一種測定泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻的方法
2023-04-28 10:51:36
一種測定泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻的方法
【專利摘要】一種測定泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻的方法，屬於石油、地質、礦業勘探開發【技術領域】。對同一深度泥頁巖儲層樣品選取三組平行樣品；對第一組樣品進行低溫氮氣吸附-解吸實驗，測定孔徑範圍為0.4nm-100nm的孔隙對孔隙度貢獻；對第二組樣品進行氬離子拋光和電子掃描顯微鏡觀察，測定孔徑範圍為50nm-3um的孔隙對孔隙度貢獻；對第三組樣品進行壓汞分析，測定孔徑大於1000nm的孔隙對孔隙度貢獻；綜合這三組平行樣品的分析數據，獲得泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻的測定結果。該方法可以測定泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻，彌補目前氣體吸附法和壓汞法在測定泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻方面的缺陷。
【專利說明】一種測定泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測定泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻的方法，屬於石油、地質、礦業勘探開發【技術領域】。
【背景技術】
[0002]超低孔、超低滲的泥頁巖可以作為頁巖油和頁巖氣的儲層，泥頁巖中不同孔徑的孔隙對孔隙度的貢獻是評價泥頁巖儲層的重要物性特徵。在頁巖油、頁巖氣的勘探和開發中，弄清泥頁巖儲層中不同孔徑的孔隙對孔隙度的貢獻，可以為評價頁巖油和頁巖氣的賦存方式、流動狀態和可採性等提供依據和基礎。在泥頁巖樣品的孔徑分布測定方面，GB/T21650-2008《壓汞法和氣體吸附法測定固體材料孔徑分布和孔隙度》中第I部分:壓汞法可以測定泥頁巖樣品中孔徑大於IOOOnm的孔隙對孔隙度的貢獻，尤其適合分析泥頁巖樣品中孔徑大於IOum的孔隙，第2部分:氣體吸附解吸法分析介孔和大孔與第3部分:氣體吸附法分析微孔可以分別分析、測定泥頁巖樣品中孔徑範圍為2nm-100nm和0.4nm-2nm的孔隙對孔隙度的貢獻，第2部分和第3部分適合分析泥頁巖樣品中孔徑範圍為0.4nm-100nm的孔隙。該方法無法對泥頁巖樣品中孔徑範圍為IOOnm-1OOOnm的孔隙進行有效的測定。目前，還沒有一種方法可以完整的評價泥頁巖儲層中不同孔徑的孔隙對孔隙度的貢獻。為此，本發明提出一種評價泥頁巖儲層中不同孔徑孔隙對孔隙度的貢獻方法，專門用於對泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻進行定量評價。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是:提供一種測定泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻的方法，實現對泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻的精確測定。克服現有技術、方法難以全面、準確測定泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻的不足。
[0004]本發明採用的技術方案是:一種測定泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻的方法，其特徵在於:
[0005]步驟1:對同一深度泥頁巖儲層樣品選取三組平行樣品；
[0006]步驟2:對第一組平行樣品進行低溫氮氣吸附-解吸實驗，測定孔徑範圍為0.4nm-2nm>2nm-10nm> 10nm-50nm和50nm-100nm的孔隙對孔隙度貢獻，孔隙對孔隙度貢獻的單位為％ ；
[0007]步驟3:對第二組平行樣品進行氬離子拋光和電子掃描顯微鏡觀察，測定孔徑範圍為50nm-3um的孔隙對孔隙度貢獻，孔隙對孔隙度貢獻的單位為％ ；
[0008]步驟4:對第三組平行樣品進行壓汞分析，測定孔徑大於IOOOnm的孔隙對孔隙度貢獻，孔隙對孔隙度貢獻的單位為％ ;
[0009]步驟5:綜合這三組平行樣品的分析數據，獲得泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻，孔隙對孔隙度貢獻的單位為％。
