【引用本文】 王羽, 金婵, 汪丽华, 等. 应用氩离子抛光-扫描电镜方法研究四川九老洞组页岩微观孔隙特征[J]. 岩矿测试, 2015, 34(3): 278-285. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.03.003
WANG Yu, JIN Chan, WANG Li-hua, et al. Characterization of Pore Structures of Jiulaodong Formation Shale in the Sichuan Basin by SEM with Ar-ion Milling[J]. Rock and Mineral Analysis, 2015, 34(3): 278-285. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.03.003

应用氩离子抛光-扫描电镜方法研究四川九老洞组页岩微观孔隙特征

1. 

中国科学院微观界面物理与探测重点实验室, 上海 201800

2. 

中国科学院上海应用物理研究所上海光源, 上海 201204

3. 

中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029

收稿日期: 2015-04-11  修回日期: 2015-05-06  接受日期: 2015-05-15

基金项目: 中国科学院战略性先导科技专项(B类)——页岩三维成像实验技术和数据获取技术(XDB10020102);上海市科学技术委员会基础研究重点项目、页岩微观结构的同步辐射研究(12JC1410400)

作者简介: 王羽, 硕士, 助理研究员, 从事同步辐射技术在地质地震领域的应用研究.E-mail:yuwang@sinap.ac.cn。

通讯作者: 汪丽华, 博士, 副研究员, 从事同步辐射技术在地质考古领域的应用研究.E-mail:lhwang@sinap.ac.cn

Characterization of Pore Structures of Jiulaodong Formation Shale in the Sichuan Basin by SEM with Ar-ion Milling

1. 

Key Laboratory of Interfacial Physics and Technology, Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China

2. 

Shanghai Synchrotron Radiation Facility, Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201204, China

3. 

Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China

Corresponding author: WANG Li-hua, lhwang@sinap.ac.cn

Received Date: 2015-04-11
Revised Date: 2015-05-06
Accepted Date: 2015-05-15

摘要:微观孔隙结构是页岩储层研究的重点, 而扫描电镜方法无法识别机械抛光中由于页岩硬度差异所造成的不规则形貌。本文利用氩离子抛光-扫描电镜方法对四川威远区块九老洞组页岩进行研究, 发现了三种孔隙类型:① 无机孔以粒间孔和黏土矿物层间孔为主, 同时发育晶间孔和生物孔, 孔径主体100~500 nm; ② 有机孔受控于热成熟度或有机黏土复合体, 孔径范围数十纳米至数微米; ③ 微裂缝包括成岩收缩裂缝、高压碎裂缝、构造裂缝和人为裂缝, 缝宽数微米, 缝长数微米至数十微米。研究表明无机孔和微裂缝是九老洞组页岩气的主要储集空间。

关键词: 微观孔隙结构, 氩离子抛光, 扫描电子显微镜, 四川盆地, 九老洞组页岩

Characterization of Pore Structures of Jiulaodong Formation Shale in the Sichuan Basin by SEM with Ar-ion Milling

KEY WORDS: microscopic pore structure, Ar-ion milling, Scanning Electron Microscope, Sichuan Basin, Jiulaodong Formation Shale

本文参考文献

[1]

邹才能, 朱如凯, 吴松涛, 等. 常规与非常规油气聚集类型、特征、机理及展望——以中国致密油和致密气为例[J]. 石油学报, 2012, 33(2): 173-187. doi: 10.7623/syxb201202001

Zou C N, Zhu R K, Wu S T, et al. Types, Characteristics, Genesis and Prospects of Conventional and Unconventional Hydrocarbon Accumulation: Taking Tight Oil and Tight Gas in China as an Instance[J].Acta Petrolei Sinica, 2012, 33(2): 173-187. doi: 10.7623/syxb201202001

[2]

陈尚斌, 朱炎铭, 王红岩, 等. 川南龙马溪组页岩气储层纳米孔隙结构特征及其成藏意义[J]. 煤炭学报, 2012, 37(3): 438-444.

Chen S B, Zhu Y M, Wang H Y, et al. Structure Characteristics and Accumulation Significance of Nanopores in Longmaxi Shale Gas Reservoir in the Southern Sichuan Basin[J]. Journal of China Coal Society, 2012, 37(3): 438-444.

[3]

王坤阳, 杜谷, 杨玉杰, 等. 应用扫描电镜与X射线能谱仪研究黔北黑色页岩储层孔隙及矿物特征[J]. 岩矿测试, 2014, 33(5): 634-639.

Wang K Y, Du G, Yang Y J, et al. Characteristics Study of Reservoirs Pores and Mineral Compositions for Black Shale Northern Guizhou, by Using SEM and X-ray EDS[J]. Rock and Mineral Analysis, 2014, 33(5): 634-639.

