肖 磊, 李 卓*, 楊有東, 唐 令，梁志凱, 于海龍, 侯煜菲, 王立偉

(1.中國石油大學(xué)(北京)，油氣資源與探測國家重點實驗室, 北京 102249;2.中國石油大學(xué)(北京)非常規(guī)油氣科學(xué)技術(shù)研究院, 北京 102249)

隨著非常規(guī)油氣理論的進(jìn)步和壓裂技術(shù)的突破，直接從頁巖層系開采頁巖氣取得了成功[1]。除了少量以溶解態(tài)形式賦存于有機質(zhì)及瀝青中以外，大部分頁巖氣以游離態(tài)和吸附態(tài)賦存于頁巖孔隙中，因此準(zhǔn)確衡量孔隙結(jié)構(gòu)特征是頁巖氣地質(zhì)評價的重要工作之一[2-4]。目前頁巖納米孔隙結(jié)構(gòu)已成為非常規(guī)油氣勘探開發(fā)的研究熱點[5-6]，已有的表征方法能很好地從定性和定量兩方面對納米孔進(jìn)行表征，如掃描電鏡能對孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性表征，氣體吸附和壓汞能對孔徑分布進(jìn)行定量表征。

近年來，中外學(xué)者在頁巖孔隙結(jié)構(gòu)分形理論方面做了大量研究，分形理論作為一種新方法被廣泛用于頁巖孔隙結(jié)構(gòu)表征[7-9]。分形維數(shù)(D)可以定量描述頁巖孔隙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，當(dāng)D=2時，代表規(guī)則和光滑的表面；當(dāng)D=3時，代表非常復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)[10]。目前海相頁巖氣主要產(chǎn)自五峰-龍馬溪組下部含黏土硅質(zhì)海相頁巖。渝東南已鉆探的秀頁1井和渝頁1井證明該地區(qū)具有豐富的頁巖氣資源，但相比焦石壩地區(qū)，存在勘探效果差別較大，各壓裂段產(chǎn)氣不均等問題[11-12]。YC-6井位于渝東南酉陽地區(qū)車田向斜，鉆井資料表明該井龍馬溪組含氣量低?；诖?，以YC-6井龍馬溪組下部含黏土硅質(zhì)頁巖和上部含硅黏土質(zhì)頁巖為研究對象，運用X射線衍射分析(X-ray diffraction，XRD)，氮氣吸附和高壓壓汞(mercury intrusion capillary pressure，MICP)等實驗，對兩種巖相頁巖的孔隙結(jié)構(gòu)及分形特征進(jìn)行了對比研究。這對渝東南頁巖孔隙結(jié)構(gòu)方面將產(chǎn)生更進(jìn)一步的認(rèn)識，對該地區(qū)的勘探開發(fā)具有一定指導(dǎo)意義。

1 地質(zhì)概況

重慶東南部地處重慶市和貴州省之間，包括南川、彭水、武隆和道真等地區(qū)。它位于四川東部高陡構(gòu)造區(qū)和武陵褶皺帶的西北緣，毗鄰焦石壩[圖1(a)]。該地區(qū)經(jīng)歷了多期次疊加構(gòu)造運動，如加里東、海西、印支、燕山和喜馬拉雅運動等，其中喜馬拉雅運動確定了該區(qū)東西向斜與背斜交替的槽-檔分區(qū)構(gòu)造格局，形成了今天的構(gòu)造模式[14-15]。上奧陶統(tǒng)五峰-下志留統(tǒng)龍馬溪組為頁巖氣勘探開發(fā)的目標(biāo)層位。根據(jù)鉆井?dāng)?shù)據(jù)，頁巖氣位于過渡階段超壓區(qū)和常壓區(qū)。五峰組早期，渝東南處于深水環(huán)境，發(fā)育深水鈣質(zhì)，硅質(zhì)頁巖；沉積晚期，海平面有所下降，川南、川東地區(qū)為深水區(qū)，富有機質(zhì)頁巖發(fā)育。龍馬溪組沉積早期，筆石等生物繁盛，發(fā)育硅質(zhì)和鈣質(zhì)頁巖，沉積中晚期，海平面下降，處于半深水陸棚環(huán)境，以黏土質(zhì)頁巖為主[16-17][圖1(b)]。

