刚性孔隙基质对页岩储层有机孔隙和孔径的影响:以加拿大艾伯塔省上泥盆统Duvernay组为例

摘要

在页岩储层中,有机孔是孔隙系统的重要组成部分.尽管已进行了大量研究来理解有机孔随热成熟度的变化,但矿物学与有机孔之间的关系却没有得到广泛研究.这项研究说明了刚性孔隙基质矿物特别是生物来源的微晶石英对有机孔和孔径演化的作用.加拿大西部的上泥盆统Duvernay组为硅质-钙质自生油气储层,演化处于生轻质油至干气阶段,TOC为3.2％-3.79％.生物成因二氧化硅作为微晶石英广泛分布在整个基质中,局部含量大于50 wt％.结合BIB-SEM和FIB-SEM、氦孔隙度法、核磁共振以及MICP等方法获得的孔隙和孔径数据表明,当与生物硅相关时,有机孔和孔径会增加.生物硅形成了刚性的硅质基质骨架,限制了孔隙和可延展有机物以及粘土矿物的压实.在生物硅含量较低的地方,粘土矿物(云母+伊利石)颗粒间的微孔和中孔是主要的.在这些样品中,碎屑石英和生物硅除了保留小部分有机宏孔以外,对孔径的影响有限.以生物成因和粘土为主的孔隙系统的发生随着层序和岩相的横向变化而变化,并且在层序边界交错处可见鲜明对比.矿物学强烈影响有机孔保存的观察结果证实,研究热成熟度和有机孔之间的关系必须考虑矿物学变化.