柴达木盆地东缘上石炭统泥页岩孔隙结构及分形特征

作者：刘世明,唐书恒,霍婷,谭富荣,刘达成,王金喜

摘要：我国海陆过渡相烃源岩分布范围广,具有成熟度适中及厚度大等特点,页岩气勘探前景良好。前人研究主要聚焦于页岩气成藏条件、模式及生烃潜力,而对储层孔隙结构影响因素及复杂程度的定量表征研究较少。为了探讨海陆过渡相泥页岩的孔隙结构和分形特征,以柴达木盆地东部上石炭统泥页岩为研究对象,对研究区15件泥页岩样品采用低温液氮吸附及扫描电镜进行孔隙结构、分形特征研究,并在此基础上探讨了泥页岩有机地球化学、矿物组成、孔隙结构参数与分形维数的关系,进而揭示泥页岩孔隙结构发育影响因素。结果表明:①泥页岩孔隙形态主要有2类,第一类为楔形—狭缝型和细颈瓶—墨水瓶状型,第二类为四周开放的平行板状孔,孔隙类型以粒间孔缝、溶蚀孔和有机质孔最为发育。②应用FHH分析模型计算出了泥页岩孔隙分形维数,以P/P0=0.45为界,泥页岩存在2种不同吸附解吸机制,用D1和D2分别表示P/P0<0.45和P/P0>0.45范围内的孔隙分形维数。泥页岩孔隙具有明显的分形特征,D1分形维数与黏土矿物和TOC含量呈负相关关系;D2分形维数与黏土矿物和TOC含量呈正相关性。表明影响分形维数的主要因素为黏土矿物和有机质含量。D1和D2与孔隙结构参数的相关性都较好,但D1趋势线比D2拟合性更好,说明小孔对孔隙结构参数影响更为重要。③分形维数D1和D2之差△D=0.393,表明其结构复杂程度相差很大,双重分形特征明显。但分形维数D2越大,孔隙结构趋于复杂,孔隙表面积更加粗糙,不利于气体的渗流。

发文机构：中国地质大学（北京）能源学院 中国煤炭地质总局 河北省资源勘测研究重点实验室

关键词：柴达木盆地东缘上石炭统孔隙结构分形特征海陆过渡相Eastern Qaidam BasinUpper CarboniferousPore structureFractal featureMarine-continental transitional facies

分类号： TE122.2[石油与天然气工程—油气勘探]