新疆油页岩升温过程中孔隙结构演化特征

作者：张文; 蓝升^*; 马文良; 王佳

来源：吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(06): 1689-1705.

DOI：10.13278/j.cnki.jjuese.20230033

• 油页岩
• 孔隙结构演化
• 压汞
• 低温氮气吸附
• 联合表征
• 新疆

孔隙结构是油页岩描述的重要特征，直接影响页岩油气的储存和运移。因此，研究孔隙结构演化对指导油页岩原位开采具有重要意义。本文以新疆巴里坤油页岩为研究对象，利用热重(TG)、低温氮气吸附(LTNA)与压汞(MIP)等试验，结合LTNA-MIP联合精确表征方法，揭示巴里坤油页岩热解失质量规律及升温过程中孔隙发育特征，并对孔隙结构演化过程和机理进行研究。结果表明：新疆油页岩热重可分为低温缓慢失质量阶段(20～360℃)、中温快速失质量阶段(360～500℃)和高温缓慢失质量阶段(500～600℃),由于该油页岩具有低挥发分、高含油率、高灰分的特点，中、高温阶段是主要的失质量阶段；巴里坤油页岩内部孔隙类型复杂，升温过程中，微、小孔由狭缝形演变为导管状，中、大孔始终以墨水瓶状为主。墨水瓶状孔隙在300～400℃和500～600℃这2个温度区间集中发育，有效孔隙则在400～500℃大量发育。低温段以原生大孔为主，在自由水蒸汽压、矿物热膨胀和沥青质软化共同影响下，孔隙结构变化较小；中温段有机质集中热解，产生扩孔效应，单位孔隙体积大幅增加，孔隙类型以中孔为主；高温段黏土矿物失水、石英相变产生膨胀压力，大孔、中孔进一步扩展。