木里煤田煤系泥頁巖儲(chǔ)層特征研究

楊承偉，李 靖，王安民，蔣艾林，曹代勇

(中國礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院，北京 100083；)

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木里煤田煤系泥頁巖儲(chǔ)層特征研究

楊承偉，李 靖，王安民，蔣艾林，曹代勇*

(中國礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院，北京 100083；)

為深入研究青海省木里煤田聚乎更礦區(qū)三露天井田煤系泥頁巖儲(chǔ)層孔滲特征并評價(jià)其優(yōu)級(jí)，通過孔徑、X射線衍射、掃描電鏡、孔滲等實(shí)驗(yàn)和測試分析，針對含煤巖系中泥頁巖儲(chǔ)層層位、儲(chǔ)集層性質(zhì)方面，對三露天井田中侏羅系煤系泥頁巖儲(chǔ)層孔隙類型及其特征做出定量分析。研究表明，研究區(qū)泥頁巖儲(chǔ)層存在粒間孔、粒內(nèi)孔、溶蝕孔及微裂縫等4種微觀孔隙類型。以黏土礦物聚合體粒間孔和層間粒內(nèi)孔最為發(fā)育；Ⅳ型等溫線和滯后回線表明泥頁巖儲(chǔ)層主體孔隙大小為2～50nm，孔隙類型以狹窄型為主，屬中孔級(jí)別。樣品主要組成礦物為石英和黏土礦物，其中黏土礦物以蒙脫石和伊利石為主；泥頁巖儲(chǔ)層更容易在外力作用下形成天然裂縫和誘導(dǎo)裂縫。儲(chǔ)層的礦物組成和物性特征均表明木里組更有利于煤系頁巖氣的富集； 所研究的三露天井田泥頁巖儲(chǔ)層的評價(jià)為后續(xù)的勘探開發(fā)提供了基礎(chǔ)。

泥頁巖儲(chǔ)層;納米級(jí)孔隙;孔隙特征;礦物組成;孔滲特征

0 前言

泥頁巖，國內(nèi)有關(guān)學(xué)者將其定義為：由細(xì)粒碎屑、黏土礦物、有機(jī)質(zhì)等組分組成具有粉砂巖紋層和頁理構(gòu)造的沉積巖[1]。國外則將泥頁巖、頁巖統(tǒng)稱為shale。頁巖氣是指主體位于暗色泥頁巖或高炭泥頁巖中，以吸附或游離狀態(tài)為主要存在方式的天然氣[2-3]。頁巖由黏土礦物和有機(jī)質(zhì)等成分組成，具多微孔性和低滲透率等特點(diǎn)[4-6]，是泥質(zhì)巖的一種。泥頁巖儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)是指頁巖中孔隙的幾何形態(tài)、大小、孔徑分布及其連通性，是影響泥頁巖儲(chǔ)層物性和滲流特性的重要因素[7-9]。近年來，隨著非常規(guī)油氣勘探的不斷深入，人們認(rèn)識(shí)到非常規(guī)油氣儲(chǔ)集層非均質(zhì)性強(qiáng)，孔隙小，以納米尺度為主。Roger等在2008年提出了頁巖微儲(chǔ)層“納米級(jí)孔隙”的概念[10-12]。

青海木里煤田作為青海省重要煤炭基地，隨著陸域天然氣水合物研究的開展，到2008年11月成功鉆獲天然氣水合物實(shí)物樣品，木里煤田又一次成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)[13-14]。針對各類煤系綜合礦產(chǎn)的研究，研究區(qū)的構(gòu)造格局和沉積特征都有了較為詳細(xì)的成果，建立了以煤炭資源為主，多能源礦產(chǎn)構(gòu)造—沉積的成藏模式[15-18]。研究區(qū)煤系發(fā)育有厚煤層、泥頁巖、油頁巖、致密砂巖等，都是煤系氣的良好烴源巖和儲(chǔ)層，尤其是研究區(qū)發(fā)育有良好的泥頁巖儲(chǔ)層(含粉砂巖夾層)。本文依照國內(nèi)外對泥頁巖儲(chǔ)層的研究熱點(diǎn)—納米孔隙及相關(guān)礦物特性相結(jié)合，分析木里煤田三露天井田中侏羅統(tǒng)泥頁巖儲(chǔ)層孔隙類型、形態(tài)、孔徑分布特征和泥頁巖儲(chǔ)層礦物特征等方面，最終評價(jià)研究區(qū)木里組和江倉組泥頁巖儲(chǔ)層優(yōu)級(jí)，為以后的生產(chǎn)工作奠定理論基礎(chǔ)。

