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孔隙结构是制约页岩气赋存与运移的重要因素。页岩致密、低渗,其孔隙度极低。酸液可溶蚀页岩中的部分矿物,使其孔隙增加,促进页岩内部的气体流动。论文利用稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别对页岩试样进行了不同时间的酸化处理,应用扫描电镜(SEM)观测了酸化前后湖南牛蹄塘组页岩试样表面的孔隙。基于MATLAB对页岩酸化前后的电镜扫描结果进行了孔隙度分析,页岩试样孔隙度为10.68%,纯水、稀盐酸、氢氟酸、混合酸分别浸泡24 h后,试样孔隙度分别增加了1.21倍、1.3倍、2.61倍、2.99倍。利用扫描电镜能谱仪测试了酸化前后页岩的元素变化,分析了页岩试样与不同酸液反应的机理和反应程度。结果表明:1 h酸化后,氢氟酸作用后的页岩试样表面残有大量石英和黏土矿物;而混合酸作用后的页岩试样表面虽残有大量石英,但黏土矿物含量明显减小,混合酸液作用下黏土矿物更容易被溶蚀。混合酸溶液酸性最强,24 h酸化后,混合酸与石英和黏土矿物剧烈反应。混合酸作用后页岩的孔隙最为发育,促进了页岩渗透率的增加。 相似文献
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页岩气作为一种高效、清洁能源对我国的能源结构改革具有重要意义。由于页岩具有埋深大、地应力较高、孔隙率低等特点导致页岩气开采效率极低。为了探究氧化作用对牛蹄塘页岩的反应机理及在氧化作用下孔隙结构的变化,及探究合理的试验方案进而提高页岩的渗透率和页岩气的开采效率。本文以湖南牛蹄塘组页岩为研究对象,采用30%的过氧化氢溶液对牛蹄塘组页岩试样进行分级浸泡后采用超景深显微镜观察试样表面孔隙结构变化和裂隙演化规律;采用扫描电镜观测氧化前后页岩自然断面和由于氧化作用导致断裂层理面微观结构的变化;采用压汞实验测定氧化前后试样的孔隙结构和氧化作用对页岩孔隙率的改变。结果表明:1牛蹄塘组页岩在浸泡8 h后开始逐渐反应产生大量气泡并在试样表面产生附着物,试样层理间力学性质随反应进行不断弱化,最终试样沿层理断裂。2通过扫描电镜观察到在原始页岩试样中铁元素以硫铁矿形式大面积附着在黏土表面,氧化后硫铁矿中的硫元素基本被氧元素替换。3通过压汞实验得到氧化360 h后的试样较原始试样的孔隙体积由0.041 mL·g-1提升到0.137 mL·g-1、孔隙率由9.35%提升至25.35%。由此可得,氧化对富有机质页岩的孔隙结构产生显著变化、增强了页岩气在页岩中的运移能力。 相似文献
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