页岩孔隙发育主控因素解析

影响孔隙发育的因素有很多，包括沉积环境、沉积相、演化历史、成岩作用阶段、有机碳含量、矿物组成等。

早期研究中Schettler等通过对美国泥盆系页岩钻井中的测井曲线进行分析后，认为岩石孔隙是页岩气的主要存储场所，提出精确评估储层孔隙体积是页岩气研究中的核心问题。随着页岩气研究的深入，Chalmers等通过对北美页岩孔隙的深入研究表明：在页岩气储层的孔隙体系中，纳米级微孔的体积分数与甲烷吸附能力成正相关，并受TOC含量高低的控制。随之众多的研究均表明页岩气储层孔隙中纳米级微孔的孔隙体积及其比表面积是影响页岩含气量的最重要因素之一。虽然矿物成分对页岩孔隙结构和比表面积的影响在泥盆系—密西西比系页岩中十分明显，但究竟是哪一种矿物成分主要控制纳米级微孔的孔隙体积及其表面积仍存在争议：① 黏土矿物具有较高的微孔隙体积和较大的比表面积（吸附性能较强）；② 有机质中总有机碳含量和干酪根类型控制了纳米级微孔的大小。Ross和Bustin对加拿大的有机质贫乏、铝硅酸盐富集的Fort Simpson组页岩和硅质富集、铝硅酸盐贫乏的Beas组页岩下段样品的研究，充分表明了不同层位的页岩中，对页岩孔隙大小的控制因素有明显的差异，因此对于不同层位的页岩不应一概而论（冉波等，2013）。

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图6—16　不同热成熟度页岩的扫描电镜图像（Modica，2012）

Plate 1显示的是有机质成熟度R0＝0.52%的样品，有机质孔隙不发育；
Plate 2显示的是R0＝1.35%的样品，有机质孔隙发育良好。