四川盆地东南部龙马溪组页岩微—纳米孔隙结构特征及控制因素

以四川盆地东南部重庆地区下志留统龙马溪组页岩为研究对象，通过场发射扫描电镜、C02及N2低温低压吸附实验，探讨海相页岩储层微一纳米孔孔隙结构特征及其控制因素。结果表明：龙马溪组页岩发育有机孔、粒间孔、粒内孔、晶间孔、溶蚀孔和微裂缝6种孔隙类型，其中有机孔、黏土矿物层间粒内孔最为发育，由于热演化程度高也发育大量的溶蚀孔隙；龙马溪组页岩BET比表面积介于3．5～18．1m^2／g，BJH总孔容介于0．00234～0．01338cm^3／g，DA微孔比表面积介于1．3～7．3m^2／g，DA微孔孔容介于0．00052～0．00273cm^3／g。页岩微孔比表面积占总比表面积的23．1％～80．2％，平均占比50．3％，微孔孔容占总孔容的12．1％～48．5％，平均占比32．3％，微孔提供比表面积的能力远大于中孔和宏孔，是页岩储层中甲烷吸附的主要场所；泥页岩孔径分布复杂，孔径分布曲线存在多个不同的峰值，在0～100nm范围内主要呈现双峰或三峰特征，偶见四峰特征；有机碳含量与泥页岩微孔、中孔＋宏孔及总孔的孔隙结构参数均呈现非常好的线性关系，表明，TOC是泥页岩中微一纳米孔隙结构最重要的控制因素，将孔隙结构参数对，Ⅲ、OC进行归一化处理后，总孔和中孔＋宏孔孔隙结构参数与黏土矿物含量呈正线性关系，与脆性矿物含量呈负线性关系，表明黏土矿物和脆性矿物主要控制页岩的中孔和宏孔的发育。

黏土矿物对页岩储集空间及吸附能力的影响

在地层条件下,受多种因素综合作用,黏土矿物对页岩储层特征及吸附能力的作用较为复杂,难以进行客观评价。基于此,结合大量文献调研,通过前人XRD分析、扫描电镜观察、N_2吸附实验、甲烷等温吸附实验等方法,研究黏土矿物特征及其影响因素,以期更客观地评价黏土矿物对页岩储层及吸附能力的贡献。研究认为:黏土矿物具有较大的比表面积,但受多种因素影响,其对甲烷分子的吸附能力主要取决于黏土矿物与有机质的赋存关系;黏土矿物对有机质既有富集作用又有催化生烃作用,富集的有机质可减少黏土矿物表面的吸附位,而有机质生烃产生的有机质孔隙又增加了吸附空间,二者的相互作用及相对含量的匹配关系对页岩储层含气量影响较大;广泛存在的地层水虽然能降低其对甲烷分子的吸附能力,但并不意味着页岩储层含气量一定会低,这主要取决于有机质的发育情况。正确认识黏土矿物的作用可为最优含气量组合分析以及勘探"甜点"选择提供依据。

陆相页岩微观孔隙结构特征及对甲烷吸附性能的影响

页岩的微观孔隙结构对其甲烷吸附性能及页岩油气潜力具有重要影响，前人研究主要集中在海相页岩。该文以四川盆地川西坳陷上三叠统须家河组五段为例，开展了陆相页岩的探索研究。首先通过低温氮气吸附实验对页岩样品的微观孔隙结构特征进行了研究，计算了页岩的比表面积、孔径分布、孔体积和平均孔径等孔隙结构参数；然后通过高压甲烷等温吸附实验，研究了页岩样品的甲烷吸附特征；最后探讨了页岩微观孔隙结构特征对甲烷吸附性能的影响。结果表明，须五段页岩平均孔径为7.81~9.49 nm，主体孔隙为中孔，也含有一定量的微孔和大孔，孔隙形状以平行板状孔为主，含有少量墨水瓶形孔。页岩比表面积高出常规储层岩石许多，有利于气体在页岩表面吸附存储，孔径在2~50 nm的中孔提供了主要的孔体积，构成了页岩中气体赋存的主要空间。在85℃条件下，页岩甲烷吸附的兰氏体积为1.21~4.99 m3/t，不同页岩样品之间的吸附性能差异明显。页岩的兰氏体积与比表面积之间呈现良好的正相关关系，比表面积与黏土矿物含量呈正相关，而与总有机碳含量关系不明显。页岩的兰氏体积与微孔和中孔体积之间都具有良好的正相关关系，微孔体积和中孔体积与总有机碳含量之间存在一定的正相关关系，但是正相关性的程度没有微孔体积和中孔体积与黏土矿物含量之间的关系强烈。陆相页岩有机质热演化程度相对较低，因此有机孔发育有限：但另一方面同时黏土矿物含量较高，所以其内部发育大量微孔和中孔，从而构成可观的比表面，影响甲烷吸附能力。

