川中地区筇竹寺组深层—超深层页岩孔隙结构与分形特征

摘要

查明页岩孔隙结构与分形特征能够揭示其非均质性、储渗能力及气体赋存规律，为页岩气高效开发、储层评价及开采方案优化提供依据。选取了四川盆地德阳—安岳裂陷槽内部及槽缘的10件下寒武统筇竹寺组页岩岩心样品，开展了场发射扫描电镜（FE-SEM）、高压压汞、低压CO₂吸附和低温N₂吸附等实验。结果显示：筇竹寺组页岩孔隙主要由矿物溶蚀孔、黏土矿物层间缝构成，页岩孔体积和比表面积主要由中孔贡献，中孔对总孔体积和比表面积贡献率分别为79.26%和63.87%,宏孔的贡献率相对较小。孔体积范围为0.0006～0.0213 cm/g,比表面积为4.096～16.931 m²/g,其中（5）小层的孔隙特性优于（6）小层。筇竹寺组页岩有机质孔主要为中孔，黏土矿物层间缝为宏孔，因此总有机碳（TOC）含量与中孔分形维数（D₂）呈正相关关系，黏土矿物与宏孔分形维数（D₃）相关性较高，而矿物粒内溶蚀孔对连通孔隙贡献率较小，因此分形维数与长石和碳酸盐矿物含量相关性差。页岩孔隙体积和比表面积主要由中孔贡献，而宏孔贡献最小，因此孔体积和比表面积与D₂相关性最好，与D₃相关性差。研究发现（5）小层页岩的勘探开发潜力大于（6）小层页岩，因此筇竹寺组页岩气勘探开发应当优先（5）小层。

关键词

四川盆地 / 筇竹寺组 / 页岩气 / 孔隙结构 / 分形维数

基金资助

国家自然科学基金项目(U24A20592,42272137)