四川盆地海相页岩水蒸气吸附特征及其主控因素——以川南地区下志留统龙马溪组页岩为例

摘要：

页岩普遍含水,深入认识页岩孔隙系统中的水分赋存机制对页岩气高效开发具有重要意义.以四川盆地川南地区下志留统龙马溪组页岩为研究对象,采用重量法真空水蒸气吸附仪获取水蒸气等温吸附-脱附曲线,结合页岩组分及孔隙结构参数,定量化研究页岩孔隙中水分的赋存特征,剖析影响水分吸附行为的主控因素.结果表明:页岩水蒸气等温吸附曲线呈现单层吸附、多层吸附和毛细凝聚3个典型阶段,水蒸气回滞环可划分为中-低相对压力阶段"上凸型"和全相对压力阶段"扁平型",粘土矿物层间水滞留是中-低相对压力阶段回滞环形成的主要原因,采用GAB和FHH模型可有效描述页岩水蒸气吸附曲线形态特征;页岩吸附水量与粘土矿物含量呈显著正相关趋势,粘土矿物强亲水特性是影响水蒸气吸附量的主要因素,而水蒸气吸附量与碳酸盐矿物间存在负相关性,碳酸盐矿物含量高不利于水分赋存;对于富有机质页岩,水蒸气吸附能力与总有机碳含量(TOC)相关性较强,无机矿物与有机质组分共同控制着水分赋存行为,干酪根有机孔可为水分吸附提供赋存空间,且样品比表面积和孔容越大,水分吸附能力越强,但是对于TOC较低的粘土质页岩,粘土矿物与水分间的强物化作用是水分能够大量赋存的关键.

关键词：孔隙结构、矿物组分、水蒸气吸附、页岩、龙马溪组、四川盆地

所属期刊栏目：43

分类号：TE122.2(石油、天然气地质与勘探)

资助基金：中国石油天然气股份有限公司重大科技专项2016E-06

在线出版日期：2022-12-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1431-1444