剪切作用对页岩有机质孔发育特征和吸附能力的影响

作     者：俞雨溪 王宗秀 冯兴强 张凯逊 张林炎 YU Yuxi;WANG Zongxiu;FENG Xingqiang;ZHANG Kaixun;ZHANG Linyan

作者机构：中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室北京100081 中国地质调查局油气地质力学重点实验室北京100081 

出 版 物：《地质力学学报》 (Journal of Geomechanics)

年 卷 期：2020年第26卷第6期

页      面：830-839页

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金(41802178) 中国地质科学院基本科研业务费项目(JYYWF20181201) 中国地质调查局地质调查项目(DD20190085)。 

主　　题：页岩 滑脱构造 有机质孔 微观特征 孔隙结构 吸附能力 

摘      要：有机质孔是高成熟页岩储层中吸附气和游离气赋存的主要储集空间类型。中国南方海相页岩地层经历了多期构造改造,滑脱构造广泛发育。为了认识剪切作用对页岩有机质孔微观结构和吸附能力的影响,以张家界三岔地区下寒武统牛蹄塘组页岩为例,通过大量扫描电镜图像观测统计,对比分析了滑脱带页岩、邻近滑脱带页岩和远离滑脱带页岩有机质孔的发育特征,同时对这三类样品进行了甲烷等温吸附测试。研究结果表明,有机质内孔发育在有机质内部,孔径一般20 nm;位于有机质与矿物接触边缘的复合孔孔径整体大于有机质内孔,主要发育在滑脱带页岩中包裹有矿物碎片的有机质中。受剪切作用影响,这两类有机质孔均沿一定优势方向发生形变,形态更趋于狭长且定向性增强;同时页岩甲烷吸附能力变差,从滑脱带向远离滑脱带方向这种影响逐渐减弱。剪切作用对页岩储集性能和含气性具有重要控制作用,对认识复杂构造区页岩气保存条件和富集规律具有重要意义。