楊宇棋

【摘 要】本文主要是以龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁巖為研究對象，通過有效的研究方法與技術(shù)，對頁巖微觀孔隙結(jié)構(gòu)實(shí)施有效的研究，并且在此基礎(chǔ)上對納米尺度微觀孔隙結(jié)構(gòu)控制的主要原因進(jìn)行有效的探討。

【關(guān)鍵詞】龍馬溪組頁巖；微觀孔隙結(jié)構(gòu)；發(fā)育主控因素

頁巖是我國一種油氣資源，其研究價值引起了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，目前對其成藏機(jī)理與聚集條件已逐步成熟。但是，隨著頁巖勘探程度不斷提升，使頁巖微觀結(jié)構(gòu)特征在頁巖氣儲存狀態(tài)、產(chǎn)能中起到較為重要的作用，已逐步成為了頁巖氣研究過程中的難點(diǎn)。本文以四川盆地及周緣地區(qū)為例進(jìn)行全面探究。

一、研究區(qū)概況

四川盆地主要位于上揚(yáng)子地臺西北側(cè)，其中盆地四周多有高山且輪廓清晰，西側(cè)與北側(cè)主要是為沖斷帶與斷褶帶。該盆地在遠(yuǎn)古時期是一種海相沉積環(huán)境，在沉積過程中形成了海相富有機(jī)質(zhì)頁巖。四川盆地龍馬溪組沉積環(huán)境是一個局限海盆環(huán)境，主要是由雪峰隆起，富有機(jī)質(zhì)頁巖段為淺海陸棚沉積環(huán)境，有機(jī)質(zhì)類型為I型，有機(jī)碳含量相對較高，并且鏡質(zhì)組反射率相對較高，一般情況下會進(jìn)入到過成熟階段[1]。

二、樣品和實(shí)驗(yàn)

（一）樣品

由于該地區(qū)龍馬溪組頁巖在盆地周緣地區(qū)出露較為廣泛，并且在此基礎(chǔ)上有較為穩(wěn)定的分布，為了對高演化成熟度頁巖微觀孔隙與主控因素進(jìn)行有效的研究，以此選取四川盆地中不同地區(qū)露頭樣品進(jìn)行不同實(shí)驗(yàn)，其中樣品有機(jī)碳含量以及礦物組分?jǐn)?shù)據(jù)由表1所示[2]。

（二）實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)過程需要使用到精密較高的實(shí)驗(yàn)器械，一般情況下采用掃描電鏡技術(shù)，該技術(shù)中最為重要的是FEI Quanta 200F場發(fā)射掃描電鏡。其中，在對其上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)期間，一般情況下需要進(jìn)行導(dǎo)電膜的涂抹、鍍金以及頁巖薄片制作等環(huán)節(jié)，鏡下需要采用能譜分析技術(shù)對礦物元素的構(gòu)成以及含量實(shí)施準(zhǔn)確的測定，以此對礦物名稱進(jìn)行有效的確定。比表面積使用脫附方法，一般采用全自動比表面積分析儀，樣品通過真空脫氣后進(jìn)行雜質(zhì)去除，再將其放置于液氮環(huán)境中師生脫附測定，以此得到有效的脫附等文線數(shù)據(jù)，從而達(dá)到對孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)實(shí)施全面定量測試的目的。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

泥頁巖與常規(guī)儲層有一定的差異性，滲透性較低、孔徑范圍為納米級，并且孔隙類型相對較多，同時成因機(jī)制較為復(fù)雜，為此一些學(xué)者對其進(jìn)行了有效的探究，在此基礎(chǔ)上對其實(shí)施了詳細(xì)的分類。四川盆地及周緣地區(qū)龍馬溪組頁巖露頭樣品采用掃描電鏡技術(shù)進(jìn)行有效的探究，并對其進(jìn)行有效的分類，具體分類間表2[3]。

（一）孔隙類型

1.有機(jī)孔。有機(jī)孔的形成過程中一般情況下是將頁巖有機(jī)質(zhì)實(shí)施有效的熱演化，在此期間具有一定的裂解生烴作用，在此作用下形成有機(jī)孔，其中有機(jī)孔的形成主要是在有機(jī)質(zhì)間，以此為頁巖氣的生成奠定良好的基礎(chǔ)。龍馬溪組頁巖廣泛發(fā)育有機(jī)孔，形態(tài)一般以球形呈現(xiàn)，孔徑在2-300nm，并以中孔為主。有機(jī)孔的存在形式主要是與粘土礦物共同生存，這在較大程度上具有較高的連通性。

2.粒間孔。粒間孔的形成主要是以沉積為主，一般情況下是在軟硬礦物顆粒接觸處，一般情況下呈現(xiàn)多角形分散于基質(zhì)中，其中孔隙孔徑一般大于100nm。此外，多角形孔一般是顆粒間經(jīng)成巖作用后依然存在的孔隙，線形孔一般為片狀粘土礦物集合，具有較大的連通性。

（二）孔隙結(jié)構(gòu)

孔隙結(jié)構(gòu)主要包括以下幾種類型：1，脫附曲線在相對壓力為0.4-0.6時，出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)，高于0.6時，脫附曲線分離相對較大。這在較大程度上表明凝聚作用的發(fā)生；若低于0.4，脫附曲線重合，吸附體積相對較大；2，該類與前者相似，其中拐點(diǎn)與之相比相對較為平緩[4]。

四、頁巖納米級孔隙發(fā)育主控因素

頁巖納米孔隙發(fā)育控制因素較多且繁雜，主要影響因素有有機(jī)碳含量、粘土礦物含量等。頁巖儲層中的有機(jī)質(zhì)具有較高的微孔體系，表明有機(jī)碳含量對頁巖納米級孔隙發(fā)育影響相對較大。通過對粘土礦物含量、比表面積實(shí)施相關(guān)性分析，表明TOC與頁巖納米級孔隙體積、比表面積具有較高的正相關(guān)性。

五、結(jié)語

綜上所述，本文的研究主要是以四川盆地及周緣地區(qū)為例，該地區(qū)的龍馬溪組頁巖微觀孔隙類型相對較為復(fù)雜，不具有簡單類別特性，主要有粒間孔、有機(jī)孔以及晶間孔等，其中有機(jī)孔與粘土礦物層間粒內(nèi)孔相對較為發(fā)育，對頁巖氣意義重大。此外，四川盆地及周緣地區(qū)龍馬溪組頁巖中的納米級孔隙發(fā)育主要是以開放型為主，并且在此基礎(chǔ)上還建立在平行板孔中。

【參考文獻(xiàn)】

[1]尉鵬飛， 張金川， 隆帥，等. 四川盆地及周緣地區(qū)龍馬溪組頁巖微觀孔隙結(jié)構(gòu)及其發(fā)育主控因素[J]. 中國石油勘探， 2016（5）：42-51.

[2]孫寅森， 郭少斌. 渝東南彭水地區(qū)龍馬溪組頁巖孔隙結(jié)構(gòu)特征及吸附性能控制因素[J]. 海相油氣地質(zhì)， 2018（1）：63-74.

[3]朱漢卿， 賈愛林， 位云生，等. 蜀南地區(qū)五峰-龍馬溪組頁巖微觀孔隙結(jié)構(gòu)及分形特征[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程， 2018（10）：12-19.

[4]陳居凱， 朱炎銘， 崔兆幫，等. 川南龍馬溪組頁巖孔隙結(jié)構(gòu)綜合表征及其分形特征[J]. 巖性油氣藏， 2018（1）：55-62.