李磊， 郝景宇， 肖繼林， 李平平， 張正辰， 鄒華耀

(1.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 地球科學(xué)學(xué)院， 北京 102249；2.中國(guó)石油化工股份有限公司勘探分公司， 四川 成都 610041)

微裂縫是頁(yè)巖的重要孔隙類型[1-3]，可以形成良好的滲流網(wǎng)絡(luò)從而改善儲(chǔ)層質(zhì)量[4-6]，對(duì)其進(jìn)行定量研究有利于認(rèn)識(shí)頁(yè)巖儲(chǔ)層類型與頁(yè)巖氣勘探潛力評(píng)價(jià)。對(duì)于宏觀裂縫，國(guó)內(nèi)外主要通過(guò)線、面等維度去描述裂縫的條數(shù)與密度等信息[7-9]，而頁(yè)巖中微裂縫尺度較小，縫寬約在0.1mm以下，長(zhǎng)約在50mm以下[10-12]，分析微裂縫對(duì)孔隙度的影響為進(jìn)一步研究的難點(diǎn)。國(guó)外學(xué)者主要采用高分辨率的成像與測(cè)試技術(shù)對(duì)微裂縫進(jìn)行定性觀察評(píng)價(jià)[3,13-14]，如Loucks等[14]通過(guò)大量的薄片與掃描電鏡觀察并記載了頁(yè)巖中的天然微裂縫，探討了微裂縫的重要性。我國(guó)學(xué)者嘗試采用雙孔隙介質(zhì)模型法[15-16]、高壓壓汞[17-19]以及微米級(jí)X射線斷層成像(微米CT)[20-24]等方法對(duì)微裂縫進(jìn)行定量研究。雙孔隙介質(zhì)模型法通過(guò)建立物理模型定量計(jì)算頁(yè)巖中的基質(zhì)孔隙度與微裂縫孔隙度[16]，由于需要大量配套的巖石氦氣孔隙度與礦物組成的資料，大大限制了其在資料較少井區(qū)的使用。高壓壓汞法可對(duì)頁(yè)巖中的微裂縫進(jìn)行研究，微裂縫在高壓壓汞曲線中表現(xiàn)為進(jìn)汞速率較高的斜線段，將該段的孔容與滲透率值累積可分析微裂縫對(duì)總孔與滲透率的貢獻(xiàn)[17]。由于高壓壓汞難以探測(cè)頁(yè)巖的部分中-微孔隙，故其方法可能存在一定誤差。

微米CT技術(shù)能夠直觀地展示微米級(jí)孔隙的三維狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)出其孔徑分布以及孔隙度[25-31]，為頁(yè)巖中微裂縫的精細(xì)刻畫(huà)提供了良好的技術(shù)手段。屈樂(lè)等[25-26]詳細(xì)描述了微米CT技術(shù)的建模方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)巖石孔隙結(jié)構(gòu)與滲流特征等特性的表征，為該方法應(yīng)用于頁(yè)巖儲(chǔ)層中提供了良好的借鑒。黃振凱等[27]介紹了微米CT技術(shù)在松遼盆地白堊系頁(yè)巖中的應(yīng)用，頁(yè)巖孔隙類型以粒間孔隙和晶間孔隙為主，直徑在0.7～25μm。茍啟洋等[30-31]通過(guò)微米CT技術(shù)將頁(yè)巖中識(shí)別出的微米級(jí)孔隙均歸結(jié)為微裂縫，認(rèn)為四川涪陵地區(qū)頁(yè)巖的微裂縫的孔隙度達(dá)到1.24%[30]，而實(shí)際上應(yīng)用該技術(shù)仍能識(shí)別出一部分微米級(jí)孔隙，故微裂縫孔隙度應(yīng)該小于該值。根據(jù)已有的應(yīng)用情況，微米CT技術(shù)是目前表征頁(yè)巖中微裂縫最為直觀有效的方法，但是在微裂縫的劃分與孔隙度求取方面仍存在難題。

