Geochemical characteristics and adsorption capacity of marine-continental transitional mudrock in eastern Sichuan Basin
CAO Taotao1 ,CAO Qinggu2 ,LIU Hu3 ,DENG Mo2 ,LIU Guangxiang2
湖南科技大学页岩气资源利用与开发湖南省重点实验室中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所页岩气评价与开采四川省重点实验室
川东地区龙潭组/吴家坪组发育一套海陆过渡相泥页岩,其含气性特征及控制因素研究薄弱,制约着页岩气的勘探和研究。通过对泥页岩开展地球化学、储层孔隙类型、孔隙结构参数和甲烷吸附等测试,分析了有机碳含量等参数对吸附能力的影响。结果表明,自川东南龙潭组至川东北吴家坪组,富有机质泥页岩形成的环境依次为滨岸沼泽、潮坪泻湖、浅水陆棚相和深水陆棚。龙潭组岩性主要为泥岩、粉砂岩和煤层,有机碳含量较高,多在2%以上;矿物组成以黏土矿物为主,平均含量在42%~70%,随沉积环境变化,黏土矿物组合面貌由以伊蒙混层+高岭石+伊利石为主转变为伊蒙混层+伊利石为主;吴家坪组岩性为硅质页岩和灰岩,有机碳含量为6.56%~7.15%;矿物组成主要为石英,其次为黏土矿物和方解石。龙潭组泥页岩干酪根类型为III型,有机质孔在镜质体和惰质体中发育较差、黏土矿物孔为优势孔隙类型;吴家坪组有机质为Ⅱ1型,有机质孔为主要的孔隙类型,主要发育在腐泥质和固体沥青中。采用三元Langmuir模型对过剩吸附曲线进行校正后,在>5MPa时,绝对吸附量明显高于过剩吸附量。龙潭组泥页岩的兰氏体积普遍较高,介于2.19~6.2450px3/g,吴家坪组泥页岩的兰氏体积为2.08~3.2400px3/g,龙潭组泥页岩较高的兰氏体积与其较高的比表面积有关。TOC含量和黏土矿物含量是龙潭组/吴家坪组泥页岩兰氏体积的主控因素。由于这两套泥页岩中有机质孔发育存在显著差异,有机质对甲烷的吸附方式可能明显不同。吴家坪组泥页岩中有机质通过提供大量的吸附位点促进甲烷吸附,而龙潭组Ⅲ型干酪根表面吸附及长链结构线性分配提高了甲烷吸附能力。海陆过渡相页岩中富黏土矿物的吸附作用使其吸附能力显著增加,陆源碎屑石英含量的增加会降低泥页岩的吸附能力。
pore type;shale composition;supercritical methane adsorption;influencing factors;eastern Sichuan Basin
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会