过成熟页岩孔隙结构变化的石英管热模拟研究

杨金朝; 夏嘉; 王思波; 宋之光

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过成熟页岩孔隙结构变化的石英管热模拟研究

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对上扬子区寒武系牛蹄塘组和志留系龙马溪组两套过成熟页岩开展了系列温度点石英管热模拟实验,在应用氦孔隙度测试法、高压压汞实验和氮气吸附法等测试技术分析模拟样品孔隙结构参数的基础上,研究了页岩孔隙结构随温度的变化特征.结果表明:(1)两组页岩孔隙度、成熟度随热模拟温度的升高有增加的趋势,热模拟后牛蹄塘组页岩孔隙度变化范围介于4.2％～12.2％之间,成熟度介于3.04％～3.46％之间,龙马溪组页岩孔隙度介于5.8％～11.1％之间,成熟度介于2.87％～3.38％之间.页岩孔容的增加主要源于介孔、矿物微裂缝以及基质微裂缝的显著增多;(2)牛蹄塘组页岩热模拟后孔体积和比表面积变化范围分别为0.0031～0.031 cm3/g和0.47～2.93 m2/g,而龙马溪组页岩的变化范围分别为0.015～0.054 cm3/g和3.62～13.93 m2/g;两组页岩原样的比表面积均来自孔径小于10 nm的纳米孔的贡献,而热模拟后的页岩比表面积则主要来自大于10 nm的孔隙贡献.(3)热模拟后的牛蹄塘组页岩和龙马溪组页岩比表面积与有机碳(TOC)含量减少量成一定的正相关性,与脆性矿物变化量和黏土矿物含量之间的相关性较小,显示比表面积的变化主要与有机质热演化导致的有机纳米孔的增加有关,而黏土矿物在过成熟阶段趋于稳定,对比表面积变化影响较小.

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来源
《地球化学》 |2016年第4期|407-418|共12页
作者
杨金朝; 夏嘉; 王思波; 宋之光;
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作者单位

中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东广州510640;

中国科学院大学,北京100049;

中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东广州510640;

中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东广州510640;

中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东广州510640;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类实验地球化学;
关键词
过成熟页岩; 孔隙度; 孔径分布; 比表面积; 热模拟;

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