表 1 頁(yè)巖樣品基本信息

Table 1 Basic information of shale samples

研究地區(qū)構(gòu)造帶樣品編號(hào)采樣深度(m)層位巖性涪陵地區(qū)川東弧形高陡褶皺帶FY1-92605.70大安寨段黑色頁(yè)巖FY1-132636.00大安寨段黑色頁(yè)巖巴中低緩構(gòu)造帶YB102-73923.19大安寨段黑色頁(yè)巖元壩東部斷褶帶YL171-53885.28大安寨段黑色頁(yè)巖元壩地區(qū)YL176-74140.75大安寨段黑色頁(yè)巖元壩中部斷褶帶YL4-63748.38大安寨段黑色頁(yè)巖YL4-103752.18大安寨段黑色頁(yè)巖

四川盆地北部元壩地區(qū)大安寨段低豐度總有機(jī)碳(TOC平均約1.12%)背景下多口井鉆獲了中高產(chǎn)工業(yè)氣流[32-35]，前人研究認(rèn)為頁(yè)巖中微裂縫非常發(fā)育，發(fā)育構(gòu)造微裂縫等多種微裂縫[35]。但是在實(shí)際勘探生產(chǎn)中，對(duì)于頁(yè)巖儲(chǔ)層類型的認(rèn)識(shí)存在“孔隙型”與“裂縫型”的疑惑，定量評(píng)價(jià)微裂縫的發(fā)育程度影響著該區(qū)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)潛力的評(píng)價(jià)。為了定量評(píng)價(jià)元壩地區(qū)大安寨段頁(yè)巖中微裂縫的發(fā)育程度，本文通過(guò)微米CT實(shí)驗(yàn)，采用二維圖像上微裂縫的識(shí)別與統(tǒng)計(jì)，通過(guò)積分的方法精確計(jì)算三維空間下的微裂縫孔隙度，同時(shí)結(jié)合氦氣孔隙度對(duì)其總孔隙進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析了微裂縫占頁(yè)巖總孔隙空間的比例，從頁(yè)巖孔隙的角度對(duì)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)潛力進(jìn)行了探討。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)樣品基本信息

實(shí)驗(yàn)樣品主要為來(lái)自川北元壩地區(qū)大安寨段的黑色頁(yè)巖，共5塊，樣品基本信息見(jiàn)表1，部分樣品為來(lái)自川東涪陵地區(qū)弧形高陡褶皺帶大安寨段的黑色頁(yè)巖(2塊：FY1-9與FY1-13)。樣品均為實(shí)際勘探中的柱狀鉆井巖心，采樣深度2605.70～4140.75m。編號(hào)FY1-X前面FY1代表井號(hào)，后面X代表樣品號(hào)，依此類推。頁(yè)巖樣品的TOC含量主要在0.47%～1.48%，平均1.12%，為本區(qū)典型的富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖[36-38]。頁(yè)巖的無(wú)機(jī)礦物組成具有高黏土礦物與高脆性礦物含量的特點(diǎn)，黏土礦物含量36.50%～61.90%，平均48.49%，脆性礦物含量38.1%～63.5%，平均51.51%，主要為石英(平均27.76%)與方解石(平均14.90%)，并且含有少量長(zhǎng)石、黃鐵礦、菱鐵礦、白云石等礦物[36-38]。

1.2 微米CT實(shí)驗(yàn)微裂縫孔隙度分析

微米CT實(shí)驗(yàn)在中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院石油地質(zhì)實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行，使用儀器為Xradia Ultra-XRM L200立體顯微鏡，使用電壓為8kV，儀器極限分辨率為0.7μm。樣品為垂直頁(yè)巖層理制樣，形態(tài)為高約1cm直徑約4mm的圓柱狀。將樣品豎直固定在設(shè)備中用X射線掃描，獲取巖心的三維數(shù)據(jù)體。本文使用Avizo 9.0對(duì)三維數(shù)據(jù)體進(jìn)行常規(guī)分析，根據(jù)不同密度與厚度的物體吸收X射線能力不同，可將頁(yè)巖中的物質(zhì)分為含鐵礦物、礦物基質(zhì)、孔隙和微裂縫三部分[25-28]：含鐵礦物密度大，在圖像中亮度最高，為亮白色；礦物基質(zhì)主要為黏土礦物與碳酸鹽巖礦物等，密度中等，在圖像中呈現(xiàn)為灰白色；孔隙和微裂縫由于密度最小，常常呈現(xiàn)為灰黑色。根據(jù)圖像灰度的差異通過(guò)閾值分割的方法將三者進(jìn)行區(qū)分，可以建立頁(yè)巖中微米級(jí)孔隙與微裂縫三維分布的模型[30-31]。

