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页岩储层孔隙的表征方法
页岩储层孔隙的表征是勘探工作的重要组成部分，对应其勘探开发效果和能源储量的评估有不可或缺的作用。
在储层孔隙构成学校中，研究表明有三处孔隙类型可以解释页岩沉积中的孔隙构成：结晶孔隙、熔入孔隙和裂缝孔隙。
结晶孔隙是源自于页岩熔融成型而形成的微小空间，其孔隙结构呈“玉米穗状、三维单斜结构”，并呈均匀分布状态。
作为页岩孔隙的主要来源，它们大多分布在页岩内部，可以容纳大量的页岩吸附气体。
熔入孔隙则指表面微波激光处理技术能够识别出的孔隙分布，它是由体腐蚀和熔融形成的。
主要分布在页岩表面，在页岩储层中扮演重要角色，其孔隙度可从0.1%到20%不等。
最后是裂缝孔隙，此处的裂缝孔隙是指各类裂缝的总称，包括裂缝翼和气孔网络。
他们是页岩储层在地壳及气体层析演化过程中形成的，其孔隙度介于0.1%至5% ，孔隙度垂直分布不均匀状态，气增压作用等影响通常比水增压效果要显著。
总的来说，结晶孔隙、熔入孔隙和裂缝孔隙是影响页岩储层孔隙构造的关键因素。
因此，为了精确评价页岩储层的储量和开发可用性，必须准确表征和识别这三种页岩孔隙形式。
针对这三种形式的孔隙表征，现有的技术有传统显微观察法、
激光全流及孔隙等、气体层析成像技术、X射线衍射技术、核磁共振波谱成像技术等，它们都可以有效地解决这一问题。
唯一不可忽视的是，随着技术的不断进步，后续应当探索新的孔隙表征方法，以更全面、准确地发现和表征页岩孔隙，为其开发和评价提供依据。
摘要：孔隙结构对于深层页岩气储层中异常高压的保持乃至页岩气的保存与富集均具有一定的指示作用，是事关深层页岩气能否保存与富集的重要研究内容。
为此，通过调研和分析国外深层页岩气储层孔隙特征，对比四川盆地深层、超深层页岩孔隙的最新研究成果，系统分析了深层页岩气储层孔隙的非均质性和连通性，进一步明确了超压对深层页岩油气储层孔隙结构的影响，总结了近年来深层页岩气储层孔隙特征研究成果。
研究结果表明：①典型深层、超深层页岩中的微孔段、介孔—大孔段孔隙具有多重分形的特征，－α5+值与多重分形维数相关参数H 指数分别对多重分形谱相关参数α5－深层页岩储层孔隙的非均质性及连通性具有较好的指示作用；②四川盆地下古生界页岩储层孔隙的连通性、非均质性与埋藏深度不具有明显的相关性，但受页岩总有机碳含量、矿物含量、有机质成熟度等因素的影响则较大；③高上覆地层压力所带来的机械压实作用对超深层页岩的影响显著，但其对深层页岩的孔径、孔隙形态等参数以及介孔体积/ 微孔体积、介孔比表面积/ 微孔比表面积等特征比值的影响则较为有限；④页岩层系超压能够在一定程度上抵消上覆地层压力对孔隙（特别是微孔）的机械压实作用，可以延缓甚至改变孔隙度随埋藏深度加深而下降以及孔隙形状系数随埋藏深度加深而减小的趋势，对于页岩气的保存与富集具有积极意义；⑤深层页岩中固体沥青孔隙形状系数与其所处封闭流体系统超压特征具有中度相关性。
关键词: 深层页岩气；储集层；孔隙结构；孔隙形态；孔隙演化；页岩气保存；页岩气富集；四川盆地；下古生界0引言四川盆地下古生界海相页岩普遍经历了复杂的构造演化过程，受深埋藏、强隆升、强剥蚀、强变形作用影响[1]，大部分富有机质海相页岩现今埋藏于深层（3 500 m 以深）或超深层（6 000 m 以深）。
