泥盆纪及密西西比纪不同成熟度梯度New Albany页岩孔隙度:从有机岩石学、气体吸附及压汞分析中获得的认识

摘要

选取了成熟度在未成熟(镜质体反射率,Ro 0.35％)至过成熟阶段(Ro 1.41％)的5块New Albany页岩样品,研究了随成熟度增加,页岩中孔隙度的演化.本次研究中,选用的Illinois盆地泥盆系-下密西西比统的New Albany页岩样品,含海相Ⅱ型干酪根,总有机碳含量在1.2至13.0 wt.％.通过有机岩石学、CO2和N2低压吸附、压汞毛细管压力技术,对孔隙体积、孔隙大小及孔隙大小分布进行了定量测定.随着成熟度增加,New Albany页岩中的孔隙度特征发生了许多变化.总孔隙度由未成熟阶段的New Albany页岩样品的9.1 vol.％降低为晚成熟阶段样品的1.5 vol.％,然而同一层序中总孔隙体积由0.0365降到0.0059 cm3/g.成熟度更高的话,呈现相反的趋势,过成熟阶段的NewAlbany页岩与晚成熟阶段的样品相比,孔隙度更高,总孔隙体积更大.随着成熟度增加,总孔隙度和总孔隙体积发生变化,同时孔隙大小分布,以及微孔、介孔、大孔的相对比例也发生变化.与孔隙度相关的变量直接与有机质及矿物含量、特征差异有关,但是成熟度对孔隙度的特征起主导作用.我们认为由于生烃作用及烃类运移导致的有机质转化是引起所见到的孔隙度差异的关键.