a—微米CT二維灰度圖像； b—微裂縫孔隙度計(jì)算方法； c—微裂縫人工識(shí)別圖像。圖1 微米CT微裂縫孔隙度計(jì)算方法Fig.1 Calculation method of micro-fracture porosity in micro-CT

由于采用閾值分割方法無(wú)法將微裂縫與孔隙區(qū)分開(kāi)，故通過(guò)人工識(shí)別與統(tǒng)計(jì)的方法計(jì)算微裂縫的孔隙度。將每個(gè)樣品的三維數(shù)據(jù)體沿Z軸導(dǎo)出約1000張TIFF格式的二維灰度切片，在灰度切片上可以清楚地看出微裂縫的形態(tài)(圖1a、c)。每20張選出一張，選出等距離的50張圖像。將圖像導(dǎo)入CoreDRAW軟件中，用發(fā)絲細(xì)的線條將微裂縫的邊緣勾勒出來(lái)(圖1c)，利用一個(gè)Visual Basic編寫(xiě)的宏程序插件可以對(duì)該軟件中封閉曲線的像素面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過(guò)公式(1)與公式(2)計(jì)算微裂縫孔隙度。三維孔隙度計(jì)算的模型如圖1b所示。

(1)

(2)

公式(1)為微裂縫的面孔率計(jì)算方法，公式(2)為樣品的微裂縫孔隙度計(jì)算方法。式中：Fn為第n張切片的微裂縫面孔率，本文n等于50；S為圓形灰色視域的總像素面積；fi為第i條裂縫的像素值；φf(shuō)為第f個(gè)樣品的微裂縫孔隙度值，本文f等于7；h為任意兩張切片之間的間距。

1.3 氦氣法孔隙度測(cè)量

由于氦氣法可以測(cè)量頁(yè)巖的全尺度孔隙度，故用該方法評(píng)價(jià)頁(yè)巖的總孔隙空間的發(fā)育情況[39-41]。該方法根據(jù)波義耳定律通過(guò)氦氣膨脹測(cè)量柱體巖石骨架體積和孔隙體積，通過(guò)公式計(jì)算求出頁(yè)巖的總孔隙度。該實(shí)驗(yàn)在江漢油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院石油地質(zhì)測(cè)試中心進(jìn)行，主要儀器為氦孔隙度測(cè)量?jī)x(JS100007)，檢測(cè)依據(jù)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖心分析方法》(GB/T 29172—2012)。

2 結(jié)果與討論

2.1 微米CT實(shí)驗(yàn)中頁(yè)巖微裂縫的類型與分布

從微米CT實(shí)驗(yàn)獲取的頁(yè)巖二維灰度圖像中(圖2a、b、c、d、e、f)可見(jiàn)眾多微裂縫，它們的形態(tài)蜿蜒崎嶇，縫面粗糙，偶見(jiàn)分叉狀，均為區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用在頁(yè)巖中形成的張性微裂縫[42-44]。每個(gè)頁(yè)巖樣品中均發(fā)育1～4條主要的微裂縫，呈線狀切穿灰白色礦物基質(zhì)顆粒，微裂縫之間呈現(xiàn)為近平行狀，沿著頁(yè)巖的層理面延伸(圖2d)。由于頁(yè)巖中含有大量片狀黏土礦物顆粒，礦物的排列呈層性，而礦物顆粒邊緣為力學(xué)薄弱面，成為微裂縫發(fā)育與延伸的主要路徑。微裂縫均呈現(xiàn)灰黑色，顯示出密度低值，說(shuō)明其中無(wú)物質(zhì)充填，能夠成為頁(yè)巖氣儲(chǔ)集與滲流的孔隙空間。

