富有机质泥页岩孔隙结构研究进展及展望

作者：曹琰; 金之钧^*; 朱如凯; 刘扣其; 梁新平

来源：沉积与特提斯地质, 2023, 1-23.

DOI：10.19826/j.cnki.1009-3850.2023.06004

• 富有机质泥页岩
• 孔隙结构
• 成熟度
• 孔隙演化

探究富有机质泥页岩孔隙结构的划分方案、前沿表征方法、演化及发育影响因素，对页岩油储量评价及商业开发具有指导意义。通过调研富有机质泥页岩孔隙结构研究进展，归纳孔隙的划分方案，对比不同现代测试手段在泥页岩孔隙结构表征过程中的优劣性，探讨海、陆相泥页岩孔隙结构的演化模式和有机、无机孔隙发育的主控因素，展望富有机质泥页岩孔隙研究未来的发展趋势。结果表明：(1)泥页岩储层表征的手段主要可以划分为成像法、流体侵入法、吸附法、散射法四类。(2)红外连用的原子力显微镜（AFM-IR）能够揭示泥页岩中显微组分的化学和岩石力学非均质性，小角中子散射SANS、核磁共振（NMR）和纳米CT技术是揭示孔隙连通性的重要途径。(3)沉积环境控制着泥页岩岩相和有机质母质来源，成岩和生烃作用及其相互间影响是泥页岩孔隙演化的主控因素，海、陆相泥页岩孔隙演化随时间和深度总体上均有减孔→增孔→减孔→增孔→减孔的规律，但陆相泥页岩在未熟-成熟阶段孔隙变化得更频繁。(4) I型干酪根的有机质孔发育潜力远高于III型干酪根，强生烃能力的腐泥组显微组分可发育丰富的有机孔隙，液态烃运移之后经二次裂解形成的焦沥青能提供更有效的连续性渗透路径。(5)成岩过程中无机矿物间的相互转化，长石、碳酸盐岩等矿物差异性溶蚀，压实、压溶和胶结作用等均会复杂化无机孔隙网络，有机-无机相互作用及矿物自身的岩石力学性质也是无机孔隙发育的重要影响因素。岩心在地表和地下所处环境差异巨大，未来的研究需要建立一个页岩孔隙在地面与地层条件下的反馈机制和矫正机制，进一步还原页岩油气在地下孔隙结构中真实的赋存状态。

• 单位
  北京大学; 中国石化石油勘探开发研究院; 中国石油勘探开发研究院