1 地質(zhì)背景

木里煤田位于青海省北部，大地構(gòu)造位置屬于中祁連斷隆帶[16]。在地質(zhì)歷史時(shí)期中，木里煤盆地除晚白堊世和古近紀(jì)抬升遭受剝蝕外，盆地總體上處于沉降階段，經(jīng)歷了強(qiáng)弱相間的沉降過程。值得關(guān)注的是，侏羅紀(jì)木里煤盆地表現(xiàn)出前陸盆地性質(zhì)，而在侏羅紀(jì)中、晚期表現(xiàn)裂谷盆地性質(zhì)。在煤盆地沉降的時(shí)期接受不同期次和方向的擠壓，這使得煤系中泥頁巖在成巖過程中就有發(fā)育良好裂隙的先決條件。盆地在中侏羅世處于湖相沉積過程，發(fā)育有中侏羅統(tǒng)(J2)含煤巖系，在區(qū)內(nèi)廣泛分布，三露天北部出露較好，可分為江倉組(J2j)(上段(J2j1)和下段(J2j2))和木里組(J2m)(上段(J2m1)和下段(J2m2))上下各四個(gè)巖性段。本文將這兩組為研究目標(biāo)層，展開討論。

圖1 木里煤田構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨暗V區(qū)分布示意圖[17]Figure 1 A sketch map showing structural element partition and mine area distribution in Muri coalfield[17]

2 儲(chǔ)層礦物特征

泥頁巖礦物組成一般以石英和黏土礦物為主，黏土礦物包括高嶺石、伊利石、蒙脫石和伊利石/蒙脫石混層等[1]。此外還包括碳酸鹽礦物、菱鐵礦等礦物。對泥頁巖儲(chǔ)層的評價(jià)必須要在黏土礦物、脆性礦物、碳酸鹽類礦物含量之間達(dá)到一種平衡。其中脆性礦物的含量控制著儲(chǔ)層的破裂程度[19]。

圖2所示，研究區(qū)木里組泥頁巖儲(chǔ)層黏土含量相對較高，平均值為48.3%，最高可達(dá)56%，脆性礦物平均占到總礦物的51.7%，碳酸鹽礦物僅占1%；圖3所示，江倉組泥頁巖儲(chǔ)層黏土含量為43.7%，脆性礦物含量為46.7%；但碳酸鹽礦物含量增多。碳酸鹽礦物的出現(xiàn)，標(biāo)志著碳酸鹽膠結(jié)物沉淀，占據(jù)礦物間空隙[20]，從儲(chǔ)集氣體角度來講，使儲(chǔ)層變得更加致密，從而不能儲(chǔ)集更多的天然氣。

利用X射線能譜儀對某些礦物組成進(jìn)行分析測試，從而獲得聚乎更礦區(qū)三露天井田中侏羅統(tǒng)江倉組和木里組泥頁巖樣品礦物的形貌特征和礦物組成元素的含量等信息。Ross和Bustin指出泥頁巖儲(chǔ)層的甲烷吸附量隨有機(jī)碳含量和微孔隙體積的增加而增大，泥頁巖的總孔隙率隨黏土含量升高而增加[21]。江倉組總黏土類礦物的含量為23.9%～78.3%，平均值為44.75%，江倉組黏土礦物則以蒙脫石—伊利石為主；木里組總黏土礦物含量為36.8%～72.6%，平均值50.85%，木里組黏土礦物以蒙脫石為主。木里組泥頁巖儲(chǔ)層的總黏土含量高于江倉組，蒙脫石類黏土的表面積比其他類型的黏土表面積大很多，因?yàn)槌说V物顆粒外表面積，還存在層間結(jié)構(gòu)中的內(nèi)表面積[22]。故而，從礦物組成特征方面來講，研究區(qū)木里組泥頁巖儲(chǔ)層吸附特性要比江倉組優(yōu)。

