Barnett和Woodford含气页岩的孔隙类型及其对了解细粒岩石中天然气存储和运移通道的贡献

摘要

详细论证、讨论了非常规含气页岩中“有机孔隙”(页岩中有机质内的微米级和纳米级孔隙)的识别,其对于气体存储及穿过页岩运移的重要性,以及孔隙三维成像的方法(如氩离子研磨和/或电场发射扫描电子显微镜检查法).不过,页岩中存在的其它孔隙类型对于气体(及油)的存储和运移可能也很重要,也有一些其它的有效识别技术和成像技术.对Barnett页岩和Woodford页岩的不同孔隙类型进行了描述和分类.扫描电子显微镜检查法揭示出Barnett页岩和Woodford页岩存在多孔性絮凝物,该絮凝物与实验室产出的絮凝物相似,与其它古生代页岩的絮凝物也相似.据已出版的实验室观察研究成果,该絮凝物相当于经过液压的粗颗粒,而且通过牵引作用搬运.Barnett页岩和Woodford页岩中现代构造作用诱发的微沉积构造和结构以及保存的絮凝物说明,在搬运和沉积过程中,这些作用机理是活跃的.絮凝物之间的孔隙空间都是开启的,而且可以作为存储空间以及气体穿过页岩的渗滤通道.在有机质内也发现了孔隙,有机质为分散式颗粒,且为页岩中粘土颗粒的吸附式涂层.本文中将这类孔隙称作“有机孔隙”.在Barnett页岩中常见多孔性粪球.有机壁孢予和无机海绵骨针等保存完好的化石碎片都具有空心的中央腔室,即使是埋藏之后,其也可以部分或完全地保持开启状态.各种矿物颗粒(如黄铁矿微球粒)之间存在粒内孔隙.页岩基质中的微孔道(其可能成为冲刷界面或微沉积构造)也可成为碳氢化合物运移的渗滤通道.微裂隙很常见,这些微裂隙的引发可能与矿物晶体结构有关.如果有足够的数量,这些孔隙就能为气体(及油)分子提供存储空间及穿过页岩的渗滤通道.