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

摘要

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。

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