鄂尔多斯盆地临兴地区太原组页岩孔隙结构及分形特征

摘要

通过有机地球化学、X射线衍射等分析,对鄂尔多斯盆地临兴地区太原组页岩的物质组成特征进行了研究,利用高压压汞法探讨了页岩孔径分布特征,并利用分形理论对压汞数据进行了分析,以探讨页岩孔隙非均质性.结果表明,研究区页岩有机碳含量为1.59％～22.58％,平均为2.77％;脆性矿物含量为21.92％～74.45％,平均为44.55％;黏土矿物含量为19.43％～78.08％,平均为52.70％.根据压汞测试结果,部分页岩样品孔径具有“双峰式”的分布特点,较大的主峰对应微米级裂隙,较小的主峰对应大孔与介孔,而部分页岩样品孔径仅有裂隙对应的主峰.根据拟合结果,孔隙的分形维数可分为两段,第一段对应微米级裂隙,其分形维数为2.326 2～2.610 3;第二段对应大孔和介孔等纳米级孔隙,其分形维数为2.704 1～3.697 1.太原组页岩中,较小的纳米级孔隙是吸附态气体的主要储集空间,而较大的微米级裂隙主要作为游离态气体的储集空间及渗流通道.黏土矿物含量高而脆性矿物含量较低的页岩样品分形维数更大,对甲烷有着更强的吸附能力,但同时对压裂改造有着更高的要求.