龙马溪组页岩微观孔隙结构及发育主控因素分析

杨宇棋

【摘 要】本文主要是以龙马溪组富有机质页岩为研究对象，通过有效的研究方法与技术，对页岩微观孔隙结构实施有效的研究，并且在此基础上对纳米尺度微观孔隙结构控制的主要原因进行有效的探讨。

【关键词】龙马溪组页岩；微观孔隙结构；发育主控因素

页岩是我国一种油气资源，其研究价值引起了国内外学者的关注，目前对其成藏机理与聚集条件已逐步成熟。但是，随着页岩勘探程度不断提升，使页岩微观结构特征在页岩气储存状态、产能中起到较为重要的作用，已逐步成为了页岩气研究过程中的难点。本文以四川盆地及周缘地区为例进行全面探究。

一、研究区概况

四川盆地主要位于上扬子地台西北侧，其中盆地四周多有高山且轮廓清晰，西侧与北侧主要是为冲断带与断褶带。该盆地在远古时期是一种海相沉积环境，在沉积过程中形成了海相富有机质页岩。四川盆地龙马溪组沉积环境是一个局限海盆环境，主要是由雪峰隆起，富有机质页岩段为浅海陆棚沉积环境，有机质类型为I型，有机碳含量相对较高，并且镜质组反射率相对较高，一般情况下会进入到过成熟阶段[1]。

二、样品和实验

（一）样品

由于该地区龙马溪组页岩在盆地周缘地区出露较为广泛，并且在此基础上有较为稳定的分布，为了对高演化成熟度页岩微观孔隙与主控因素进行有效的研究，以此选取四川盆地中不同地区露头样品进行不同实验，其中样品有机碳含量以及矿物组分数据由表1所示[2]。

（二）实验方法

实验过程需要使用到精密较高的实验器械，一般情况下采用扫描电镜技术，该技术中最为重要的是FEI Quanta 200F场发射扫描电镜。其中，在对其上进行实验期间，一般情况下需要进行导电膜的涂抹、镀金以及页岩薄片制作等环节，镜下需要采用能谱分析技术对矿物元素的构成以及含量实施准确的测定，以此对矿物名称进行有效的确定。比表面积使用脱附方法，一般采用全自动比表面积分析仪，样品通过真空脱气后进行杂质去除，再将其放置于液氮环境中师生脱附测定，以此得到有效的脱附等文线数据，从而达到对孔隙结构参数实施全面定量测试的目的。

三、实验结果

泥页岩与常规储层有一定的差异性，渗透性较低、孔径范围为纳米级，并且孔隙类型相对较多，同时成因机制较为复杂，为此一些学者对其进行了有效的探究，在此基础上对其实施了详细的分类。四川盆地及周缘地区龙马溪组页岩露头样品采用扫描电镜技术进行有效的探究，并对其进行有效的分类，具体分类间表2[3]。

（一）孔隙类型

1.有机孔。有机孔的形成过程中一般情况下是将页岩有机质实施有效的热演化，在此期间具有一定的裂解生烃作用，在此作用下形成有机孔，其中有机孔的形成主要是在有机质间，以此为页岩气的生成奠定良好的基础。龙马溪组页岩广泛发育有机孔，形态一般以球形呈现，孔径在2-300nm，并以中孔为主。有机孔的存在形式主要是与粘土矿物共同生存，这在较大程度上具有较高的连通性。

2.粒间孔。粒间孔的形成主要是以沉积为主，一般情况下是在软硬矿物颗粒接触处，一般情况下呈现多角形分散于基质中，其中孔隙孔径一般大于100nm。此外，多角形孔一般是颗粒间经成岩作用后依然存在的孔隙，线形孔一般为片状粘土矿物集合，具有较大的连通性。

（二）孔隙结构

孔隙结构主要包括以下几种类型：1，脱附曲线在相对压力为0.4-0.6时，出现明显拐点，高于0.6时，脱附曲线分离相对较大。这在较大程度上表明凝聚作用的发生；若低于0.4，脱附曲线重合，吸附体积相对较大；2，该类与前者相似，其中拐点与之相比相对较为平缓[4]。

四、页岩纳米级孔隙发育主控因素

页岩纳米孔隙发育控制因素较多且繁杂，主要影响因素有有机碳含量、粘土矿物含量等。页岩储层中的有机质具有较高的微孔体系，表明有机碳含量对页岩纳米级孔隙发育影响相对较大。通过对粘土矿物含量、比表面积实施相关性分析，表明TOC与页岩纳米级孔隙体积、比表面积具有较高的正相关性。

五、结语

综上所述，本文的研究主要是以四川盆地及周缘地区为例，该地区的龙马溪组页岩微观孔隙类型相对较为复杂，不具有简单类别特性，主要有粒间孔、有机孔以及晶间孔等，其中有机孔与粘土矿物层间粒内孔相对较为发育，对页岩气意义重大。此外，四川盆地及周缘地区龙马溪组页岩中的纳米级孔隙发育主要是以开放型为主，并且在此基础上还建立在平行板孔中。

【参考文献】

[1]尉鹏飞， 张金川， 隆帅，等. 四川盆地及周缘地区龙马溪组页岩微观孔隙结构及其发育主控因素[J]. 中国石油勘探， 2016（5）：42-51.

[2]孫寅森， 郭少斌. 渝东南彭水地区龙马溪组页岩孔隙结构特征及吸附性能控制因素[J]. 海相油气地质， 2018（1）：63-74.

[3]朱汉卿， 贾爱林， 位云生，等. 蜀南地区五峰-龙马溪组页岩微观孔隙结构及分形特征[J]. 科学技术与工程， 2018（10）：12-19.

[4]陈居凯， 朱炎铭， 崔兆帮，等. 川南龙马溪组页岩孔隙结构综合表征及其分形特征[J]. 岩性油气藏， 2018（1）：55-62.