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摘要：本文重点以鄂尔多斯盆地三叠系延长7段低成熟度泥页岩作为具体的研究对象，重点以温压模拟和纳米CT三维表征技术来展开分析和研究，针对泥页岩孔隙的具体演化特征展开了全面的分析和研究，并且有效探讨了内部主要的控制因素。
关键词：湖相泥页岩;孔隙演化;黏土矿物;纳米 CT;鄂尔多斯盆地;长 7 段
针对鄂尔多斯盆地长7湖泥页岩裂缝的具体演化特点的分析和研究，通过实验分析结果可以看出，随着泥页岩孔隙的成熟度不断上涨，长7段富有机质的泥页岩纳米孔隙大小上不断上涨，机于纳米CT三维模型的计算模式，从中可以得出泥页岩孔隙度，由原本的0.65%慢慢上涨到了2.06%，增大的比例超过了300%，同时在整个孔隙的演化过程上表现出了3段式的上涨特点，从没有成熟到低成熟的发展阶段内部经历了有机质的生烃作用，并且在外部环境压实的作用条件下，泥页岩的孔隙程度会逐渐降低，从低成熟度到高成熟度的计算当中，内部的有机质会大量的链接成为相应的生烃物质，粘土的矿物质会出现比较激烈的转化作用孔隙度会有着明显的提升。
1.鄂尔多斯盆地长7湖相泥页岩孔隙演化实验分析
在最近几年的发展过程中，随着页岩油气的勘测程度不断上升，泥页岩已经从传统的 “源盖系统”慢慢发展成为 “源储盖”系统，泥页岩储集空间的大小受到了相关研究人员的广泛关注，并且也成为了重要的研究热点。针对泥页岩的储集空间静态表征特性，国内外相关研究人员展开了大量的实验和分析，并且在针对具体的孔隙大小以及空间的分布方面，取得了相应的实验工作成果，但是针对泥页岩孔隙的演化，报道相对较少和常规的砂岩储集层相比，泥页岩孔隙的演化主要是受到了环境因素的影响作用，在岩层的孔隙演化过程当中，会受到生烃和成熟的岩石双重控制作用。
当前阶段关于泥页岩孔隙演化工作的具体方式涵盖了两种类型，首先是直接观察法有效的运用高分辨率设备，比如发射扫描电镜分析不同成熟度的泥页岩样品，对泥页岩孔隙的发育程度进行有效的对比分析，通过该方式的主要优势在于整个实验过程相对比较直观，同时也比较清晰，但是忽略了样品非均质性所带来的虚性差异，在实验过程当中相关工作人员关注点多为有机质孔隙而忽略了无机质孔隙，因此这一实验结果不能完全代表泥页岩整体孔隙的演变特点，同时国内外不同的研究学者在实验完成之后所得到的结果差异相对较大，并且大部分的研究学者提出，随着泥页岩空袭内部的有机质演化程度不断上涨，有机质孔的上涨量也会有着明显的提升。根据马塞洛斯页岩作为主要的研究对象，从中发现了孔隙值的增大会带动有机质孔隙的增大，并且在整个比例方面会有着明显的降低，有机质孔隙的大小和数量并没有出现明显的提升，通过物理模拟的方式可以有效选择出低成熟度的样品，设置出相应的温度序列，通过加温诱发生烃的方式，有效的运用气体吸附来进行定量分析，可以对不同发育阶段的泥页岩孔隙的演变过程来进行分析和观察，通过这种方式在很大程度上降低了实验样品的非均质性对整个实验结果的不良影响，同时在实验过程当中的对比性相对较強，可以充分展示出泥页岩孔隙的整个演变过程的特点。
这一方式的主要缺陷在于直观的表现力相对较差，无法清晰地观察到同一区域范围内矿物质的孔隙演变特点，同时也无法对有机质孔以及无机质孔的演变差异性来进行分析。以鄂尔多斯盆地有机质的低成熟度，泥页岩作为重点的研究对象，运用高温高压的外部物理环境来进行模拟实验，针对同一个样品进行纳米CT重构以及扫描电镜二维表征实验分析和研究，在同一个区域范围内对泥页岩孔隙的结构随着温度变化的特点来进行分析，并且有效结合实验图像气体吸附程度以及X射线的衍射效果等相关数据进行定量分析，从中有效得出了不同演化阶段泥页岩孔隙的具体演化特点，并且明确了不同种类型的矿物质对泥页岩孔隙演化工作所产生的不良影响。
