[发明专利]一种泥页岩孔隙结构的快速评价方法

说明书

本发明公开了一种泥页岩孔隙结构的快速评价方法，包括以下步骤：建立泥页岩样品的氮气吸附‑脱附等温线；计算分形维数；利用分形维数对泥页岩孔隙结构进行表征评价。本发明以氮气吸附实验数据为基础，借助FHH分形模型，依据分形维数指标进行泥页岩孔隙结构定量表征和评价，具有可快速获得表征泥页岩孔隙结构复杂程度的参数，提高储层评价效率的有益效果。

技术领域

本发明涉及页岩气储层的孔隙结构技术领域。更具体地说，本发明涉及一种泥页岩孔隙结构的快速评价方法。

背景技术

页岩气是一种主要以游离态以及吸附态赋存于富有机质页岩的孔隙-裂隙网络系统中的天然气，是一种清洁、高效的非常规天然气资源。我国在陆相、海陆过渡相及海相富有机质泥页岩中均已开展页岩气勘探开发，主要是四川盆地、沁水盆地、焦石坝地区以及湖北宜昌地区。特别是我国南方古生界(主要是志留系和寒武系)发育的海相富有机质黑色页岩具有厚度大、分布稳定、有机质类型好、有机质丰度高、成熟度高的特点。页岩的孔隙结构影响页岩气的存储和渗流能力，控制着页岩气的存在形式以及运移机制。研究页岩孔隙结构的方法主要有两类，第一类是射线探测法，第二类是流体注入法。然而这些方法在实际生产中应用效果不明显，不能简单快速地对泥页岩储层孔隙结构做出判断。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种泥页岩孔隙结构的快速评价方法，以氮气吸附实验数据为基础，借助FHH分形模型，依据分形维数指标进行泥页岩孔隙结构定量表征和评价。通过上述评价方法，只需进行简单计算即可快速获得表征泥页岩孔隙结构复杂程度的参数，以此提高储层评价效率。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种泥页岩孔隙结构的快速评价方法，包括以下步骤：

建立泥页岩样品的氮气吸附-脱附等温线；

计算分形维数；

利用分形维数对泥页岩孔隙结构进行表征评价。

优选的是，样品吸附氮气前将样品研磨至60～80目，烘干10～12h后，置于干燥皿内备用。

优选的是，样品分形维数的计算表达式为：D＝3+K，K为常数。

优选的是，吸附-脱附等温线上在x点处吸附-脱附分支不重合时，选取x～1范围内吸附体积数据及其对应的相对压力进行直线拟合，得到的直线斜率为K的数值。

优选的是，K值根据导出的Frenkel-Halsey-Hill(FHH)模型确定，FHH方程为：

lnV＝Kln(ln(p₀/p))+C

式中：p为平衡压力；V为对应的吸附体积，cm³/g，V常采用BJH模型下的孔隙体积；C为常数；K为常数，与吸附机理有关。

本发明至少包括以下有益效果：

首先收集泥页岩样品，可以针对同一层位，也可以针对不同层位进行对比；新鲜样品经过研磨，烘干等前处理后，上机进行低温氮气吸附实验；结合FHH模型计算分形维数，用以评价孔隙结构的复杂程度；该方法简便有效，对于页岩储层评价和页岩气开采具有重要意义。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明其中一个技术方案的样品的吸附-脱附等温线；

图2为本发明的其中一个技术方案样品的拟合直线图；

图3为本发明的其中一个技术方案分形维数与孔隙比表面积、平均孔径、微孔表面积、微孔体积的相关性关系图。