沁水盆地海陆过渡相页岩储层微观孔隙特征及含气性特征

为了更加精细地表征沁水盆地海陆过渡相页岩储层物性特征和含气性特征,以沁水盆地Y3井山西组和太原组页岩为研究对象,通过有机地球化学测试、扫描电镜(SEM)、X射线衍射、高压压汞和低温氮吸附等试验,并结合等温吸附试验和含气量测试,对Y3井石炭-二叠系页岩储层物性特征和含气性进行评价,结果表明:(1)页岩有机质类型为Ⅲ型,总有机碳(TOC)含量较高,其中TOC>1％的样品占84.91％,经历了较高的热演化史,脆性指数偏低,均值为40.5％;(2)页岩孔隙发育,含有较多的有机质孔、粒间孔、粒内孔和微裂隙,部分介孔和宏孔的孔隙分形维数中等偏低,具明显的分形特征;(3)介孔对孔隙表面积和孔体积的贡献大于宏孔,其中,黏土矿物含量与宏孔和介孔孔径不具明显的相关性,但有利于宏孔比孔容、介孔孔体积和BET比表面积的发育,石英不利于宏孔比孔容的发育,且与介孔孔体积和BET比表面呈一定的负相关性;(4)样品最大吸附量较低,其中,TOC和伊利石均有利于气体的吸附,而高岭石起抑制作用,黏土矿物和石英整体上与兰氏体积不具明显的关系;(5)绝大多数样品的总含气量大于页岩气工业开发的下限值0.5 cm3/g,解吸气量和总含气量与TOC、Ro和高岭石均呈较好的相关性,而伊利石往往抑制气体的解吸,整体上,黏土矿物与解吸气量和总含气量呈负相关性,石英含量与解吸气量和总含气量均呈明显的正相关性,解吸气含量与介孔的BET比表面和比孔容具较好的正相关性.本研究精细表征了页岩储层物性特征、微观孔隙特征和含气性特征及其影响因素,对海陆过渡相页岩气的地质研究及开发具有一定的理论和现实意义.