据统计，四川盆地下志留统龙马溪组底界埋深小于3 500 m 的面积约为6.3×104km2，埋深大于3 500 m 的面积为12.8×104km2，深层面积是中浅层的2 倍[2-4]。
页岩储层微观孔隙结构特征
页岩储层具有不同于传统储层的微观孔隙结构特征，主要包括以下几
个方面：
1.多级孔隙结构：页岩储层具有多级孔隙结构，包括纳米级孔隙、亚
微米级孔隙和微米级孔隙等。
其中，纳米级孔隙是最主要的，其孔径在
1-100纳米之间，表面积极大，可导致高吸附和强吸附作用，是储层存储
和输出气体的主要通道。
2.次生孔隙：由于地层压实和自然作用，页岩储层中会产生次生孔隙，这些孔隙可能是裂缝、缝隙、微裂缝、微栓、解理缝等，其形态复杂，大
小和分布不均匀，对储层的渗透性和孔隙结构起着重要作用。
3.高孔隙度：页岩储层中孔隙度普遍较高，大约在2%-10%之间，孔
隙度高可提高储层的渗透性，但也容易导致相对较低的孔隙连通率，进而
影响输出能力。
4.多种孔隙类型：页岩储层中含有不同类型的孔隙，包括毛细管孔隙、微缝孔隙、孔洞孔隙等，这些孔隙类型的不同对储层的渗透性和输出能力
产生不同的影响。
综上所述，页岩储层中的微观孔隙结构非常复杂，其研究是深入理解
储层储存和输送天然气的关键。
1.页岩气藏储层孔隙结构分析页岩气藏有独特的天然气存储特征，在形式上游离气和吸附气并存。
吸附气主要吸附在基质孔隙表面，而游离气存在于基质孔隙和次生裂缝中。
页岩气基质由有机质和无机质组成，裂缝也分为基质微裂缝和人工裂缝两种，显然，不同的孔隙或裂缝之间存在很大的尺度区别。
页岩气储层一共包括4种不同尺度的孔隙介质，分别是无机质、有机质、天然裂缝和水力诱导裂缝。
页岩有机质和无机质中的孔隙为纳米级尺度的微孔隙，有机质中的孔隙产生在页岩气生成阶段，孔隙尺寸为5～1000nm，是游离气主要的存储空间。
同时，不管是有机质还是无机质，都存在有孔隙的基质和无孔隙的基质。
页岩自身的有效孔隙度很低,页岩气藏主要是由于大范围发育的区域性裂缝,或热裂解生气阶段产生异常高压在沿应力集中面、岩性接触过渡面或脆性薄弱面产生的裂缝提供成藏所需的最低限度的储集孔隙度和渗透率。
通常孔隙度最高仅为4% ~5%,渗透率小于1×10-3μm。
2.页岩气渗流机理分析页岩气藏的特殊孔隙结构决定了具有特殊的渗流方式，孔隙结构的多尺度也决定了渗流方式的多尺度，从分子尺度到宏观尺度都有页岩气渗流发生，主要有解吸附、扩散、渗吸吸入、达西渗流和非达西渗流。
扩散作用：发生在远离孔隙和裂缝的基质中。
当吸附了天然气的有机质不属于多孔介质时，只有暴露于基质孔隙或裂缝处的吸附气才能直接被释放，但那些远离孔隙和裂缝的吸附气只能沿着有机质表面以扩散作用运移。
解吸附：发生在多孔介质的有机质中。
当吸附了天然气的有机质属于多孔介质时，绝大部分吸附气通过解吸作用直接释放到有机质孔隙中，此时，天然气流动以解吸附为主，扩散作用被极大地削弱。
达西渗流：主要发生在天然裂缝或水力诱导裂缝中。
不论是基质吸附气还是孔隙中的游离气，以各种方式进入到天然裂缝或水力诱导裂缝以后，在页岩气产出过程中，在裂缝中的渗流遵循达西定律。
非达西渗流：发生在基质孔隙中。
在无机质和有机质的孔隙中流动时，由于气体滑脱效应的影响，游离气的流动偏离了直线，呈现出非达西渗流特征。
页岩气储层主要特征及其对储层改造的影响页岩气是一种非常重要的天然气资源，其储层特征对于气田开发和储层改造具有重要的影响。
