贵州丹寨南皋下寒武统牛蹄塘组黑色页岩孔隙结构特征

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• 责任者：罗超 ; 刘树根 ; 罗志立 ; 孙玮 ; 冉波 ; 王世玉 ; 杨迪 ; 白志强 ; 叶玥豪 ; 张旋 ; 邓宾 ; 成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室 ; 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院
• 刊名：地质科技情报
• 出版年：2014
• 卷期：33^b3总156
• 页码：93～105
• 索书号：P206/208-46
• 图表：^c
• 文摘期号：2014/10

摘要

页岩孔隙结构特征研究对页岩含气性评价具有重要意义。以上扬子东南缘南皋剖面下寒武统牛蹄塘组页岩储层为例，应用场发射环境扫描电子显微镜观察了页岩纳米级孔隙微观形态，通过低温氮气吸附法测定了页岩的氮气吸附等温线，并结合X-衍射矿物定量分析和有机碳含量测定，探讨了纳米级孔隙发育的控制因素。研究结果表明:矿物成分主要为黏土矿物(伊利石和少量绿泥石)、石英、长石、重晶石和石膏等。石英含量相对较高且沿剖面向上降低，wB平均为53%;相反，黏土矿物含量较低且沿剖面向上增加，wB平均为34%;碳酸盐矿物较少，仅在顶部可见。页岩主要发育粒内孔、粒间孔、裂缝和有机质孔4种孔隙类型，其中前两者较为常见。根据氮气吸附-脱附曲线、孔径分布特征、孔体积和比表面积可将样品划分为4类黑色页岩，孔隙以似片状颗粒组成的非刚性聚合物的槽状孔为主，前3类黑色页岩的孔径分布呈双峰形态，第4类黑色页岩的孔径分布呈单峰形态，最可几孔径分别为d≈0.9nm和d≈3.5nm。孔体积在0.002 8~0.024 3cm3/g之间，平均为0.014 7cm3/g，比表面积在1.056 8~28.825 0m2/g之间，平均为17.541 8m2/g，4类黑色页岩微孔频率分布依次减小，而介孔和宏孔频率分布逐渐增加，即微孔性逐渐变差，至第4类黑色页岩几乎只有宏孔孔隙。有机质丰度和矿物组分控制丹寨南皋牛蹄塘组黑色页岩的孔隙发育，其中有机质有利于孔隙发育且有机质微孔是孔体积和比表面积的主要贡献者;石英有利于孔隙发育，而黏土矿物则降低黑色页岩的孔隙性;它们均主要通过控制微孔和介孔的发育来控制黑色页岩的孔隙发育。