圖1 渝東南地質(zhì)背景圖[13]

2 樣品及實驗方法

樣品采自YC-6井龍馬溪組。選取具有代表性的黑色頁巖10塊?？讖椒诸惏凑諊H理論和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會的標(biāo)準(zhǔn)：微孔<2 nm；中孔2～50 nm；宏孔>50 nm。

運用Leco CS230碳-硫分析儀對樣品進(jìn)行有機碳含量(total organic carbon, TOC)分析，取1 g樣品放入坩堝，用稀鹽酸除去無機碳，再用蒸餾水進(jìn)行沖洗，在100 ℃的烘干箱中烘干12 h，進(jìn)行TOC測量。

全巖分析將樣品磨成200目，運用D8 DISCOVER X射線衍射儀，溫度為25 ℃，相對濕度為30%，利用礦物特征峰面積確定相對礦物含量。

低壓N2吸附實驗采用Autosorb 2460吸附儀，測定壓力為10-3MPa和溫度為77.35 K條件下N2的吸附量和解吸量。運用多分子層吸附理論[18]和密度泛函理論[19]處理實驗數(shù)據(jù)。根據(jù)氮氣吸附數(shù)據(jù)得到微孔-中孔的孔體積和比表面積，并根據(jù)滯后回環(huán)的類型確定孔隙的幾何特征。

壓汞實驗用Autopore 9500自動壓汞儀進(jìn)行。將樣品(直徑3～10 mm，高度10 mm的圓柱體)置于110 ℃的烘箱中24 h，除去自由水和束縛水。測定不同相對壓力下的進(jìn)汞量和出汞量。利用Young-Dupre[20]方程計算孔的表面積，Washburn[21]方程計算孔的體積。

3 實驗結(jié)果

3.1 有機地化和礦物組分特征

10塊樣品的熱解參數(shù)及礦物組分列于表1。龍馬溪組頁巖TOC含量為1.07%～4.31%，平均為2.39%。其中下部氣層TOC含量較高，平均為4.17%，上部氣層TOC含量較低，平均為1.21%。由熱成熟度Ro可以看出，龍馬溪組頁巖處于高-過成熟階段。同時生烴潛量(S1+S2)平均為0.083 mg/g，表明頁巖有機質(zhì)生烴高峰已過，僅有少量殘留的有機質(zhì)發(fā)生了裂解反應(yīng)。

表1 樣品基本信息

礦物組分結(jié)果顯示黏土和硅酸鹽礦物(石英+長石)占有重要地位。龍馬溪組樣品石英含量范圍為19.6%～46.4%，平均34.2%；黏土礦物含量在20.5%～55.9%，平均為43%。此外，樣品也發(fā)育長石(鉀長石和斜長石)，占比為5.6%～27%，平均為14.1%；碳酸鹽礦物含量(方解石和白云石)范圍為1.6%～12.6%，平均為6.2%；微量元素黃鐵礦含量為1.6%～5.1%，平均為2.6%。由圖2可知，隨著深度的加深，硅酸鹽礦物含量呈增加趨勢，與此同時黏土礦物含量呈降低趨勢，表明上下部頁巖礦物組分含量差別較大，造成頁巖理化性能和脆性方面均有差異，下部頁巖的可壓性和井壁穩(wěn)定性較上部頁巖好。

圖2 樣品礦物含量

3.2 巖相劃分方法

頁巖巖相是頁巖原生品質(zhì)的評價標(biāo)志，包含巖石類型及礦物組分等信息[22]。目前頁巖巖相的劃分方法眾多，主要包括：①根據(jù)宏觀沉積特征劃分巖相[23]；②根據(jù)礦物組成劃分巖相[24]；③根據(jù)古生物組合劃分巖相[25]。目前頁巖巖相劃分尚沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和方法。參考前人劃分方法，以硅質(zhì)礦物(石英+長石)、碳酸鹽礦物和黏土礦物三端元為基礎(chǔ)，將頁巖巖相劃分為硅質(zhì)類頁巖、鈣質(zhì)類頁巖、黏土類頁巖和混合類頁巖4類。在此基礎(chǔ)上根據(jù)單一礦物含量進(jìn)行細(xì)分，可將頁巖巖相進(jìn)一步劃分為16個亞類[26]。命名方式為：當(dāng)某種單一礦物X含量大于50%時，為X質(zhì)頁巖巖相，當(dāng)另一種礦物含量Y大于25%且小于50%時，為含YX質(zhì)頁巖巖相；而當(dāng)硅質(zhì)、碳酸鹽以及黏土礦物的含量均大于25%且小于50%時，為混合質(zhì)頁巖相組合。頁巖樣品劃分為兩種巖相：含硅黏土質(zhì)頁巖(CM-1)和含黏土硅質(zhì)頁巖(S-3)(圖3)。

