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泥页岩孔隙结构对泥页岩残留油气的能力有重要影响,泥页岩中残留的油气又是页岩油气富集成藏的物质基础,因此泥页岩孔隙特征、残烃特征的研究对明确页岩油气的富集机理具有重要的理论和现实意义。通过钻井、测井、有机地球化学、矿物X射线衍射、扫描电镜、N2吸附、等温吸附等资料,对鄂尔多斯盆地泥页岩的孔隙类型、结构、影响因素和残烃能力及影响因素进行了研究。鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7泥页岩发育广泛,总面积可达6.6×104 km2,厚度平均为38.6m。矿物成分以脆性矿物和黏土矿物为主,黏土矿物含量平均为43.9%,以伊蒙混层为主,石英含量为28.8%,长石含量为12.4%,黄铁矿含量为8.3%,碳酸盐矿物含量较少。有机碳含量平均为5.7%,有机质类型以II1型为主,成熟度(RO)分布在0.50%1.17%,平均值为0.87%。整体上研究区泥页岩具备生成油气的物质条件。扫描电镜显示泥页岩有机孔不发育,孔隙主要为长石、黏土矿物粒内孔,含有一定量的粒间孔,局部发育微裂缝。N2吸附-脱附曲线形态指示孔隙形态以平行板状的狭缝型为主。孔径分布在2200nm之间,呈单峰分布,主要集中在4nm附近,总孔体积平均为0.01012cm3/g,比表面积平均为3.6720 m2/g。过渡孔占总孔体积的57.85%,是主要的孔隙类型,其次为微孔,中孔很少,微孔比表面积占总比表面积的76.87%,是比表面积的主要贡献者。总的来看,研究区孔隙不是特别发育。研究区泥页岩孔隙中含有大量残留沥青,通过对比抽提前后孔隙测试值,发现残留沥青会导致泥页岩孔隙测量值明显偏小。抽提后的泥页岩孔隙体积和比表面积主要受无机矿物控制,其中石英、长石对微孔、过渡孔和中孔体积有较明显影响,伊蒙混层主要影响微孔、过渡孔体积。研究区泥页岩处于中成岩A期,由于有机孔不发育,其孔隙演化主要为无机孔隙的演化,孔隙呈现出先减小后增大再减小的演化趋势,影响研究区泥页岩孔隙演化的机制包括生烃作用和成岩作用,中成岩A期生烃作用以有机酸溶蚀作用、生烃增压作用为主,对应的成岩作用以机械压实作用、黏土矿物转化作用为主。结合前人的研究成果,建立了研究区陆相泥页岩全过程的孔隙演化模式,并将其分为四个阶段。研究区泥页岩中残留烃含量较高。有机质、无机矿物、孔隙结构残留液态烃和气态烃的机理不同。有机质对研究区泥页岩残烃能力有显著影响,其对液态烃的影响主要是由于生、排烃作用,对气态烃的影响则主要是由于吸附作用、残留沥青的溶解作用。无机矿物对吸附气态烃影响很小,但由于其对孔隙结构有控制作用,是影响液态烃的重要作用。孔隙结构是影响液态烃的关键因素,但其对吸附气态烃的影响较小。