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頁巖儲層結構面及地應力 版權信息
- ISBN：9787030698605
- 條形碼：9787030698605 ; 978-7-03-069860-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
頁巖儲層結構面及地應力 內容簡介
本書從頁巖儲層結構面及地應力的**研究成果入手，著重介紹了我國頁巖儲層孔隙結構、節理、裂縫的發育特征及地應力場擾動，全面總結了頁巖儲層結構面的識別與描述方法、宏微觀多尺度結構系統表征方法、地應力場測試方法與建模、壓裂力學機理及儲層地應力擾動規律等。全書共9章，分別為緒論、頁巖儲層巖石物理特征、頁巖儲層結構面發育特征、頁巖儲層結構面表征方法、頁巖儲層裂縫系統連通性描述與評價方法、地應力及測試方法、地應力場區域建模、頁巖儲層水力壓裂力學機理、頁巖儲層地應力場擾動規律，分章節系統論述了頁巖儲層多尺度結構面發育特征和表征方法、地應力和測試方法，以及壓裂裂縫擾動下地應力演化規律。
頁巖儲層結構面及地應力 目錄
目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 頁巖氣開發現狀 1
1.2 頁巖儲層結構特征 1
1.2.1 頁巖微觀孔隙結構研究現狀 1
1.2.2 頁巖多尺度裂縫研究現狀 4
1.3 頁巖儲層結構面發育特征表征方法 7
1.4 頁巖儲層地應力測試及建模方法 8
1.5 頁巖儲層水力壓裂力學機理 9
1.6 頁巖儲層水力壓裂對地應力的擾動規律 10
第2章 頁巖儲層巖石物理特征 12
2.1 頁巖儲層巖石特征測試 12
2.2 頁巖礦物含量測試分析 13
2.2.1 全巖礦物含量測試數據 13
2.2.2 頁巖礦物含量分布 16
2.2.3 黏土礦物組成 17
2.2.4 碳酸鹽巖的礦物組成 19
2.2.5 頁巖礦物脆性指數 19
2.3 TOC含量測試分析 20
2.3.1 TOC含量測試數據 20
2.3.2 TOC含量分布 21
2.3.3 TOC含量與礦物含量的關系 21
2.4 頁巖巖石力學特性測試分析 22
2.4.1 頁巖巖石力學參數測試 23
2.4.2 巖石力學性質與脆性指數的關系 23
2.5 頁巖孔滲性測試分析 24
2.5.1 孔隙度測試分析 24
2.5.2 滲透率測試分析 27
第3章 頁巖儲層結構面發育特征 29
3.1 頁巖微觀結構特征 29
3.1.1 頁巖孔隙結構發育特征 29
3.1.2 頁巖微裂縫發育特征 33
3.2 頁巖宏觀結構特征 35
3.2.1 頁巖宏觀裂縫分類 35
3.2.2 頁巖露頭裂縫發育特征 40
3.2.3 頁巖巖心裂縫發育特征 47
第4章 頁巖儲層結構面表征方法 55
4.1 頁巖微觀孔隙結構表征方法 55
4.1.1 基于流體注入實驗的頁巖孔隙結構表征方法 55
4.1.2 基于SEM圖像觀測的頁巖孔隙結構表征方法 67
4.2 頁巖微裂縫表征方法 74
4.2.1 頁巖微裂縫定量化表征指標 74
4.2.2 頁巖微裂縫發育影響因素分析 75
4.2.3 頁巖微裂縫發育程度預測方法 77
4.2.4 頁巖微裂縫發育程度預測 78
4.2.5 微裂縫對頁巖儲層孔滲性的影響 80
4.3 頁巖宏觀裂縫網絡表征方法 81
4.3.1 裂縫網絡表征參數體系模型 81
4.3.2 體系參數計算模型 82
4.3.3 體系參數計算模型驗證 89
4.3.4 應用實例 92