[4]

Loucks R G, Reed R M, Ruppel S C, et al. Morphology, Genesis, and Distribution of Nanometer-scale Pores in Siliceous Mudstones of the Mississippian Barnett Shale[J].Journal of Sedimentary Research, 2009, 79(12): 848-861. doi: 10.2110/jsr.2009.092

[5]

邹才能, 朱如凯, 白斌, 等. 中国油气储层中纳米孔首次发现及其科学价值[J]. 岩石学报, 2011, 27(6): 1857-1864.

Zou C N, Zhu R K, Bai B, et al. First Discovery of Nano-pore Throat in Oil and Gas Reservoir in China and Its Scientific Value[J]. Acta Petrologica Sinica, 2011, 27(6): 1857-1864.

[6]

杨峰, 宁正福, 胡昌蓬, 等. 页岩储层微观孔隙结构特征[J]. 石油学报, 2013, 34(2): 301-311. doi: 10.7623/syxb201302012

Yang F, Ning Z F, Hu C P, et al. Characterization of Microscopic Pore Structures in Shale Reservoirs[J].Acta Petrolei Sinica, 2013, 34(2): 301-311. doi: 10.7623/syxb201302012

[7]

Desbois G, Urai J L, Perez-Willard F, et al. Argon Broad Ion Beam Tomography in a Cryogenic Scanning Electron Microscope: A Novel Tool for the Investigation of Representative Microstructures in Sedimentary Rocks Containing Pore Fluid[J].Journal of Microscopy, 2013, 249(3): 215-235. doi: 10.1111/jmi.12011

[8]

Klaver J, Desbois G, Littke R, et al. BIB-SEM Character-ization of Pore Space Morphology and Distribution in Postmature to Overmature Samples from the Haynesville and Bossier Shales[J].Marine and Petroleum Geology, 2015, 59: 451-466. doi: 10.1016/j.marpetgeo.2014.09.020

[9]

邹才能, 董大忠, 王社教, 等. 中国页岩气形成机理、地质特征及资源潜力[J]. 石油勘探与开发, 2010, 37(6): 641-653.

Zou C N, Dong D Z, Wang S J, et al. Geological Characteristics, Formation Mechanism and Resource Potential of Shale Gas in China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2010, 37(6): 641-653.

[10]

黄磊, 申维. 页岩气储层孔隙发育特征及主控因素分析:以上扬子地区龙马溪组为例[J]. 地学前缘, 2015, 22(1): 374-385.

Huang L, Shen W. Characteristics and Controlling Factors of the Formation of Pores of a Shale Gas Reservoir: A Case Study from Longmaxi Formation of the Upper Yangtze Region, China[J]. Earth Science Frontiers, 2015, 22(1): 374-385.

[11]

郭旭升, 李宇平, 刘若冰, 等. 四川盆地焦石坝地区龙马溪组页岩微观孔隙结构特征及其控制因素[J]. 天然气工业, 2014, 34(6): 9-16.

Gu X S, Li Y P, Liu R B, et al. Characteristics and Controlling Factors of Micro-pore Structures of Longmaxi Shale Play in the Jiaoshiba Area, Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2014, 34(6): 9-16.

[12]

蒲泊伶.四川盆地页岩气成藏条件分析[D].青岛:中国石油大学(华东), 2008.

Pu B L.Analysis of The Reservoir-forming Conditions of Shale Gas Potential in Sichuan Basin[D].Qingdao: China University of Petroleum(East China), 2008.

[13]

Loucks R G, Reed R M, Ruppel S C, et al. Spectrum of Pore Types for Matrix-related Mud Pores[J].AAPG Bulletin, 2012, 96(6): 1071-1098. doi: 10.1306/08171111061

[14]

于炳松. 页岩气储层孔隙分类与表征[J]. 地学前缘, 2013, 20(4): 211-220.

Yu B S. Classification and Characterization of the Gas Shale Pore System[J]. Earth Science Frontiers, 2013, 20(4): 211-220.

[15]

韩双彪, 张金川, HorsfieldB, 等. 页岩气储层孔隙类型及特征研究:以渝东南下古生界为例[J]. 地学前缘, 2013, 20(3): 247-253.

Han S B, Zhang J C, Horsfield B, et al. Pore Types and Characteristics of Shale Gas Reservoir: A Case Study of Lower Paleozoic Shale in Southeast Chongqing[J]. Earth Science Frontiers, 2013, 20(3): 247-253.

