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川南长宁地区龙马溪组页岩储层孔隙发育特征及演化规律

页岩孔隙；孔隙结构；孔隙演化；龙马溪组；长宁地区

   中国四川盆地南部（简称“川南”）地区作为中国下古生界海相页岩气勘探开发的重要示范区，其页岩孔隙类型和结构是评估页岩储层质量、总含气量以及研究页岩气赋存、运移和富集机理的重要参数，也是当前非常规致密储层研究的突破点之一。页岩中含有大量的微-纳米级孔隙、微裂缝，它们共同作为页岩气的主要运、聚空间，同时也是气体分子重要的运移通道。

  页岩孔隙发育特征研究是评估页岩储层储集能力和评价页岩气开采可行性的核心内容。采用FE-SEM、图像分析法等对川南长宁地区龙马溪组页岩孔隙类型及其特征、孔隙结构以及孔隙的垂向发育规律进行了定性、定量表征，深入研究龙马溪组海相页岩储层微观孔隙特征及其演化规律，并结合地球化学测试和矿物组成探讨了页岩孔隙发育及演化规律的主控因素。从成因类型来看，长宁地区龙马溪组页岩微观储集空间类型有微裂缝、有机孔和无机孔，其中以有机孔和黏土矿物集合体粒间孔最为发育。垂向上，孔隙发育表现出一定的非均质性，龙一₁亚段1、2、3小层页岩储层为有机质孔主导，4小层和龙一₂亚段页岩储层为无机孔主导（图1）。从孔径大小来看，龙马溪组页岩储层孔隙以Ⅰ类微孔（0∼25nm）和Ⅱ类微孔（25∼100nm）为主，页岩孔隙面孔率主要由微孔和中孔贡献。垂向上，龙一₁亚段1、2、3、4小层页岩有机孔面孔率呈现出高-低-高-低的变化趋势。

   龙马溪组页岩微观孔隙的发育及演化控制因素复杂多变，受多方面因素的综合影响，TOC含量和矿物组成、沉积环境是控制孔隙发育和演化的关键因素。陆源输入的增加对龙一₁亚段孔隙的发育和演化具有破坏作用，对龙一₂亚段具有双重作用。水体的氧化还原环境和孔隙度的变化在垂向上也存在显著差异，尤其是龙马溪组底部1小层由于水体的强滞留影响，有机孔隙得到很好的保存，表现为有机孔占主导的优质储层。当TOC>4%时，有机质在富有机质页岩中是孔隙面孔率的主要控制因素。脆性矿物对页岩孔隙的发育和保存具有促进作用。龙马溪组从下到上生物硅含量逐渐减少，富有机质页岩段硅质主要是生物成因，贫有机质页岩段硅质主要是陆源成因，龙一₁亚段脆性矿物中石英含量较高且对孔隙的发育具有促进作用，生物硅含量的增加促进页岩储层孔隙度的增加。在贫有机质页岩中总面孔率受黏土矿物的影响大于受有机质的影响，富有机质页岩中总面孔率受黏土矿物的影响小于受有机质的影响。