圖2 木里組泥頁巖礦物百分比Figure 2 Mineral percentages of argillutite in Muri Formation

圖3 江倉組泥頁巖礦物百分比Figure 3 Mineral percentages of argillutite in Jiangcang Formation

3 儲(chǔ)層孔裂隙結(jié)構(gòu)特征

泥頁巖作為低孔低滲的致密儲(chǔ)層，孔徑可小至微納米級(jí)、且類型多樣。學(xué)者對孔徑和孔隙類型做了相應(yīng)性研究并進(jìn)行了分類[23-25]。本文參照資料并劃分研究區(qū)孔隙類型(表1)。在進(jìn)行討論中，采用小于2nm的為微孔，2～50nm的為中孔，大于50nm的為宏孔的標(biāo)準(zhǔn)[26]。本文所涉及的所有實(shí)驗(yàn)均未觀測到有機(jī)孔，故只討論無機(jī)孔特征。

3.1 無機(jī)孔微裂隙特征

選取聚乎更礦區(qū)三露天井田中侏羅統(tǒng)江倉組和木里組泥頁巖樣品，利用HItachi S-4800冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡進(jìn)行掃描電鏡分析，低倍狀態(tài)和高倍狀態(tài)相結(jié)合，觀測納米級(jí)孔隙和發(fā)育特征。了解泥頁巖中礦物形態(tài)、接觸關(guān)系等特征。

通過對三露天井田的泥頁巖樣的掃描電鏡觀察及分析得出(表2)，多數(shù)樣品存在原生粒間孔隙，包括石英和黏土礦物間孔隙，還存在粒間、粒內(nèi)溶蝕孔和黏土礦物粒內(nèi)塌陷溶蝕孔隙。樣品中存在的微裂隙既有成巖作用產(chǎn)生的微裂隙，也有構(gòu)造應(yīng)力作用后產(chǎn)生的裂隙。粒間孔(圖4a、圖4b、圖4c、圖4i、圖4k、圖4l)反映出粒間孔常發(fā)于在礦物顆粒邊緣處，表現(xiàn)出礦物顆粒的疊加型不規(guī)則孔隙，多數(shù)為原生孔隙，排列無規(guī)律，分散于基質(zhì)中；粒內(nèi)孔發(fā)育在存有大量粒間孔的巖樣中(圖4b、圖4k、圖4l)，孔徑相對較小， 從幾納米至幾十納米。細(xì)小而繁多的粒內(nèi)孔組成了層間孔隙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并在垂向上聯(lián)通在整個(gè)礦物中構(gòu)成有效的孔隙結(jié)構(gòu),孔隙相互連結(jié)，利于頁巖氣運(yùn)移、滲流；微裂隙，呈鋸齒彎曲狀和平滑狀，多具較好延伸性和開放性，連通性較好(圖4f、圖4g、圖4h、圖4l)。

表1 頁巖孔隙分類特征(修改)[11]

(a)礦物粒間孔(C-2) (b)石英礦物粒間孔(D-4) (c)黏土礦物粒間孔(B-1) (d)粒間溶蝕孔(D-1)

(e)礦物粒間孔(C-2) (f)石英礦物粒間孔(D-4) (g)黏土礦物粒間孔(B-1) (h)粒間溶蝕孔(D-1)

(i)礦物粒間孔(C-2) (j)石英礦物粒間孔(D-4) (k)黏土礦物粒間孔(B-1) (l)粒間溶蝕孔(D-1)

圖4 泥頁巖掃描電鏡照片
Figure 4 Argillutite SEM photos

表2 掃描電鏡樣品一覽表

由掃描電鏡觀察到的江倉組巖樣孔徑大小分布在25～1000nm，孔徑多大于100nm，以宏孔居多。構(gòu)造裂隙寬度分布為250～600nm，微裂隙寬度分布在20～100nm；木里組泥巖樣品孔隙的孔徑大小分布在80～800nm，裂隙寬度分布在100～1100nm，全發(fā)育宏孔。甲烷分子直徑約為0.414nm，可以自由通過江倉組和木里組的泥頁巖樣品中存在的孔、裂隙，并可富集儲(chǔ)存在有微裂隙導(dǎo)通的微米與納米級(jí)宏孔孔隙中。兩組地層相比較可得出，木里組宏孔和裂隙發(fā)育程度比江倉組高，在提供天然氣儲(chǔ)存空間方面較為有優(yōu)勢。

3.2 孔徑分布特征

選取木里組、江倉組巖樣三個(gè)，采用氮?dú)馕椒ǎ谙鄬毫/P0=0.06～0.99時(shí)采用BJH方法獲得孔徑分布和孔容數(shù)據(jù)。孔隙大小對應(yīng)有不同的氮?dú)馕綑C(jī)理，孔隙對于液氮的吸附和凝聚會(huì)發(fā)生毛細(xì)孔凝聚現(xiàn)象[27]。宏孔在高壓下不發(fā)生凝聚現(xiàn)象；中孔在低壓時(shí)顯示單層分子吸附，中壓時(shí)多層分子吸附，而高壓時(shí)發(fā)生毛細(xì)孔凝聚現(xiàn)象；微孔則表現(xiàn)出單層分子吸附和微孔填充現(xiàn)象[28](圖5)。

