煤炭学报

作者：陈天宇, 赖冠明, 程振宇, 孙琪, 刘森,

关键词：龙马溪组页岩, 酸化, 微观结构, 矿物成分, 孔径,

富有机质页岩致密、低渗，孔径多为纳米级，增产措施是页岩气商业化生产所必须的手段。四川龙马溪组页岩富含碳酸盐矿物及黏土矿物，酸化处理可以溶蚀页岩的矿物成分，改善页岩致密的孔隙结构，最终达到提高产量的目的。以四川龙马溪组页岩为研究对象，对所选页岩进行了两种酸化处理:在30 ℃的恒温条件下，浸泡质量分数10%HCl和3%HF的混合酸及先浸泡质量分数10%HCl再浸泡质量分数3%HF的顺序酸，酸浸泡时长最长为24 h。利用超景深光学显微镜研究了页岩酸化前后细观结构的演化特征，利用扫描电子显微镜研究了酸化对页岩微观结构的影响;基于EDS能谱仪的元素分布结果分析了页岩酸化前后矿物组分的变化特征;通过压汞测试研究了酸化前后页岩孔径的分布特征及孔隙直径、体积和比表面积的变化特点。结果表明:① 酸液可以溶解页岩中的矿物，在矿物被溶解的位置产生孔隙，但混合酸浸泡会产生大量白色沉淀堵塞酸蚀产生的孔隙，沉淀以Ca2+,Al3+的化合物为主，顺序酸化几乎无沉淀生成;② 酸化改变了页岩原有的致密结构，酸化后0.050~6 μm及25~575 μm的孔隙显著发育，酸化使得页岩的累积孔隙体积提高2个数量级;③ 未经处理页岩试样的孔隙体积为0.0069 mL/g，经混合酸和顺序酸处理24 h后分别增至0.14,0.17 mL/g，顺序酸的酸蚀作用可以在页岩内产生更多的孔隙。

来源：2019年第11期

《煤炭学报》期刊编辑部

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