优秀论文——黔北寒武系牛蹄塘组页岩孔隙分形表征

2024-01-13     发布：系统管理员    点击：11次

    页岩的孔隙结构是影响页岩气赋存和流动的关键因素,分形维数可以用来定量描述页岩孔隙结构的复杂程度。以黔北地区牛蹄塘组富有机质页岩为例,在扫描电镜、页岩地球化学和矿物组成分析基础上,利用高压压汞和低温氮气吸/脱附法研究了页岩孔隙结构特征参数,利用FHH模型计算了孔隙分形维数,讨论了孔隙结构的影响因素。研究发现:(1)下寒武统牛蹄塘组富有机质页岩石英含量为39.0%~68.4%;黏土矿物含量为11.5%~28.2%;有机碳含量为2.77%~5.81%,平均为3.81%;有机质成熟度高。(2)氮气吸脱附数据显示BET比表面积为11.954~21.744 m2/g,平均为14.572 m2/g;总孔体积为0.018 6~0.025 9 cm3/g,平均为0.021 4 cm3/g;平均孔径范围在4.773~7.025 nm,平均为5.967 nm。微孔对总比表面积贡献大,而中孔和宏孔对孔隙体积贡献大。(3)基于低温氮气吸附数据获得的页岩孔隙分形维数D1 和D2 分布相对集中(D1 为2.65~2.71,D2 为2.79~2.85),压汞数据的大孔隙分形维数分布范围宽(DHg 为2.21~2.81),分形维数显示牛蹄塘组富有机质页岩具有以微孔为主的复杂孔隙结构和高度非均质性,孔隙发育具有多重分形特征。(4)分形维数D2 与有机碳含量和微孔体积有明显的正相关关系,显示分形维数D2 可用于有机质孔隙结构表征,而矿物组成对分形维数没有明显影响。研究区牛蹄塘组页岩分形维数与龙马溪组产气页岩较为接近,指示本区页岩具有较好的孔隙结构。

黔北寒武系牛蹄塘组页岩孔隙分形表征_唐玄.pdf