渝东南龙马溪组页岩气吸附特性与主控因素研究

渝东南渝页1井页岩气吸附能力及其主控因素的研究是针对下志留统龙马溪组黑色页岩这一特定地质条件下天然气储存和释放的重要课题。该研究通过系统采集渝页1井岩芯，对其进行了深入的分析，主要包括孔隙结构和体积测量、矿物组成、有机质含量、成熟度测定以及等温吸附实验。 实验结果显示，渝东南地区的页岩气饱和吸附量V1范围广泛，介于1.25至3.90立方米每吨（m3/t），平均值为2.17 m3/t，显示了页岩层对天然气的吸附潜力。Langmuir压力常数PL则在1.90至9.48兆帕(MPa)，平均值为3.69 MPa，这个指标反映了气体在页岩中的吸附强度。 吸附能力的主控因素主要有两个方面：一是微观孔隙结构，尤其是微孔和中孔体积，饱和吸附量与微孔体积呈现负相关，而与中孔和宏孔体积呈现正相关。这意味着微孔和中孔对天然气的吸附起着关键作用，而大孔隙（如由石英填充的）则可能影响到气体的流动性和存储容量。粘土矿物作为主要的粘土矿物组成部分，通过控制这些孔隙的大小和分布来影响页岩的吸附性能。 另一个重要因素是有机碳含量，特别是宏孔隙的发育程度。有机碳含量较高的页岩具有相对较大的宏观孔隙，这使得它们能容纳更多的气体。此外，有机碳表面的亲油性也可能增强其对气体的吸附力，同时，气态烃在无定形和无结构基质沥青体中的溶解也是影响因素之一。 值得注意的是，当有机质的成熟度Ro超过2.0%时，饱和吸附量与Ro呈现正相关。这可能反映出随着有机质成熟度提高，纳米级显微裂缝的发育导致宏孔体积增加，从而提高了页岩的吸附容量。因此，有机质成熟度和孔隙结构的相互作用对页岩气的吸附能力有着显著影响。 这项研究对于理解和预测渝东南地区的页岩气资源潜力以及优化开采策略具有重要意义，为后续的页岩气勘探开发提供了科学依据。