川南深层页岩有机质石墨化对储层孔隙的控制作用

摘要

为研究深层页岩有机质石墨化特征及其对储层孔隙的控制作用,选择川南不同地区的深层龙马溪组页岩样品,首先,开展有机质分离、激光拉曼以及X射线光电子能谱实验,确定深层龙马溪组页岩的拉曼等效成熟度及有机质石墨化程度;其次,分别开展页岩及其对应有机质的二氧化碳吸附及氮气吸附实验,表征储层特征;最后,对比有机质石墨化对于储层孔隙的影响。研究结果表明:长宁西深层页岩拉曼等效成熟度均高于3.6%,石墨化程度均达到20%以上,而泸州地区深层页岩拉曼成熟度均低于3.2%,石墨化程度均低于13%,长宁西深层页岩拉曼等效成熟度及石墨化程度均比泸州深层页岩的高;不同深层样品间石墨化程度与成熟度存在良好的正相关关系;在深层页岩中,有机质为深层页岩提供了超过70%的孔体积和超过50%的比表面积。随着石墨化程度增高,有机质塑性增强,孔隙壁面复杂程度降低,孔体积和比表面积均降低,孔体积在孔径为2~30 nm的中孔段和大于50 nm的宏孔段降低更加明显,比表面积的降低则主要体现在孔径小于3 nm的孔隙中。