2.泥页岩孔隙演化特征与实验
在实验过程当中，通过纳米CT设备、立体显微镜等相关设备来进行操作，同时使用了X射线光学显微镜成像技术来进行观察，在整个泥页岩孔隙的演变特性的观察效果上，所表现出的优势非常明显。在实际的实验过程当中可以达到无损探测，并且对泥页岩微观结构有着更加深层次的观察和了解，在光学测定原理上先是内部的X射线经过光学透镜，直接在泥页岩样品当中来进行检测，然后通过物镜波在放大成相应的收集图像，镜片经过对焦之后可以得到清晰度更高的相位图像，通过纳米CT有效的运用透镜聚光，可以保证整个图像的分辨率更高成像更加清晰，最大的分辨率可以达到50纳米。为了有效描述泥页岩孔隙的具体发展特性，在研究过程当中，通过纳米扫描参数设置出了相应的温度测试方式，通过单张图片曝光的时间控制在120秒，采集图像设置为1600张，单次累计扫描时间大约为50小时。
2.1孔隙演化控制因素探讨
泥页岩缝隙的演化过程受到了矿物质的构成，有机质含量以及外部温度以及压力等多方面因素的干扰，由于在不同的环境因素影响下，泥页岩裂缝在实际的研究工作当中所发挥出的作用也有所差异。依照研究和分析，在最开始的研究阶段当中，泥页岩孔隙度的大小受到了沉积颗粒的大小以及数量的影响，随后在沉积压实和胶结作用下，直接造成了内部孔隙度的降低，有机质的生烃在溶蚀作用下增加了页岩的孔隙程度，同时提出了压实作用会造成孔隙内部的损失率达到83%～88%，埋设深度超过了2.5千米，泥页岩孔隙度小于10%。在生烃的作用条件下后续的溶蚀作用会更加明显，会慢慢形成全新的孔隙。温度对孔隙的演化过程受到基础矿物质的影响，有效提出了泥页岩孔隙在演化工作当中受到三种因素的影响，及生烃机械压实作用以及化学压实作用等，有效对比了泥页岩演化特征，从中发现了不同程度的孔隙发育程度和TOC值之间有着明显的关联，并且多数的数学研究人员证明，很多的成熟样品当中比表面积会随着TOC值的上升而已上升，并且在泥页岩低成熟度样品当中的比表面积和TOC的关系值并不是非常明显，由此可以看出有机质生烃的作用和泥页岩成熟孔隙演化存在着一定的关联。 2.2有机质生烃演化
鄂尔多斯盆地长期泥页岩样品在整体的发育形态上分为两种，第一种属于一种不规则的有机质发展形态内部存在较多的细微裂缝;第二种为块状有机物质内部存在发育不完全裂缝，这两种形态的有机质在整体的演化形式上基本相同，并且随着模拟温度的不断上升，有机质裂解生烃内部会形成相应的有机质孔，最后有机制会慢慢消失演变成为更大的孔隙，但是在二者的演变过程当中所表现出的差异性也尤为明显，在第一种发育条件下内部的细微裂缝当中含有大量的有机物质，在孔隙的演化过程当中存在双向性，首先是沿着原有的微裂缝向有机质的内部环境进行扩展，其次是在有机质和矿物质基质之间形成了相应的微裂缝，两种基质的整体出现明显的收缩状况，同时有机质孔主要是在有机质和矿物质基质之间形成。