本文關(guān)鍵詞： 頁巖氣 孔隙結(jié)構(gòu) TOC 黏土礦物 比例關(guān)系　出處：《天然氣地球科學(xué)》2017年06期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：頁巖孔隙結(jié)構(gòu)影響到頁巖氣資源前景乃至后期開發(fā)工程,其中納米級孔隙是主要研究對象。采集不同層系23件黑色頁巖樣品,對其物質(zhì)組成和小于100nm孔隙的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試。結(jié)果顯示:石炭系—二疊系山西組、太原組樣品的總有機(jī)碳(TOC)平均含量低于上元古界洪水莊組和下馬嶺組樣品,黏土礦物含量普遍高于洪水莊組和下馬嶺組并含有大量高嶺石,平均孔比表面積和孔容由高到低依次為洪水莊組、下馬嶺組、山西組和太原組。黏土礦物含量、種類和TOC均顯著影響到頁巖的孔隙結(jié)構(gòu):在TOC2%、2%~4.58%和4.58%3個分布段,頁巖樣品孔比表面積和孔容與黏土礦物含量之間分別呈正相關(guān)關(guān)系,與TOC含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;當(dāng)TOC含量4.58%時,TOC含量變化對孔隙結(jié)構(gòu)的影響更為明顯;而當(dāng)TOC含量2%時,黏土礦物含量和種類對孔隙結(jié)構(gòu)的影響更為明顯,其中以伊利石含量的影響為主,高嶺石含量的影響較小。發(fā)現(xiàn)TOC含量/黏土礦物含量之比與孔比表面積和孔容的相關(guān)性良好,指示與有機(jī)質(zhì)豐度增高引起的孔比表面積和孔容變化相比,黏土礦物含量增高對孔隙結(jié)構(gòu)的改善效應(yīng)更為明顯,兩者的分布關(guān)系也是孔隙結(jié)構(gòu)的重要指示影響因素和表征。研究認(rèn)為,山西組和太原組頁巖孔隙結(jié)構(gòu)受黏土礦物特征影響較大,下馬嶺組和洪水莊組頁巖孔隙結(jié)構(gòu)則更多地受到TOC含量的影響。
[Abstract]:The pore structure of shale affects the prospects of shale gas resources and even the later development projects, among which nanometer pore is the main research object. 23 black shale samples from different layers were collected. The results show that the average content of total organic carbon (TOC) in the samples of the Carboniferous Permian Shanxi formation and Taiyuan formation is lower than that of the samples of the Upper Proterozoic Fumuzhuang formation and the Lower Maling formation. The clay mineral content is generally higher than that of the Hongzhuang formation and the Xiamaling formation, and contains a large amount of kaolinite. The average pore specific surface area and pore volume from high to low are in the order of the Fongzhuang formation, the Xiamaling formation, the Shanxi formation and the Taiyuan formation. Species and TOC significantly affected the pore structure of shale: in the three distribution segments of TOC _ 2 and TOC _ 2, the pore specific surface area and pore volume of shale samples were positively correlated with clay content, and negatively correlated with TOC content. When the content of TOC is 4.58, the effect of the content of TOC on pore structure is more obvious, but when the content of TOC is 2, the effect of clay content and species on pore structure is more obvious, especially the content of Illite. The effect of kaolinite content on the content of kaolinite is small. It is found that the ratio of TOC content to clay content has a good correlation with the pore specific surface area and pore volume, indicating that the ratio of TOC content to clay content is different from the change of pore specific surface area and pore volume caused by the increase of organic matter abundance. The effect of the increase of clay mineral content on the improvement of pore structure is more obvious, and the distribution relationship between them is also an important indicator and characterization of pore structure. The shale pore structure of Shanxi formation and Taiyuan formation is greatly affected by clay mineral characteristics, while the shale pore structure of Xiamaling formation and Hongzhuang formation is more affected by TOC content.
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(xué)煤層氣資源與成藏過程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(編號:U1361207);國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(編號:41530314)聯(lián)合資助
【分類號】：P618.13

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本文編號：1515532