本文将从页岩气储层的主要特征入手，探讨其对储层改造的影响。
页岩气储层主要特征页岩气储层是指那些以页岩作为主要储层岩性的天然气储层，其主要特征包括低孔隙度、低渗透度、高含气量和复杂裂缝网络。
具体来说，页岩气储层的孔隙度往往在1%以下，渗透度也极低，常常在0.1mD以下，这使得气体在储层中难以流动并且难以开采。
与此页岩气储层中的含气量通常很高，可以达到数十亿立方米/平方千米的级别，这为页岩气的大规模开采提供了可观的资源。
页岩气储层中的裂缝网络也是其重要特征之一。
裂缝是指在地质岩石中由于断裂或者拉伸形成的一系列细小裂缝，而页岩气储层中的裂缝网络非常复杂且密集，这为气体的迁移和储集提供了通道和空间，也为储层改造提供了挑战。
由于页岩气储层的特殊性，对其进行开发和储层改造是一项复杂而艰巨的任务。
储层改造是指通过一系列工程措施，使得原本具有一定储集条件但不能直接商业开采的油气储层具备商业开采条件的过程。
页岩气储层的特征对储层改造具有重要的影响，主要表现在以下几个方面。
1. 裂缝治理对于页岩气储层而言，裂缝网络的存在是其开采的重要保障，但也是储层改造的挑战。
裂缝的存在使得气体在储层中的迁移和储集有了通道和空间，但也使得储层的压裂和改造变得更为复杂。
在储层改造过程中，需要对裂缝进行治理，以防止气体的大规模泄漏和储层的不稳定性。
裂缝治理涉及到地质勘探、地震勘探和地质力学等多个领域知识，需要综合利用多种技术手段，例如注水、注泥、注蜡、压裂等，以实现对裂缝的治理和控制，为储层的改造创造条件。
2. 压裂技术对于页岩气储层而言，压裂技术是一种重要的储层改造手段。
压裂技术是指通过人工方式，利用高压液体或气体将岩石打碎，形成裂缝或者扩大已有裂缝，从而提高岩石的渗透性和孔隙度，增加储层的可采储量和采收率。
对于页岩气储层而言，由于其孔隙度和渗透度较低，通常需要通过压裂技术来提高储层的可采性。
分析页岩气储层孔隙分类与表征页岩气储层孔隙类型及特征，对页岩气储层的勘察和开发，有着非常重要的作用和意义，运用统计方法及压汞曲线分析方法，对页岩气储层孔隙压裂改造中的一些影响，进行相应的了解和分析，这样才能有效提升相关行业良好的经济效益。
因此，文章以川南页岩气储层为例，对页岩气储层孔隙的特征以及改造等相关内容，进行了简要的分析和阐述，主旨就是为其相关行业的发展，给予一定的支持。
标签：川南页岩气储层；孔隙分类；改造分析川南页岩气储层组主要是由矿物晶粒、孔隙、胶结物等組成，地质结构长期的变化和运动，对川南页岩气储层的孔隙和裂隙等方面产生了显著的影响。
其次，在川南页岩气储层研究的过程中，对于孔隙而言，通过利用显微观察法、射线探测法、及气体吸附、流体贯入法等手段，对川南页岩气储层孔隙与其他区块的不同、相同之处，进行有效的分析。
另外，在川南页岩气储层孔隙分析的过程中，可以根据该区块与其他区块储层的相同和不同之处，对页岩气储层孔隙压裂改造中所造成的影响进行分析，这样对该行业的发展是非常有利的。
1 川南页岩气储层孔隙与其他区块不同、相同之处的分析由于川南页岩气储层所处的位置、埋深、成藏条件等与其它区块的孔隙和结构存在着很大程度上的不同。
因此，本段内容就其与其他区块的相同和不同之处，进行了简要的分析和阐述：1.1 孔隙度在页岩气储层孔隙度分析的过程中，主要是根据游离气含量，以及页岩渗透性等方面，确定川南页岩气储层孔隙度的大小。