随着泥页岩孔隙的演化程度不断上涨，有机制的链接程度会逐渐上升，在后期的矿物残留当中扫描显微镜，可以有效扫描到有机质残留部分，这也是后续孔隙当中矿物质量上涨的一个重要原因，随着热氧化程度的不断提升，泥页岩内部的有机质孔隙在整个发生规律上会存在一定的变化，基本上会从蜂窝状慢慢转化成为方块状，然后在孔隙当中互相连接，形成更大的孔隙，最后完成整个有机质的全部链接，进而形成了一个全新的孔隙蜂窝状有机质，这和之前人们所研究的页岩有机质形态保持一致，因此可以进一步证明该实验的模拟结果具有较高的科学性，蜂窝状有机质大量发育所对应的环境温度大约在350℃左右，此时在静置体的反射率上大约为1.2%～1.5%之间，在此期间范围内会存在大量的有机质链裂解，和之前人们的实验分析结果保持相同，以此可以有效得出泥页岩孔隙的具体演化特性以及相关的发展规律。
3.结束语：
在进入到高成熟阶段当中，有机质的生烃能力和粘土的矿物质之间的转化作用会明显减弱，并且孔隙系统当中基本保持一种相对稳定的工作状态，在充分明确了不同成分对泥页岩孔隙的演变所产生的巨大差异，富有机质的演化所产生的作用力最为明显，粘土矿物质产生的转化作用力次之，脆性矿物质的转换重力最小，通过实验分析三者之间的比例大小大约为6：3：1，相关研究人員有效推测泥页岩物质内部的反射率超过1.2%的情况下，有机质的孔隙率开始大量发育。
参考文献：
[1]高辉，何梦卿，赵鹏云.鄂尔多斯盆地长7页岩油与北美地区典型页岩油地质特征对比[J].石油实验地质，2018，40（02）：133-140.
[2]李向军，罗静兰，.鄂尔多斯盆地长7段泥页岩系孔隙特征及其演化规律[J].地质科技情报，2017，36（04）：19-28.
[3]李成成，周世新，.鄂尔多斯盆地南部延长组泥页岩孔隙特征及其控制因素[J].沉积学报，2017，35（02）：315-329.
[4]耳闯，赵靖舟，.鄂尔多斯盆地三叠系延长组富有机质页岩孔隙特征及发育机制[J].天然气地球科学，2016，27（07）：1202-1214.
[5]杨华，牛小兵，.鄂尔多斯盆地三叠系长7段页岩油勘探潜力[J].石油勘探与开发，2016，43（04）：511-520.
关键词：湖相泥页岩;孔隙演化;黏土矿物;纳米 CT;鄂尔多斯盆地;长 7 段
针对鄂尔多斯盆地长7湖泥页岩裂缝的具体演化特点的分析和研究，通过实验分析结果可以看出，随着泥页岩孔隙的成熟度不断上涨，长7段富有机质的泥页岩纳米孔隙大小上不断上涨，机于纳米CT三维模型的计算模式，从中可以得出泥页岩孔隙度，由原本的0.65%慢慢上涨到了2.06%，增大的比例超过了300%，同时在整个孔隙的演化过程上表现出了3段式的上涨特点，从没有成熟到低成熟的发展阶段内部经历了有机质的生烃作用，并且在外部环境压实的作用条件下，泥页岩的孔隙程度会逐渐降低，从低成熟度到高成熟度的计算当中，内部的有机质会大量的链接成为相应的生烃物质，粘土的矿物质会出现比较激烈的转化作用孔隙度会有着明显的提升。
1.鄂尔多斯盆地长7湖相泥页岩孔隙演化实验分析
在最近几年的发展过程中，随着页岩油气的勘测程度不断上升，泥页岩已经从传统的 “源盖系统”慢慢发展成为 “源储盖”系统，泥页岩储集空间的大小受到了相关研究人员的广泛关注，并且也成为了重要的研究热点。针对泥页岩的储集空间静态表征特性，国内外相关研究人员展开了大量的实验和分析，并且在针对具体的孔隙大小以及空间的分布方面，取得了相应的实验工作成果，但是针对泥页岩孔隙的演化，报道相对较少和常规的砂岩储集层相比，泥页岩孔隙的演化主要是受到了环境因素的影响作用，在岩层的孔隙演化过程当中，会受到生烃和成熟的岩石双重控制作用。
