基于压汞、氮气及二氧化碳吸附的页岩孔隙结构研究

刘 峰 黄杨杨

(1.中国石油化工股份有限公司华东油气分公司,江苏 225007；2.中国矿业大学(北京)/地球科学与测绘工程学院/煤层气及非常规天然气方向，北京 100083)

1 实验样品与测试方法

1.1 样品

页岩样品采自川南地区X1井的下志留统龙马溪组，样品的岩性与地球化学参数见表1。区域内龙马溪组页岩属滨外陆棚相沉积，岩性以暗色泥页岩夹粉砂岩为主，黑色页岩有机质丰度高，有机碳含量在2.75%～4.91%，平均3.67%，有机质成熟度Ro在1.58%～2.71%，已达到高成熟-过成熟阶段。

表1 页岩样品岩性与地球化学参数

1.2 高压压汞法

本次实验采用的测孔仪为美国康塔公司 Quantachrome PoreMasterGT 60型，测试范围为 3.5～1×106nm，取3～5g粉碎至1～20目的页岩样品，在温度为110 ℃条件下真空干燥12h，然后放入仪器中进行测试，通过Washburn方程得出对应压力下的孔径、孔径分布、累积孔容、孔容分布、累积孔比表面积、比表面积分布等，通过这些数据对页岩的孔结构进行分析。

1.3 低温液氮吸附法

本次实验采用美国Quantachrome公司生产的Quadrasorb SI型孔分析仪，孔径测量范围0.35～400nm，最低可测的比表面积为0.0005m2/g，最小检测孔体积为0.1mm3/g。所有页岩样品都经过3h、300℃高温抽真空预处理，在液氮饱和温度(-196.15℃)下进行测试，通过改变压力获取氮气等温吸附-解吸曲线，再由曲线分析获得相关孔隙数据。

1.4 CO2吸附法

本次实验采用美国Quantachrome公司生产的Quadrasorb SI型孔分析仪，在液态CO2饱和温度(0℃)下进行测试，相对压力为0.05～0.99，由CO2气体吸附等温曲线分析获得相关孔隙数据。

2 压汞实验结果

页岩储层中孔容与孔比表面积大小及分布特征直接关系到游离气与吸附气的赋存空间，是页岩气资源评价的重要参数。……