基于AFM的巫溪2井页岩储层孔隙特征研究

龚卓; 陈尚斌; 李学元; 王慧军

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页岩储层孔隙是页岩气赋存和渗流的基础,但在其研究中很难将孔隙定量信息和页岩表面形貌相结合,且现有的孔隙定性、定量研究手段都存在自身的限制。为研究页岩储层孔隙特征,并将孔隙定量信息和页岩表面形貌结合,采用原子力显微镜(AFM)扫描页岩样品,利用NanoScope Analysis和Gwyddion两种软件对AFM数据进行分析,定性、定量地研究了巫溪2井龙马溪组页岩的孔隙特征,将部分结果同低温N2吸附试验所得结果进行了对比。巫溪2井龙马溪组页岩的均方根粗糙度在1.7~13.6 nm,平均粗糙度在1.3~10.7 nm,TOC(总有机碳含量)和均方根粗糙度的相关系数为0.8112,TOC和平均粗糙度的相关系数为0.9008,页岩粗糙度受显微组分尤其是有机质组分的控制;页岩孔隙多为狭缝形孔、楔形孔,主孔段位于4~6 nm和14~50 nm,平均孔径在3.9~6.6 nm波动,介孔占70%以上;孔隙截面长宽比在1.5~3.1。利用原子力显微镜获得的孔隙形貌、IUPAC分类标准的各孔径范围内的孔隙占比、平均孔径和利用低温N2吸附试验获得的结果相近;AFM测定部分样品主孔段和低温N2吸附试验结果不同。AFM和低温N2吸附试验的结果对比表明,AFM定性表征内部具有复杂结构的孔隙能力不足,对孔隙的定性测定结果较低温N2吸附试验结果直观,适于定性、定量地表征2~50 nm的孔隙特征,并且能得到传统试验手段未获得的一些重要参数,是一种潜在的重要表征方法。

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来源
《煤炭科学技术》 |2022年第7期|216-223|共8页
作者
龚卓; 陈尚斌; 李学元; 王慧军;
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作者单位

中国矿业大学资源与地球科学学院;

中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室;

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正文语种 chi
中图分类油页岩开采;
关键词
原子力显微镜; 页岩; 巫溪2井; 孔隙结构; 储层;

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