(a)木里組B-01巖樣

(b)木里組B-10巖樣

(c)江倉組C-09樣圖5 三露天井田儲(chǔ)層氮?dú)馕?脫附曲線Figure 5 Minefield reservoir nitrogen adsorption/desorption curves in No.3 surface coalmine

圖5巖樣氮?dú)馕?脫附曲線圖表明，吸附等溫線大致形態(tài)都呈反“S”型，發(fā)生明顯的滯后現(xiàn)象。三個(gè)巖樣吸附等溫線形態(tài)上都接近IUPAC的分類的Ⅳ型吸附等溫線[22]。吸附等溫線在低壓區(qū)(0

0.50)樣品的吸附等溫線和脫附等溫線發(fā)生分離，脫附等溫線位于吸附等溫線的上方，形成滯后回線。

三個(gè)巖樣的吸附/脫附曲線特點(diǎn)是回線主要出現(xiàn)在高壓區(qū)(P/P0≈0.5)且具有明顯的拐點(diǎn)，代表儲(chǔ)層中孔系統(tǒng)比較復(fù)雜。在低壓區(qū)，吸附分支與脫附分支基本重合，說明在較小孔徑范圍內(nèi)孔的形態(tài)基本上是一端閉合的微孔和中孔；在中、高壓區(qū), 明顯出現(xiàn)了吸附回線, 說明對應(yīng)有開放型的較大孔徑的宏孔,同時(shí)也可能存在著一端閉合的中、微孔。在0.45

50nm的宏孔和2～50nm的中孔。這類孔隙有利于儲(chǔ)層吸附氣體和富集，如有微裂隙加以通導(dǎo)則可利于氣體運(yùn)移并富集成藏。

滯后回線是在相對壓力>0.4時(shí)，樣品吸附等溫線位于脫附等溫線的下方形成的回線。樣品孔隙結(jié)構(gòu)的情況可反映在滯后回線形狀上，故可研究滯后回線來分析孔隙形態(tài)[29]。木里組巖樣和江倉組巖樣的滯后回線都與IUPAC分類的H2型滯后回線接近，H2型滯后回線的吸附曲線上升比較穩(wěn)定，但吸附曲線在相對壓力為0.5左右時(shí)比解附曲線上升慢，該現(xiàn)象表明樣品孔隙類型為狹窄型的無定型孔隙[28]，且樣品中孔徑<2nm的微孔較為發(fā)育。對于滯后回線的形成，是在解吸過程中,開始相對壓力降低,由于開放型孔凝聚與蒸發(fā)時(shí)氣液界面的形狀不同,故而產(chǎn)生回線。但由于各類孔的存在，當(dāng)相對壓力降到某一值時(shí),與其相應(yīng)的較大孔開始蒸發(fā),造成吸附量減少,解吸線逐漸下降。當(dāng)相對壓力降低到拐點(diǎn)所對應(yīng)的值時(shí),意味著最小孔徑的開放型孔的凝聚液即將蒸發(fā),壓力稍一降低,其中的液體涌出,在曲線上表現(xiàn)出急劇下降,開放型孔內(nèi)凝聚液蒸發(fā)完畢,之后便又過渡為一端封閉的孔,解吸分支與吸附分支基本重合[29]。

樣品的孔徑分布曲線如圖6所示，從中可以看出孔徑分布較簡單，孔徑分布曲線存在峰值較單一，峰值孔徑集中在3～5nm，表明孔隙在該孔徑范圍出現(xiàn)的機(jī)率最大，中孔占據(jù)了所有類型孔中的絕對部分。泥頁巖樣品孔體積和平均孔徑如表3所示，木里組樣品最可幾孔徑平均為5.0415nm，江倉組樣品最可幾孔徑為3.775nm， 所有樣品平均孔徑在中孔范圍內(nèi)，故中孔作為泥頁巖中氣體吸附和存儲(chǔ)的主要場所。木里組孔徑變化范圍較江倉組大，在巖層空間結(jié)構(gòu)中連通性也較好。樣品孔體積在0.1034×10-3～0.1559×10-3cm3/g，平均孔體積為0.1255×10-3cm3/g，且木里組巖樣比表面積平均為10.43m2/g，故而木里組泥頁巖儲(chǔ)層更有利于氣體的吸附富集。

