黔北地区五峰组—龙马溪组海相页岩储层非均性特征及其控制因素

作者：李一鸣; 刘达东^*; 冯霞; 赵福平; 陈祎; 王奕松; 林瑞钦; 杜威; 范青青; 宋岩; 姜振学; 张子亚

来源：中国地质, 2023, 1-28.

• 页岩气
• 非均质性
• 孔隙结构
• 分形维数
• 油气勘查工程

【研究目的】页岩非均质性是其自身固有属性，研究页岩的微观非均质性特征对明确黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气富集机制研究及优质储层段优选具有重要的指导意义。【研究方法】本文以黔北地区五峰组—龙马溪组海相页岩为研究对象，通过XRD、低温N2吸附、高压压汞等实验方法，重点分析了研究区海相页岩的宏观与微观孔隙结构非均质性特征。【研究结果】黔北地区五峰组—龙马溪组页岩主要发育硅质页岩岩相，其次为混合质页岩、粘土质页岩岩相；不同岩相页岩在总有机碳含量、矿物组分、微观孔隙结构特征等方面具有较强的非均质性。采用N2吸附曲线FHH分形模型，及高压压汞岩石多孔结构分形理论，计算得到N2吸附低压分形维数D1(0<P/P0<0.45MPa)为2.5351～2.6722，高压分形维数D2(0.45MPa<P/P0<1MPa)为2.8311～2.9113；高压压汞分形维数DHg为2.0904～2.3736；表明黔北地区五峰组—龙马溪组不同孔径范围内孔隙结构均具有较强的非均质性，分形维数越大，则页岩储层孔隙结构越复杂，对页岩气的吸附作用越强。同时，不同类型分形维数与TOC、矿物组分、孔隙结构参数等影响因素之间的相关性存在明显差异。分形维数DHg与矿物含量之间相关性较强，表明宏孔孔隙分形特征主要受矿物组分的控制；分形维数D1、D2与页岩TOC含量及孔隙比表面积参数之间呈现良好相关性，表明微孔和中孔孔隙非均质性的主要影响因素为有机碳的富集程度与有机质孔的发育规模。【结论】综合分析发现，硅质页岩具有高TOC含量、高脆性矿物含量、高分形维数的特征，证明硅质页岩为黔北地区五峰组—龙马溪组优质页岩岩相，其次为混合质页岩岩相；同时有机质含量越高，则该岩相在具备优质生烃条件的同时，也具备良好的开发开采条件。该研究可为指导黔北地区海相页岩储层有利开发层段的优选提供理论支撑。

• 单位
  中国地质科学院; 中国石油大学（北京）