20 / 2023-05-29 17:51:14

深层页岩气储层的微观孔隙特征与成储机理—以川东南地区五峰-龙马溪组为例

深层页岩气,微观孔隙,成储机理

为明确深层富有机质页岩的微观孔隙结构及其成储机理，以川东南地区五峰－龙马溪组深层富有机质页岩为研究对象，在查明页岩基本地质特征基础上，综合运用高分辨率扫描电镜-能谱-阴极发光、低温气体吸附以及高压压汞等研究手段，定量表征了五峰－龙马溪组深层富有机质页岩的微观孔隙结构特征，在查明页岩经历的主要成岩作用类型基础上，对比分析不同成岩作用类型对孔隙发育的影响和控制作用，探讨川东南地区五峰－龙马溪组深层富有机质页岩的成储机理。研究表明，川东南地区五峰－龙马溪组深层页岩的孔隙结构具有极强非均质性，普遍发育有机孔、无机孔（粒间孔和粒内孔）以及微裂缝；孔隙形态主要为楔形、狭缝型以及平行板状等形态；孔径分布呈多峰型，中孔为总孔隙体积的主要贡献者（约占59 %），微孔为总孔隙体积的次要贡献者（约占35 %），大孔对总孔隙体积的贡献较小。受黏土矿物及石英含量、TOC含量和有机质成熟度等因素的共同影响，不同岩相页岩孔隙演化存在差异，最终造成现今储层的强非均质性和复杂的孔隙结构特征。深层页岩普遍发育有压实作用、有机质热成熟、胶结作用、溶蚀作用等多种类型成岩作用，基于不同岩相深层页岩孔隙对比分析发现深层页岩孔隙度随着有机碳含量增加而增大且有机碳含量控制了微孔和介孔的发育，石英含量对页岩孔隙具有积极作用，可能与石英格架能抗压保孔作用有关，特别是生物硅对孔隙的发育和保存具有重要的积极作用；黏土矿物与孔容呈负相关，碳酸盐岩含量与孔容无明显相关性。此外，过成熟阶段残留烃的二次裂解使得有机孔更加发育，而超压的发育和保持有利于深层页岩的孔隙保存。因此，有利的沉积环境下沉积的富有机质页岩，加之次生石英格架、流体超压发育以及残留烃的二次裂解等综合作用，最终形成了川东南地区深层页岩的富硅、富碳、富孔、富气的“四富”优质岩相。