a—YL4-6，可見(jiàn)兩條微裂縫，其中一條呈現(xiàn)分叉狀; b—YL4-10，可見(jiàn)一條微裂縫; c—YB102-7，可見(jiàn)一條微裂縫; d—FY1-9，可見(jiàn)四條近平行狀微裂縫; e—FY1-13，可見(jiàn)兩條微裂縫，微裂縫的開(kāi)度較大; f—YB176-7，可見(jiàn)一條主要的微裂縫; g—FY1-13，可見(jiàn)兩條主要的微裂縫，三維空間呈層狀并且相互連接; h—YL176-7，可見(jiàn)一條主要的微裂縫，三維空間呈層狀，同時(shí)可見(jiàn)眾多微米級(jí)孔隙; i—YL4-10，可見(jiàn)一條微裂縫，三維空間內(nèi)成層性不明顯，同時(shí)可見(jiàn)眾多微米級(jí)孔隙。圖2 頁(yè)巖樣品中的典型微裂縫圖版Fig.2 Typical micro-fracture plates in shale samples

從頁(yè)巖孔隙與微裂縫的三維模型(圖2g、h、i)來(lái)看，三維空間中彌散分布著大量微米級(jí)孔隙(圖2g、h、i)，這些孔隙呈現(xiàn)點(diǎn)狀與近圓狀，數(shù)量龐大，粒徑細(xì)小，相互之間存在一定距離，可以說(shuō)明頁(yè)巖中大量的基質(zhì)孔隙的連通性較弱，這與頁(yè)巖儲(chǔ)層致密相對(duì)應(yīng)。微裂縫在三維空間上呈現(xiàn)為層狀(圖2h)，相互交叉溝通，發(fā)育時(shí)形成網(wǎng)絡(luò)狀(圖2g)，微裂縫的發(fā)育有利于溝通頁(yè)巖中的大量連通性較弱的基質(zhì)孔隙空間，提高儲(chǔ)層整體的滲透性與儲(chǔ)集能力。

根據(jù)對(duì)二維圖像中微裂縫的縫寬的統(tǒng)計(jì)(圖3)，微米CT中識(shí)別出的微裂縫縫寬主要位于0～32μm(占比99.6%)，其中縫寬在0～12μm的微裂縫占比94.0%，縫寬在12～32μm的微裂縫占比5.7%。說(shuō)明頁(yè)巖中微裂縫的縫寬在微米級(jí)，集中在0～12μm，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果與前人的認(rèn)識(shí)一致[30-31]。

圖3 微米CT實(shí)驗(yàn)微裂縫的縫寬統(tǒng)計(jì)Fig.3 Width statistics of micro-fractures in micro-CT experiment

2.2 微米CT實(shí)驗(yàn)微裂縫孔隙度計(jì)算的誤差分析

微裂縫在微米CT圖像上是連續(xù)變化的[25-28]，在垂直方向的變化差異對(duì)微裂縫面孔率的統(tǒng)計(jì)存在一定影響。理論上來(lái)說(shuō)，每個(gè)樣品中選取的切片越密集，求取的微裂縫孔隙度越接近于真實(shí)的微裂縫孔隙度，然而其工作量也越龐大。為了提高數(shù)據(jù)處理的可操作性，本文采用每20張選取一張切片的方法，該方法求取的微裂縫孔隙度存在一定誤差，此節(jié)針對(duì)該方法的誤差進(jìn)行分析。

