(shù)與分形維數(shù)的關系,進而揭示泥頁巖孔隙結構發(fā)育影響因素。結果表明:①泥頁巖孔隙形態(tài)主要有2類,第一類為楔形—狹縫型和細頸瓶—墨水瓶狀型,第二類為四周開放的平行板狀孔,孔隙類型以粒間孔縫、溶蝕孔和有機質孔最為發(fā)育。②應用FHH分析模型計算出了泥頁巖孔隙分形維數(shù),以P/P0=0.45為界,泥頁巖存在2種不同吸附解吸機制,用D1和D2分別表示P/P0<0.45和P/P0>0.45范圍內的孔隙分形維數(shù)。泥頁巖孔隙具有明顯的分形特征,D1分形維數(shù)與黏土礦物和TOC含量呈負相關關系;D2分形維數(shù)與...
【文章來源】：天然氣地球科學. 2020,31(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：13 頁
【部分圖文】：
柴東緣德令哈坳陷構造位置及上石炭統(tǒng)沉積相特征
圖1 柴東緣德令哈坳陷構造位置及上石炭統(tǒng)沉積相特征樣品室內測試由四川省科源工程技術測試中心完成。利用EA2000型碳硫儀、OG-2000V巖石熱解分析儀，分別獲得了TOC,S1、S2及Tmax數(shù)據(jù)；利用Panalytical X’Pert PRO MPD型X-衍射儀對15件樣品進行礦物含量分析，獲得了全巖及黏土礦物含量；分析測試了干酪根碳同位素、顯微組分和鏡質體反射率；利用TESCAN-VEGA\\LMU型能譜掃描電子顯微鏡（分辨率為3 nm）觀察微孔隙特征；依據(jù)GB/T19587—2004規(guī)范要求，開展低溫氮氣吸附實驗測試，利用全自動比表面與孔隙結構分析儀ASAP 2020對9件樣品進行物性分析，孔徑測量范圍為1.7～300 nm。孔隙體積和孔徑分布利用BJH模型計算，比表面積應用BET模型計算。根據(jù)ROUQUEROL等[15]建議的孔隙分類方法，將頁巖孔隙劃分為微孔（<2 nm）、介孔（2～50 nm）和宏孔（>50 nm）。
由圖4可知，泥頁巖吸脫附曲線分支在相對壓力小于0.45時完全重合，大于0.45時出現(xiàn)滯后環(huán)。因此，以P/P0=0.45為界，由于孔隙結構和類型的差異影響，泥頁巖存在2種不同吸附解吸機制[26]。用D1和D2分別表示P/P0<0.45和P/P0>0.45范圍內的孔隙分形維數(shù)。據(jù)Kelvin方程計算可知：P/P0=0.45對應的孔徑為4.31 nm，本文將孔徑小于4.31 nm的孔隙稱為小孔；大于4.31 nm的孔隙稱為大孔。由圖6、表3可知研究區(qū)9塊泥頁巖樣品均具有顯著的分形特征。D1介于2.224～2.492之間，均值為2.309，說明小孔隙結構簡單，均值性較強；D2介于2.671～2.741之間，均值為2.702，表明大孔隙結構非常復雜。D2普遍大于D1，表明孔隙內部結構復雜程度明顯強于表面。海相頁巖分形維數(shù)普遍要高于陸相或海陸過渡相，如四川盆地牛蹄塘組頁巖儲層分形維數(shù)D平均為2.73[27]及下?lián)P子地區(qū)龍馬溪組頁巖分形維數(shù)D均值為2.73[28]。而陸相或海陸過渡相頁巖分形維數(shù)一般小于2.70[29-30]。4 討論
【參考文獻】：
期刊論文
[1]頁巖油氣革命及影響[J]. 鄒才能,潘松圻,荊振華,高金亮,楊智,吳松濤,趙群. 石油學報. 2020(01)
[2]鄂爾多斯盆地中部上古生界山西組頁巖儲層特征[J]. 趙幫勝,李榮西,覃小麗,劉福田,吳小力,趙迪,劉齊,周偉. 沉積學報. 2019(06)
[3]鄂爾多斯盆地東緣海陸過渡相頁巖孔隙結構定量化表征[J]. 范文田,胡國華,王濤. 中國科技論文. 2019(04)
[4]山西河東煤田中—南部煤系頁巖氣儲層微觀特征[J]. 謝衛(wèi)東,王猛,代旭光,王彥迪. 天然氣地球科學. 2019(04)
[5]四川盆地東部華鎣山地區(qū)龍?zhí)督M頁巖氣儲層特征[J]. 劉虎,曹濤濤,戚明輝,王東強,鄧模,曹清古,程斌,廖澤文. 天然氣地球科學. 2019(01)
[6]南方復雜地區(qū)頁巖氣差異富集機理及其關鍵技術[J]. 解習農(nóng),郝芳,陸永潮,何生,石萬忠,姜振學,熊永強,張金川. 地球科學. 2017(07)
[7]沁水盆地煤系地層頁巖儲層評價及其影響因素[J]. 陳晶,黃文輝,陳燕萍,陸小霞. 煤炭學報. 2017(S1)
[8]沁水盆地中東部海陸過渡相頁巖孔隙結構及分形特征[J]. 郗兆棟,唐書恒,李俊,李雷. 天然氣地球科學. 2017(03)
