一种页岩有机孔和无机孔的定量测量方法技术

本发明专利技术提供一种页岩有机孔和无机孔的定量测量方法，包括以下步骤：S1、获取页岩样品，测量出烘干后的页岩样品质量m、表观体积V

【技术实现步骤摘要】
一种页岩有机孔和无机孔的定量测量方法


[0001]本专利技术涉及页岩储层评价及勘探开发
，尤其涉及一种页岩有机孔和无机孔的定量测量方法。

技术介绍

[0002]页岩气勘探与开发中发现页岩孔隙特征与储层的含气性特征密切相关，页岩中孔隙来源于无机矿物与有机质，页岩中有机孔和无机孔的含量与储层的润湿性、吸附性、连通性等密切相关，其定量表征有利于后续更好地对储层的储集性能进行评价。
[0003]目前多数孔隙表征手段获取的是页岩的总孔隙，并不能直接区分无机孔与有机孔含量。现有定量计算无机孔与有机孔含量的方法包括基于X射线的CT扫描三维重构法、基于场发射扫面电镜图像定量统计法、基于有机孔与无机孔润湿性的核磁共振法。上述方法受限于自身孔径表征范围的影响不能准确计算页岩全孔径范围的无机孔与有机孔含量，在此之上基于场发射扫面电镜图像的定量统计法又对统计样本数量要求较大，以润湿相作为有机孔与无机孔计算标准的核磁共振法，由于润湿相影响因素较多、且核磁共振无法测量密闭孔，其结果存在着较大的误差。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，为了解决目前页岩中有机孔和无机孔含量无法准确测量的问题，本专利技术的实施例提供了一种页岩有机孔和无机孔的定量测量方法。
[0005]本专利技术的实施例提供一种页岩有机孔和无机孔的定量测量方法，包括以下步骤：
[0006]S1、获取规整的固体页岩样品，对页岩样品烘干，测量出烘干后的页岩样品质量m、表观体积V
total
，计算出单位质量页岩样品中的表观体积V
bulk
：
[0007][0008]S2、通过图像处理软件统计页岩样品的氩离子抛光扫描电镜图像中的有机质面积与有机成因孔面积，并计算出页岩样品的有机质面积与有机成因孔面积的比例C；
[0009]S3、对页岩样品进行孔径测试，获取单位质量页岩样品中的孔隙体积V1；
[0010]S4、选择页岩样品中的部分制备成粉末，测量出粉末页岩样品的质量m
powder
，对粉末页岩样品进行燃烧处理，使粉末页岩样品内的有机质被完全燃烧，测得燃烧后粉末页岩样品的骨架体积V
skeleton
；
[0011]S5、计算出单位质量页岩样品的骨架体积V2：
[0012][0013]S6、根据单位质量的页岩样品的体积关系式V
bulk
＝V1+V2+V
OM
计算出单位质量页岩样品有机质体积V
OM
、有机孔含量V
OM pore
、无机孔含量V
inorganicpore
：
[0014]V
OM
＝V
bulk
‑
V1‑
V2；
[0015][0016]V
inorganic pore
＝V1‑
V
OM pore
。
[0017]进一步地，所述步骤S1中对页岩样品烘干的具体方法为：将页岩样品在烘箱中烘干抽真空处理，期间对页岩样品不断称重，直至页岩样品质量不发生变化，完成烘干。
[0018]进一步地，所述步骤S2具体为：通过图形处理软件不断统计页岩样品的氩离子抛光扫描电镜图像中的有机质面积与有机成因孔面积，并同时计算有机质面积与有机成因孔面积比值，直至比值稳定时得到了页岩样品真实的有机质面积与有机成因孔面积的比例C。
[0019]进一步地，所述步骤S3中对页岩样品进行孔径测试的方法为气体吸附、小角散射、氦气孔隙度和核磁共振等孔隙表征手段中的一种或多种。
[0020]进一步地，所述步骤S3中对页岩样品进行孔径测试的方法为：采用CO2吸附实验表征孔径1nm以下的页岩孔隙体积，N2吸附实验表征孔径1
‑
50nm的页岩孔隙体积，高压压汞实验表征孔径>50nm的页岩孔隙体积。
[0021]进一步地，所述步骤S4中将所述粉末页岩样品的粒度<200目。
[0022]进一步地，所述步骤S4中，对所述粉末页岩样品燃烧时，中途对燃烧后粉末页岩样品的骨架体积进行测定，直至骨架体积不再发生变化完成燃烧。
[0023]进一步地，所述步骤S4中，所述粉末页岩样品在马弗炉中燃烧，燃烧后的粉末页岩样品骨架体积V
skeleton
采用安东帕Ultrapyc
‑
5000全自动真密度分析仪利用氦气法测得。
[0024]进一步地，所述步骤S1中页岩样品质量m和S4中粉末页岩样品质量m
powder
均是通过分析天平测得。
