页岩纳米有机质孔隙中的润湿性研究

针对页岩有机质分子模型不能真实表征储层孔隙属性,纳米有机质孔隙中润湿性难以判别等问题,进行页岩气藏纳米孔隙中基于真实干酪根有机质模型的微观润湿性研究.利用分子动力学方法,建立传统有机质模型以及真实干酪根有机质模型,从模型可视化、空间密度分布特征以及势能机理等方面分析干酪根孔隙中页岩气与水的润湿行为特征,同时考虑体系温度、孔隙尺寸以及水桥尺寸对润湿状态的影响.结果表明,传统有机质模型由于过于理想的假设,难以对水在有机质中的润湿行为进行精确描述.干酪根模型以其复杂的分子结构、多样的元素种类,在有机质的润湿性刻画中有着更好的表现.纳米有机质孔隙中的水相分为高密度区域与低密度区域,其中低密度区域中的水分子分布在气液两相的界面处,所以此部分水分子受到较弱的氢键相互作用,使其更容易发生逸散并且更易被干酪根基质的相互作用所捕获,从而在有机质表面进行吸附.此行为进而表现为一种水分子亲和干酪根基质的润湿假相,而水相的高密度区域部分却表现为非润湿的状态.

聚集离子束扫描电镜(FIB-SEM)在页岩纳米级孔隙结构研究中的应用

页岩中大量发育的纳米级孔隙组成了页岩气储集的主要空间。聚集离子束扫描电镜(FIB-SEM)通过对页岩样品的连续切割和成像,能够在纳米尺度上三维重建页岩的空间分布。依据不同岩石组分灰度值的差异,可以将页岩内的孔隙、有机质、黄铁矿等分割提取出来,不仅可以三维展示其空间分布形态,还可以对孔隙的分布特征和孔隙度等参数进行定量计算。聚集离子束扫描电镜在页岩纳米孔隙中的应用,将给页岩微观结构的深入研究提供新的研究手段。

松辽盆地古龙页岩储集空间类型及油赋存状态

松辽盆地古龙页岩油是源储一体的非常规资源,页岩油勘探开发上已获得实质性突破。古龙页岩储层微观孔缝类型多样,页岩油在微观孔缝系统内赋存机制也较复杂。为了明确页岩储集空间成因及油在微观储集空间内的赋存状态,通过薄片鉴定、CT扫描、环境扫描电镜分析、场发射扫描电镜—光镜联用原位微观组构特征分析、页岩微—纳米孔隙全尺度分析和页岩油激光共聚焦三维重建等技术,对古龙页岩储层的岩性、微观组构、储集空间类型及成因等方面进行分析。结果表明:古龙页岩储层重点层段发育6种岩石类型,其中以页岩为主,其余为粉砂质页岩、云质页岩、灰质页岩、粉砂岩和细砂岩;页岩中纹层状构造发育,纹层密度多达9条/mm,页岩孔喉最为发育,发育有机质孔缝和粒间孔,形成的孔缝网络系统是页岩油运移和存储的良好场所;微观显微图像特征显示不同类型储集空间均可见到页岩油富集,页岩含油性好,原油体积分数高达6.83%,轻重组分略具分异现象,呈分散状零星分布于骨架颗粒之间。研究成果为下一步页岩油资源潜力评价及其可流动性评价提供了直接的技术支撑。

四川盆地五峰组—龙马溪组富有机质泥岩孔径分布及其与页岩含气性关系

选取四川盆地长宁县双河镇上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组新鲜露头样品23个,渝东南黔浅1井岩心样品14个,运用氮气吸附法进行了孔径分布表征,并结合TOC、矿物组成含量和含气量在垂向上的变化及相关性分析,探讨了控制页岩孔隙发育的主要影响因素及其与页岩含气性的关系。结果表明：页岩孔隙以四周开放的具有平行板结构的狭缝孔为主,平均孔径为3.76～8.53nm,主体孔径以2～30nm的介孔为主。总体来看,BET比表面积和孔体积在五峰组—龙马溪组底部大,向上减小并趋于稳定,与TOC变化趋势一致,呈较好正相关性,表明有机质是控制龙马溪组页岩孔隙发育的主要因素。在TOC含量相近时,黏土矿物含量高的样品具有更大的比表面积,页岩中纳米孔隙的发育同时受黏土矿物的影响。四川盆地五峰组—龙马溪组底部TOC和脆性矿物含量高,有机孔发育,页岩含气性好,是页岩气储层压裂改造的优选层位。