氩离子抛光-场发射扫描电镜分析方法在识别有机显微组分中的应用

氩离子抛光—场发射扫描电镜是页岩储层微观孔隙结构表征的常用手段,但单独依靠扫描电镜观察无法直接识别有机质类型,而荧光显微镜是鉴定显微组分的主要方法。通过大量场发射扫描电镜与荧光显微镜相结合的定位观察技术,实现对扫描电镜下特定显微组分的鉴定和观察,并总结出扫描电镜下有机显微组分鉴定的方法和特征。氩离子抛光—场发射扫描电镜下,可通过有机质的外部形态、硬度、亮度、颜色、突起、有机质孔隙发育特征以及裂隙发育特征等综合判断出结构镜质体、无结构镜质体、镜屑体、丝质体、半丝质体、菌类分泌体、惰屑体、油沥青以及焦沥青。

川西坳陷上三叠统须五段陆相页岩气储集层矿物成分特征及其意义

为探讨川西坳陷陆相泥页岩矿物成分特征,采用X射线衍射仪,对采自上三叠统须五段7个样品进行了定性和定量分析。结果表明,须五段泥页岩矿物成分以黏土矿物(43.2%)和石英(38.6%)为主,其次为长石(3.9%),含有少量的文石、方解石、白云石等。须五段为滨浅湖相沉积,对有机质的富集和保存有利,为页岩气藏的形成提供了良好的沉积条件;黏土矿物组合特征反映须五段已经历晚成岩阶段,对应有机质演化的成熟阶段,同时有机质类型主要为Ⅲ型,具有适宜页岩气形成的条件。须五段伊利石和绿泥石含量低,相应孔隙率可能较高且脆性矿物含量大于45%,是理想的页岩气重点勘探开发层位。

页岩纳米孔隙分形特征及其对甲烷吸附性能的影响

为了更好地了解页岩纳米孔隙特征及其对甲烷吸附性能的影响,对四川盆地上三叠统须五段的6个页岩样品进行了分形分析。通过对氮气吸附/解吸等温线的分析表明,页岩在相对压力为0~0.5和0.5~1时具有不同的吸附特征。利用Frenkel-Halsey-Hill(FHH)方程计算得到两个分形维数D_1和D_2。甲烷的吸附性能随着D_1和D_2的增加而增强,其中D_1对吸附有着更显著的影响。进一步研究表明,D_1代表由于页岩表面不规则性产生的孔隙表面分形特征;而D_2代表的是孔隙结构分形特征,其主要受页岩组分(有机碳含量、石英、黏土矿物等)和孔隙参数(平均孔径、微孔含量等)控制。更高的分形维数D_1对应更不规则的孔隙表面,为甲烷吸附提供更多的空间。而更高的分形维数D_2代表更复杂的孔隙结构以及孔隙表面更强烈的毛细凝聚作用,进而增强甲烷的吸附能力。因此,页岩孔隙表面越不规则,孔隙结构越复杂,甲烷吸附能力越强。

松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩有机显微组分孔隙演化规律研究

有机质孔隙是页岩储集空间的重要组成部分,具有强烈的非均质性,阻碍对页岩储层质量的正确认识和评价,其本质是受有机显微组分类型及其在生烃过程中孔隙演化的影响。本文采用场发射扫描电镜和荧光显微镜定位观察手段实现特定显微组分孔隙发育特征的表征,结合Image J图像处理技术,对不同演化阶段的显微组分进行定量化统计,总结不同有机显微组分的孔隙演化规律。研究结果表明:固体沥青孔隙度随着成熟度的升高呈现先增加后减小的趋势,在固体沥青反射率SBR_(O)介于1.6%~2.0%时,固体沥青孔隙最为发育,而以SBR_(O)=2.0%为界,固体沥青孔隙度开始减小。镜质体和惰质体的孔隙发育规律相似,随着成熟度增加,总体表现出先减小而后微弱增加的趋势。在生油窗阶段,镜质体和惰质体孔隙度最小,无机矿物和固体沥青的充填使胞腔孔隙损失达90%以上,而进入高成熟阶段,固体沥青孔隙的发育使原始胞腔孔隙得到一定程度的恢复,成为镜质体和惰质体残余孔隙的主要贡献者,贡献率达56.73%和100%,可见固体沥青孔隙对页岩储层储集空间的重要性。综合沉积成岩作用和生烃作用,页岩储层在未成熟阶段和高成熟阶段晚期孔隙最为发育,前者有机质以原始胞腔孔隙为主,后者以固体量孔隙为主。明确有机显微组分孔隙演化规律为页岩有利储层预测和页岩气生产开发储层改造提供参考。