硅質(zhì)頁巖相組合：S為硅質(zhì)頁巖，S-1為含灰硅質(zhì)頁巖，S-2為混合硅質(zhì)頁巖，S-3為含黏土硅質(zhì)頁巖；灰質(zhì)頁巖相組合：C為灰質(zhì)頁巖，C-1為含硅灰質(zhì)頁巖，C-2為混合灰質(zhì)頁巖，C-3為含黏土灰質(zhì)頁巖；黏土質(zhì)頁巖相組合：CM為黏土質(zhì)頁巖，CM-1為含硅黏土質(zhì)頁巖，CM-2為混合黏土質(zhì)頁巖，CM-3為含灰黏土質(zhì)頁巖；混合質(zhì)頁巖相組合：M為混合質(zhì)頁巖，M-1為含灰/硅混合質(zhì)頁巖，M-2為含黏土/硅混合質(zhì)頁巖，M-3為含黏土/灰混合質(zhì)頁巖

3.3 孔滲特征及含氣性

基于巖心常規(guī)分析方法測得上部含硅黏土質(zhì)頁巖和下部含黏土硅質(zhì)頁巖的孔滲特征相似。有效孔隙度為0.33%～1.32%，平均為0.67%；滲透率為0.005×10-3～1.029 8×10-3μm2，平均為0.18×10-3μm2，表明兩種巖相頁巖儲層為低孔特低滲。現(xiàn)場解吸測得兩種巖相頁巖樣品的含氣量均不高。上部含硅黏土質(zhì)頁巖的平均含氣量為0.43 m3/t，下部含黏土硅質(zhì)頁巖的平均含氣量為0.61 m3/t。YC-6井位于渝東南酉陽地區(qū)車田向斜西翼，鉆井結(jié)果顯示該區(qū)整體含氣量低。前人研究表明，酉陽地區(qū)處于強地質(zhì)運動地區(qū)，主要受印支運動、燕山運動、喜山運動的影響。車田向斜離區(qū)域內(nèi)深大斷裂較遠(yuǎn)，受其影響較小，區(qū)域內(nèi)蓋層未受大面積侵蝕，保存良好。YC-6井龍馬溪組巖心破碎程度較高，發(fā)育多種微裂隙，以網(wǎng)狀裂縫為主，造成頁巖氣散失嚴(yán)重，含氣量低[27-28]。

3.4 孔隙結(jié)構(gòu)特征

3.4.1 氮氣吸附

低壓氮氣吸附可以很好地表征微孔-中孔，運用DFT模型對氮氣吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。龍馬溪組頁巖樣品氮氣吸附-脫附曲線如圖4所示。利用等溫吸附曲線計算的含黏土硅質(zhì)頁巖比表面積為11.404 9～13.048 7 m2/g，平均值為12.272 m2/g；孔隙體積為0.008 4～0.013 6 m3/g，平均值為0.010 78 m3/g；而含硅黏土質(zhì)頁巖比表面積為8.487 1～9.616 6 m2/g，平均值為9.029 m2/g；孔隙體積為0.004 4～0.008 7 m3/g，平均值為0.006 4 m3/g。不同巖相頁巖孔徑變化率均在1～10 nm變化最快(圖5)，表明樣品中微—中孔較為發(fā)育。不同巖相龍馬溪組樣品的吸附曲線形態(tài)上略有差異，但大致都呈反“S”形。如圖4所示，以氮氣分壓P/氣體飽和蒸氣壓P0為橫坐標(biāo)，對于吸附分支：當(dāng)相對壓力(P/P0)<0.45時，隨著相對壓力的增加，吸附體積緩慢增加，此時吸附曲線斜率較小，為單層吸附；當(dāng)相對壓力(P/P0)>0.45時出現(xiàn)拐點，吸附量逐漸增加，此時為多層吸附，表明樣品中存在大量中孔；當(dāng)P/P0接近于1時未出現(xiàn)飽和吸附，反應(yīng)樣品中發(fā)育一定量大孔。對于解吸分支：當(dāng)P/P0較高時，解吸分支位于吸附分支的上方，下降非常緩慢；當(dāng)P/P0在0.45左右時，曲線快速下降，并且在P/P0較低時，解吸分支與吸附分支基本重合。氮氣吸附曲線存在明顯的“滯后回環(huán)”現(xiàn)象，這與毛細(xì)凝結(jié)作用有關(guān)。根據(jù)Broekhoff等[29]理論對回環(huán)形態(tài)的分類，龍馬溪組樣品氮氣吸附回環(huán)的形態(tài)類似于B型，表明樣品孔隙形狀為平行板狀狹縫[圖4(c)]。

