不同酸液作用下牛蹄塘组页岩孔隙结构演化特征试验研究

摘要

孔隙结构是制约页岩气赋存与运移的重要因素.页岩致密、低渗,其孔隙度极低.酸液可溶蚀页岩中的部分矿物,使其孔隙增加,促进页岩内部的气体流动.论文利用稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别对页岩试样进行了不同时间的酸化处理,应用扫描电镜(SEM)观测了酸化前后湖南牛蹄塘组页岩试样表面的孔隙.基于MATLAB对页岩酸化前后的电镜扫描结果进行了孔隙度分析,页岩试样孔隙度为10.68％,纯水、稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别浸泡24 h后,试样孔隙度分别增加了1.21倍、1.3倍、2.61倍、2.99倍.利用扫描电镜能谱仪测试了酸化前后页岩的元素变化,分析了页岩试样与不同酸液反应的机理和反应程度.结果表明:1h酸化后,氢氟酸作用后的页岩试样表面残有大量石英和黏土矿物;而混合酸作用后的页岩试样表面虽残有大量石英,但黏土矿物含量明显减小,混合酸液作用下黏土矿物更容易被溶蚀.混合酸溶液酸性最强,24 h酸化后,混合酸与石英和黏土矿物剧烈反应.混合酸作用后页岩的孔隙最为发育,促进了页岩渗透率的增加.