深井温湿环境下泥页岩力学特性及微观孔隙结构演化机制

微观孔隙结构对页岩油气藏的勘探利用具有重要意义。以松科二井深层泥页岩试样作为研究对象,进行了热、液作用下的泥页岩力学特性和孔隙变化研究。采用场发射扫描电镜(SEM)、高压压汞、CT扫描等实验方法,对饱和和加热处理的泥页岩进行了微观孔隙特征对比研究。结果表明:该泥页岩试样主要孔隙类型包括微裂隙、粒间孔、粒内孔等,其中发育较多的微纳米缝,主要尺寸区间为20~400 nm;饱和湿度、高温加热均会降低泥页岩的孔容、孔隙率以及渗透率,且温度越高影响越明显,饱和试样纳米级孔隙收缩减小,1~35μm占比增多,大于35μm孔隙占比减少,内部宏观裂缝被吸水膨胀矿物填充;加热试样纳米级孔隙向两侧开裂,40~100 nm孔隙转化为数百纳米甚至微米级孔隙,1~50μm孔隙占比增加,内部宽大裂缝被填充形成细小圆孔裂缝。同时借助计算机软件对CT扫描所获取的泥页岩样品进行三维孔隙模型的重建,以提供更加清晰、逼真的立体化展示和对泥页岩表面及内部微观孔隙进行定量研究。