川南威远地区筇竹寺组产气页岩微观孔隙特征.pdf

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1、2016年天然气技术与经济Vol.10，No.2第10卷·第2期NaturalGasTechnologyandEconomyApr.2016doi：10.3969／j.issn.2095-1132.2016.02.003川南威远地区筇竹寺组产气页岩微观孔隙特征1，23222任东超郭士玉孙超亚王晓飞刘冬冬（1.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·成都理工大学，四川成都610059；2.成都理工大学能源学院，四川成都610059；3.中国石油大学（北京）理学院，北京102249）摘要正确认识产气页岩孔隙是开发页岩气资源的基础，为此，运用氩离子抛光—扫描电镜和高压压汞技术对四川盆地威远

2、地区筇竹寺组产气页岩的孔隙类型及微观结构特征进行研究。将研究区层段页岩孔隙分为5大类（包括粒间孔、粒内孔、晶间孔、微裂缝和有机质孔隙）。高压压汞实验结果显示，产气页岩孔径分布复杂，2～50nm的中孔最为发育，含有少量大孔。页岩排驱压力较高，孔隙存在明显的细颈瓶特征，孔喉分选性、连通性较差，退汞效率低，中孔对气体的渗流和储集起明显作用。关键词威远地区筇竹寺组产气页岩微观孔隙特征高压压汞氩离子抛光—扫描电镜文献标识码：B文章编号：2095-1132（2016）02-0009-040引言1实验样品与方法页岩气在非常规天然气中异军突起，已成为全1.1样品球油气资源勘探开发的新亮点，并逐步向一

3、场全方页岩样品采自四川盆地南部威远地区下寒武统位的变革演进。我国四川盆地南部下志留统龙马溪筇竹寺组页岩的主产气部分（埋深在2665～2704m），组和下寒武统筇竹寺组是我国南方海相页岩气勘探来源为威201井。该页岩有机质丰度高，有机碳含量［1-4］开发的重要领域之一，其页岩气富集主控因素也分布在0.11%～4.89%，其平均有机碳含量较高，为［5-7］成为研究的热点。据美国的开发经验，具有工业1.32%，有机质成熟度在2.2%～5.1%，已达到成熟［8］价值的页岩气藏有机碳含量下限为0.5%。四川盆或过成熟阶段。地寒武系筇竹寺组有机碳含量为1.0%～11.07%，普用X射线衍射仪对样

4、品的矿物成分进行鉴定，遍大于2%，显示盆地中南部地区的筇竹寺组具有较筇竹寺组产气页岩的硅质矿物（石英＋长石）在纵向大的勘探潜力。与美国相比，中国页岩气储层条件上分布较稳定，石英、长石含量较高，石英平均含更为复杂，中国海相页岩沉积时代老（多为寒武系、量为33.1%，长石平均含量为32.3%；碳酸盐矿物含志留系和泥盆系），热演化程度高（Ro普遍大于量很低，在筇竹寺组不发育，平均含量为5.8%；黏3.0%），总有机碳含量相对较低，且厚度较小，有效土矿物纵向上含量较稳定，平均含量为20.9%；黄铁孔隙度较低，造成我国页岩气开发难度增大。由于矿平均含量为5%左右。总体上威201井筇竹寺组石页岩

5、的产气部分对于页岩气的产量和开发至关重英＋长石含量为65.4%，脆性矿物含量较高，有利于要，而页岩孔隙是储存页岩气的重要空间和确定含天然裂缝的形成及后期页岩的压裂开发。［9］气量的关键参数，对于产气部分页岩孔隙的研究1.2实验仪器就显得尤为重要。基于此，笔者通过扫描电镜实验和高压压汞实验对威远地区筇竹寺组埋深在2665～实验仪器使用的是成都理工大学“油气藏地质2704m的主产气部分页岩微观孔隙特征进行了研究。及开发工程”国家重点实验室的场发射环境扫描电修订回稿日期：2016－03－02基金项目：为国家科技重大专项《大型油气田及煤层气开发——页岩气勘探开发关键技术》所属课题《南方海相页

6、岩气开采试验》的二级专题之七，专题编号为：2011ZX05018-006-07。作者简介：任东超（1991－），硕士研究生，研究方向为油气藏地质。E-mail：1096483326@qq.com。天然气技术与经济／9第10卷任东超，等：川南威远地区筇竹寺组产气页岩微观孔隙特征第2期子显微镜（Quanta250FEG）、HITACHIIM4000氩离子2.2粒内孔抛光仪和AutoPoreⅣ9520全自动压汞仪。粒内孔是矿物颗粒内由于溶蚀或自身晶体缺陷2页岩微观孔隙类型等原因形成孔隙空间。此外蒙脱石在沉积埋藏转变富有机质泥页岩既可作为烃源岩，又可作为油为伊蒙混层或伊利石的过程中会产生大量

7、粒内孔［10-12］气储集层，具有多种储集空间类型。研究表隙，这些层间微孔隙大大增加了页岩气赋存的空间明，威远地区筇竹寺组页岩的主产气部分主要发育（图1b）。据观察，盆地中南部筇竹寺组产气页岩的粒间孔、粒内孔、晶间孔、微裂缝和有机质孔隙等黏土矿物层间孔通常长0.5nm～2μm、宽50～300类型。nm，呈扁平状或扁豆状，相互连通性较好，是页岩气储层的重要孔隙类型。溶蚀孔以长石及方解石溶2.1粒间孔蚀孔最为常见，呈港湾状、蜂窝状或分散状等（图粒间孔主要指存在