應用掃描電鏡與X射線能譜儀研究黔北黑色頁巖儲層孔隙及礦物特征

王坤陽， 杜 谷， 楊玉杰， 董世濤， 喻曉林， 郭建威

(1.中國地質調查局成都地質調查中心， 四川 成都 610081； 2.長慶油田公司第八采油廠， 陜西 西安 710000)

應用掃描電鏡與X射線能譜儀研究黔北黑色頁巖儲層孔隙及礦物特征

王坤陽1， 杜 谷1， 楊玉杰2， 董世濤2， 喻曉林2， 郭建威2

(1.中國地質調查局成都地質調查中心， 四川 成都 610081； 2.長慶油田公司第八采油廠， 陜西 西安 710000)

頁巖儲層研究已經成為頁巖氣研究的重點，頁巖組構特征的特殊性使得頁巖儲層發育納米/微米級孔隙。巖石及礦物中的納米/微米級空隙是黔北黑色頁巖的結構組分之一，傳統的光學顯微鏡方法由于分辨率及放大倍數的限制無法對頁巖儲層的孔隙類型進行觀察；核磁共振等儀器雖能準確測試頁巖儲層的孔隙度，但是無法獲得孔隙的形貌及分布特征等信息。本文整合掃描電鏡微區分析與X射線譜學分析的優點，運用Hitachi S-4800型場發射掃描電鏡與IE250X-Max50牛津能譜儀組合，對黔北黑色頁巖儲層中礦物的分布、形態特征及礦物的組成元素進行分析測試。分析結果表明，利用場發射掃描電鏡發現黑色頁巖中發育微裂縫、納米/微米級粒內溶孔；通過X射線能譜發現黑色頁巖礦物主要有伊利石、石英、鈉長石，其次為綠泥石、白云母、白云石等。黔北黑色頁巖中裂隙直徑為0.1～20 μm，其中主要分布在1～5 μm，均大于甲烷分子直徑(0.414 nm)，因此可作為天然氣的運移通道與儲集空間。此外通過X射線能譜儀對黔北黑色頁巖中的石英、方解石、白云石……