矿物组成及孔隙结构特征对川东南五峰组-龙马溪组页岩封闭能力的影响

作者：王鹏; 吴亮亮^*; 耿安松; 方新焰

来源：地球化学, 2018, 47(06): 661-674.

DOI：10.19700/j.0379-1726.2018.06.007

• 页岩气
• 无机矿物组成
• 孔隙结构
• 毛细管封闭能力

目前关于页岩对页岩内部页岩气的封闭能力的研究报道还很有限,缺乏对无机矿物组成及孔隙结构特征如何影响富有机质页岩的毛细管封闭能力的认识。通过选取川东南地区五峰组及龙马溪组的总有机碳(TOC)含量在4%左右的页岩,控制有机质性质(含量、类型及成熟度)近似,综合使用目前最常用的页岩孔隙结构测试方法(低压氮气、二氧化碳吸附法及高压压汞法)来测定其孔径分布特征,并采用场发射扫描电子显微镜直接观察其孔隙形态,此外还测定孔隙结构特征具有代表性的页岩的排替压力。实验证实页岩的孔体积及孔径分布特征直接控制毛细管封闭能力,大介孔(10～50nm)及宏孔具有较好的连通性,使页岩的渗透率得到升高,进而降低页岩的毛细管封闭能力。页岩的无机矿物组成影响页岩的孔隙结构特征,进而通过孔隙结构特征影响页岩的毛细管封闭能力。页岩的无机矿物组成主要影响页岩的大介孔及宏孔的发育,对微孔发育的影响很小。最终表现为较高脆性矿物含量的页岩具有较小的毛细管封闭能力。本研究为定量研究页岩矿物组成及孔隙结构特征对其自封闭能力的影响提供了可靠的实验证据。

• 单位
  有机地球化学国家重点实验室; 中国科学院大学; 中国科学院广州地球化学研究所