表3 比表面積和孔徑分析數(shù)據(jù)

(a)木里組B-01巖樣

(b)木里組B-10巖樣

(c)江倉組C-09巖樣圖6 三露天井田儲(chǔ)層孔徑分布圖Figure 6 Minefield reservoir pore size distribution in No.3 surface coalmine

4 儲(chǔ)層孔隙度與滲透率特征

采集研究區(qū)DK10-16、DK11-14、DK12-13、DK13-11鉆孔的江倉、木里組的粉砂質(zhì)泥巖和泥巖樣若干，采用CMS300型計(jì)算機(jī)控制覆壓孔滲自動(dòng)測試儀，在模擬地層覆壓下測試巖石的孔隙度-滲透率和孔隙體積等參數(shù)。更為直觀準(zhǔn)確的評價(jià)泥頁巖儲(chǔ)層的優(yōu)級(jí)。

圖7所示，江倉組孔隙度并沒有隨著埋深的增加而減少，而是在某一范圍值內(nèi)分布。江倉組巖樣孔隙度為1.37%～6.31%，平均值為2.88%，其中孔隙度為1.0%～2.0%的占樣品總數(shù)的26.0%，2.0%～3.0%的占樣品總數(shù)的52.1%，3.0%～4.0%的占樣品總數(shù)的13.0%，大于4.0%的占樣品總數(shù)的8.0%；滲透率范圍為0.008～0.165mD,平均值為0.063mD。滲透率范圍在0.01～0.05mD的占樣品總數(shù)的47.8%，在0.01～0.05mD的占樣品總數(shù)的47.8%，在0.05～0.1mD的占樣品總數(shù)的34.7%，大于0.1mD的占樣品總數(shù)的17.3%。江倉組孔隙度具有分布不均勻的特征。

木里組孔隙度隨著埋深的增加有減小的趨勢?？紫抖确秶鸀?.63%～4.38%，平均值為2.82%，其中小于2.0%的樣品占57.1%；滲透率變化較大，為0.013～0.216mD，平均值為0.129mD，其中大于0.070mD的樣品占31.6%。

實(shí)驗(yàn)表明，研究區(qū)江倉組滲透率上限為0.12246×10-3μm2，下限為0.00776×10-3μm2，孔隙度與滲透率系數(shù)為R2=0.0747<0.1(圖8)；木里組滲透率上限為0.21650×10-3μm2，下限為0.01377×10-3μm2，孔隙度-滲透率系數(shù)為R2=0.6982>0.5(圖9)；對比研究，木里組滲透率范圍要比江倉組大一個(gè)量級(jí)，木里組孔隙度-滲透率系數(shù)R2是江倉組的十倍。從圖像上來看，木里組和江倉組孔隙度-滲透率都呈指數(shù)式正相關(guān)關(guān)系，但木里組的正相關(guān)關(guān)系明顯優(yōu)于江倉組，更好的符合指數(shù)規(guī)律，木里組儲(chǔ)層滲透率隨著孔隙度的增大呈指數(shù)型增長，且增長率大于江倉組，是因?yàn)槟纠锝M儲(chǔ)層中存在大量中孔和相對豐富的宏孔，導(dǎo)致滲透率迅速增大。即表明在泥頁巖儲(chǔ)層中，隨著滲透率的增大，連通孔隙的數(shù)量和大小也相對增加，在一定程度上反映孔隙結(jié)構(gòu)變好。

5 結(jié)論

①三露天井田中侏羅統(tǒng)泥頁巖巖樣存在礦物間孔隙，粒間、粒內(nèi)溶蝕孔隙和粒內(nèi)塌陷溶蝕孔隙及微裂隙?？紫缎螒B(tài)、類型多樣，非均質(zhì)性強(qiáng)。在更細(xì)微的條件下測得孔徑峰值集中在3～5nm。泥頁巖儲(chǔ)層的孔隙主體處于納米級(jí)別，所有樣品平均孔徑在中孔范圍內(nèi)。兩組地層相比較可得出，木里組宏孔和裂隙發(fā)育程度比江倉組高且微裂隙繁多，在空間上組成了孔隙-裂隙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，孔隙-裂隙相互連結(jié)，在提供天然氣儲(chǔ)存空間及導(dǎo)通方面較為有優(yōu)勢，并且發(fā)育的納米級(jí)孔隙更有利于煤系氣的富集。