[9]腐泥煤的孔隙結構及分形特征[J]. 郗兆棟,唐書恒,張松航,李俊. 煤炭科學技術. 2016(11)
[10]陸相煤系頁巖氣儲層孔隙特征及其主控因素[J]. 張曉波,司慶紅,左兆喜,張超,周帥. 地質學報. 2016(10)
本文編號：3214738
【文章來源】：天然氣地球科學. 2020,31(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：13 頁
【部分圖文】：
柴東緣德令哈坳陷構造位置及上石炭統(tǒng)沉積相特征
圖1 柴東緣德令哈坳陷構造位置及上石炭統(tǒng)沉積相特征樣品室內測試由四川省科源工程技術測試中心完成。利用EA2000型碳硫儀、OG-2000V巖石熱解分析儀，分別獲得了TOC,S1、S2及Tmax數(shù)據(jù)；利用Panalytical X’Pert PRO MPD型X-衍射儀對15件樣品進行礦物含量分析，獲得了全巖及黏土礦物含量；分析測試了干酪根碳同位素、顯微組分和鏡質體反射率；利用TESCAN-VEGA\\LMU型能譜掃描電子顯微鏡（分辨率為3 nm）觀察微孔隙特征；依據(jù)GB/T19587—2004規(guī)范要求，開展低溫氮氣吸附實驗測試，利用全自動比表面與孔隙結構分析儀ASAP 2020對9件樣品進行物性分析，孔徑測量范圍為1.7～300 nm。孔隙體積和孔徑分布利用BJH模型計算，比表面積應用BET模型計算。根據(jù)ROUQUEROL等[15]建議的孔隙分類方法，將頁巖孔隙劃分為微孔（<2 nm）、介孔（2～50 nm）和宏孔（>50 nm）。
由圖4可知，泥頁巖吸脫附曲線分支在相對壓力小于0.45時完全重合，大于0.45時出現(xiàn)滯后環(huán)。因此，以P/P0=0.45為界，由于孔隙結構和類型的差異影響，泥頁巖存在2種不同吸附解吸機制[26]。用D1和D2分別表示P/P0<0.45和P/P0>0.45范圍內的孔隙分形維數(shù)。據(jù)Kelvin方程計算可知：P/P0=0.45對應的孔徑為4.31 nm，本文將孔徑小于4.31 nm的孔隙稱為小孔；大于4.31 nm的孔隙稱為大孔。由圖6、表3可知研究區(qū)9塊泥頁巖樣品均具有顯著的分形特征。D1介于2.224～2.492之間，均值為2.309，說明小孔隙結構簡單，均值性較強；D2介于2.671～2.741之間，均值為2.702，表明大孔隙結構非常復雜。D2普遍大于D1，表明孔隙內部結構復雜程度明顯強于表面。海相頁巖分形維數(shù)普遍要高于陸相或海陸過渡相，如四川盆地牛蹄塘組頁巖儲層分形維數(shù)D平均為2.73[27]及下?lián)P子地區(qū)龍馬溪組頁巖分形維數(shù)D均值為2.73[28]。而陸相或海陸過渡相頁巖分形維數(shù)一般小于2.70[29-30]。4 討論
【參考文獻】：
期刊論文
[1]頁巖油氣革命及影響[J]. 鄒才能,潘松圻,荊振華,高金亮,楊智,吳松濤,趙群. 石油學報. 2020(01)
[2]鄂爾多斯盆地中部上古生界山西組頁巖儲層特征[J]. 趙幫勝,李榮西,覃小麗,劉福田,吳小力,趙迪,劉齊,周偉. 沉積學報. 2019(06)
[3]鄂爾多斯盆地東緣海陸過渡相頁巖孔隙結構定量化表征[J]. 范文田,胡國華,王濤. 中國科技論文. 2019(04)
[4]山西河東煤田中—南部煤系頁巖氣儲層微觀特征[J]. 謝衛(wèi)東,王猛,代旭光,王彥迪. 天然氣地球科學. 2019(04)
[5]四川盆地東部華鎣山地區(qū)龍?zhí)督M頁巖氣儲層特征[J]. 劉虎,曹濤濤,戚明輝,王東強,鄧模,曹清古,程斌,廖澤文. 天然氣地球科學. 2019(01)
[6]南方復雜地區(qū)頁巖氣差異富集機理及其關鍵技術[J]. 解習農(nóng),郝芳,陸永潮,何生,石萬忠,姜振學,熊永強,張金川. 地球科學. 2017(07)
[7]沁水盆地煤系地層頁巖儲層評價及其影響因素[J]. 陳晶,黃文輝,陳燕萍,陸小霞. 煤炭學報. 2017(S1)
[8]沁水盆地中東部海陸過渡相頁巖孔隙結構及分形特征[J]. 郗兆棟,唐書恒,李俊,李雷. 天然氣地球科學. 2017(03)
[9]腐泥煤的孔隙結構及分形特征[J]. 郗兆棟,唐書恒,張松航,李俊. 煤炭科學技術. 2016(11)
[10]陸相煤系頁巖氣儲層孔隙特征及其主控因素[J]. 張曉波,司慶紅,左兆喜,張超,周帥. 地質學報. 2016(10)
本文編號：3214738
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