河北省北部页岩样品纳米级孔隙结构及其影响因素

摘要：

页岩孔隙结构影响到页岩气资源前景乃至后期开发工程,其中纳米级孔隙是主要研究对象.采集不同层系23件黑色页岩样品,对其物质组成和小于100nm孔隙的结构进行测试.结果显示:石炭系—二叠系山西组、太原组样品的总有机碳(TOC)平均含量低于上元古界洪水庄组和下马岭组样品,黏土矿物含量普遍高于洪水庄组和下马岭组并含有大量高岭石,平均孔比表面积和孔容由高到低依次为洪水庄组、下马岭组、山西组和太原组.黏土矿物含量、种类和TOC均显著影响到页岩的孔隙结构:在TOC＜2％、2％～4.58％和＞4.58％3个分布段,页岩样品孔比表面积和孔容与黏土矿物含量之间分别呈正相关关系,与TOC含量呈负相关关系;当TOC含量＞4.58％时,TOC含量变化对孔隙结构的影响更为明显;而当TOC含量＜2％时,黏土矿物含量和种类对孔隙结构的影响更为明显,其中以伊利石含量的影响为主,高岭石含量的影响较小.发现TOC含量/黏土矿物含量之比与孔比表面积和孔容的相关性良好,指示与有机质丰度增高引起的孔比表面积和孔容变化相比,黏土矿物含量增高对孔隙结构的改善效应更为明显,两者的分布关系也是孔隙结构的重要指示影响因素和表征.研究认为,山西组和太原组页岩孔隙结构受黏土矿物特征影响较大,下马岭组和洪水庄组页岩孔隙结构则更多地受到TOC含量的影响.

关键词：页岩气、孔隙结构、TOC、黏土矿物、比例关系

所属期刊栏目：28

分类号：TE132.2(石油、天然气地质与勘探)

资助基金：国家自然科学基金重点项目U1361207;国家自然科学基金面上项目41530314

在线出版日期：2017-08-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：873-881