江西修武盆地新开岭组梨树窝组页岩含气性测井综合评价

不同赋存相态含气性预测是页岩储层评价和有利区目标优选的关键问题。结合江西修武盆地实际地质情况,以新开岭组梨树窝组一段页岩为例,在TOC测试和甲烷等温吸附实验的基础上,通过Langmuir方程校正计算获得地层条件下的最大吸附气含量;从总孔隙空间中减去吸附气占据空间求得游离气最大储集空间,获得地层条件下游离气的最大储集能力。介绍模型建立过程中一些关键参数的计算方法。结合测井解释,建立评价模型。研究结果表明,TOC的预测值与实测值具有较好的吻合性,核磁共振测井孔隙度与实测孔隙度具有较好的一致性,页岩吸附气含量平均为0.76cm3/g,游离气含量平均为1.16cm3/g,吸附气在1 672~1 685m深度段占比达到60%以上,游离气占总含气量的比例普遍高于50%。预测含气量与实测含气量在分布趋势具有一定的相似性。

准噶尔盆地西北缘中拐凸起断裂发育特征及构造变形过程

中拐凸起地区经历了多期构造运动,构造叠加效应强烈,断裂系统复杂,亟待厘定。针对上述问题,采用断裂系统分析技术,建立了中拐凸起早期发育压扭断层、晚期发育正断层的"两期叠加断裂发育模式"。平衡剖面分析认为,受区域性构造转换影响,该地区主要经历了5个构造演化阶段:基底隆升阶段、挤压变形阶段、构造转换阶段、伸展改造阶段和构造定型阶段。中拐凸起形成于挤压应力环境,内部发育压扭断层;在晚期伸展条件下,凸起内部发育大量正断层。浅部正断层与深部压扭断层构成纵向叠加,沟通源储,影响成藏。

基于NMR和SEM技术研究陆相页岩孔隙结构与分形维数特征--以松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩为例

为了表征陆相页岩的孔隙结构和分形特征,选取松辽盆地长岭断陷沙河子组陆相页岩作为研究对象,通过X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)图像分析、核磁共振(NMR)实验,运用分形维数理论,讨论NMR分形维数与矿物组成、地球化学参数、物性参数之间的相互关系,并且通过SEM图像提取技术定量化研究页岩储层孔隙特征。结果表明:沙河子组陆相页岩具有多种孔隙类型、孔径分布复杂、非均质性较强的特点。基于弛豫时间截止值,可将NMR分形维数划分为束缚流体孔隙分形维数(0.0609~1.4204)和可动流体孔隙分形维数(2.9640~2.9869)。矿物组成与分形维数的关系显示石英含量与束缚流体孔隙分形维数成负相关关系,黏土矿物含量与束缚流体孔隙分形维数成正相关关系;NMR分形维数与有机质含量呈线性相关,与成熟度不存在明显相关性;这说明矿物组成和有机质含量对NMR分形维数起明显的控制作用。储层物性方面,NMR分形维数与孔隙率成线性负相关关系,而与渗透率成正相关关系,说明NMR分形维数能够作为衡量物性的重要指标。总体来说,SEM图像分形维数可以用来反映孔隙形态的多样性和页岩孔隙的发育程度;NMR分形维数与储层物性之间的关系可用于评价页岩储层质量。

泥页岩天然裂缝特征及其对页岩气成藏、开发的控制作用

中国及北美地区页岩气勘探开发实践表明,泥页岩中发育种类繁多的天然裂缝,对于页岩气成藏和开发有着重要的控制作用,但各类裂缝所起的作用尚存在争议。首先根据产生裂缝的应力来源和触发机制的不同,将泥页岩内的天然裂缝分为构造裂缝和非构造裂缝两大类,进一步又划分出张裂缝、剪裂缝、构造压溶缝合线、层间页理缝、成岩缝和流体超压缝6类,并总结了每类裂缝的成因及发育特征。在此基础上,结合国内外页岩气勘探开发实例,认为泥页岩内部的微裂缝对页岩气的储集空间贡献微弱,大型天然开启裂缝可能破坏封存性能,不利于成藏;裂缝密度是页岩气开发的重要控制因素,一定范围内,裂缝密度越大,页岩气产量越高,超过一定范围,产量反而下降;被方解石充填的裂缝网络有利于水力压裂,而大型开启裂缝可能导致压裂液的漏失,诱发工程事故。

