0 引言
1 地质概况
2 样品及实验方法
2.1 实验样品
2.2 实验仪器和方法
3 实验结果
3.1 矿物组成特征
图2 鄂尔多斯盆地城页1井长7段泥页岩矿物组成Fig.2 Mineral composition of shale in the seventh member of Yanchang Formation of Well Chengye 1 in Ordos Basin |
表1 鄂尔多斯盆地城页1井长7段页岩矿物组分及有机地球化学参数Table 1 Mineral composition and organic geochemical parameters of shale in the seventh member of Yanchang Formation of Well Chengye 1 in Ordos Basin |
样号 | 深度/m | 岩性 | TOC /% | R O /% | S 1 /(mg/g) | S 2 /(mg/g) | T max /℃ | 矿物含量/% | I/S /% | 伊利 石 /% | 高岭 石 /% | 绿泥 石 /% | ||||||
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石英 | 斜长 石 | 钾长 石 | 氟磷灰石 | 黏土矿 物总和 | 黄铁 矿 | 碳酸盐 矿物 | ||||||||||||
CY-6 | 2 002.3 | 灰黑色页岩 | 5.32 | 0.93 | 0.89 | 3.3 | 454 | 36.4 | 6.3 | 2.8 | 0.0 | 39.3 | 12.5 | 2.7 | 72 | 13 | 3 | 12 |
CY-11 | 2 011.41 | 黑色页岩 | 11.36 | 1.2 | 3.08 | 15.53 | 449 | 29.3 | 6.2 | 2.6 | 0.0 | 29.9 | 32.0 | 0.0 | 79 | 12 | 2 | 7 |
CY-17 | 2 018.7 | 灰黑色页岩 | 10.51 | 0.95 | 2.25 | 17.08 | 448 | 60.3 | 2.9 | 1.2 | 0.0 | 15.6 | 20.1 | 0.0 | 76 | 16 | 2 | 6 |
CY-23 | 2 027.21 | 黑色页岩 | 16.05 | 1.01 | 3.94 | 27.33 | 451 | 29.6 | 14.6 | 4.0 | 0.0 | 19.5 | 32.4 | 0.0 | 79 | 12 | 3 | 6 |
CY-31-Y | 2 036.08 | 黑色页岩 | 17.20 | 1.19 | 6.13 | 34.32 | 451 | 30.2 | 8.5 | 2.2 | 5.9 | 16.0 | 33.9 | 3.3 | 77 | 11 | 2 | 10 |
CY-35-Y | 2 041.59 | 黑色页岩 | 11.56 | 0.95 | 2.65 | 14.05 | 453 | 39.6 | 10.5 | 2.8 | 0.0 | 29.0 | 15.0 | 3.1 | 78 | 14 | 0 | 8 |
CY-36 | 2 041.77 | 黑色页岩 | 15.24 | / | 3.15 | 24.98 | 451 | 26.1 | 11.0 | 2.6 | 12.8 | 15.9 | 28.4 | 3.3 | 79 | 11 | 0 | 10 |
CY-40 | 2 044.89 | 黑色泥岩 | 13.28 | / | 3.37 | 23.21 | 452 | 14.2 | 12.4 | 2.9 | 4.1 | 25.4 | 38.3 | 2.6 | 76 | 14 | 1 | 9 |
CY-47 | 2 050.2 | 黑色泥岩 | 8.86 | / | 2.26 | 12.34 | 454 | 18.5 | 15.9 | 3.8 | 2.6 | 46.2 | 11.7 | 1.4 | 79 | 13 | 1 | 7 |
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3.2 有机地球化学特征
3.3 孔隙类型及特征
3.3.1 有机质孔
图4 场发射扫描电镜有机质孔形态及发育位置(a)不规则形有机质孔,2 011.41 m;(b)近圆形或不规则形的有机质孔,2 036.08 m;(c)近圆形、不规则形有机质孔,2 023.02 m;(d)近圆形、不规则形有机质孔,2 023.02 m;(e)近圆形或气泡形的有机质孔,2 018.7 m;(f)不规则型有机质孔,2 018.7 m;(g)有机质内部裂缝形孔,2 041.77 m;(h)有机质与矿物颗粒接触,狭缝形孔,2 018.7 m;(i)狭缝形有机质孔,2 01 8.7 m Fig.4 Morphology and development position of organic matter pores under field emission scanning electron microscope |
3.3.2 溶蚀孔
