為了研究煤系泥頁巖微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征,以黔西地區(qū)龍?zhí)督M煤系泥頁巖為研究對象,基于掃描電鏡及低溫氮氣吸附實驗測試手段,定性和定量表征頁巖孔隙特征,同時運用分形理論分析了其分形特征,并探討了孔隙結(jié)構(gòu)影響因素。結(jié)果表明:黔西地區(qū)龍?zhí)督M煤系泥頁巖掃描電鏡下觀察到粒間孔、粒內(nèi)孔、微裂縫及有機質(zhì)孔4類,微裂縫大量發(fā)育,為烴類氣體運移提供通道,僅見少量有機質(zhì)孔隙;泥頁巖氮氣吸附等溫線與Ⅳ型等溫線相近,曲線均呈反"S"型,反映出主要為中孔,在高比壓區(qū)(0.45<P/P₀<1.0)形成滯后回線,表現(xiàn)為H2型的細(xì)頸廣體的墨水瓶孔和H4型的狹縫型孔;孔徑平均值為8.36 nm,以中孔為主,比表面積較大,平均為12.03 m²/g,總孔體積較大,平均為0.017 379 m³/g;采用FHH模型對低比壓區(qū)(0<P/P₀<0.45)和高比壓區(qū)(0.45<P/P₀<1.0)2個階段進行計算分形維數(shù)(D₁、D₂),分形維數(shù)較大,D...

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圖1龍?zhí)督M煤系泥頁巖樣品微觀孔隙類型及特征

近年來，國內(nèi)外眾多學(xué)者對頁巖儲層微觀孔隙類型進行了研究，對孔隙類型的劃分及成因進行分析探討[3,15-16]，其中孔隙分類方案最具代表性的有Slatt和O"Brien六分法。筆者在結(jié)合前人微觀孔隙研究成果的基礎(chǔ)上，采用氬離子拋光-場發(fā)射掃描電鏡實驗對樣品進行觀察，定性分析孔隙結(jié)構(gòu)....

圖2典型龍?zhí)督M煤系泥頁巖樣品吸附-脫附曲線

龍?zhí)督M煤系泥頁巖微觀孔隙特別發(fā)育，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，從納米級孔隙到微裂縫均有發(fā)育。從低溫氮氣吸附實驗獲取吸附曲線和脫附曲線圖可以看出(圖2)，煤系泥頁巖試驗樣品吸附等溫線在形態(tài)上均呈反“S”型，各個樣品的形態(tài)有些許差別，根據(jù)IUPAC對標(biāo)準(zhǔn)吸附等溫線類型的劃分[19]，測試的樣品....

圖3龍?zhí)督M煤系泥頁巖樣品孔徑分布

運用BJH理論分析龍?zhí)督M煤系泥頁巖樣品的孔徑分布特征(圖3)，從孔徑分布曲線圖中可以看出存在多個對應(yīng)不同孔徑的峰值，峰值主要集中1.5～9.0nm，頁巖的平均孔徑介于3.04～18.10nm，平均值為8.36nm，以中孔為主。泥頁巖的比表面積采用BET方程計算、總孔體積采用....

圖4典型龍?zhí)督M煤系泥頁巖樣品分形曲線

龍?zhí)督M煤系泥頁巖樣品在相對壓力(P/P0)約為0.45時，吸附等溫曲線和脫附等溫曲線明顯的不重合，出現(xiàn)滯后回線，因此以相對壓力為0.45為分界點，劃分相對壓力較低(0<P/P0<0.45)和相對壓力較高(0.45<P/P0<1.0)兩個比壓區(qū)階段，來計算分形維數(shù)(圖4)，在低比壓....

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