页岩有机质热演化过程中孔隙结构特征研究

为研究页岩气的形成演化和赋存特征，选择冀北地区下马岭组低成熟海相页岩，以热演化模拟实验为基础，结合低温液氮、高压压汞实验等测试技术，研究不同成熟度阶段页岩孔隙特征。结果表明：随着有机质成熟度升高，页岩孔隙数量明显增多，孔隙度呈线性增长，大于10000nm的宏孔逐渐减少，孔径小于50nm的微孔、介孔明显增多，其中，对介孔的影响主要表现在孔径为30～50nm的孔隙；页岩孔隙在不同成熟度阶段表现为不同形态，随有机质热演化不断加深，其孔隙连通性、扩散性以及渗流性均有明显提升。吸附空间和游离空间在不同孔径阶段呈现不同的变化速率，表明页岩气从纳米孔中的形成随热演化加深逐渐由吸附状态大量析出，游离至大孔空间中的赋存转变过程。该项目探究了有机质热演化过程中的孔隙结构特征及其对页岩气赋存的影响，对南方海相页岩气的形成和赋存具有指示意义。