加拿大魁北克省奥陶系Utica页岩岩石物理特性

白宝君，孙永鹏，刘凌波（. Missouri University of Science and Technology；. 中国石油大学（华东））

加拿大魁北克省奥陶系Utica页岩岩石物理特性

白宝君1，孙永鹏2，刘凌波1
（1. Missouri University of Science and Technology；2. 中国石油大学（华东））

摘要：利用X射线衍射（XRD）矿物分析、X射线能量色散光谱分析（EDS）、扫描电镜（SEM）、聚焦离子束扫描电镜（FIB-SEM）等手段，对加拿大魁北克省奥陶系Utica页岩矿物成分、孔隙度、微观孔隙结构、表面润湿性等岩石物理特性进行了研究。压汞仪测试结果显示测试样品的孔隙直径在15～200 nm；XRD矿物分析和EDS元素测试显示Utica页岩中的非黏土矿物以方解石和石英为主，黏土矿物以伊利石和绿泥石为主；利用SEM对岩心表面孔喉进行了观测，图像显示Utica页岩中发育多种类型的孔隙，比如粒内孔、粒间孔、有机质孔等，其中，有机物（干酪根）中的孔隙在纳米级别（10～50 nm）；利用FIB-SEM完成了250张扫描电镜图像，利用这些图像重建了三维层析成像模型和孔隙分布几何模型。润湿性测试结果显示，Utica岩心样品呈弱水湿—中性润湿，水力压裂过程中大部分添加剂可以将页岩表面改变成更倾向于水相润湿的状态。图13表2参17

关键词：奥陶系Utica页岩；岩石物理特性；矿物组成；微观孔隙结构；页岩表面润湿性

0　引言

奥陶系黑色Utica页岩有机质含量较高，在美国肯塔基州、马里兰州、纽约州、俄亥俄州、宾夕法尼亚州、田纳西州、西弗吉尼亚州、弗吉尼亚州及加拿大安大略湖、伊利湖和安大略省均有分布。Utica页岩可细分为3个层位：顶部的Indian Castle层，中间的Dolgeville层和底部的Flat Creek层。根据美国能源信息署的数据[1]，Utica页岩比Marcellus页岩更厚、分布范围更广（大约是Marcellus页岩的两倍）。……