為了形象地說(shuō)明垂向上微裂縫的變化對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的影響，本文選取YL176-7樣品的第0～20張切片進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)。二維圖像中主要發(fā)育4條微裂縫(圖4b、c、d)，其中主要為1號(hào)微裂縫與2號(hào)微裂縫(圖4a)，其位于圖像的中部，延伸較長(zhǎng)，3號(hào)微裂縫與4號(hào)微裂縫位于圖像中下部，延伸較短。隨著圖像序列的遞增，1號(hào)微裂縫與2號(hào)微裂縫在每張切片中的形態(tài)與長(zhǎng)度變化不大，而從第10張切片以后(圖4b、c、d)，圖像中不僅有1號(hào)微裂縫與2號(hào)微裂縫，3號(hào)微裂縫與4號(hào)微裂縫同時(shí)開(kāi)始發(fā)育。

a—YL176-7-5，第5張切片可見(jiàn)1號(hào)微裂縫與2號(hào)微裂縫; b—YL176-7-10，第10張切片可見(jiàn)1號(hào)微裂縫、2號(hào)微裂縫、3號(hào)微裂縫與4號(hào)微裂縫; c—YL176-7-15，第15張切片可見(jiàn)四條微裂縫，其中3號(hào)微裂縫與4號(hào)微裂縫逐漸增長(zhǎng); d—YL176-7-20，第20張切片可見(jiàn)四條微裂縫，其中3號(hào)微裂縫與4號(hào)微裂縫逐漸增長(zhǎng)。圖4 YL176-7樣品的部分二維切片F(xiàn)ig.4 Part of the two-dimensional slices of YL176-7 sample

根據(jù)對(duì)每張切片的面孔率統(tǒng)計(jì)(圖5)，隨著圖像序列的遞增，0～10張切片的面孔率測(cè)量值基本穩(wěn)定在0.578%～0.667%，說(shuō)明當(dāng)時(shí)微裂縫的面孔率較為穩(wěn)定。在第10～20張切片中，由于3號(hào)與4號(hào)微裂縫的發(fā)育，微裂縫的面孔率逐漸增長(zhǎng)到0.683%～0.805%。由此可見(jiàn)，20張切片內(nèi)，測(cè)得微裂縫的面孔率約在0.578%～0.805%，微裂縫的面孔率變化較小，微裂縫在垂直方向的變化差異不影響微裂縫面孔率統(tǒng)計(jì)。同時(shí)本文選取多張切片進(jìn)行測(cè)量，有利于提高孔隙度測(cè)量的精度。

圖5 YL176-7樣品的前20張切片統(tǒng)計(jì)結(jié)果Fig.5 Statistical results of the first 20 photos of YL176-7 sample

2.3 頁(yè)巖中微裂縫占總孔隙空間的比例分析

元壩地區(qū)大安寨段頁(yè)巖中主要發(fā)育構(gòu)造微裂縫(圖2)，而微米CT實(shí)驗(yàn)無(wú)法給出其準(zhǔn)確的微裂縫孔隙度，因此通過(guò)人工方法對(duì)頁(yè)巖中的構(gòu)造微裂縫進(jìn)行精確統(tǒng)計(jì)(圖1)。用頁(yè)巖的氦氣孔隙度評(píng)價(jià)頁(yè)巖的總孔隙度，微裂縫的孔隙度除以頁(yè)巖的總孔隙度，可以評(píng)價(jià)微裂縫占總孔隙空間的比例。

不同方法的測(cè)試結(jié)果(表2)顯示，微米CT實(shí)驗(yàn)測(cè)得的頁(yè)巖孔隙度普遍小于2.50%，大多數(shù)在1.27%～2.46%，由于其僅對(duì)頁(yè)巖中微米級(jí)的孔隙與微裂縫進(jìn)行表征，故遠(yuǎn)小于頁(yè)巖的氦氣孔隙度值。由于微米CT測(cè)量的主要是微裂縫，前人采用微米CT孔隙度評(píng)價(jià)頁(yè)巖的微裂縫發(fā)育程度具有一定的道理[24-25]。通過(guò)人工方法測(cè)得的微裂縫的孔隙度普遍小于1.50%，大多數(shù)在0.25%～1.06%，此值相比微米CT孔隙度較小。由于針對(duì)頁(yè)巖中構(gòu)造微裂縫進(jìn)行表征，除去了部分微米級(jí)別孔隙的影響，該值對(duì)于微裂縫的定量評(píng)價(jià)相對(duì)于微米CT孔隙度更加有效。