图5 场发射扫描电镜下无机矿物孔微观形态特征(a)骨架矿物粒间孔,2 011 m;(b)矿物收缩缝,2 002.3 m;(3)矿物解理缝,2 027.21 m;(d)黏土矿物晶间孔,矿物粒间孔,2 011.41 m(e)黏土矿物晶间孔,狭缝形粒间孔,粒间孔,2 011.41 m;(f)黏土矿物晶间孔,2 011.41 m;(g)粒间溶孔,粒内溶孔,2 041.18 m;(h)粒间溶孔,粒内溶孔,2 002.3 m;(i)自形晶黄铁矿晶间孔,2 050.4 m;(j)自形晶黄铁矿晶间孔,2 050.4 m;(k)自形晶黄铁矿晶间孔,2 050.4 m;(l)自形晶黄铁矿晶间孔,2 027.21 m Fig.5 Micro morphological characteristics of inorganic mineral pores under field emission scanning electron microscope |
3.3.3 晶间孔
3.3.4 粒间孔
3.3.5 微裂缝
3.4 孔隙结构特征
3.4.1 氮气吸附等温线特征
3.4.2 孔隙结构参数
表2 鄂尔多斯盆地延长组长7段泥页岩孔隙结构参数Table 2 Pore structure parameters of shale in the seventh member of Yanchang Formation in Ordos Basin |
样品号 | BET比 表面积 /(m²/g) | BJH总孔 体积 /(cm³/g) | BJH平均 孔径 /nm | 微孔 体积 /(cm³/g) | 中孔 体积 /(cm³/g) | 大孔 体积 /(cm³/g) | 超大孔 体积 /(cm³/g) | 微孔比 表面积 /(m²/g) | 中孔比 表面积 /(m²/g) | 大孔比 表面积 /(m²/g) | 超大孔比表面积 /(m²/g) |
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CY-6 | 4.081 8 | 0.010 584 | 11.357 9 | 0.000 44 | 0.003 48 | 0.001 00 | 0.000 95 | 0.593 | 0.563 | 0.03 | 0.012 |
CY-11 | 1.514 6 | 0.005 627 | 16.860 9 | 0.000 25 | 0.002 41 | 0.000 93 | 0.001 21 | 0.317 | 0.300 | 0.028 | 0.015 |
CY-17 | 1.904 1 | 0.008 923 | 24.875 9 | 0.000 47 | 0.004 42 | 0.001 6 | 0.002 40 | 0.689 | 0.461 | 0.045 | 0.031 |
CY-23 | 1.574 0 | 0.004 861 | 14.427 2 | 0.000 19 | 0.002 41 | 0.000 84 | 0.001 25 | 0.222 | 0.492 | 0.024 | 0.016 |
CY-31 | 1.568 5 | 0.004 171 | 12.307 5 | 0.000 16 | 0.001 76 | 0.000 56 | 0.000 89 | 0.184 | 0.376 | 0.016 | 0.011 |
CY-35 | 2.261 3 | 0.007 320 | 13.680 6 | 0.000 20 | 0.003 81 | 0.001 16 | 0.001 46 | 0.231 | 0.750 | 0.033 | 0.019 |
CY-36 | 1.986 8 | 0.006 298 | 13.894 4 | 0.000 18 | 0.003 44 | 0.000 98 | 0.001 50 | 0.206 | 0.710 | 0.028 | 0.019 |
CY-40 | 3.443 5 | 0.011 108 | 13.279 9 | 0.000 22 | 0.005 86 | 0.001 44 | 0.002 01 | 0.264 | 1.175 | 0.041 | 0.025 |
CY-47 | 3.591 8 | 0.010 115 | 11.314 | 0.000 24 | 0.004 49 | 0.000 97 | 0.001 04 | 0.304 | 0.886 | 0.028 | 0.013 |
4 讨论
4.1 有机质与孔隙结构的关系
图9 有机质与孔隙结构参数的关系(a)TOC与BET比表面积的关系;(b)TOC与BJH总孔体积的关系;(c)TOC与微孔体积的关系; (d)TOC与中孔体积的关系;(e)TOC与大孔体积的关系;(f)TOC与超大孔体积的关系 Fig.9 Relationship between organic matter and pore structure parameters |
表3 样品CY-6吸油前后的孔隙结构参数对比Table 3 Comparison of pore structure parameters of sample CY-6 before and after oil absorption |
样品号 | 洗油前 | 洗油后 | ||||
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BET比表面积 /(m²/g) | BJH总孔体积 /(cm³/g) | BJH平均孔径 /nm | BET比表面积 /(m²/g) | BJH总孔体积 /(cm³/g) | BJH平均孔径 /nm | |
CY-6 | 4.081 8 | 0.010 584 | 11.357 9 | 10.930 3 | 0.170 43 | 6.573 6 |