[发明专利]一种致密岩心孔隙连通性分析方法

说明书

本申请提出了一种致密岩心孔隙连通性分析方法，包括以下步骤：S1、对岩心进行饱和处理，使得岩心的孔隙中渗入标记元素；S2、对饱和处理后的岩心进行标记元素的微观追踪分析，确定岩心中孔隙的连通性。本发明通过对致密岩心进行加压饱和处理，再对孔隙结构及元素分布开展表征，借助于标记元素的分布来有效分析孔隙联通性，操作简单易行，有效解决了纳‑微米级孔隙连通性分析存在的问题。

技术领域

本发明涉及油气勘探技术领域，尤其是涉及一种致密岩心孔隙连通性分析方法。

背景技术

致密砂岩气、页岩油气等非常规油气已对世界能源格局产生了重大影响，并且将在未来能源供给中占有重要的地位。这类资源主要储存在致密岩心纳-微米尺度的孔隙结构中，有效表征其孔隙形态及连通性对其内部油气资源储集和渗流行为研究具有重要意义。

目前，针对致密岩心多尺度储集空间表征的手段已经非常丰富，主要有图像法(光学电镜、电子显微镜、X射线计算机断层扫描技术等)、谱图法(核磁共振、中子散射等)、流体注入法(高压汞、液氮吸附等)，但对纳-微米级孔隙连通性分析尚缺乏有效手段。前人虽然已在此方面做了一些探索，但仍然存在较大挑战。Hildenbrand在2003年提出利用低温熔融合金注入法，并借助镜下观察合金分布特征来分析致密岩心孔隙联通性，Hu在2012年、及Klaver在2015对该技术做了进一步探讨，该方法可以借助X射线计算机断层扫描技术(XCT)、扫描电镜等手段直接观察孔隙联通性，但缺点在于这种方法需要借助于高压，300MPa高压下理论上能注入的最小孔直径约为4m，而且注入的孔仅分布在离边缘1mm左右的范围内，仅适用于mm级样品分析。Hu在2012年利用示踪剂自吸-激光剥蚀微区元素分析技术来研究孔隙联通性，但该方法仅能根据示踪剂元素面分布来研究，难以直接观察连通孔隙的图像特征。如何通过简易有效的手段来分析孔隙连通性是较大的挑战。实验室常用的扫描电镜具有分辨率高(＜2nm)，直接观察的优点，如果致密岩心连通孔隙中经过流体后残留下的痕迹能够被扫描电镜识别出来，这将非常有利于孔隙联通性的研究。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种致密岩心孔隙连通性分析方法，本发明通过对致密岩心进行加压饱和处理，再对孔隙结构及元素分布开展表征，借助于标记元素的分布来有效分析孔隙联通性，操作简单易行，有效解决了纳-微米级孔隙连通性分析存在的问题。

本申请提出了一种致密岩心孔隙连通性分析方法，包括以下步骤：

S1、对岩心进行饱和处理，使得岩心的孔隙中渗入标记元素。其中，进行饱和处理时一般选用金属氯化物溶液，通过将岩心浸入金属氯化物溶液中，进行加压饱和处理，使得化学溶液中的金属分子浸入岩心的孔隙中。

S2、对饱和处理后的岩心进行标记元素的微观追踪分析，确定岩心中孔隙的连通性。饱和处理后的岩心孔隙中分布有金属颗粒，一般通过显微镜进行放大处理来观察岩心孔隙中金属颗粒的分布情况，从而确定岩心孔隙的连通情况。

作为对本方法的进一步改进，所述步骤S1具体包括：

S11、配制氯金酸溶液。一般情况下，配置的氯金酸溶液的质量分数根据岩心的致密程度进行调整。岩心越致密，也即岩心中孔隙越少，需配置的氯金酸溶液的浓度越高。

S12、将岩心放入氯金酸溶液中进行加压饱和处理，使得氯金酸能够进入岩心的孔隙中。对岩心进行加压饱和处理的压力和时间根据岩心的致密程度进行调整。一般的，岩心越致密，也即岩心中孔隙越少，加压饱和处理的压力越高，时间越长。

S13、将加压饱和处理后的岩心进行低温真空干燥处理。一般采用烘箱进行低温真空干燥处理。

S14、将低温真空干燥处理后的岩心进行真空热处理，使得岩心孔隙中的氯金酸分解为纳米金颗粒。进行热处理的温度为氯金酸分解为纳米金颗粒的温度，进行热处理的目的是为了使岩心孔隙中的氯金酸分解为纳米金颗粒，以便进行显微镜观察和分析。