酸化作用增强贵州龙马溪组页岩储层性能：微观结构与物性变化

本文主要探讨了酸化作用对贵州龙马溪组页岩这一主要页岩气储层微观结构及其物性的影响。龙马溪组页岩因其良好的页岩气成藏条件而备受关注，通过采用X射线衍射分析(XRD)、压汞、低温氮吸附以及核磁共振(NMR)等高级实验技术，研究人员系统地研究了酸化处理前后页岩的孔隙变化。 首先，酸化作用显著提高了页岩的孔隙体积、孔隙率和比表面积，反映出酸液能够有效地溶蚀和刻蚀孔隙壁上的矿物质，形成新的孔隙通道。这不仅增加了页岩的储藏空间，也改善了页岩的渗透性，从而提升了页岩气的运移和渗流能力。压汞实验显示，酸化后的页岩进-退汞曲线和低温氮吸附/脱附曲线的滞后环增大，这表明酸化作用扩大了微细孔隙，如墨水瓶孔的孔隙体积。 其次，酸化作用改变了页岩的孔隙结构特征。在酸化前，页岩的优势孔隙主要集中在介孔和110纳米左右的大中孔，但酸化后，介孔数量减少，而2800纳米左右的宏孔数量增加，使得孔隙连通性得到显著提升。这暗示着酸化过程可能通过溶解和侵蚀作用，改变了页岩孔隙的尺寸分布。 此外，文章还提及了酸化作用与水化作用之间的关系。尽管酸化过程中伴随的水化作用促进了页岩孔裂隙沿层理面的裂解和扩展，但具体机制仍待深入研究。这表明在酸化过程中，既要考虑化学反应的影响，也不能忽视水的作用，两者共同作用于页岩的结构改造。 本文的研究成果对于理解酸化工艺对页岩气储层性能优化的重要性具有重要意义，不仅对贵州龙马溪组页岩的开发提供了理论指导，也为其他类似地区的页岩气开采提供了参考。同时，文章强调了基于统计学方法的页岩孔容预测和模糊数学在优选井位等方面的应用，展示了综合运用多学科方法进行页岩气研究的必要性。 作者陈刘瑜和李希建，分别作为硕士研究生和博士教授，他们的工作聚焦于煤矿瓦斯灾害防治和煤层气与页岩气的开发，他们的研究成果有助于推动中国页岩气产业的科技进步和安全开采。该论文发表在《煤田地质与勘探》杂志上，反映了当前页岩气研究领域的热点和前沿进展。