第5章 頁巖儲層裂縫系統連通性描述與評價方法 95
5.1 基于拓撲結構的巖石裂縫網絡連通性表征方法 95
5.1.1 裂縫網絡拓撲結構的重要性 95
5.1.2 頁巖裂縫網絡分形模型 96
5.1.3 頁巖裂縫網絡節點模型 98
5.1.4 頁巖裂縫網絡數值模型 101
5.1.5 頁巖裂縫網絡連通性影響因素定性分析 102
5.2 頁巖裂縫網絡連通性與滲透性影響因素數值模擬研究 110
5.2.1 頁巖裂縫網絡模型建立 110
5.2.2 頁巖裂縫網絡連通性影響因素定量分析 112
5.2.3 頁巖裂縫網絡滲透性影響因素分析 116
5.2.4 頁巖裂縫網絡連通性與滲透性的預測與驗證 119
5.3 基于巖心裂縫連通性的頁巖儲層裂縫網絡評價方法 121
5.3.1 頁巖裂縫網絡分類 121
5.3.2 連通簇的度量 121
5.3.3 基于巖心裂縫信息的巖體裂縫網絡連通指數估算模型 123
5.3.4 巖體裂縫連通性影響因素分析 129
5.3.5 表征實例 131
第6章 地應力及測試方法 133
6.1 地應力的主要成因 133
6.2 原地應力應力狀態及應力張量 134
6.2.1 原地應力的基本構成 134
6.2.2 地下巖石某點的應力狀態和應力張量 136
6.3 地應力巖心測量方法 138
6.3.1 巖心定向技術 138
6.3.2 聲發射實驗 139
6.3.3 差應變分析實驗 141
6.4 地應力礦場水力壓裂試驗方法 144
6.4.1 基本的假設條件 144
6.4.2 水力壓裂試驗曲線中的有關概念 145
6.4.3 水力壓裂試驗原理 145
6.5 地應力模式 148
6.5.1 地應力計算模式 148
6.5.2 地應力計算模式中參數的確定 152
第7章 地應力場區域建模 155
7.1 地應力反演力學-數學模型 155
7.1.1 應力場-滲流場耦合模型 155
7.1.2 地應力反演三維約束模型 161
7.2 地應力場反演數值模擬方法 161
7.2.1 地應力場模擬方法 161
7.2.2 有限元法基本原理 162
7.2.3 初始地應力場回歸分析過程 163
第8章 頁巖儲層水力壓裂力學機理 164
8.1 裂紋近場力學機理 164
8.1.1 應力場的復變函數研究方法 164
8.1.2 應力強度因子的復函數解法 171
8.1.3 裂紋擴展判據 173
8.2 天然裂縫與人工裂縫相互作用機理研究 176
8.2.1 天然裂縫對裂縫起裂方式的影響 176
8.2.2 天然裂縫對人工裂縫延伸趨勢的影響 180
8.2.3 天然裂縫對人工裂縫幾何形態的影響 188
8.3 頁巖氣藏水平井多級壓裂裂縫擴展模型研究 194
8.3.1 水力壓裂裂縫擴展模型 194
8.3.2 多級壓裂儲層體積改造程度的預測 197
8.3.3 模型的影響因素分析 198
8.3.4 現場應用實例分析 200
第9章 頁巖儲層地應力場擾動規律 202
9.1 誘導應力計算模型 202
9.1.1 井筒誘導應力 202
9.1.2 壓裂裂縫誘導應力 203
9.1.3 復合應力場 204
9.2 水平井壓裂裂縫誘導應力主控因素和影響規律 205
9.2.1 單條裂縫誘導應力場 205
9.2.2 裂縫凈壓力對局部應力場的影響 206
9.2.3 裂縫維度參數對局部應力場的影響 209
9.3 天然裂縫與人工裂縫的協同擾動研究 216
9.3.1 天然裂縫的隨機數學描述 216
9.3.2 天然裂縫的隨機數值模擬 218
9.3.3 隨機天然裂縫對應力場的擾動影響 221