圖4 不同巖相頁巖樣品氮氣等溫吸附-脫附曲線及滯后環(huán)類型

圖5 不同巖相頁巖樣品氮氣吸附孔徑分布

3.4.2 高壓壓汞

高壓壓汞實驗隨著進(jìn)汞壓力的增大，可能會使樣品產(chǎn)生人工裂隙，因此，壓汞法不適用于測量微孔和中孔，其對大孔的測定相對準(zhǔn)確。頁巖樣品的壓汞曲線如圖6所示，不同巖相樣品的壓汞曲線存在差異，總體可分為三類：第一類曲線滯后環(huán)窄，進(jìn)汞與退汞體積相差較小，表明大孔較少，如YC6-9、YC6-10；第二類曲線滯后環(huán)較寬，進(jìn)汞與退汞體積相差較大，表明大孔較多，如YC6-1，YC6-5；第三類曲線滯后環(huán)寬大，進(jìn)汞與退汞體積相差大，表明大孔極多，如YC6-3、YC6-7、YC6-8。壓汞法測得含硅黏土質(zhì)頁巖樣品大孔比表面積為0.192 7～0.223 2 m2/g，平均為0.206 2 m2/g；含黏土硅質(zhì)頁巖樣品大孔比表面積為0.163 4～0.200 7 m2/g，平均為0.180 1 m2/g。由圖7孔徑與階段進(jìn)汞量所示，含硅黏土質(zhì)頁巖和含黏土硅質(zhì)頁巖發(fā)育部分大孔，孔徑的分布具有相似性。大孔對總孔體積存在部分貢獻(xiàn)，但對總比表面積貢獻(xiàn)最小。

圖6 不同巖相頁巖樣品壓汞曲線

圖7 不同巖相頁巖樣品進(jìn)汞量與孔徑關(guān)系

根據(jù)氮氣吸附和壓汞測得的孔體積和比表面積數(shù)據(jù)表明，龍馬溪組含黏土硅質(zhì)頁巖和含硅黏土質(zhì)頁巖均發(fā)育不同程度的孔體積和比表面積。下部含黏土硅質(zhì)頁巖的孔體積和比表面積均優(yōu)于上部含硅黏土質(zhì)頁巖，但后者也能為頁巖氣的賦存提供部分孔隙空間。

3.5 分形維數(shù)

多孔材料的孔隙結(jié)構(gòu)和表面不規(guī)則性具有分形幾何特征，這對氣體吸附和解吸具有重要影響?？紫督Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度可由分形維數(shù)定量表征，氣體分形維數(shù)的計算方法主要包括熱力學(xué)方法，分形BET模型，分形Langmuir模型，和分形FHH模型，其中應(yīng)用較廣泛的是FHH模型。運用FHH模型，分形維數(shù)計算方法為

lnV=Kln[ln(P0/P)]+C

(1)

D=K+3

(2)

式中：V為不同相對壓力(P/P0)下吸附氣體體積；P0為氣體飽和蒸氣壓；K為直線斜率；C為常數(shù)；D為分形維數(shù)。

由氮氣吸附脫附曲線圖可知，在相對壓力P/P0>0.45時出現(xiàn)滯后回環(huán)，因此，P/P0<0.45和P/P0>0.45展現(xiàn)出兩種不同的吸附機制。P/P0<0.45下的分形維數(shù)D1表示孔隙表面分形維數(shù)，反映范德華力作用；P/P0>0.45下的分形維數(shù)D2表示孔隙結(jié)構(gòu)分形維數(shù)，反映毛細(xì)凝聚作用。基于氮氣吸附數(shù)據(jù)分別得到含硅黏土質(zhì)頁巖和含黏土硅質(zhì)頁巖的氮氣吸附體積與相對壓力的雙對數(shù)曲線(圖8、圖9)。

