导　　师： 刘大永

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 中国科学院广州地球化学研究所

摘　　要： 页岩孔隙是页岩气的储集空间与运移通道,近年来得到了广泛关注。前人研究表明页岩孔隙结构主要受控于页岩自身的性质,如有机质丰度、矿物组分及成熟度,但对于页岩孔隙与构造条件之间关系的研究相对较少。本项研究选取了两条处于不同构造部位的下寒武统牛蹄塘组页岩剖面,对其页岩孔隙结构进行了详细的对比研究。通过野外实际剖面观察、矿物组分测试、地球化学测试获取牛蹄塘组页岩的基础信息;利用He密度法、低温N2/CO2吸附表征页岩孔隙度、不同尺度孔隙体积、比表面积及孔径分布特征;通过半封闭体系热模拟实验,对比分析了延长组热模拟样品在0和80MPa压力条件下页岩孔隙演化过程及发育特征。论文取得以下认识:（1）不同构造位置的下寒武统牛蹄塘组页岩均处于高-过成熟阶段,沉积环境略有差异:构造变形区遵义松林剖面和构造稳定区酉阳丹泉剖面下部均处于深水缺氧环境,总有机碳（TOC）含量较高,丹泉剖面上段逐渐过渡为贫氧环境,有机碳同位素(δ13Corg)负偏程度减弱,总硫（TS）含量减少,且从下至上TOC含量逐渐降低。牛蹄塘组页岩以黑色炭质、硅质页岩为主,矿物组成主要为石英、伊利石、长石。（2）低温N2/CO2气体吸附实验表明:下寒武统牛蹄塘组页岩有机质孔发育较多,TOC与CO2吸附量、微孔体积、微孔比表面积等具有很好的正相关关系。有机质丰度是影响页岩微孔发育的主控因素,但对于介孔、宏孔影响不明显。构造活动对微孔发育的影响较小,但构造活动差异使两剖面的不同尺度孔隙所占比例不同。构造变形区微孔所占比例较高,介孔、宏孔受压实作用较强,部分较大孔隙向微孔转化或因强烈的构造作用使其坍塌破坏。构造稳定区的BET比表面积、N2吸附量、孔隙度明显高于构造变形区,但后者样品受强烈构造应力影响发育微裂缝,BJH平均孔径较大。（3）采用半封闭压机热模拟实验研究了低成熟延长组7段页岩样品孔隙结构的演化,结果表明:随着热模拟温度升高,成熟初期至生油高峰期（380℃左右）阶段,页岩有机质生烃过程产生的液态烃会对部分原生孔隙造成堵塞,使孔隙比表面积、孔体积、CO2/N2吸附量等都表现为逐渐减小的趋势;此后,裂解生气过程中发育大量二次孔隙使孔隙迅速增加。通过石油醚抽对样品提前后对比,发现微孔与小介孔体积显著增加。（4）压力对于页岩热模拟过程中孔隙存在一定影响。在生油高峰期前,80MPa外界压力的条件对于孔隙影响不大,但在380℃400℃阶段,80MPa压力的存在可能更有利于有机质产生的液态烃排出体系,减少了液态烃对于有机质孔隙、矿物粒间孔的堵塞,此时页岩内较小纳米孔得到释放,发育相较于无压力条件更好,比表面积较大。但在之后的高过成熟阶段,压力的存在使孔隙受压实破坏作用影响,尤其大于30nm的介孔与宏孔孔隙更易受到破坏抑制,明显低于无压力状态下孔隙发育。更多还原

关 键 词： 牛蹄塘组页岩 页岩孔隙 构造压力 长7段页岩 模拟实验

分 类 号： [P618.13]

领　　域： []