酸化作用下龙马溪组页岩孔隙结构演化实验研究
陈天宇
赖冠明
程振宇
孙琪
刘森
1.东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,辽宁沈阳 1108192.东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,辽宁沈阳 1108193.东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,辽宁沈阳 1108194.东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,辽宁沈阳 1108195.东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,辽宁沈阳 110819
摘要：富有机质页岩致密、低渗,孔径多为纳米级,增产措施是页岩气商业化生产所必须的手段.四川龙马溪组页岩富含碳酸盐矿物及黏土矿物,酸化处理可以溶蚀页岩的矿物成分,改善页岩致密的孔隙结构,最终达到提高产量的目的.以四川龙马溪组页岩为研究对象,对所选页岩进行了两种酸化处理:在30℃的恒温条件下,浸泡质量分数10％ HCl和3％ HF的混合酸及先浸泡质量分数10％ HC1再浸泡质量分数3％ HF的顺序酸,酸浸泡时长最长为24 h.利用超景深光学显微镜研究了页岩酸化前后细观结构的演化特征,利用扫描电子显微镜研究了酸化对页岩微观结构的影响;基于EDS能谱仪的元素分布结果分析了页岩酸化前后矿物组分的变化特征;通过压汞测试研究了酸化前后页岩孔径的分布特征及孔隙直径、体积和比表面积的变化特点.结果 表明:①酸液可以溶解页岩中的矿物,在矿物被溶解的位置产生孔隙,但混合酸浸泡会产生大量白色沉淀堵塞酸蚀产生的孔隙,沉淀以Ca2+,Al3+的化合物为主,顺序酸化几乎无沉淀生成;②酸化改变了页岩原有的致密结构,酸化后0.050～6μm及25～575 μm的孔隙显著发育,酸化使得页岩的累积孔隙体积提高2个数量级;③未经处理页岩试样的孔隙体积为0.006 9 mL/g,经混合酸和顺序酸处理24 h后分别增至0.14,0.17 mL/g,顺序酸的酸蚀作用可以在页岩内产生更多的孔隙.
关键词：龙马溪组页岩酸化微观结构矿物成分孔径
分类号：P618.13(矿床学)
资助基金：中央高校基本科研业务费专项(N180104021)国家级大学生创新创业训练计划项目(181057)国家自然科学基金(51609038)
论文发表日期：2019-11-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 3480-3490 )
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