9.3.4 天然裂縫與人工裂縫的協同擾動規律 225
參考文獻 228
叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 頁巖氣開發現狀 1
1.2 頁巖儲層結構特征 1
1.2.1 頁巖微觀孔隙結構研究現狀 1
1.2.2 頁巖多尺度裂縫研究現狀 4
1.3 頁巖儲層結構面發育特征表征方法 7
1.4 頁巖儲層地應力測試及建模方法 8
1.5 頁巖儲層水力壓裂力學機理 9
1.6 頁巖儲層水力壓裂對地應力的擾動規律 10
第2章 頁巖儲層巖石物理特征 12
2.1 頁巖儲層巖石特征測試 12
2.2 頁巖礦物含量測試分析 13
2.2.1 全巖礦物含量測試數據 13
2.2.2 頁巖礦物含量分布 16
2.2.3 黏土礦物組成 17
2.2.4 碳酸鹽巖的礦物組成 19
2.2.5 頁巖礦物脆性指數 19
2.3 TOC含量測試分析 20
2.3.1 TOC含量測試數據 20
2.3.2 TOC含量分布 21
2.3.3 TOC含量與礦物含量的關系 21
2.4 頁巖巖石力學特性測試分析 22
2.4.1 頁巖巖石力學參數測試 23
2.4.2 巖石力學性質與脆性指數的關系 23
2.5 頁巖孔滲性測試分析 24
2.5.1 孔隙度測試分析 24
2.5.2 滲透率測試分析 27
第3章 頁巖儲層結構面發育特征 29
3.1 頁巖微觀結構特征 29
3.1.1 頁巖孔隙結構發育特征 29
3.1.2 頁巖微裂縫發育特征 33
3.2 頁巖宏觀結構特征 35
3.2.1 頁巖宏觀裂縫分類 35
3.2.2 頁巖露頭裂縫發育特征 40
3.2.3 頁巖巖心裂縫發育特征 47
第4章 頁巖儲層結構面表征方法 55
4.1 頁巖微觀孔隙結構表征方法 55
4.1.1 基于流體注入實驗的頁巖孔隙結構表征方法 55
4.1.2 基于SEM圖像觀測的頁巖孔隙結構表征方法 67
4.2 頁巖微裂縫表征方法 74
4.2.1 頁巖微裂縫定量化表征指標 74
4.2.2 頁巖微裂縫發育影響因素分析 75
4.2.3 頁巖微裂縫發育程度預測方法 77
4.2.4 頁巖微裂縫發育程度預測 78
4.2.5 微裂縫對頁巖儲層孔滲性的影響 80
4.3 頁巖宏觀裂縫網絡表征方法 81
4.3.1 裂縫網絡表征參數體系模型 81
4.3.2 體系參數計算模型 82
4.3.3 體系參數計算模型驗證 89
4.3.4 應用實例 92
第5章 頁巖儲層裂縫系統連通性描述與評價方法 95
5.1 基于拓撲結構的巖石裂縫網絡連通性表征方法 95
5.1.1 裂縫網絡拓撲結構的重要性 95
5.1.2 頁巖裂縫網絡分形模型 96
5.1.3 頁巖裂縫網絡節點模型 98
5.1.4 頁巖裂縫網絡數值模型 101
5.1.5 頁巖裂縫網絡連通性影響因素定性分析 102
5.2 頁巖裂縫網絡連通性與滲透性影響因素數值模擬研究 110
5.2.1 頁巖裂縫網絡模型建立 110
5.2.2 頁巖裂縫網絡連通性影響因素定量分析 112
5.2.3 頁巖裂縫網絡滲透性影響因素分析 116
5.2.4 頁巖裂縫網絡連通性與滲透性的預測與驗證 119
5.3 基于巖心裂縫連通性的頁巖儲層裂縫網絡評價方法 121
5.3.1 頁巖裂縫網絡分類 121
5.3.2 連通簇的度量 121
5.3.3 基于巖心裂縫信息的巖體裂縫網絡連通指數估算模型 123
5.3.4 巖體裂縫連通性影響因素分析 129
5.3.5 表征實例 131
第6章 地應力及測試方法 133
