[发明专利]一种页岩有机质孔隙结构的定量评价方法

说明书

本发明提供了一种页岩有机质孔隙结构的定量评价方法，将页岩样品粉碎，采用全自动比表面及孔径分布分析仪测试页岩样品的二氧化碳和氮气吸附曲线；将测试完二氧化碳和氮气吸附的样品放置在马弗炉中燃烧，直到有机质完全被燃烧；将燃烧后的样品再进行二氧化碳和氮气吸附测试；分别采用DFT模型和BJH模型对页岩样品燃烧前后的二氧化碳和氮气吸附数据进行解释，得到页岩样品燃烧前后的孔隙结构参数；将页岩样品燃烧前的孔隙结构参数减去燃烧后的孔隙结构参数，即可得到页岩有机质孔隙结构参数。本发明克服了场发射扫描电镜技术不能准确表征10nm以下有机孔隙相对贡献的缺陷，实验简单且结果准确可靠。

技术领域

本发明涉及天然气勘探技术领域，尤其涉及一种页岩有机质孔隙结构的定量评价方法。

背景技术

随着非常规油气的大规模勘探开发，页岩油气作为一种非常规油气成为众人关注的焦点，对于页岩油气的研究也日益深入。页岩储层孔隙结构特征决定着页岩的吸附气量，是页岩气研究的重点。

目前，定量评价页岩有机孔隙常用的方法有场发射扫描电镜和核磁共振。场发射扫描电镜技术定量评价有机孔隙是利用镜下观察得到有机孔面孔率，结合岩石中的总有机碳量计算得出页岩有机质孔隙度，再结合有效孔隙度计算得到有机孔比例。但此类方法受限于扫描电镜的分辨率，一般10nm以下的有机孔隙已经不能完全统计出来，因而在整体上低估了有机孔含量。核磁共振方法定量评价有机孔隙是依据有机孔和无机孔润湿相的差异，其中有机孔为亲油相，无机孔为亲水相，采用两块岩心样品分别进行自吸油、自吸水测试后进行核磁共振测量，再结合其他测试手段最终得出有机孔和无机孔的孔径分布，但该方法仅测量了页岩中连通的孔隙，而忽略了闭孔的贡献，而且对于过成熟页岩，页岩中有机孔的亲油随之减弱，因此此方法也存在一定的局限性。

发明内容

本发明提供一种页岩有机质孔隙结构的定量评价方法，用来克服现有技术中只通过孔径大小的角度表征页岩储层孔隙结构而为评价页岩储气能力带来局限性的缺陷。

为解决上述问题，本发明提供一种页岩有机质孔隙结构的定量评价方法，包括：

S₁：获取页岩样品，并对所述页岩样品进行前处理；

S₂：采用全自动比表面及孔径分布分析仪，测试所述页岩样品的二氧化碳和氮气吸附曲线；

S₃：将测试完所述二氧化碳和氮气吸附曲线的样品放置在马弗炉中燃烧，直到有机质完全被燃烧；

S₄：再次利用全自动比表面及孔径分布分析仪对燃烧后的样品进行二氧化碳和氮气吸附测试，获取所述页岩样品燃烧后的二氧化碳和氮气吸附曲线；

S₅：对所述页岩样品燃烧前后的二氧化碳和氮气吸附曲线进行解释，得到所述页岩样品燃烧前后的孔隙结构参数；

S₆：将所述页岩样品燃烧前的孔隙结构参数减去所述页岩样品燃烧后的孔隙结构参数，得到所述页岩样品的有机质孔隙结构参数。

优选的，对所述页岩样品进行前处理具体包括如下步骤：

S₁₁：将获得的富有机质页岩样品粉碎至60-80目；

S₁₂：采用全自动比表面及孔径分布分析仪，在第一设定温度T₁和第一设定时间t₁的真空条件下，对所述页岩样品进行脱气。

优选的，测试所述页岩样品的二氧化碳吸附曲线的实验条件为：在0℃的温度条件下进行。

优选的，测试所述页岩样品的氮气吸附曲线的前提实验条件为：在_196℃温度下进行。