圖8 含硅黏土質(zhì)頁巖氮氣吸附體積與相對壓力的雙對數(shù)曲線

圖9 含黏土硅質(zhì)頁巖氮氣吸附體積與相對壓力的雙對數(shù)曲線

含硅黏土質(zhì)頁巖D2為2.719 1～2.808 8，平均為2.771 0；D1為2.507 4～2.701 7，平均為2.611 8。含黏土硅質(zhì)頁巖D2為2.826 3～2.915 8，平均為2.875 9；D1為2.702 7～2.732 2，平均為2.720 3(表2)。兩種巖相頁巖D2均大于D1，反映孔隙內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度大于孔隙表面。前人研究表明，當(dāng)大孔的孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度大于小孔時，D2會大于D1，原因為大孔類型多樣，包括粒間孔、粒內(nèi)孔、晶間孔等，而小孔類型較為單一，因此大孔結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜[30]。含黏土硅質(zhì)頁巖D1和D2均大于含硅黏土質(zhì)頁巖?？紫斗中尉S數(shù)越大，表明孔隙表面粗糙度和孔隙結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，非均質(zhì)性越強，越有利于頁巖氣賦存[10]。龍馬溪組下段含黏土硅質(zhì)頁巖比上段含硅黏土質(zhì)頁巖吸附氣體的能力更高，但與此同時復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)也使得頁巖氣的解析和擴散變得更加困難。

表2 基于分形FHH模型理論分形維數(shù)

4 分析與討論

分形維數(shù)能定量表征頁巖孔隙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。前人研究表明，分形維數(shù)的大小受有機碳含量，礦物組分及孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響?？梢?，分形維數(shù)并不受控于某個單一的因素[31]。因此分別討論分形維數(shù)與有機碳含量，礦物組分含量及孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。

4.1 分形維數(shù)與TOC和礦物組分含量的關(guān)系

探究頁巖分形維數(shù)的影響因素，有助于深入了解頁巖非均質(zhì)性的機制和因素[32]。頁巖氣的儲集空間主要由有機質(zhì)和無機礦物所提供，孔隙的發(fā)育程度決定了表面積的大小[33]，從而影響分形維數(shù)，因此可以根據(jù)有機質(zhì)和礦物組分來分析其對分形維數(shù)的影響。頁巖分形維數(shù)D1和D2與有機碳含量均呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.403 9和0.729[圖10(a)、圖10(b)]。有機碳含量越高，在熱成熟過程中就會發(fā)育更多的微孔，使得頁巖孔隙更加復(fù)雜，從而分形維數(shù)更大。黏土礦物內(nèi)部發(fā)育眾多孔隙，如粒間孔、粒內(nèi)孔等，其與分形維數(shù)的關(guān)系比較復(fù)雜。頁巖分形維數(shù)D1和D2與黏土礦物含量均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.490 9和0.808 9[圖10(c)、圖10(d)]。黏土礦物含量越多，在成巖過程中，受壓實作用，使得黏土礦物顆粒排列更為緊密，孔隙更加規(guī)則，均質(zhì)性更強，從而分形維數(shù)更小，這與前人研究結(jié)果一致[34]。分形維數(shù)D1和D2與石英含量呈一定程度正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.168 3和0.582 4[圖10(e)、圖10(f)]。海相頁巖的石英多為生物成因，與TOC具有正相關(guān)關(guān)系[35]。石英含量對孔隙的保存具有一定積極作用，生物成因的石英由于其不規(guī)則性，同時生物體內(nèi)將發(fā)育復(fù)雜的有機質(zhì)孔隙，從而使分形維數(shù)變大。D1與TOC和礦物組分之間的相關(guān)性均劣于D2，說明D2與孔隙結(jié)構(gòu)特征關(guān)系更為密切。

