Construcción de una fórmula para el cálculo de la dimensión fractal de lutitas marinas con alto grado de madurez y ricas en materia orgánica basada en TOC y factores principales que la afectan — Caso de estudio del Grupo Longmaxi, sur de Sichuan

LIAO Jijia ,  

ZHANG Jihe ,  

HUANG Xiaorui ,  

CHEN Xinglong ,  

ZENG Qianhong ,  

HUANG Long ,  

GUO Jin’an ,  

摘要

El estudio de la estructura de poros de la lutita y su heterogeneidad ocupa un lugar central en el campo de la investigación de reservorios de petróleo y gas no convencionales. La dimensión fractal es un indicador clave que caracteriza la complejidad del sistema de poros de la lutita. Sin embargo, los métodos existentes para calcular la dimensión fractal suelen presentar una gran dificultad de cálculo y una alta demanda de datos. Las reglas y mecanismos cuantitativos mediante los cuales el contenido total de carbono orgánico (TOC) controla la dimensión fractal de la superficie de poro de lutitas altamente evolucionadas aún no están claros. Se seleccionaron muestras de lutitas del Grupo Longmaxi de la serie Silúrica en los bloques Tiangongtang y Weiyuan, al sur de la cuenca de Sichuan. Se realizaron pruebas de TOC, análisis de composición mineral mediante difracción de rayos X (XRD) y experimentos de adsorción de nitrógeno (N2-GA). Sobre esta base, se construyó una fórmula empírica para calcular la dimensión fractal (D1) basada en el TOC, cuyos resultados son bien equivalentes a la dimensión fractal de los poros calculada mediante el modelo FHH. Los resultados preliminares confirman que la D1 calculada a partir del TOC, en comparación con la D1 calculada a partir de los datos medidos en la región de Changning utilizando el modelo FHH, presenta un error medio de ± 0,012, un rango de error que no supera el ± 2 % y un error relativo dentro del ± 2 %. En comparación con los datos bibliográficos sobre la dimensión fractal de lutitas del Grupo Wufeng-Longmaxi en algunas partes del sur de Sichuan y del área de exploración de Jingmen, Hubei, el error es solo de ± 0,027, con un rango de error que no supera el ± 5 % y un error relativo entre ± 10 %. La D1 calculada a partir del TOC puede representar eficazmente el grado de rugosidad de la superficie de poro de muestras de lutitas marinas altamente evolucionadas, posee una amplia aplicabilidad geológica y puede caracterizar con precisión las características de la estructura porosa de lutitas en etapas de alta madurez, proporcionando un apoyo teórico y técnico importante para la evaluación de reservorios de gas de lutita.

关键词

adsorción de gas;dimensión fractal;contenido total de carbono orgánico;estructura porosa;evaluación de reservorios;lutitas marinas;Grupo Longmaxi;cuenca de Sichuan

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