元壩地區(qū)大安寨段頁(yè)巖孔隙組成的分析結(jié)果(表2)顯示，頁(yè)巖的氦氣孔隙度為2.24%～4.60%，平均3.48%，其中微裂縫孔隙度為0.25%～1.06%，平均0.82%，在總孔隙空間中占比11.16%～35.49%，平均占比23.28%；基質(zhì)孔隙度為1.89%～3.67%，平均2.65%，在總孔隙空間中占比64.51%～88.84%，平均占比76.72%。頁(yè)巖以基質(zhì)孔隙為主，同時(shí)微裂縫發(fā)育，這與前人的基本認(rèn)識(shí)一致[34-35]。涪陵地區(qū)大安寨段頁(yè)巖中微裂縫同樣非常發(fā)育，F(xiàn)Y1-9的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，頁(yè)巖的總孔隙度為5.02%，其中構(gòu)造微裂縫孔隙度為0.78%，占比15.54%；基質(zhì)孔隙度為4.24%，占比84.46%。FY1-13的構(gòu)造微裂縫的孔隙度高達(dá)4.32%，而導(dǎo)致氦氣孔隙度無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量。

鄒才能等[45]通過(guò)建立四川盆地龍馬溪組頁(yè)巖的雙孔隙介質(zhì)模型分析認(rèn)為，頁(yè)巖的總孔隙度平均為4.9%～5.8%，其中基質(zhì)孔隙度平均為4.6%～5.4%，微裂縫孔隙度與區(qū)域構(gòu)造有關(guān)。在構(gòu)造條件復(fù)雜的焦石壩地區(qū)，頁(yè)巖中微裂縫孔隙非常發(fā)育，平均孔隙度為0.3%～1.3%，占頁(yè)巖總孔隙空間的6.1%～22.4%，而在構(gòu)造條件較為穩(wěn)定的長(zhǎng)寧與威遠(yuǎn)等地區(qū)，頁(yè)巖中微裂縫孔隙度僅為平均0.1%，占頁(yè)巖總孔隙空間的1.7%～2.0%。由此可見(jiàn)，元壩地區(qū)陸相大安寨段頁(yè)巖中微裂縫的發(fā)育程度與構(gòu)造條件復(fù)雜的焦石壩地區(qū)海相龍馬溪組頁(yè)巖相近。

表2 頁(yè)巖孔隙組成分析結(jié)果

Table 2 Analytical results of porosity compositions of shale

研究地區(qū)樣品編號(hào)CT孔隙度(%)氦氣孔隙度(%)微裂縫孔隙度(%)微裂縫占總孔的比例(%)基質(zhì)孔隙度(%)基質(zhì)孔隙占總孔的比例(%)FY1-91.49 5.02 0.78 15.54 4.24 84.46 涪陵地區(qū)FY1-134.74 -4.32 ---YB102-72.46 4.60 0.93 20.22 3.67 79.78 YL171-51.27 2.24 0.25 11.16 1.99 88.84元壩地區(qū)YL176-71.84 3.45 0.83 24.06 2.62 75.94YL4-61.69 2.93 1.04 35.49 1.89 64.51YL4-101.53 4.16 1.06 25.48 3.10 74.52