[0025]进一步地，所述步骤S1中页岩样品的表观体积V
total
通过游标卡尺测得。
[0026]本专利技术的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术的一种页岩有机孔和无机孔的定量测量方法，基于页岩无机矿物组分与有机组分在燃烧时的差异，定量计算页岩的有机孔和无机孔含量，解决了多数孔隙表征手段不能直接区分无机孔与有机孔含量，部分页岩无机孔与有机孔含量的准确测试方法受限于自身孔径表征范围影响导致精度不够的问题，可以很好的定量评价页岩中的无机成因孔与有机成因孔的数量，了解页岩中无机孔隙与有机孔隙的贡献程度，较以往方法具有更广泛的适用性和更强的实用性，具有工业应用价值。
附图说明
[0027]图1是本专利技术一种页岩有机孔和无机孔的定量测量方法的示意图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。下面介绍的是本专利技术的多个可能实施例中的较优的一个，旨在提供对本专利技术的基本了解，但并不旨在确认本专利技术的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。
[0029]在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0030]请参考图1，本专利技术的实施例提供了一种页岩有机孔和无机孔的定量测量方法，包括以下步骤：
[0031]S1、获取规整的固体页岩样品，所述页岩样品形状规整便于对其表观体积进行测量，如可以选择形状为长方体的页岩样品。
[0032]对页岩样品烘干：将页岩样品在120℃的烘箱中烘干抽真空处理，期间对页岩样品不断称重，直至页岩样品质量不发生变化，完成烘干，此时认为排除了页岩样品中吸附气及水分。
[0033]测量出烘干后的页岩样品质量m、表观体积V
total
，页岩样品质量m通过高精度分析天平测得，表观体积V
total
通过高精度游标卡尺测得。
[0034]根据页岩样品质量m、表观体积V
total
计算出单位质量页岩样品中的表观体积V
bulk
：
[0035][0036]S2、通过图像处理软件统计页岩样品的氩离子抛光扫描电镜图像中的有机质面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种页岩有机孔和无机孔的定量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取规整的固体页岩样品，对页岩样品烘干，测量出烘干后的页岩样品质量m、表观体积V
total
，计算出单位质量页岩样品中的表观体积V
bulk
：S2、通过图像处理软件统计页岩样品的氩离子抛光扫描电镜图像中的有机质面积与有机成因孔面积，并计算出页岩样品的有机质面积与有机成因孔面积的比例C；S3、对页岩样品进行孔径测试，获取单位质量页岩样品中的孔隙体积V1；S4、选择页岩样品中的部分制备成粉末，测量出粉末页岩样品的质量m
powder
，对粉末页岩样品进行燃烧处理，使粉末页岩样品内的有机质被完全燃烧，测得燃烧后粉末页岩样品的骨架体积V
skeleton
；S5、计算出单位质量页岩样品的骨架体积V2：S6、根据单位质量的页岩样品的体积关系式V
bulk
＝V1+V2+V
OM
计算出单位质量页岩样品有机质体积V
OM
、有机孔含量V
OMpore
、无机孔含量V
inorganicpore
：VOM＝Vbulk
‑
V1
‑
V2；Vinorganic pore＝V1
‑
VOM pore。2.如权利要求1所述的一种页岩有机孔和无机孔的定量测量方法，其特征在于，所述步骤S1中对页岩样品烘干的具体方法为：将页岩样品在烘箱中烘干抽真空处理，期间对页岩样品不断称重，直至页岩样品质量不发生变化，完成烘干。3.如权利要求1所述的一种页岩有机孔和无机孔的定量测量方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：通过图形处理软件不断统计页岩样品的氩离子抛...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨荣岩，王芙蓉，韩元佳，郭小文，云念寒，胡星，刁宁琳，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：