[16]

王玉满, 董大忠, 李建忠, 等. 川南下志留统龙马溪组页岩气储层特征[J]. 石油学报, 2012, 33(4): 551-561. doi: 10.7623/syxb201204003

Wang Y M, Dong D Z, Li J Z, et al. Reservoir Characteristics of Shale Gas in Longmaxi of the Lower Silurian, Southern Sichuan[J].Acta Petrolei Sinica, 2012, 33(4): 551-561. doi: 10.7623/syxb201204003

[17]

蒲泊伶, 董大忠, 吴松涛, 等. 川南地区下古生界海相页岩微观储集空间类型[J]. 中国石油大学学报(自然科学版), 2014, 38(4): 19-25.

Pu B L, Dong D Z, Wu S T, et al. Microscopic Space Types of Lower Paleozoic Marine Shale in Southern Sichuan Basin[J]. Journal of China University of Petroleum (Natural Science), 2014, 38(4): 19-25.

[18]

杨超, 张金川, 李婉君, 等. 辽河坳陷沙三、沙四段泥页岩微观孔隙特征及其成藏意义[J]. 石油与天然气地质, 2014, 35(2): 286-294.

Yang C, Zhang J C, Li W J, et al. Microscopic Pore Characteristics of Sha-3 and Sha-4 Shale and Their Accumulation Significance in Liaohe Depression[J]. Oil & Gas Geology, 2014, 35(2): 286-294.

[19]

曹晓萌.渝东南下寒武统牛蹄塘组黑色页岩储层特征及主控因素[D].北京:中国地质大学(北京), 2014.

Cao X M.Reservoir Characteristics and Their Controlling Factors of the Lower Cambrian Niutitang Formation Black Shales in Southeast Chongqing:A Case Study of Well Yuke 1 and Well Youke 1[D].Beijing:China University of Geosciences(Beijing), 2014.

[20]

王行信, 蔡进功, 包于进, 等. 粘土矿物对有机质生烃的催化作用[J]. 海相油气地质, 2006, 11(3): 27-38.

Wang X X, Cai J G, Bao Y J, et al. Catalysis of Clay Mineral to Organic Matter in Hydrocarbon Genesis[J]. Marine Origin Petroleum Geology, 2006, 11(3): 27-38.

[21]

魏祥峰, 刘若冰, 张廷山, 等. 页岩气储层微观孔隙结构特征及发育控制因素——以川南—黔北XX地区龙马溪组为例[J]. 天然气地球科学, 2013, 24(5): 1048-1059.

Wei X F, Liu R B, Zhang T S, et al. Micro-pores Structure Characteristics and Development Control Factors of Shale Gas Reservoir: A Case of Longmaxi Formation in XX Area of Southern and Northern Guizhou[J]. Natural Gas Geoscience, 2013, 24(5): 1048-1059.

引证文献(本文共被引用10次)

[1]

荣华煤矿软岩巷道黏土矿物变形特性分析[J]. 马福义,郭俊廷,赵威成,祁向前.  煤矿开采. 2016(02)

[2]

渝东五峰组-龙马溪组页岩矿物成分与孔隙特征分析[J]. 王羽,金婵,姜政,汪丽华,王建强,王彦飞,普洁.  矿物学报. 2016(04)

[3]

四川威远地区九老洞组页岩微观非均质性[J]. 隋青林.  断块油气田. 2017(01)

[4]

压汞法测定页岩孔隙特征的影响因素分析[J]. 张涛,王小飞,黎爽,邓平晔.  岩矿测试. 2016(02)

[5]

鄂尔多斯盆地南部延长组泥页岩孔隙特征及其控制因素[J]. 李成成,周世新,李靖,杨亚南,付德亮,马瑜,李源遽.  沉积学报. 2017(02)

[6]

湘鄂西地区上震旦统陡山沱组页岩微观孔隙特征及主控因素[J]. 孙寅森,郭少斌.  地球科学与环境学报. 2017(01)

[7]

基于X-ray成像对多孔材料三维结构的研究[D]. 景世沛.河南师范大学 2016

[8]

基于扫描电镜-氮气吸脱附和压汞法的页岩孔隙结构研究[J]. 陈生蓉,帅琴,高强,田亚,徐生瑞,黄云杰.  岩矿测试. 2015(06)

[9]

基于SEM图像灰度水平的页岩孔隙分割方法研究[J]. 王羽,金婵,汪丽华,王建强,姜政,王彦飞.  岩矿测试. 2016(06)

[10]

运用扫描电镜和压汞法研究江汉盆地古新统—白垩系砂岩储层孔喉结构及定量参数特征[J]. 蔡芃睿,王春连,刘成林,杨飞,徐海明,谢腾骁,余小灿,孟令阳.  岩矿测试. 2017(02)

相似文献(共19条)

[1]

盛东, 胡忻, 刘锡尧. 水体悬浮颗粒物的扫描电镜与X射线能谱显微分析. 岩矿测试, 2010, 29(6): 683-686.

