低压气体吸附实验在页岩孔隙结构表征中的应用

摘要

页岩孔隙结构特征直接影响气体在其中的吸附和运移.以长宁示范区下志留统龙马溪组下部富有机质页岩样品为例,利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、低压CO2气体吸附及低压 Ar气体吸附等实验,对长宁示范区开发主体层段富有机质页岩的孔隙结构进行定性描述和定量表征.结果表明:长宁示范区富有机质页岩主要发育有机质孔隙,页岩孔隙结构非均质性强,平均比表面积为42.19 m2/g,平均孔体积为0.0591 cm3/g,孔径小于2 nm的微孔提供页岩60%以上的比表面积,是页岩气主要的吸附场所;孔径大于10 nm的介孔和宏孔提供页岩70% 以上的孔体积,是页岩气主要的储存场所.改进的气体吸附法可实现对页岩纳米级孔径分布的连续定量表征,研究结果对了解富有机质页岩纳米级孔隙结构特征、评价页岩含气性具有指导意义.