页岩纳米孔隙表面分形特征及其影响因素

• 作者: 孙雷 欧成华 潘毅 高玉琼
• 来源期刊: 西南石油大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 分形表面 纳米孔 页岩 有机质 黏土矿物
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 石油与天然气工程
• 页码范围: 85-91
• 页数: 7页
• 分类号: TE31
• 字数: 3469字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.11.03.30

摘要

明确页岩纳米孔隙表面分形特征有助于深化对页岩吸附机理与吸附模型的认识.以五峰组/龙马溪组、延长组页岩为研究对象,基于氮气吸附法孔隙结构参数,计算了页岩纳米孔隙表面分形维数,并与泥岩、致密砂岩分形维数对比,揭示了有机质、黏土矿物等对孔隙表面分形特征的影响.研究表明,五峰组/龙马溪组页岩纳米孔隙表面分维值为2.7～2.9,延长组页岩为2.3～2.7,其分维值取决于10 nm以下孔隙累计表面积大小;页岩分维值与有机质成熟演化阶段正相关,而与有机质含量关系复杂;有机质孔与黏土矿物晶间孔表面均具有明显的分形特征,该孔隙发育是页岩具有表面分形特征的根本性原因,但前者的分维值显著大于后者.有机质与黏土矿物表面呈现高度粗糙性,严重偏离光滑平整特性,因此,甲烷在页岩纳米孔内的吸附属于典型的非均匀固体上的吸附.