[0010]上述的步驟3中利用氬離子拋光和電子掃描顯微鏡方法，分別對有機孔隙和無機孔隙進行觀察、測定，確定同一深度點泥頁巖樣品的每張圖片中不同孔徑範圍的有機孔隙
所佔的面積(Sli wifU、Sli Sli wiil3>......Sli miln, n為利用IS離子拋光和電子掃描顯微鏡
方法統計有機孔隙孔徑範圍的個數)、有機質顆粒所佔的面積Swm、不同孔徑範圍的無機孔
隙所佔的面積(Sli無機丨、Sli無機2、Sli無機3、......Sli無機n, η為利用気離子拋光和電子掃描顯微
鏡方法統計無機孔隙孔徑範圍的個數)和無機組成部分所佔的面積S55m，根據如下公式計算泥頁巖樣品不同孔徑的有機孔隙和無機孔隙對孔隙度貢獻:
[0011]
【權利要求】
1.一種測定泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻的方法，含有以下步驟: 步驟1:對同一深度泥頁巖儲層樣品選取三組平行樣品； 步驟2:對第一組平行樣品進行低溫氮氣吸附-解吸實驗，測定孔徑範圍為0.4nm-2nm、2nm-10nm> 10nm-50nm和50nm-100nm的孔隙對孔隙度貢獻，孔隙對孔隙度貢獻的單位為％ ；步驟3:對第二組平行樣品進行氬離子拋光和電子掃描顯微鏡觀察，測定孔徑範圍為50nm-3um的孔隙對孔隙度貢獻，孔隙對孔隙度貢獻的單位為％ ； 步驟4:對第三組平行樣品進行壓汞分析，測定孔徑大於1000nm的孔隙對孔隙度貢獻，孔隙對孔隙度貢獻的單位為％ ； 步驟5:綜合這三組平行樣品的分析數據，獲得泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻，孔隙對孔隙度貢獻的單位為％。
2.根據權利要求1所述的一種測定泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻的方法，其特徵在於: 在步驟3中利用氬離子拋光和電子掃描顯微鏡方法，分別對有機孔隙和無機孔隙進行觀察、測定，確定同一深度點泥頁巖樣品的每張圖片中不同孔徑範圍的有機孔隙所佔的面積(Sli有機丨、Sli有機2、Sli有機3、......Sli有機n, η為利用気離子拋光和電子掃描顯微鏡方法統計有機孔隙孔徑範圍的個數)、有機質顆粒所佔的面積Swm、不同孔徑範圍的無機孔隙所佔的面積(δφ無機丨、Sli無機2、Sli無機3、......Sli無機η, η為利用IS離子拋光和電子掃描顯微鏡方法統計無機孔隙孔徑範圍的個數)和無機組成部分所佔的面積S55m，根據如下公式計算泥頁巖樣品不同孔徑的有機孔隙和無機孔`隙對孔隙度貢獻:
η^ Sf5 有機 ip,,,,φ =」——_.toc.-^x100%
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I
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Vs「φ無機i^Φ 無機 i = ^——(l-TOC).^xl00%
I φ?=φ有機?+φ無機i 其中，Oi為第i個孔徑範圍內的孔隙對孔隙度的貢獻，單位為％ ; I為1，2，3……n， Φ 為統計的第i個孔徑範圍內的有機孔隙對孔隙度的貢獻，單位為％ ； Stcwmi為掃描電鏡照片中第i個孔徑範圍內的有機孔隙所佔的面積，單位為rim2 ； Swm為掃描電鏡照片中有機質顆粒所佔的面積，單位為nm2 ； Φ 為統計的第i個孔徑範圍內的無機孔隙對孔隙度的貢獻，單位為％ ；
為掃描電鏡照片中第i個孔徑範圍內的無機孔隙所佔的面積，單位為nm2 ；S55m為掃描電鏡照片中無機礦物所佔的面積，單位為nm2 ； TOC為泥頁巖樣品有機碳質量百分比含量，單位為％ ； P 為泥頁巖樣品的密度，單位為cm3/g ； P 為泥頁巖樣品中有機碳的密度，單位為cffi3Zg ； P !為泥頁巖樣品中無機礦物的密度，單位為cm3/g ； η為利用氬離子拋光和電子掃描顯微鏡方法統計孔隙孔徑範圍的個數。
3.根據權利要求1所述的一種測定泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻的方法，其特徵在於: 步驟2、步驟3、步驟4測定泥頁巖儲層不同孔徑孔隙對孔隙度貢獻，測定結果在孔隙孔徑的範圍上具有重疊範圍 ，在重疊範圍內取測定結果的平均值。
【文檔編號】G01N15/08GK103512838SQ201310429992
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】陳方文, 丁雪, 盧雙舫 申請人:中國石油大學(華東)