6.1 地應力的主要成因 133
6.2 原地應力應力狀態及應力張量 134
6.2.1 原地應力的基本構成 134
6.2.2 地下巖石某點的應力狀態和應力張量 136
6.3 地應力巖心測量方法 138
6.3.1 巖心定向技術 138
6.3.2 聲發射實驗 139
6.3.3 差應變分析實驗 141
6.4 地應力礦場水力壓裂試驗方法 144
6.4.1 基本的假設條件 144
6.4.2 水力壓裂試驗曲線中的有關概念 145
6.4.3 水力壓裂試驗原理 145
6.5 地應力模式 148
6.5.1 地應力計算模式 148
6.5.2 地應力計算模式中參數的確定 152
第7章 地應力場區域建模 155
7.1 地應力反演力學-數學模型 155
7.1.1 應力場-滲流場耦合模型 155
7.1.2 地應力反演三維約束模型 161
7.2 地應力場反演數值模擬方法 161
7.2.1 地應力場模擬方法 161
7.2.2 有限元法基本原理 162
7.2.3 初始地應力場回歸分析過程 163
第8章 頁巖儲層水力壓裂力學機理 164
8.1 裂紋近場力學機理 164
8.1.1 應力場的復變函數研究方法 164
8.1.2 應力強度因子的復函數解法 171
8.1.3 裂紋擴展判據 173
8.2 天然裂縫與人工裂縫相互作用機理研究 176
8.2.1 天然裂縫對裂縫起裂方式的影響 176
8.2.2 天然裂縫對人工裂縫延伸趨勢的影響 180
8.2.3 天然裂縫對人工裂縫幾何形態的影響 188
8.3 頁巖氣藏水平井多級壓裂裂縫擴展模型研究 194
8.3.1 水力壓裂裂縫擴展模型 194
8.3.2 多級壓裂儲層體積改造程度的預測 197
8.3.3 模型的影響因素分析 198
8.3.4 現場應用實例分析 200
第9章 頁巖儲層地應力場擾動規律 202
9.1 誘導應力計算模型 202
9.1.1 井筒誘導應力 202
9.1.2 壓裂裂縫誘導應力 203
9.1.3 復合應力場 204
9.2 水平井壓裂裂縫誘導應力主控因素和影響規律 205
9.2.1 單條裂縫誘導應力場 205
9.2.2 裂縫凈壓力對局部應力場的影響 206
9.2.3 裂縫維度參數對局部應力場的影響 209
9.3 天然裂縫與人工裂縫的協同擾動研究 216
9.3.1 天然裂縫的隨機數學描述 216
9.3.2 天然裂縫的隨機數值模擬 218
9.3.3 隨機天然裂縫對應力場的擾動影響 221
9.3.4 天然裂縫與人工裂縫的協同擾動規律 225
參考文獻 228
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頁巖儲層結構面及地應力 節選
第1章 緒論 1.1 頁巖氣開發現狀 根據能源信息署(EIA)2013年的評估結果，我國頁巖氣技術可采資源量達31.6萬億m3；《頁巖氣發展規劃(2016-2020年)》提出，根據2015年國土資源部資源評價*新結果，全國頁巖氣技術可采資源量21.8萬億m3，其中海相13.0萬億m3、海陸過渡相5.1萬億m3、陸相3.7萬億m3，反映出我國頁巖氣資源儲量較大。 2018年，中國成為繼美國和加拿大之后的全球第三大頁巖氣生產國，頁巖氣產量約為109億m3，累計完成頁巖氣鉆井898口，提交探明儲量約1.05萬億m3。其中，中國石油化工集團有限公司(簡稱中國石化)的頁巖氣探明儲量7254.92億m3，產量66.17億m3；中國石油天然氣集團有限公司(簡稱中國石油)頁巖氣探明儲量3200.75億m3，產量42.64億m3。 