摘要
鄂尔多斯盆地是我国大型的含油气盆地，同时也是经历了多期构造活动叠合而形成的陆相含油气盆地，盆地内自下而上发育多套页岩层系，其中三叠系延长组长7段形成于湖盆鼎盛时期，页岩累计厚度在30～120米，有机质丰度较高，热演化程度适中，具有较好的页岩气资源前景。但是鄂尔多斯盆地及其邻区经历了比较复杂的构造活动，构造作用对页岩物性及吸附性有一定的影响。本文选取鄂尔多斯盆地东南部及邻区汝箕沟地区延长组长7段页岩为研究对象，通过二氧化碳吸附吸附、低温氮气吸附、扫描电镜对汝箕沟地区不同褶皱类型的不同构造部位（褶皱中和面以上）页岩进行孔隙结构表征，同时进行物性测试，还利用等温吸附实验研究了其吸附特征，结合褶皱不同构造部位的应力性质，在此基础上分析了构造作用对页岩物性和页岩气赋存的影响;鄂尔多斯盆地从三叠系以来经历了4期构造抬升，构造抬升作用对页岩吸附性有影响，为了更清晰的研究其耦合效应和影响因素，选取了成熟度不同的页岩进行等温吸附物理模拟实验，研究了构造抬升过程中影响吸附性的主控因素。主要取得了以下认识: (1)长7段页岩矿物成分以石英、长石和粘土矿物为主，粘土矿物中以伊蒙混层为主。脆性矿物含量在45％～75％，平均含量为64％，具有较高的脆性矿物含量，说明该套页岩具有可压裂性。粘土矿物分布在24％～47％，平均含量为34％。 (2)场发射扫描电镜观察发现，长7段页岩孔隙类型可划分为粒间孔、粒内孔、黄铁矿晶间孔、有机质孔、微裂缝，其中有机质孔发育受限。低温氮气吸附实验表明，长7段页岩平均孔径分布在8.812～17.882nm，主体孔隙是中孔，并以平行板状孔为主。比表面在1.166～6.964 m2.g-1，孔体积介于0.0048～0.0242m3.g-1。孔径分布曲线的峰值比较单一，孔径峰值主要分布在3～5 nm。 (3)通过二氧化碳吸附实验，表明向斜轴部的微孔比表面、微孔体积小于其两翼，背斜轴部微孔比表面、微孔体积大于其两翼;低温氮气吸附实验结果表明:背斜轴部的比表面明显大于其两翼，向斜轴部的比表面小于其两翼;从背斜轴部向两翼平均孔径呈增大趋势，而从向斜轴部向两翼平均孔径呈减小趋势。不同构造部位的孔径峰值出现概率并不一样。不同构造部位发育孔隙类型不一样。 (4)背斜轴部的物性明显优于两翼的物性，而向斜轴部的物性明显差于两翼的物性。从背斜轴部向两翼部构造裂缝发育程度变差，相反从向斜轴部向两翼，裂缝发育程度有增强趋势且都处于封闭状态，不同构造部位物性差异与构造裂缝的发育特征相关。水平挤压应力主要体现在对大孔的损失，大孔所占比例从背斜轴部向两翼减少，而从向斜轴部向两翼大孔所占比例呈增加趋势，大孔发育的差异程度也是不同构造部位物性差异原因之一。背斜褶皱上层不同构造部位张应力的补偿程度从轴部向两翼变弱，这种张应力对储层物性具有建设性作用;向斜褶皱上层不同构造部位压应力的破坏程度从轴部向两翼增强，这种压应力对储层物性具有破坏作用。由此造成了所研究背斜轴部的物性好于两翼;向斜构造轴部的物性差于两翼。 (5)向斜构造中轴部吸附能力小于其两翼，背斜构造中轴部吸附能力大于其两翼。仅仅考虑褶皱构造的构造作用下，把本次褶皱构造控制页岩气赋存的类型分为以下两种:向斜上层富集型和背斜上层逸散型。 (6)在构造抬升过程中，当压力梯度一定时，随着地温梯度的增加，吸附量有增加的趋势，说明温度对吸附起了主控因素;当地温梯度一定的情况下，随着压力梯度的增加，页岩吸附量先降低再增加。在一定范围内的抬升，吸附量会增加;如抬升幅度过大，则页岩吸附量会出现降低。页岩储层在抬升过程中伴随产生的裂缝在一定上覆地层压力下仍然具有封闭性，因此在抬升过程中产生的裂缝并不容易使得页岩气通过裂缝散失。在不考虑其他引发欠饱和状态条件下，构造抬升作用很难使得7段页岩储层出现含气欠饱和状态。
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