页岩的岩石类型.pdf
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1、 页岩的岩石类型 从页岩气的名字可以看出,它来自于某一种岩石,但并非所有的岩石都是页岩气的“家”。和人的家庭、村庄、城市分布一样,页岩气也有自己的小家,也会组成规模不同的“家庭”、“村庄”、或者“大城市”,即页岩气藏的大小有异。页岩,页岩气的血脉 页岩,即书页状的岩石,层层分布,易于揭开解读。页岩是一种沉积岩类型,是常见的数百种岩石中的一种,与其它粗颗粒的砾岩、砂岩不同,它的组成颗粒很细,其层面具有光滑的膜感;它的层与层之间很薄,如纸、如板,不像沉积岩中的石灰岩那样厚。而页岩恰恰是页岩气百里挑一,最终选择的住所。页岩有不同的颜色:白的、灰白的、灰绿的、灰褐的、灰黑的、深黑的,这是由构成它的不同
2、物质所决定的。大体可以分为白色的硅质页岩、灰白色的钙质页岩、灰褐色的铁质页岩、灰黑色的炭质页岩、黑色的油母页岩等。炭与油属有机质,钙与铁属无机质。而页岩由有机质、无机质两部分组成,其中有机质含量高的称为富有机质页岩,如:炭质页岩、油母页岩富含有机质等(图 1),它们是页岩气赋存的页岩主要类型。图 1 炭质页岩 地层中的富有机质页岩厚薄不同,页岩气的储量也不同。一般,数米厚的富有机质页岩可能是页岩气聚焦的“村落”;数十米至数百米厚的富有机质页岩是页岩气聚焦的“城市”;而厚的或者巨厚的富有机质页岩分布的区域是千里挑一的,十分难得。有机质,页岩气的母亲 页岩气的主要成分为甲烷,由碳和氢组成,属有机质
3、,是从页岩中的有机质演化而来。页岩中的有机质含量的数量和种类,是页岩气形成的物质基础,也影响页岩内部的空间结构以及气体存在的状态。岩石中有机质的含量,可用总有机碳的含量表示。有机碳的含量通过氧化法测定获得,通过灼烧,有机碳氧化成二氧化碳逸出岩石,测量灼烧前后的质量并求比值,可近似地求取总有机碳的百分含量。页岩中总有机碳含量若高于 0.5%,就属于富有机质页岩了。总有机碳含量平均值在0.5%至 5.0%范围内。岩石中的有机质还有不同的类型,主要分为可溶于有机溶剂的沥青与不溶于有机溶剂的干酪根。干酪根为高分子聚合物,其成分与结构复杂,没有固定的表达式,但主要由 C、H、O 以及次要的 S、N 等元
4、素组成,占总有机质的 80%至 90%,是石油天然气的主要来源。干酪根分成、型,可根据多种指标划分,如根据元素含量的指标,氢原子数/碳原子数大于 1.5 时为型、小于 0.8 时为型、介于等于 1.5 至 0.8 时为型。型干酪根也称腐泥型干酪根,有机质多来源于菌藻植物、浮游生物,生油能力强;型干酪根也称腐殖型干酪根,有机质主要来源于高等植物,生油能力低、生气能力强;型干酪根则介于型与型干酪根之间,也称为混合型干酪根。岩石中的有机质还有不同的成熟度。不成熟的,形成不了石油天然气;成熟过度了,则可能形成石墨甚至钻石等无机物。一般来说,可通过光学、谱学、化学等十多种方法测定获得指标来判别成熟度,如
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