石油学报

作者：罗文彬, 马中良, 郑伦举, 谭静强, 王张虎, 宁传祥

单位：1. 中南大学地球科学与信息物理学院 湖南长沙 410083;2. 有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室 湖南长沙 410083;3. 有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室 湖南长沙 410083;4. 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所 江苏无锡 214126;5. 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室 江苏无锡 214126

关键词：海相未成熟页岩,孔隙结构,分形特征,非均一性,热模拟,氮气吸附

基金：罗文彬,男,1994年3月生,2017年获华北科技学院地质工程专业学士学位,现为中南大学地球科学与信息物理学院硕士研究生,主要从事非常规油气地质研究。Email:lwblll@csu.edu.cn

摘要： 页岩在沉积埋藏过程中，孔隙的形成、演变与成岩-成烃过程是同步的。为了揭示成岩-成烃作用对页岩孔隙结构的影响，以西加拿大盆地上白垩统海相未成熟页岩为研究对象，开展了地质条件约束下页岩从未成熟到过成熟阶段的成岩-成烃热模拟实验，并利用高分辨扫描电镜对热模拟后样品的微观结构进行分析，运用低温液氮吸附-脱附实验和Frenkel-Halsey-Hill （FHH）模型对实验样品的孔隙发育特征和分形维数进行定量分析。结果表明：①成岩-成烃过程中页岩的孔隙结构复杂多变，主要发育介孔和大孔，以楔状或平行板状狭缝型孔隙为主；②页岩中的孔隙比表面积主要为小于15 nm的微孔和介孔所贡献；③有机质丰度并非影响孔隙分形特征的主要因素，孔隙的结构分形维数与平均孔径存在明显的负相关关系，孔径越小孔隙间的连通性越差，孔隙结构越复杂；④不同演化阶段孔隙的分形特征差异明显，成熟阶段的生烃作用导致黏土矿物转化及矿物溶蚀可大大降低孔隙结构及表面的复杂程度，高过成熟阶段有机质孔的大量形成可增大孔隙表面的粗糙程度并使得页岩具有高的孔隙比表面积。

来源：2020年第5期

《石油学报》期刊编辑部

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