当前阶段关于泥页岩孔隙演化工作的具体方式涵盖了两种类型，首先是直接观察法有效的运用高分辨率设备，比如发射扫描电镜分析不同成熟度的泥页岩样品，对泥页岩孔隙的发育程度进行有效的对比分析，通过该方式的主要优势在于整个实验过程相对比较直观，同时也比较清晰，但是忽略了样品非均质性所带来的虚性差异，在实验过程当中相关工作人员关注点多为有机质孔隙而忽略了无机质孔隙，因此这一实验结果不能完全代表泥页岩整体孔隙的演变特点，同时国内外不同的研究学者在实验完成之后所得到的结果差异相对较大，并且大部分的研究学者提出，随着泥页岩空袭内部的有机质演化程度不断上涨，有机质孔的上涨量也会有着明显的提升。根据马塞洛斯页岩作为主要的研究对象，从中发现了孔隙值的增大会带动有机质孔隙的增大，并且在整个比例方面会有着明显的降低，有机质孔隙的大小和数量并没有出现明显的提升，通过物理模拟的方式可以有效选择出低成熟度的样品，设置出相应的温度序列，通过加温诱发生烃的方式，有效的运用气体吸附来进行定量分析，可以对不同发育阶段的泥页岩孔隙的演变过程来进行分析和观察，通过这种方式在很大程度上降低了实验样品的非均质性对整个实验结果的不良影响，同时在实验过程当中的对比性相对较強，可以充分展示出泥页岩孔隙的整个演变过程的特点。
这一方式的主要缺陷在于直观的表现力相对较差，无法清晰地观察到同一区域范围内矿物质的孔隙演变特点，同时也无法对有机质孔以及无机质孔的演变差异性来进行分析。以鄂尔多斯盆地有机质的低成熟度，泥页岩作为重点的研究对象，运用高温高压的外部物理环境来进行模拟实验，针对同一个样品进行纳米CT重构以及扫描电镜二维表征实验分析和研究，在同一个区域范围内对泥页岩孔隙的结构随着温度变化的特点来进行分析，并且有效结合实验图像气体吸附程度以及X射线的衍射效果等相关数据进行定量分析，从中有效得出了不同演化阶段泥页岩孔隙的具体演化特点，并且明确了不同种类型的矿物质对泥页岩孔隙演化工作所产生的不良影响。
2.泥页岩孔隙演化特征与实验
在实验过程当中，通过纳米CT设备、立体显微镜等相关设备来进行操作，同时使用了X射线光学显微镜成像技术来进行观察，在整个泥页岩孔隙的演变特性的观察效果上，所表现出的优势非常明显。在实际的实验过程当中可以达到无损探测，并且对泥页岩微观结构有着更加深层次的观察和了解，在光学测定原理上先是内部的X射线经过光学透镜，直接在泥页岩样品当中来进行检测，然后通过物镜波在放大成相应的收集图像，镜片经过对焦之后可以得到清晰度更高的相位图像，通过纳米CT有效的运用透镜聚光，可以保证整个图像的分辨率更高成像更加清晰，最大的分辨率可以达到50纳米。为了有效描述泥页岩孔隙的具体发展特性，在研究过程当中，通过纳米扫描参数设置出了相应的温度测试方式，通过单张图片曝光的时间控制在120秒，采集图像设置为1600张，单次累计扫描时间大约为50小时。
2.1孔隙演化控制因素探讨
泥页岩缝隙的演化过程受到了矿物质的构成，有机质含量以及外部温度以及压力等多方面因素的干扰，由于在不同的环境因素影响下，泥页岩裂缝在实际的研究工作当中所发挥出的作用也有所差异。依照研究和分析，在最开始的研究阶段当中，泥页岩孔隙度的大小受到了沉积颗粒的大小以及数量的影响，随后在沉积压实和胶结作用下，直接造成了内部孔隙度的降低，有机质的生烃在溶蚀作用下增加了页岩的孔隙程度，同时提出了压实作用会造成孔隙内部的损失率达到83%～88%，埋设深度超过了2.5千米，泥页岩孔隙度小于10%。在生烃的作用条件下后续的溶蚀作用会更加明显，会慢慢形成全新的孔隙。