松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩孔径多重分形特征与岩相的关系

为了分析不同页岩岩相孔径分布的非均质特征及其影响因素,采用CO2与N2吸附实验分别对长岭断陷沙河子组页岩的8种岩相进行了孔隙结构表征,并运用多重分形理论研究孔径分布非均质性。结果表明:对于微孔,富有机质黏土质页岩具有最大的孔体积和比表面积,富有机质混合质页岩具有最小的孔体积和比表面积;对于中—宏孔,富有机质混合质页岩具有最大的孔体积,含有机质黏土质页岩具有最小的孔体积和比表面积。随着q的增大,气体吸附曲线的广义分形维数Dq减小,多重分形奇异谱函数α-f(α)呈现连续分布,表明页岩孔径分布具有多重分形特征;在微孔中,富有机质硅质页岩孔径离散程度最弱,富有机质混合质页岩孔隙非均质性最强;在中—宏孔中,富有机质硅质页岩具有孔隙非均质性最强、孔径分布离散程度最弱的特点;微孔与中—宏孔相比,整体非均质性较低;根据偏最小二乘回归法分析结果,不同岩石组分对于岩相的影响存在显著差异,其中TOC含量是影响孔隙非均质性的主要因素。该研究成果可从多重分形理论角度揭示不同岩相的孔径分布特征差异,为松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩储层开发提供依据。

松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩岩相特征及其对孔隙结构的控制

依据松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩特征、有机质丰度和矿物含量建立岩相划分方案,把研究区页岩划分为7种岩相,在此基础上开展扫描电镜、CO_2和N_2吸附以及高压压汞实验以分析孔隙结构。研究区沙河子组页岩孔隙发育,不同岩相发育的主要孔隙类型也不相同,有机质孔隙主要发育在黏土质页岩中。页岩孔径呈现多峰分布特征,中孔是孔体积的主要贡献者,平均占50.9%;微孔是比表面积的主要贡献者,平均占67.8%。微孔发育主要受黏土矿物控制,中孔发育受碳酸盐矿物控制,宏孔发育受脆性矿物和黏土矿物联合控制。富有机质黏土质页岩对比表面积和孔体积的影响明显,对沙河子组页岩孔隙发育起主要控制作用。

陆相断陷湖盆地层划分及沉积充填模式——以松辽盆地长岭断陷沙河子组为例

长岭断陷是松辽盆地规模最大的一个断陷,随着页岩气勘探的兴起,长岭断陷沙河子组被证实具有良好的页岩气勘探潜力,然而前人对长岭断陷层的基础研究较少。以松辽盆地长岭断陷南部地区沙河子组为研究对象,在总结对比前人研究成果的基础上,综合运用岩心、录井、测井以及地震资料对沙河子组的层序地层和沉积体系进行识别和划分,总结出3种不同构造样式的沉积充填模式。研究认为长岭断陷南部地区沙河子组可划分为1个二级层序、3个三级层序,并在层序内部识别出高水位体系域(HST)、湖侵体系域(TST)、低水位体系域(LST),建立了该区层序地层格架。在沉积过程中,沙河子组发育辫状河三角洲、扇三角洲、水下扇、湖泊等多种沉积相类型,该时期无论是在陡坡带还是在缓坡带,均受到构造以及物源供给的影响较大,均以发育扇三角洲沉积为主,湖泊相发育比较有限。依据不同的构造、沉积特征,将长岭断陷南部地区的沉积充填总结为多米诺式半地堑型层序沉积充填样式、滚动半地堑型层序沉积充填样式、非对称地堑型层序沉积充填样式这3类。其中前2种均出现巨厚页岩的发育,第3种由于两边坡度较陡,沉积物容易垮塌充填到深洼陷部位,页岩不发育。

