海陆过渡相煤系页岩孔隙分形特征及影响因素—以沁水盆地北部太原组为例

作者：聂万才; 张廷山; 王铭伟; 吴玟; 谭秀成

来源：沉积学报, 2022, 1-15.

DOI：10.14027/j.issn.1000-0550.2022.078

• 煤系页岩
• 孔隙结构
• 分形特征
• 海陆过渡相
• 太原组
• 沁水盆地

为分析沁水盆地北部太原组海陆过渡相煤系页岩孔隙分形特征及影响因素，通过对阳泉区块太原组样品进行总有机碳（TOC）含量、成熟度测试及X射线衍射、低温氮气吸附实验，基于FHH理论模型计算样品孔隙分形维数，分析矿物含量、有机地化特征及孔隙结构参数对孔隙分形维数的影响。结果显示：太原组煤系页岩TOC含量为0.57%～6.40%，平均为3.18%；有机质镜质体反射率(Ro)介于1.96%～3.24%，平均为2.49%；煤系页岩微观孔隙具有双重分形特点，其中表面分形维数D1介于2.507 9～2.663 9，结构分形维数(D2)介于2.527 1～2.809 4；有机质含量及成熟度与D1、D2均呈正相关关系，孔隙结构参数与D1、D2具有良好正相关性，但与D2相关系数高于D1，指示微孔对孔隙结构参数的影响更强；分选、磨圆度高的陆源碎屑石英多具规则孔隙形态，造成石英含量与D1、D2呈负相关关系；碳酸盐岩矿物及长石主要提供宏孔，其含量与页岩D1及D2均呈负相关关系；黏土矿物在长期压实作用下孔径减少，微孔数量增加，孔隙形态复杂，其含量与分形维数D1及D2呈正相关关系。综上，海陆过渡相煤系页岩微观孔隙具有双重分形特点，有机质含量、成熟度、孔隙结构参数和黏土矿物含量增大可导致其微观孔隙分形维数变大，陆源碎屑石英、长石和碳酸盐矿物含量增多可导致其微观孔隙分形维数变小。

• 单位
  西南石油大学