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鄂尔多斯盆地东缘山西组海陆过渡相页岩孔隙结构特征

         
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为分析鄂尔多斯盆地东缘山西组海陆过渡相页岩孔隙结构特征,以盆地内大宁—吉县地区D4井山西组10块样品为研究对象,基于有机地球化学测试、X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)实验、低温氮气吸附测试分析,运用孔隙分形研究方法探究鄂尔多斯盆地东缘山西组海陆过渡相页岩的分形维数与总有机碳(total organic carbon,TOC)、孔隙结构、矿物成分等之间的关系。结果表明:鄂尔多斯盆地东缘山西组海陆过渡相页岩BET(Brunauer-Emmett-Teller)法测得的比表面积分布在2.39~16.72 m^(2)/g,平均值为11.99 m^(2)/g;BJH(Barrett-Joyner-Halenda)法测得的孔容分布在0.0110~0.0358 cm^(3)/g,平均值为0.0243 cm^(3)/g;平均孔径分布在9.19~18.46 nm,平均值为11.70 nm。研究区山西组页岩孔隙具有明显的分形特征,利用FHH(Frenkel-Halsey-Hill)模型计算的分形维数显示,样品在相对压力为0~0.45和0.45~1.00的吸附特征各异,可以得到分形维数D_(1)和D_(2),其中D_(1)表征页岩孔隙表面粗糙度,D_(2)表征吸附孔结构不规则性;随着分形维数的增大,TOC和甲烷吸附量增大,石英质量分数、平均孔径和孔容减小;分形维数D_(1)和D_(2)均反映了鄂尔多斯盆地东缘山西组海陆过渡相页岩的吸附性能,而D_(2)较D_(1)对吸附性能的控制作用更大,表现为D_(2)值与页岩吸附量相关性更强,且D_(2)值增大时,页岩吸附量也呈明显的增加趋势。

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