按照國家能源局發布的《頁巖氣發展規劃(2016-2020年)》，在政策支持到位和市場開拓順利情況下，2020年力爭實現頁巖氣產量300億m3，2030年實現頁巖氣產量800億～1000億m3。 國內的頁巖氣田主要分布于四川盆地和塔里木盆地。根據自然資源部的統計，截至2018年6月，重慶涪陵頁巖氣田累計探明地質儲量6008億m3，成為除北美之外*大的頁巖氣田，生產頁巖氣突破180億m3。四川威遠-長寧地區頁巖氣累計探明地質儲量1635億m3。此外，延長油礦在鄂爾多斯盆地，中國地質調查局在貴州遵義正安、湖北宜昌陸續獲得頁巖氣工業氣流，實現了頁巖氣勘探新區、新層系的重大突破。 國家能源局發布的《頁巖氣發展規劃(2016-2020年)》提出，努力推進涪陵、長寧、威遠、昭通和富順-永川5個頁巖氣重點建產區的產能建設，對宣漢-巫溪、荊門、川南、川東南、美姑-五指山和延安6個評價突破區加強開發評價和井組實驗，適時啟動規模開發，力爭取得新突破[1]。 1.2 頁巖儲層結構特征 1.2.1 頁巖微觀孔隙結構研究現狀 頁巖氣藏的儲層特征和儲氣機制與常規氣藏存在較大差異[2，3]，龍鵬宇等[4]和張金川等[5]認為頁巖氣在儲層中的賦存主要包括以下3種形式：游離態、吸附態和溶解態，其中以游離態和吸附態為主。張雪芬等[6]認為吸附氣含量*大，占頁巖氣總含量的40%以上。Martini等[7]認為吸附氣是密歇根(Michigan)盆地安特里姆(Antrim)頁巖氣的主體，游離氣只占25%～30%。Kinley等[8]認為游離氣是Barnett頁巖氣的主體，占比在50%以上。無論是游離氣還是吸附氣都與頁巖孔隙息息相關，孔隙為游離氣提供儲集空間、為吸附氣提供吸附空間，孔隙與溫度、壓力、頁巖組分、總有機碳(TOC)含量等頁巖儲層特征參數共同控制頁巖氣的賦存、運移和釋放[9]。研究孔隙結構特征，對于理解頁巖氣的賦存機制、評價頁巖氣資源量、提高頁巖氣的開采效率具有積極作用。 1. 頁巖儲層微觀孔隙類型 頁巖儲層孔隙與常規儲層孔隙相比孔徑更小，形態、分布及成因更復雜，非均質性更強。關于頁巖儲層孔隙分類主要有3種方式，分別是按孔徑分類、按孔隙賦存位置分類及按孔隙連通性分類(表1.1)。孔徑分類法是基于研究手段對頁巖孔徑的識別能力進行劃分，是*常用的頁巖儲層孔隙劃分方式，目前按孔徑大小進行孔隙分類時普遍采用國際理論與應用化學聯合會(IUPAC)的劃分方案，認為微孔孔徑＜2nm，中孔孔徑為2～50nm，大孔孔徑＞50nm，此外還包括Xoaotb十進制孔隙劃分方案，認為微孔孔徑＜10nm，過渡孔孔徑為10～100nm，中孔孔徑為100～1000nm，大孔孔徑＞1000nm[10]。按孔隙賦存位置劃分頁巖儲層孔隙類型是依據場發射掃描電鏡(FESEM)觀察結果，按孔隙連通性劃分頁巖儲層孔隙類型是基于流體(汞、N2等)注入實驗結果。 表1.1 頁巖儲層孔隙分類 Table 1.1 Classification of shale pores 2. 頁巖儲層微觀孔隙結構表征方法 頁巖儲層多發育納米級孔隙，孔徑小、滲透率極低，導致頁巖儲層孔隙度與孔徑測試存在較大困難，如何有效識別和表征頁巖儲層孔隙結構亦存在較大難度。現有的頁巖氣孔隙識別與表征方法充分借鑒了多孔材料表征技術[11]。Maex等[12]將頁巖儲層微觀孔隙結構表征方法總結為3種類型，即圖像分析法、流體注入法和非物質注入法。 1)圖像分析法 圖像分析是利用顯微鏡、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)等微區觀察技術對頁巖中的孔隙進行觀察，獲取圖像并進行分析，以獲得泥頁巖中的孔隙大小、形狀、分布及顆粒的接觸情況等信息。