同时，在页岩气储层孔隙度分析的过程中，其中含有的微细孔隙在一定的条件下，可以保证页岩气储层的长期赋存。
另外，在页岩气储层孔隙度分析和研究的过程中，一般情况下孔隙度为：1.71%-12.75%，根据所分布的情况来说，孔隙度>4.0%占据总比例的41.2%。
另外，页岩气储层孔隙与美国页岩气储层孔隙度相比，美国页岩气储层孔隙度为3%-14%，其等级为中等。
同时，埋深对孔隙度也有较大的影响，随着埋深的增加，孔隙度呈逐渐减小的趋势。
社会广角 TheSocialAngle56教育前沿 Cutting Edge Education天然裂缝特征及其对页岩气成藏、开发的控制作用文/张瑞摘要：天然裂缝对于页岩气成藏和开发有着重要的控制作用。
本文首先根据产生裂缝的应力来源和触发机制的不同，将泥页岩内的天然裂缝分为构造缝和非构造缝2大类。
泥页岩内部的微裂缝对页岩气的储集空间贡献微弱，大型天然开启裂缝可能破坏上覆盖层封闭性，不利于成藏；裂缝密度是页岩气开发的重要控制因素，被方解石充填的裂缝网络有利于水力压裂，大型开启裂缝可能导致压裂液的漏失，诱发工程事故。
关键词：裂缝类型；构造缝；非构造缝；水力压裂随着页岩气勘探开发工作的深入，地质学家们认识到泥页岩中的天然裂缝对于页岩气成藏和开发有重要影响，但对于天然裂缝在页岩气成藏、开发过程中的作用需要深入分析不同盆地的成藏特征以及不同类型的天然裂缝在页岩气成藏、开发过程中起到的作用。
1 裂缝的成因类型裂缝既是油气储集空间，也是重要的油气渗流通道。
依据产生裂缝的应力来源和触发机制，可以将泥页岩中的裂缝分为2大类：构造裂缝和非构造裂缝。
构造裂缝的形成主要与区域性或局部的构造运动相关联，分布范围较广，平面和垂向上延伸较远；非构造裂缝主要受沉积、成岩等非构造作用影响，发育范围相对局限，平面和垂向上延伸距离较小。
结合裂缝性质与成因，将裂缝进一步细分为6类，8亚类，如表1所示。
表1 泥页岩中常见裂缝类型及成因大类类亚类成因构造裂缝张裂缝由张应力产生的破裂面，多与拉伸作用相伴剪切裂缝低角度滑脱裂缝顺层剪切作用下，沿着泥页岩层面滑动产生的裂缝中高角度剪裂缝在含脆性矿物较多的泥页岩中由剪切作用形成构造压溶缝合线水平挤压作用下形成的压溶缝非构造裂缝层间页理缝由于地层压力释放等作用形成的顺层裂缝成岩缝成岩收缩裂缝成岩作用过程中由泥页岩脱水收缩、矿物相变等作用形成的裂缝成岩压溶缝合线由上覆沉积载荷引起的压溶作用所形成的裂缝超压流体缝泥页岩层在异常高压流体作用下形成的裂缝2 泥页岩中天然裂缝对页岩气成藏及开发的控制作用绝大多数页岩气井都需要人工水力压裂才能获得工业性气流，而天然先存裂缝是岩石中的应力薄弱面，往往控制着诱导裂缝的分布、产状等，对页岩气的开发有着重要的控制作用。
页岩气地下储层裂缝特征分析方法研究页岩气地下储层裂缝特征分析方法研究摘要：页岩气作为一种重要的非常规天然气资源，其开发利用具有重要的战略意义。
而页岩气成藏特点中的裂缝系统是页岩气储层中气体运移和产出的主要通道，因此对页岩气地下储层裂缝特征的研究具有重要的意义。
本文主要通过对页岩气地下储层裂缝特征分析的研究方法进行综述，包括实验室试验、地震地质学、测井解释等方法，以期提供对页岩气储层裂缝特征分析的参考和借鉴。
关键词：页岩气；地下储层；裂缝特征；分析方法1. 引言页岩气作为一种非常规天然气资源，由于其储量丰富、分布广泛等特点，受到了广泛的关注。
