论文标题：Comparative experimental investigation on pore structure and fractal characteristic of marine and continental shales

期刊：Frontiers of Earth Science

作者：Xuanzhe XIA, Yuxuan XIA, Han WANG, Mingjing LU, Shangwen ZHOU, Jianchao CAI

发表时间：30 May 2025

DOI：10.1007/s11707-025-1155-0

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原文标题

Comparative experimental investigation on pore structure and fractal characteristic of marine and continental shales

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作者

Xuanzhe XIA, Yuxuan XIA, Han WANG, Mingjing LU, Shangwen ZHOU, Jianchao CAI

文章概览

厘清低孔隙度、低渗透率和强非均质性的页岩储层的孔隙结构特征，是实现页岩油气高效开发的关键前提。分形理论特别适用于表征页岩复杂的孔隙结构。本文通过低温氮气吸附、核磁共振和扫描电子显微镜等方法对比研究了龙马溪组海相页岩与沙河街组陆相页岩的孔隙结构特征。采用不同的分形标度律模型，基于低温氮气吸附数据和扫描电镜图像确定页岩的分形维数和缺项。此外，还通过X射线衍射分析页岩样品的矿物组成，以揭示矿物含量对分形维数的影响机制。最后，探讨了总有机碳（TOC）含量与页岩微观结构间的关系。研究结果表明，海相页岩的孔径小于陆相页岩；同时，海相页岩的分形维数大于陆相页岩，表明海相页岩具有更复杂的孔隙结构。石英和粘土矿物含量的增加会使孔隙结构复杂度提高，进而导致分形维数的升高。海相页岩中伊蒙混层与分形维数呈现出显著的正相关关系，而在陆相页岩中，这种相关性则不明显。陆相页岩中有机质内发育的微裂缝会导致孔隙表面分形维数的降低。这些结果有助于从分形理论的角度揭示不同岩相页岩孔隙结构特征的差异及其潜在影响因素，为页岩油气资源的勘探提供理论基础。

基于分形理论的页岩孔隙结构表征流程

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