利用原子力顯微鏡與能譜-掃描電鏡研究頁巖孔隙結構特征

王坤陽，杜谷

(中國地質調查局成都地質調查中心，四川 成都 610081)

隨著頁巖儲層研究的深入，揭示了納米孔隙在頁巖儲層中的重要意義，從而使納米孔隙的結構特征成為微區分析研究的焦點，但受儀器的分辨率、景深及樣品前處理等因素的制約，無法真實地揭示納米孔隙的孔徑分布，無法有效地呈現納米孔隙的空間展布規律等結構特征，從而影響頁巖儲層的劃分及頁巖氣儲量的計算。近年，通過對我國南方海相頁巖氣富集機理、中上揚子下寒武統頁巖儲層特征及川東龍馬溪組頁巖孔隙特征的研究，證實了頁巖孔隙結構的空間特征及演化是控制頁巖氣富集的條件之一，從而使得頁巖中孔隙結構的研究日趨深入[1-6]。但是，由于頁巖中黏土礦物特殊的物化性能與復雜的組構特征，不僅使孔隙細小，而且還存在較強的非均勻性，導致采用常規方法難以觀察到孔隙的三維空間形態及連通性等結構特征[7-8]。

頁巖儲層孔隙結構的研究手段分為定性表征與定量分析。定性表征手段主要是利用物理手段觀察孔隙的形態、大小及空間展布等結構特征，目前用于頁巖孔隙定性表征手段有掃描電鏡、聚焦離子束掃描電鏡等。利用該類手段研究我國中上揚子地區下奧陶系五峰組、志留系龍馬溪組頁巖儲層，觀察到了頁巖中無機孔與有機孔的孔徑大小、孔隙形態及平面展布特征等結構特征，為頁巖氣儲量的計算、儲層的評價提供了依據[9-12]。……