2.4 頁(yè)巖的儲(chǔ)集空間對(duì)于頁(yè)巖氣富集高產(chǎn)的影響

如2.3節(jié)所述，元壩地區(qū)大安寨段頁(yè)巖主要為孔隙型儲(chǔ)層(基質(zhì)孔隙占總孔隙度的比例平均為76.72%)，其儲(chǔ)集空間主要為大量納米尺度的基質(zhì)孔隙，在掃描電鏡下可以看到大量的有機(jī)質(zhì)孔隙、黏土礦物晶間孔隙與脆性礦物顆粒間孔隙等多種類型[38]，在頁(yè)巖的高壓壓汞和氣體吸附綜合分析中，頁(yè)巖的總孔隙度達(dá)到平均11.6×103cc/g，孔徑集中在0～50nm[46-48]，基質(zhì)孔隙的發(fā)育有利于頁(yè)巖氣在孔隙空間中的吸附與游離，頁(yè)巖的基質(zhì)孔隙度(1.89%～3.67%，平均2.65%)適中，具備頁(yè)巖氣穩(wěn)產(chǎn)的孔隙條件與良好的頁(yè)巖氣勘探潛力。元壩地區(qū)位于四川盆地內(nèi)部的川北坳陷與川中低緩構(gòu)造帶結(jié)合部，區(qū)內(nèi)構(gòu)造變形弱，與孔隙型儲(chǔ)層相對(duì)應(yīng)，頁(yè)巖氣的保存條件良好。

同時(shí)，頁(yè)巖中發(fā)育微米尺度的構(gòu)造微裂縫，并且微裂縫占總孔隙度的比例平均為23.28%，微裂縫的發(fā)育程度適當(dāng)，有利于溝通頁(yè)巖中大量孤立的納米基質(zhì)孔隙空間，改善頁(yè)巖的儲(chǔ)集性能利于頁(yè)巖氣的高產(chǎn)。本區(qū)頁(yè)巖氣富集模式屬于“構(gòu)造型甜點(diǎn)”，后期的區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是頁(yè)巖中微裂縫形成的主因，成巖收縮與有機(jī)質(zhì)生烴等作用為頁(yè)巖中微裂縫形成的次要因素，區(qū)內(nèi)大安寨段經(jīng)歷燕山、喜山多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造抬升巖石卸壓而在頁(yè)巖中產(chǎn)生大量的構(gòu)造微裂縫(圖2a、b、c、d、e、f)。頁(yè)巖的組成、結(jié)構(gòu)與巖性組合是微裂縫形成的內(nèi)因，區(qū)內(nèi)大安寨段頁(yè)巖中含有較多的黏土礦物與脆性礦物，層理發(fā)育，非均質(zhì)性強(qiáng)，常夾有較多灰?guī)r條帶，頁(yè)巖的層理與巖性的突變界面處為微裂縫形成的有利位置(圖2g、h、i)。元壩地區(qū)多口鉆井在大安寨段常規(guī)直井測(cè)試獲得中高產(chǎn)工業(yè)氣流，這進(jìn)一步證實(shí)微裂縫對(duì)頁(yè)巖氣高產(chǎn)的貢獻(xiàn)[49]。

3 結(jié)論

利用微米CT技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)頁(yè)巖中微裂縫的定量表征。本文以四川盆地元壩地區(qū)大安寨段頁(yè)巖為研究對(duì)象，通過(guò)二維圖像識(shí)別微裂縫的方法積分計(jì)算出了微裂縫的孔隙度，結(jié)合氦氣法孔隙度分析了微裂縫占頁(yè)巖總孔隙度的比例，從孔隙角度探討了本區(qū)的頁(yè)巖氣勘探潛力。同時(shí)解決了微米CT實(shí)驗(yàn)中頁(yè)巖微裂縫識(shí)別、分離與孔隙度分析的難題，該計(jì)算微裂縫孔隙度的方法可以在其他區(qū)域頁(yè)巖的研究中推廣使用。

元壩地區(qū)大安寨段頁(yè)巖中基質(zhì)孔隙的比例平均為76.72%，說(shuō)明頁(yè)巖為孔隙型儲(chǔ)層，發(fā)育眾多的納米級(jí)孔隙空間，頁(yè)巖的基質(zhì)孔隙度適中，具備頁(yè)巖氣穩(wěn)產(chǎn)的孔隙條件。微裂縫占總孔隙度的比例平均為23.28%，微裂縫的發(fā)育有利于頁(yè)巖氣的高產(chǎn)。本區(qū)頁(yè)巖具備頁(yè)巖氣的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的孔隙條件，具有良好的頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)潛力。