页岩孔隙类型及页岩气赋存状态力学分析

摘要

本文从以往的研究出发将各类孔隙及尺度进行了归类,详细分析了页岩气在各类孔隙中的受力情况,并借助Lee势能函数分析了其在各类孔隙中的赋存状态.研究结果表明:页岩孔隙类型繁多,大体上可分为三大类:有机孔、粘土孔、矿物孔,每一类孔都有其典型的孔隙类型;页岩气分子在各类孔隙中主要受到色散力作用,近壁分子受到色散力作用被吸附,未受到壁面作用的分子则在孔隙中央呈现出游离状态;随着页岩各类孔隙孔径的增大孔隙中受壁面分子影响的区域比例变小,孔隙的吸附能力减弱,大于50nm的孔隙中不用考虑吸附气;页岩中含有大量微孔隙的有机质和粘土吸附能力比其他矿物的吸附能力强;在有机孔和粘土孔中页岩气以吸附气和游离气的方式存在,而在矿物孔中主要以游离气方式存在.