修武盆地构造热演化史对下寒武统页岩含气性的影响

构造热演化史可以确定泥页岩在不同地质时期的成熟度状态及构造演化特征,对页岩含气性研究和资源评价都具有重要意义。综合运用包裹体测温法、构造热演化法以及盆地模拟软件Petromod对修武盆地的热演化史和埋藏史进行研究和重建。修武盆地JY1井的剥蚀厚度计算结果为4 142.75 m;自晚古生代以来热流值经历了低—高—低的变化过程;王音铺-观音堂组页岩在早志留世（434 Ma）进入生烃门限,早志留世-中志留世（434-422 Ma）为生油阶段,晚志留世-早二叠世（422-265 Ma）为生湿气阶段,早二叠世-晚侏罗世（265-145 Ma）为生干气阶段;王音铺组-观音堂组页岩早期大量生烃、长期深埋、生气时间早和抬升时间早,使得JY1井王音铺组-观音堂组页岩含气量（0.28-0.93 m3/t）并不理想。

现阶段失业与就业及失业率的研究与应对策略

本论文深入研究全球失业问题,聚焦失业率的变化、影响因素及应对策略。通过分析全球失业 趋势和失业与社会问题的关系,论文详细探讨了本国失业率的变化、就业结构的演变以及失业群体的特 点。深入剖析失业的根本原因,包括宏观经济因素、技术变革、教育与培训等方面。在失业率的衡量与评 估中,审视了失业率的计算方法、局限性和引入其他失业指标的必要性。论文重点介绍了多方位的失业应 对策略,包括宏观经济政策、教育与职业培训优化、创业支持及劳动力市场灵活性。最后,论文提出对现 阶段失业问题的总结,为未来失业应对提供方向与建议,促进社会经济的可持续发展。

海相与陆相页岩储层孔隙结构差异的影响因素

海相页岩和陆相页岩的孔隙结构差异明显。基于海相和陆相页岩在岩石组分、成熟度以及有机显微组分的差异开展的成因机理分析表明,页岩中不同岩石组分孔隙的孔径分布差异大,有机质孔隙在小孔径范围内占比多,黏土矿物孔隙与有机质孔隙的孔径分布特征相似,但亦发育中孔和宏孔。海相页岩的小孔径孔隙多由有机质提供,而陆相页岩的小孔径孔隙多来自黏土矿物。无论是海相页岩还是陆相页岩,其孔隙均以无机矿物孔隙为主,其次为有机质孔隙,所不同的是海相页岩中有机质孔隙的贡献率高于陆相页岩,而陆相页岩中黏土矿物孔隙的贡献率高于海相页岩。有机质孔隙在不同演化阶段的孔隙构成不同,未成熟阶段以发育镜质体和惰质体的原始胞腔孔隙为主,成熟阶段有机质孔隙的发育程度最差,高成熟—过成熟阶段以发育次生固体沥青孔隙为主。高成熟—过成熟海相页岩的有机质以腐泥组和固体沥青为主,其有机质孔隙发育程度高。在以松辽盆地沙河子组为代表的高成熟陆相页岩中,其有机质以镜质体和惰质体为主,原始胞腔孔隙损失大,含有少量固体沥青孔隙;在以鄂尔多斯盆地延长组为代表的低成熟陆相页岩中,由于腐泥组和固体沥青充填孔隙,使得页岩整体的孔隙发育程度变差。

陆相页岩有机质孔隙发育特征及成因——以松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩为例

陆相页岩有机质孔隙的非均质性强。以松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩为例,通过场发射扫描电镜与偏光显微镜的定位观察,探讨了陆相页岩有机质孔隙的非均质特征及成因机理。研究结果表明,控制陆相页岩有机质孔隙非均质性的主要因素有4种:原生有机质孔隙残余、生烃潜力差异、固体沥青反射率差异以及黏土矿物催化作用。结构镜质体、丝质体、半丝质体以及少量菌落体等具有高等植物纤维结构的组分,因细胞腔未被充填或受外力作用褶曲叠覆可残留孔隙。固体沥青中孔隙发育最好,其次为镜质体和惰质体;三者的碳元素重量百分比依次增大,表明这3种有机质中孔隙发育程度的差异本质上受生烃潜力差异控制。不是所有的固体沥青中都发育有机质孔隙。统计显示,多孔固体沥青的反射率多为1.60%~2.00%,处于石油裂解生气阶段,而无孔固体沥青的反射率多为1.20%~1.60%,处于干酪根裂解生烃阶段。黏土矿物的催化作用使得有机黏土复合体中几乎所有的固体沥青均发育丰富的蜂窝状孔隙,伊利石的存在可增加比催化活度,导致气态烃更易生成并产生孔隙。