页岩孔隙系统研究试验方法-地质科技情报-中国地质大学.pdfVIP

第３５卷　 第４ 期 地 质科 技 情报 Ｖｏｌ.３５　 Ｎｏ.４ ２０１６年　 　 ７ 月　 　 　 　 Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　 　 　 　 Ｊｕｌ.　 ２０１６ 页岩孔隙系统研究实验方法 １ꎬ２ꎬ３ １ ２ ４ １ 张天付 ꎬ鲍征宇 ꎬ李　 东 ꎬ唐俊红 ꎬ周闻达 (１.中国地质大学(武汉)研究生院ꎬ武汉４３００７４ꎻ２.杭州地质研究院ꎬ杭州 ３１００２３ꎻ ３.中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室ꎬ杭州 ３１００２３ꎻ４.杭州电子科技大学ꎬ杭州 ３１００２３) 摘　 要:基于页岩孔隙系统的特殊性ꎬ讨论了ＦＥＳＥＭ￣ＱＥＭＳＣＡＮ 、ＦＩＢ￣ＦＥＳＥＭ、ＮＡＮＯ￣ＣＴ、氮气吸附法、小角中子散射等几种页岩 孔隙系统研究方法的特点和适用范围ꎮ 指出场发射扫描电镜以及与之结合的能谱和矿物定量评价系统(ＦＥＳＥＭ￣ＱＥＭＳＣＡＮ)是研 究页岩纳米级孔隙类型、大小、形态以及矿物分布的基础手段ꎻ聚焦离子束扫描电镜、微纳米ＣＴ 可刻画页岩孔隙系统在三维空间 的展布特征ꎬ利用获得的三维数据体进行数值模拟ꎬ可进一步计算孔隙度、渗透率等物性参数ꎻ氮气吸附法可对小于１００ ｎｍ 的极 微孔隙的孔径、形态进行求算ꎻ小角中子散射则可利用孔隙中存在的气体分子ꎬ获得孔隙系统连通性等重要参数ꎮ 最后从页岩岩 石组构的角度ꎬ探讨了页岩孔隙控制因素ꎬ指出有机质含量与成熟度ꎬ黏土矿物类型、含量ꎬ碎屑颗粒的含量以及成岩强度是影响 页岩孔隙系统的主要因素ꎮ 关键词:页岩ꎻ孔隙ꎻ实验方法ꎻ结构特征ꎻ物性参数 ＋ 中图分类号:Ｐ６１８.１３０.２ １　 　 文献标志码:Ａ　 　 　 　 文章编号:１０００￣７８４９(２０１６)０４￣０１９２￣０７ － － 　 　 页岩气藏作为生 储 盖一体的非常规气藏ꎬ其 土、有机质等组成ꎬ此类颗粒的纳米级孔隙构成了页 储集过程主要是游离态、吸附态页岩气存储于致密 岩气主要的储集空间ꎮ 基于这一特点ꎬ研究过程中 － 页岩的孔隙系统中ꎬ因此ꎬ研究页岩孔喉结构对认识 一方面运用高分辨率的电子 射线技术直接观测页 页岩气藏意义重大ꎮ 然而ꎬ由于页岩具有矿物组成 岩组分ꎬ如碎屑、黏土、有机质之间粒间孔、晶间孔、 独特、流体非达西渗流、孔喉极其微小ꎬ主要为纳米 有机质孔等ꎬ代表方法有场发射扫描电镜以及与之 [１￣２] 级等特点(图１) ꎬ导致常规储层研究方法应用到 联用的ＦＥＳＥＭ￣ＱＥＭＳＣＡＮ、ＦＩＢ￣ＦＥＳＥＭ和微纳米ＣＴ 页岩孔喉系统研究时ꎬ面临着许多局限性ꎬ如仪器分 等ꎻ另一方面ꎬ利用孔隙中赋存的页岩气等流体特征 辨率、计算模型等ꎬ因此需要寻找新方法以对页岩孔 间接推算页岩孔隙形态、孔径大小、孔隙连通性ꎬ代 喉系统进行研究ꎮ 表方法有氮气吸附法、核磁共振、小角中子散射等ꎮ １.１ 场发射扫描电镜 扫描电镜作为常规油气储层研究的有效手段ꎬ 一直被石油地质家广泛使用ꎮ 但是ꎬ相对页岩孔隙ꎬ 普通电镜分辨率较低