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陆相富有机质页岩全孔径孔隙结构、分形特征及其主控因素分析- 以川东复兴地区自流井组页岩为例

侏罗系陆相页岩；孔隙结构；分形维数；影响因素

页岩微观孔隙结构是制约页岩油气赋存、流动以及运移的关键因素，也是页岩储层评价的重要指标。陆相富有机质页岩纵向上沉积相变迅速，导致其岩相类型多样，孔隙结构复杂，储层非均质性强，如何全孔径有效的表征其孔隙结构特以及评价其非均质性尚存争议。本文以四川盆地东部侏罗系自流井组陆相富有机质页岩为例，综合运用场发射扫描电镜，低温气体(N₂和CO₂)吸附、高压压汞等方法，对侏罗系自流井组不同岩相页岩的全尺度孔隙微观结构特征以及孔隙结构非均质性进行研究。同时，结合有机质（TOC）含量测定、XRD分析、岩石热解以及可溶有机质的抽提，分别揭示了矿物组分，有机质含量以及可溶有机质的赋存对于孔隙微观结构和孔隙分形特征的影响。结果表明，受页岩矿物组成和TOC含量的影响，不同页岩岩相孔隙结构特征差异较大。泥质页岩和混合页岩主要发育粒间孔、层间孔或微裂缝，孔隙体积以中孔为主,灰质页岩多发育大孔径的溶蚀孔。相比之下，混合页岩孔隙结构更复杂，孔隙非均质性更强，全尺度孔隙分形维数(D)值较大。此外，石英含量和粘土矿物对孔隙体积、比表面积和分形维数均存在正相关性，与平均孔径存在负相关，而碳酸盐矿物则存在明显相反的趋势。本次研究还发现，石英和粘土含量高的页岩,其比表面积和孔隙体积较大、孔径较小，具有更复杂隙结构和更强的非均质性。此外，可溶有机质的存在会一定程度上降低微-介孔的孔隙复杂程度，而对大孔影响较小。