圖10 分形維數(shù)與TOC、黏土礦物及石英百分含量的關(guān)系

4.2 分形維數(shù)與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系

分形維數(shù)反應(yīng)孔隙表面和孔隙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。目前研究普遍認(rèn)為，微孔對表面非均質(zhì)性影響最大。微孔在總孔中占比越大，比表面積越大，孔隙結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，導(dǎo)致其分形維數(shù)越大[36]。不同巖相樣品的分形維數(shù)與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系如圖11所示。D1和D2與比表面積均呈正相關(guān)關(guān)系，即隨分形維數(shù)的增大，比表面積增大，相關(guān)系數(shù)分別為0.480 4和0.76[圖11(a)、圖11(b)]。同時分形維數(shù)D1和D2與孔體積均呈一定程度正相關(guān)關(guān)系，即隨分形維數(shù)的增大，孔體積也增大，相關(guān)系數(shù)分別為0.154 9和0.491 1[圖11(c)、圖11(d)]。D2與孔隙各參數(shù)的相關(guān)性好于D1，表明比表面積較大，孔體積較大的頁巖孔隙分形維數(shù)更高，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，這與前人的研究結(jié)果一致[37]。

圖11 分形維數(shù)與比表面積、孔體積的關(guān)系

5 結(jié)論

(1)渝東南龍馬溪組上下部儲層非均質(zhì)性強。上部含硅黏土質(zhì)頁巖TOC平均為1.21%，硅酸鹽含量平均為39%，黏土礦物含量平均為53.1%；下部含黏土硅質(zhì)頁巖TOC平均為4.17%，硅酸鹽含量平均為62.3%，黏土礦物含量平均為27.7%。隨著深度的增加，硅酸鹽含量增高，黏土礦物含量降低，表明下部儲層具有更好的可壓性。

(2)利用氮氣吸附和高壓壓汞對樣品孔隙結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行表征，結(jié)果表明：上部含硅黏土質(zhì)頁巖總孔體積平均為0.006 4 m3/g，比表面積平均為9.029 0 m2/g；下部含黏土硅質(zhì)頁巖總孔體積平均為0.010 8 m3/g，比表面積平均為12.272 0 m2/g。下部儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征優(yōu)于上部儲層，但含硅黏土質(zhì)頁巖同樣也能為頁巖氣的賦存提供部分空間。氮氣吸附曲線表明不同巖相樣品微-中孔發(fā)育，主要發(fā)育1～10 nm孔徑的孔隙；滯后環(huán)形態(tài)類似于De Boer分類中的B型，表明樣品孔隙形狀為平行板狀狹縫。壓汞結(jié)果顯示樣品中存在大孔，對總孔體積存在部分貢獻(xiàn)，能為游離氣提供賦存空間。

(3)利用分形理論研究不同巖相頁巖儲層非均質(zhì)性發(fā)現(xiàn)，分形維數(shù)D1和D2在一定程度上均能表征孔隙的復(fù)雜程度。上部含硅黏土質(zhì)頁巖D2為2.719 1～2.808 8，平均為2.771 0；D1為2.507 4～2.701 7，平均為2.611 8。下部含黏土硅質(zhì)頁巖D2為2.826 3～2.915 8，平均為2.875 9；D1為2.702 7～2.732 2，平均為2.720 3。龍馬溪組樣品D2>D1，表明孔隙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度大于孔隙表面。含黏土硅質(zhì)頁巖分形維數(shù)更大，孔隙結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。

(4)分形維數(shù)與TOC呈正相關(guān)關(guān)系，TOC含量越高，有機質(zhì)在生烴過程中將會發(fā)育更多的微—中孔，使得頁巖孔隙結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。分形維數(shù)與黏土礦物含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，黏土礦物內(nèi)部主要發(fā)育較大孔隙，在成巖過程中受壓實作用使得礦物顆粒排列更為緊密，孔隙形態(tài)趨于規(guī)則，復(fù)雜程度降低，從而分形維數(shù)變小。分形維數(shù)與石英含量呈正相關(guān)關(guān)系，生物成因的石英由于自身的不規(guī)則性，同時生物體內(nèi)發(fā)育的復(fù)雜有機質(zhì)孔，將使分形維數(shù)增大。研究分形維數(shù)與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)現(xiàn)：分形維數(shù)與比表面積和總孔體積均呈正相關(guān)關(guān)系，即具有較大比表面積和較大孔容的孔隙其分形維數(shù)越高。