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摘要
已有的页岩气勘探开发实践揭示，页岩储层中孔隙水的赋存特征对于页岩气勘探开发具有重要意义。为了解决页岩储层中孔隙水赋存特征及主控因素认识不清楚的问题，以四川盆地南部（以下简称川南）富顺地区志留系龙马溪组页岩为研究对象，采用分子模拟技术结合离心—核磁共振实验研究了页岩储层中孔隙水的赋存特征，并利用X射线衍射、大面积高分辨率背散射成像、扫描电镜矿物定量评价等技术对页岩矿物成分和孔隙结构进行分析。研究结果表明：(1)研究区龙马溪组页岩储层中孔隙水含量介于8.05～18.43 mg/g，平均10.97 mg/g，其存在吸附态和游离态2种赋存相态，吸附态水的优势赋存孔径约2～5 nm，游离态水的优势赋存孔径介于5～10 nm，大于20 nm孔径的页岩储层孔隙内几乎无水赋存；(2)页岩有机质演化过程中的生烃排水作用使得有机孔内几乎不含有孔隙水，仅有微量孔隙水附着于部分干酪根的含氧官能团表面，伊利石为主的黏土矿物颗粒内发育的无机孔表面具有较强的亲水性，成为页岩储层中孔隙水赋存的主要场所；(3)伊利石含量过高导致页岩储层中孔隙水含量偏高，占据气体赋存空间，不利于气体富集，而气体产出过程运移至吸附水赋存的1.4 nm以下孔隙时，由于毛细管力作用造成气体运移需要更大的突破压力，导致气体难以排出。结论认为，页岩储层中孔隙水微观赋存特征及页岩组构对孔隙水赋存的控制作用研究，将有助于四川盆地页岩气高效开发，为中国页岩气的高质量发展奠定了坚实的理论基础。
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单位西南油气田公司蜀南气矿