該技術的主要優勢是直觀，特別是在孔隙形態學方面具有絕對優勢，結合統計學方法還能獲取孔隙度、孔徑分布等定量信息[13]。 頁巖脆性礦物含量較高，且廣泛發育微裂縫等天然弱面，機械拋光過程中可能導致礦物斷裂，會在樣本表面形成“假孔隙”，機械拋光過程中產生的研磨微粒可能會進入孔隙內部出現“掩埋”或“遮擋”現象，導致掃描電子顯微鏡下觀察機械拋光的樣本切面并不能取得令人滿意的效果。Reed等[14]將金屬表面處理工藝的氬離子拋光技術引入頁巖拋光處理中，獲得了超高品質表面層，并結合高分辨率掃描電子顯微鏡觀察研究頁巖納米尺度孔隙結構，取得了較好的效果。目前，高分辨率場發射掃描電鏡與低能態氬離子拋光技術結合，對樣品表面拋光處理后進行觀察與高分辨率圖像獲取，此種方法在國內外已有大量應用。鄒才能等[15]采用氬離子拋光技術與FESEM對四川盆地須家河組、鄂爾多斯盆地延長組致密砂巖儲層，以及四川盆地志留系頁巖儲層孔隙結構進行了研究，發現小于1μm的納米級孔隙。Loucks等[16]使用FESEM研究了Barnett頁巖，觀察到大量小至5nm的納米級孔隙，并能根據需要在一定區域范圍內進行二維或三維表征。Chalmers等[17]、Loucks等[18]分別利用高分辨率場發射掃描電鏡及場發射掃描電鏡與聚離子束刻蝕雙束聯用系統(FESEM-FIB)獲取了美國多套產氣頁巖的納米級孔隙圖像。Bai等[19]利用FESEM-FIB對美國的典型頁巖氣儲層進行了三維結構表征。 2)流體注入法 流體注入法是將汞等非潤濕性流體及N2和CO2等氣體在不同的壓力下注入樣品并記錄注入量與相應的壓力，通過不同的理論方法計算獲取孔徑分布、孔體積及比表面積等信息，實驗過程相對簡單，獲取的數據相對全面，因而在目前頁巖氣儲層孔隙研究中應用*為廣泛。受實驗方法的限制，流體注入法只能用于研究開孔，不能表征閉孔。 國外所用高壓壓汞儀*大進汞壓力約為400MPa，能夠探測的孔隙直徑下限為3nm。基于高壓壓汞(MICP)技術，Nelson[20]對北美頁巖進行了大量統計分析，結果表明北美頁巖大部分孔隙直徑均小于100nm。Ross和Bustin[21]通過壓汞實驗發現，無機礦物對頁巖孔隙度具有較大影響，主要原因是黏土礦物中含有大量連通性孔隙。陳尚斌等[22]結合退汞曲線及TOC成因將頁巖孔隙劃分為3種類型，不同類型孔隙的開放孔數量、連通性存在較大差異。謝曉永等[23]通過壓汞法和N2吸附法對南海某油田泥頁巖孔徑分布進行了測定和對比分析，認為N2吸附法能較為準確地反映頁巖微孔、中孔的分布情況，而壓汞法則能彌補N2吸附法對大孔分析的不足。田華等[24]認為壓汞法能有效反映泥頁巖中的大孔與微裂隙信息。 氣體等溫吸附是在等溫條件下將N2和CO2等探針氣體注入樣品，記錄不同壓力下探針氣體在介質表面的吸附量，并利用理論模型計算以揭示樣品的表面及孔隙結構特征。Ross和Bustin[21]用低壓CO2和N2吸附研究加拿大西部沉積盆地潛力生氣頁巖以分析頁巖成分對孔隙的影響。田華等[24]將CO2吸附法、N2吸附法與壓汞法聯合使用以表征中國多地泥頁巖中的孔隙特征。Clarkson等[25]利用CO2吸附法、N2吸附法研究北美頁巖儲層，發現CO2吸附法與N2吸附法的孔徑分布在重復孔徑段相似度高，并認為低壓CO2吸附法與N2吸附法聯合應用能有效表征100nm以下的孔隙。 3)非物質注入法 此類技術主要包括核磁共振(NMR)技術、計算機斷層掃描(CT)技術。