[2]

庞河清, 曾焱, 刘成川, 黎华继, 彭军, 严焕榕, 陈俊. 基于氮气吸附-核磁共振-氩离子抛光场发射扫描电镜研究川西须五段泥质岩储层孔隙结构. 岩矿测试, 2017, 36(1): 66-74. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2017.01.010

[3]

李菲, 洪汉烈, . 一种绢云母样品的综合鉴定分析. 岩矿测试, 2002, (1): 68-70.

[4]

陈克樵. 吉林陨石熔壳的扫描电子显微镜研究. 岩矿测试, 1982, (4): 19-24.

[5]

陈克樵. 吉林陨石熔渗脉的扫描电子显微镜研究. 岩矿测试, 1983, (4): 282-287.

[6]

张素新, 肖少泉. 扫描电子显微镜下放射虫化石制样方法的探讨. 岩矿测试, 1998, (4): 303-305.

[7]

李亿斗, 盛继福. 扫描电子显微镜在研究矿物包裹体子矿物中的应用. 岩矿测试, 1985, (3): 242-245.

[8]

柴之芳, 周瑶琪. 用扫描隧道显微镜研究铁陨石和铁质宇宙尘球粒的亚微米和纳米结构. 岩矿测试, 1996, (1): 1-12.

[9]

戴婕, 徐金沙, 杜谷, 王坤阳. 利用扫描电镜-电子探针研究四川杨柳坪镍铜硫化物矿床铂钯的赋存状态及沉淀机制. 岩矿测试, 2015, 34(2): 161-168. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.002

[10]

白名岗, 夏响华, 张聪, 孟凡洋, 杨玉茹, 张春贺, 代峰, 熊杰, 王向华, 于伟欣. 场发射扫描电镜及PerGeos系统在安页1井龙马溪组页岩有机质孔隙研究中的联合应用. 岩矿测试, 2018, 37(3): 225-234. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201803260030

[11]

周姣花, 徐金沙, 牛睿, 周晶, 来佳仪. 利用扫描电镜和能谱技术研究四川会理铂钯矿床中的铂族矿物特征及铂族元素赋存状态. 岩矿测试, 2018, 37(2): 130-138. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201605050114

[12]

李回贵, 李化敏, 李长兴, 陈善乐. 应用扫描电镜-X射线能谱研究神东矿区砂岩中结构面的微观结构及元素特征. 岩矿测试, 2018, 37(1): 70-78. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201705120080

[13]

王羽, 汪丽华, 王建强, 姜政, 金婵, 王彦飞. 基于聚焦离子束-扫描电镜方法研究页岩有机孔三维结构. 岩矿测试, 2018, 37(3): 235-243. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201612210188

[14]

高镜涵, 陈勇, 徐兴友, 黎萍, 王娟, 韩云. 激光共聚焦扫描显微镜测定烃类包裹体气液比的误差校正研究. 岩矿测试, 2015, 34(5): 558-564. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.05.010

[15]

朱志敏, 陈家彪, 李庭学, 陈良, 马定华. 四川拉拉铜矿尾矿中重金属资源和环境意义. 岩矿测试, 2011, 30(1): 43-48.

[16]

王登红, 付小方. 四川甲基卡外围锂矿找矿取得突破. 岩矿测试, 2013, 32(6): 987-987.

[17]

张茜, 余谦, 王剑, 肖渊甫, 程锦翔, 赵安坤, 张彬. 应用ICP-MS研究川西南龙马溪组泥页岩稀土元素特征及沉积环境. 岩矿测试, 2018, 37(2): 217-224. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201705090078

[18]

王德生, 马占文, 巫声扬. 四川某地沉积铀矿床中的白硒铁矿(斜方硒铁矿ferroselite). 岩矿测试, 1982, (4): 25-29.

[19]

李存帅, 徐盛林. 四川攀西地区新街岩体的岩浆分异作用与金属矿物的成因. 岩矿测试, 1983, (3): 161-173.

计量
  • PDF下载量(877)
  • 文章访问量(1670)
  • HTML全文浏览量(7)
  • 被引次数(10)
目录

Figures And Tables

应用氩离子抛光-扫描电镜方法研究四川九老洞组页岩微观孔隙特征

王羽, 金婵, 汪丽华, 王建强, 姜政, 王彦飞, 普洁