然而，与常规天然气不同，页岩气储层具有低孔隙度、低渗透率、高吸附性等特点，导致其气体的产出和运移困难。
因此，对页岩气储层的裂缝特征进行研究，有助于深入了解其储层特性和气体运移规律，为有效地开发利用页岩气提供科学依据。
2. 页岩气地下储层裂缝特征2.1 裂缝类型页岩气储层中的裂缝类型多样，常见的有裂缝系统（including fracture systems）、微裂缝网络（microfracture networks）和粉体颗粒间的裂隙。
裂缝系统是页岩中主要存在的裂缝类型，也是气体流动和运移的主要通道。
微裂缝网络则是裂缝系统的细分，常见于页岩中。
裂隙则是指岩石颗粒之间的间隙，常见于页岩储层。
2.2 裂缝参数页岩气储层中裂缝参数的研究可以帮助我们更好地了解裂缝特征和裂缝对气体运移的影响。
常用的裂缝参数包括裂缝密度（fracture density）、裂缝长宽比（fracture aspect ratio）和裂缝面积比例（fracture area ratio）等。
裂缝密度是指单位面积内裂缝的数量，反映了裂缝在储层中的分布状态。
裂缝长宽比是指裂缝的长度与宽度之比，可以帮助我们了解裂缝的形态特征以及对气体运移的影响。
裂缝面积比例则是指裂缝面积与岩石面积之比，反映了裂缝对储层的充填程度。
页岩气储层孔隙结构与渗透性特征研究页岩气作为一种非常重要的天然气资源，一直以来都备受关注。
然而，由于页岩气储层的特殊性质，包括孔隙结构和渗透性特征等，使得其有效开采面临着很大的挑战。
因此，研究页岩气储层的孔隙结构与渗透性特征具有重要的理论和实际意义。
首先，让我们来了解一下什么是页岩气储层。
页岩气是一种通过水平钻井和压裂技术开采的天然气，其主要存在于致密的页岩层中。
相比于传统的天然气储层，页岩气储层的孔隙结构非常复杂，主要包括微观孔隙、纳米孔隙和裂缝等组成。
同时，由于页岩的致密性，其渗透性也非常低，使得气体难以流动，从而限制了页岩气的有效开采。
对于页岩气储层的孔隙结构而言，主要存在两种类型的孔隙，即自然孔隙和人工孔隙。
自然孔隙主要指的是岩石本身的孔隙，主要是微观孔隙和纳米孔隙，这些孔隙是天然形成的，通常较小且连通性较差。
人工孔隙则是通过压裂技术形成的，主要是裂缝，这些孔隙具有较好的连通性，能够提高气体的渗透性。
研究表明，页岩气储层的孔隙结构对气体的吸附和扩散具有重要影响，对渗透性也具有决定性作用。
而对于页岩气储层的渗透性而言，其主要受孔隙结构、裂缝的连通性和构造应力等因素的影响。
首先，孔隙结构的复杂性使得气体在储层内的流动受到很大限制。
微观孔隙和纳米孔隙通常较小，气体分子难以通过，从而使渗透性降低。
而一旦裂缝形成，气体会通过裂缝进一步扩散，从而提高渗透性。
其次，构造应力的作用也对渗透性产生了影响。
应力会改变岩石的物理性质，如弹性模量、应力刚度等，从而影响气体的渗透性。
为了更好地研究页岩气储层的孔隙结构与渗透性特征，科学家们采用了多种研究方法和技术。
例如，扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等显微镜技术，可以观察储层样品的微观结构，并分析孔隙的大小和连通性。
此外，蒙特卡罗模拟和分子动力学模拟等计算方法，可以模拟气体在孔隙内的扩散过程，研究渗透性的变化规律。
这些研究手段的应用，为我们深入理解页岩气储层的特性和开采问题提供了强有力的支撑。
