湘西地区寒武系牛蹄塘组页岩孔隙发育特征及影响因素

湘西地区寒武系牛蹄塘组页岩具有厚度大、埋藏适中、有机质丰度高及热演化程度高等特点,具有较大的页岩气勘探开发潜力,为此,以牛蹄塘组富有机质页岩为研究对象,通过X射线衍射分析划分页岩岩相,利用场发射扫描电镜、CO_(2)及N_(2)吸附并结合分形特征对不同岩相页岩孔隙发育特征及其影响因素进行研究。研究结果表明:牛蹄塘组页岩孔隙类型主要包括有机孔、无机孔和微裂缝,岩相可分为硅质页岩、钙质页岩、混合硅质页岩和含泥硅质页岩,其中硅质页岩的有机孔最发育;页岩中的孔隙体积以介孔体积为主,比表面积主要以微孔表面积为主,不同岩相页岩的孔径分布特征相似,但硅质页岩的孔隙体积和比表面积显著比钙质页岩、混合硅质页岩和含泥硅质页岩的高,孔隙体系非均质性也更强;受有机碳质量分数和矿物组成的影响,牛蹄塘组页岩的孔隙结构出现明显差异,有机碳质量分数是控制孔隙发育的主要因素,石英对微孔发育有一定贡献,而黏土矿物与介孔的发育有关,但整体上矿物组成对孔隙发育影响较小;在湘西地区牛蹄塘组4种页岩岩相中,牛一段和牛二段底部的硅质页岩有机碳质量分数最高,有机孔较发育,孔隙体积和比表面积均显著比其他3种岩相页岩的高,可作为页岩气勘探的目的层段。