松辽盆地白垩系嫩江组煤系页岩孔隙结构及分形特征

作     者：张吉振 韩登林 林伟 王晨晨 王建国 肖肖 李豫 张晓婵 Jizhen ZHANG;Denglin HAN;Wei LIN;Chenchen WANG;Jianguo WANG;Xiao XIAO;Yu LI;Xiaochan ZHANG

作者机构：长江大学油气地球化学与环境湖北省重点实验室湖北武汉430100 中国石化页岩油气勘探开发重点实验室北京100083 长江大学地球科学学院湖北武汉430100 临沂大学地质与古生物研究所山东临沂276000 长江大学非常规油气省部共建协同创新中心湖北武汉430100 

出 版 物：《天然气地球科学》 (Natural Gas Geoscience)

年 卷 期：2024年第35卷第1期

页      面：119-132页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(编号:42202141) 湖北省自然科学基金项目(编号:2020CFB370) 中国石化页岩油气勘探开发重点实验室开放基金课题(编号:33550000-22-ZC0613-0204)联合资助~~ 

主　　题：煤系页岩 孔隙结构 分形特征 松辽盆地 白垩系 嫩江组 

摘      要：页岩微观孔隙系统是气体赋存场所,孔隙结构精细刻画对于储层研究而言至关重要。页岩储层孔隙具有较强的复杂性和非均质性,而且煤系页岩孔隙发育特征研究显著滞后于海相页岩储层,亟需开展煤系页岩孔隙非均质性特征及其对含气性影响的深入研究。以松辽盆地松原地区白垩系嫩江组煤系页岩岩心为研究对象,通过开展全岩有机碳(TOC)和岩矿测定、孔隙度分析、低温N2吸附—脱附和CH4等温吸附实验,探讨了煤系页岩基质组分对孔隙结构和非均质性特征的影响,孔隙结构特征与分形特征的关系,以及孔隙结构和非均质性对甲烷吸附特征的影响。结果表明:①嫩江组页岩有机质丰度变化不显著(TOC平均含量为2.38%),多发育墨水瓶状孔;富含黏土矿物(平均含量为55.6%),多发育狭缝状孔隙;页岩孔隙表面具有明显的分形特性,分形维数D1和D2均值分别为2.54和2.74,内部结构较表面结构更为复杂。②有机碳的富集通过影响微小孔孔隙发育,增加比表面积使孔隙分形维数增大;黏土矿物发育致使介孔和宏孔数量增多,增加了孔隙的分形维数。③微小孔隙发育较大比表面积,增加了孔隙结构的复杂性和非均质性,促使分形特征显著,拓展了吸附点位,提升了吸附能力。相关研究将为煤系页岩储层综合评价、成藏理论研究提供科学理论依据。