(a)江倉組 (b)木里組 圖7 三露天井田孔隙度縱向分布圖Figure 7 Minefield reservoir porosity vertical distribution in No.3 surface coalmine

圖8 江倉組孔隙度—滲透率關(guān)系圖Figure 8 Relationship between porosity and permeability in Jiangcang Formation

圖9 木里組孔隙度—滲透率關(guān)系圖Figure 9 Relationship between porosity and permeability in Muri Formation

②三露天井田中侏羅統(tǒng)泥頁巖儲(chǔ)層主要組成礦物為石英和黏土礦物，其中黏土礦物以蒙脫石為主，伊利石次之；此外還含有少量碳酸鹽礦物。木里組泥頁巖儲(chǔ)層黏土含量相對最高，黏土礦物以蒙脫石為主。其次為脆性礦物，碳酸鹽礦物極少；江倉組泥頁巖儲(chǔ)層黏土含量較高，但碳酸鹽礦物含量增多，碳酸鹽礦物的出現(xiàn)，標(biāo)志著儲(chǔ)層變得更加致密，從而不能儲(chǔ)集更多的天然氣；隨著黏土礦物含量的增多，比表面積有增大的趨勢，而蒙脫石類黏土的表面積比其他類型的黏土表面積大很多，故而，從礦物組成特征方面來講，木里組泥頁巖儲(chǔ)層在吸附的天然氣能力方面和儲(chǔ)集方面都優(yōu)于江倉組。木里組泥頁巖儲(chǔ)層不僅黏土礦物含量高于江倉組，而且石英含量較高，更容易在外力作用下形成裂縫。

③研究區(qū)泥頁巖儲(chǔ)層在縱向上分布有較強(qiáng)的層位性，不同層位發(fā)育明顯不同。孔隙度并沒有隨著埋深的增加而減少，而是在某一范圍值內(nèi)分布。木里組和江倉組孔隙度-滲透率都呈指數(shù)式正相關(guān)關(guān)系，但木里組的正相關(guān)關(guān)系明顯優(yōu)于江倉組，更好的符合指數(shù)規(guī)律，即表明在泥頁巖儲(chǔ)層中，隨著滲透率的增大，連通孔隙的數(shù)量和大小也相對增加，在一定程度上反映木里組孔隙結(jié)構(gòu)性良好。

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Coal Measures Argillutite Reservoir Features in Muri Coalfield

Yang Chengwei, Li Jing, Wang Anmin, Jiang Ailin and Cao Daiyong

(School of Geosciences & Surveying Engineering, CUMTB, Beijing 100083)

To further study on minefield coal measures argillutite reservoir pore permeability features and assess their excellent grade in the No.3 surface coalmine, Juhugeng mining area, Muri coalfield, Qinghai Province, through pore diameter, X-ray diffraction, SEM and pore permeability test and analysis, in allusion to coal-bearing strata argillutite reservoir horizon and reservoir property, carried out quantitative analysis for middle Jurassic coal measures argillutite reservoir pore type and features. The study has shown that four microscopic pore types including intergranular pore-space, intragranular pore, solution opening and microfissure have existed in the reservoir. Among them, the clay mineral aggregate intergranular pore-space and interlayer intragranular pore are mostly developed. The type IV isotherm and hysteresis loop have shown that the size of main pores is 2nm～50nm; pore type belongs to stenotic type medium pores. Sample major mineral components have quartz and clay minerals; the later are mainly montmorillonite and illite. Under the function of external force, argillutite reservoir can easy to form inartificial fissures and induced fissures. The reservoir mineral composition and physical property features have all shown that the Muri Formation is more favorable to coal measures shale gas enrichment. The assessment of argillutite reservoir in No.3 surface coalmine has provided basis for further exploration and exploitation.

argillutite reservoir; nanometer pore; pore features; mineral composition; pore permeability features

10.3969/j.issn.1674-1803.2017.04.05

1674-1803(2017)04-0023-08

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)：41572141)

楊承偉(1993-)，男，青海人，碩士研究生，主要從事非常規(guī)氣地質(zhì)研究。

曹代勇(1955—)男，重慶人，教授，從事煤田構(gòu)造、非常規(guī)氣地質(zhì)研究。

2017-01-05

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

責(zé)任編輯：宋博輦