温度对孔隙的演化过程受到基础矿物质的影响，有效提出了泥页岩孔隙在演化工作当中受到三种因素的影响，及生烃机械压实作用以及化学压实作用等，有效对比了泥页岩演化特征，从中发现了不同程度的孔隙发育程度和TOC值之间有着明显的关联，并且多数的数学研究人员证明，很多的成熟样品当中比表面积会随着TOC值的上升而已上升，并且在泥页岩低成熟度样品当中的比表面积和TOC的关系值并不是非常明显，由此可以看出有机质生烃的作用和泥页岩成熟孔隙演化存在着一定的关联。 2.2有机质生烃演化
鄂尔多斯盆地长期泥页岩样品在整体的发育形态上分为两种，第一种属于一种不规则的有机质发展形态内部存在较多的细微裂缝;第二种为块状有机物质内部存在发育不完全裂缝，这两种形态的有机质在整体的演化形式上基本相同，并且随着模拟温度的不断上升，有机质裂解生烃内部会形成相应的有机质孔，最后有机制会慢慢消失演变成为更大的孔隙，但是在二者的演变过程当中所表现出的差异性也尤为明显，在第一种发育条件下内部的细微裂缝当中含有大量的有机物质，在孔隙的演化过程当中存在双向性，首先是沿着原有的微裂缝向有机质的内部环境进行扩展，其次是在有机质和矿物质基质之间形成了相应的微裂缝，两种基质的整体出现明显的收缩状况，同时有机质孔主要是在有机质和矿物质基质之间形成。随着泥页岩孔隙的演化程度不断上涨，有机制的链接程度会逐渐上升，在后期的矿物残留当中扫描显微镜，可以有效扫描到有机质残留部分，这也是后续孔隙当中矿物质量上涨的一个重要原因，随着热氧化程度的不断提升，泥页岩内部的有机质孔隙在整个发生规律上会存在一定的变化，基本上会从蜂窝状慢慢转化成为方块状，然后在孔隙当中互相连接，形成更大的孔隙，最后完成整个有机质的全部链接，进而形成了一个全新的孔隙蜂窝状有机质，这和之前人们所研究的页岩有机质形态保持一致，因此可以进一步证明该实验的模拟结果具有较高的科学性，蜂窝状有机质大量发育所对应的环境温度大约在350℃左右，此时在静置体的反射率上大约为1.2%～1.5%之间，在此期间范围内会存在大量的有机质链裂解，和之前人们的实验分析结果保持相同，以此可以有效得出泥页岩孔隙的具体演化特性以及相关的发展规律。
3.结束语：
在进入到高成熟阶段当中，有机质的生烃能力和粘土的矿物质之间的转化作用会明显减弱，并且孔隙系统当中基本保持一种相对稳定的工作状态，在充分明确了不同成分对泥页岩孔隙的演变所产生的巨大差异，富有机质的演化所产生的作用力最为明显，粘土矿物质产生的转化作用力次之，脆性矿物质的转换重力最小，通过实验分析三者之间的比例大小大约为6：3：1，相关研究人員有效推测泥页岩物质内部的反射率超过1.2%的情况下，有机质的孔隙率开始大量发育。
参考文献：
[1]高辉，何梦卿，赵鹏云.鄂尔多斯盆地长7页岩油与北美地区典型页岩油地质特征对比[J].石油实验地质，2018，40（02）：133-140.
[2]李向军，罗静兰，.鄂尔多斯盆地长7段泥页岩系孔隙特征及其演化规律[J].地质科技情报，2017，36（04）：19-28.
[3]李成成，周世新，.鄂尔多斯盆地南部延长组泥页岩孔隙特征及其控制因素[J].沉积学报，2017，35（02）：315-329.
[4]耳闯，赵靖舟，.鄂尔多斯盆地三叠系延长组富有机质页岩孔隙特征及发育机制[J].天然气地球科学，2016，27（07）：1202-1214.
[5]杨华，牛小兵，.鄂尔多斯盆地三叠系长7段页岩油勘探潜力[J].石油勘探与开发，2016，43（04）：511-520.