核磁共振孔隙度用飽和水樣品的核磁共振信號強度來反映，孔徑分布則根據孔徑與其中流體的弛豫時間(T2)間的正相關關系(孔徑越大，則弛豫時間越長)進行換算獲得。Yao等[26]認為NMR孔隙度受測試環境、儀器參數、樣品的微孔隙、順磁性物質及流體類型等多因素影響，其測試結果往往比液體飽和孔隙度、氦孔隙度及壓汞孔隙度偏低。孫軍昌等[27]研究了頁巖巖心的NMR孔隙度、T2譜響應特征、比表面積等儲層特征，并發現頁巖NMR孔隙度普遍小于水測法孔隙度。 計算機斷層掃描是利用射線(X射線或γ射線)穿過物質后強度的衰減作用研究物質內部結構的無損檢測技術，按其分辨率與發展階段可分為CT、微米CT、納米CT三類。Ma等[28]、鄒才能等[15]、白斌等[29]將CT技術應用于非常規儲層孔隙的研究。隨著重建算法的改進、微納米加工技術的進步及針對地質樣品的專門優化，CT技術在泥頁巖孔隙研究中發揮出了更大的作用。 1.2.2 頁巖多尺度裂縫研究現狀 天然裂縫發育程度是頁巖氣形成的主要條件之一。隨著頁巖氣、煤層氣及致密砂巖氣等非常規油氣資源的大規模開采，儲層巖石的多尺度結構問題成為研究熱點，開展從宏觀到微觀的孔隙裂縫多尺度研究可以為儲層資源評價、儲層壓裂改造提供技術支持，已經成為非常規油氣開發的必要環節。 1. 頁巖儲層裂縫分類 頁巖儲層中天然裂縫的類型與劃分按照不同的分類方法可以有不同的分類方案且具有不同的實際意義[30]。按照地質成因可將其劃分為構造裂縫、成巖裂縫和異常高壓裂縫等類型，當前頁巖裂縫類型劃分主要采用成因分類方法；按照力學性質可將其劃分為剪切裂縫、拉張裂縫等類型；按照裂縫與層面的相交狀況可將其劃分為穿層縫、層內縫及順層縫等類型，這種分類方案有助于定性評價裂縫對儲層滲流能力的貢獻程度；按照裂縫尺度劃分又可將其分為宏觀裂縫和微觀裂縫。在實際研究過程中，可以根據不同的需要采取不同的分類方法。 丁文龍等[31]依據地質成因將頁巖裂縫劃分為兩大類12個亞類，并給出了每個亞類裂縫的主要成因(表1.2)。王超等[32]為了研究頁巖儲層裂縫系統的發育特征及影響因素，通過對巖心、薄片的觀察與統計，依據頁巖裂縫發育形態，將頁巖裂縫分為層理縫、刺穿高角度縫、內部高角度縫、低角度縫和微裂縫5種類型。龍鵬宇等[4]通過對頁巖露頭、巖心的宏觀觀察和薄片、電鏡微觀觀察統計將頁巖裂縫分為構造裂縫、層間頁理縫、層面滑移縫、成巖收縮微裂縫和有機質演化異常壓力縫5種類型。朱利鋒等[33]通過對川南長寧地區頁巖野外露頭、巖心及鏡下微觀觀測統計，依據地質成因、力學性質和發育形態相結合的方式將頁巖儲層裂縫分為三大類6個亞類(圖1.1)，認為采用多方式聯合分類更為合理，有利于頁巖裂縫系統的識別與表征。 表1.2 頁巖地質成因裂縫類型劃分[34] Table 1.2 Classification of fracture types of shale 圖1.1 頁巖儲層裂縫分類劃分[33] Fig. 1.1 Classification of fractures in shale reservoirs 丁文龍等[34]將致密砂巖氣儲層裂縫的研究尺度劃分為3類：大尺度裂縫、中等及小尺度裂縫和微尺度裂縫。大尺度裂縫指野外露頭剖面上觀察到的宏觀裂縫，其高度和延伸長度通常都在米級及以上；中等及小尺度裂縫指從巖心或微電阻率掃描成像測井中可以觀察到的裂縫，該類裂縫長度往往在幾毫米到幾十厘米之間；微尺度裂縫只有在鏡下才能觀察到，可分為粒內微縫、粒緣
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