一种得到孔径分布曲线及样品比表面积的方法技术

本发明专利技术所公开的一种得到孔径分布曲线及样品比表面积的方法，包括以下步骤：a、采集页岩样品有限量测试点的相对压力Pr和吸附量V；b、通过Langmuir、BET、Freundlich等温吸附公式建立新的等温吸附公式c、通过Langmuir、BET、Freundlich等温吸附公式确定等温吸附公式中各参数的物理化学含义、确定各个参数的变化区间；d、拟合页岩样品的相对压力Pr和吸附量V，获得页岩样品的等温吸附式；e、绘制等温吸附曲线和孔径分布曲线。本发明专利技术通过得到新的等温吸附公式，并用于通过有限页岩样品等温吸附数据对页岩的等温吸附过程进行拟合，从而得到孔径分布曲线及样品比表面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及及页岩油气藏勘探开发领域，特别是指一种得到孔径分布曲线及样品 比表面积的方法。
技术介绍
页岩是一种极为特殊的吸附剂，由于沉积成岩演化作用，使其成份多样结构复杂， 导致其吸附表面的非均质性增强，体现出的吸附特征与其他吸附材料迴异。现有技术存在 对气-固、气-液、液-固、液-液等表面等溫吸附式进行的大量研究，总体上可W概括为四类 研究方向：单层吸附、多层吸附、溶液吸附W及微孔填充。常用等溫吸附式中，Langmuir吸附式描述了单层吸附时压力与吸附量的关系，BET 吸附式描述了多层吸附时相对压力与吸附量的关系，Freundlich吸附式描述了液相吸附中 压力与吸附量的关系，运Ξ类吸附式在表征页岩低溫液氮等溫吸附时有局限性，无法完整 描述整个压力段的等溫吸附数据;无法同时得到样品的孔径分布曲线及样品比表面积。 亟待出现一种新的等溫吸附公式对页岩的等溫吸附过程进行描述，用于实现一种 得到孔径分布曲线及样品比表面积的方法。
技术实现思路
[000引本专利技术公开的，解决了现有技术中 无法通过有限页岩样品等溫吸附数据得到孔径分布曲线及样品比表面积的技术问题。本专利技术的技术方案是运样实现的：一种得到孔径分布曲线及样品比表面积的方 法，包括W下步骤:曰、采集页岩样品有限量测试点的相对压力Pr和吸附量V，所述相对压力Pr 为平衡压力P与实验溫度下吸附气体的饱和蒸汽压P。的比值，所述吸附量V的单位为cc/g; b、通过Langmuir、BET、Freundlich等溫吸附公式建立新的等溫吸附公式;其中V为吸附量，cc/g;Pr=P/P。，P为平衡压力，MPa，P。为饱和蒸汽压， MPa;A、B、C、M、N、K为待定指数;C、通过Langmuir、邸T、Freundlich等溫吸附公式确定新的等 溫吸附公式中各参数的物理化学含义、用于约束实际页岩样品在函数拟合时参数取值范围 的各个参数的变化区间；d、通过新的等溫吸附公式对步骤a中采集的页岩样品的相对压力 Pr和吸附量V进行拟合，获得页岩样品的等溫吸附式，用W完整描述页岩样品包含单层吸 附、多层吸附及毛细凝聚的等溫吸附过程;e、得到页岩样品的等溫吸附式、样品的比表面积 及样品的孔径分布曲线。进一步地，所述步骤d具体的是通过方程拟合，得到参数A，B， C，M，N，K的值;具体的是:M，N，K正比3[000引进一步地，所述新的等溫吸附式中物理化学量计算具体的为： 进一步地，通过得到样品比表面积。 优选地，孔喉分布图具体的是：（1)选取m个页岩样品数据点(Pr，V);(2)在Pre(0， 1)范围内插入η个Pr值:η个Pr值在区间（0，1)内较均匀分布;且所取η个Pr值与步骤（1)中m个 Pr值不重复;m+n^0;(3)通过新的等溫吸附式计算η个Pr值对应的V值，得至Ijn个(Pr，V)数据 点；（4)根据m+n个数据点，通过公式得到每个Pr值对应的η值;通过公式导到每个Pr值对应的t值;通过公式。=rk+t得到每个Pr值对应的。值； 通过公式AVl=Vi-Vi-l得到每个Pr值对应的ΔV值；W最大Pr值对应的V值为总体积量Vt，计 算各每个Pr值对应的Δν值占总体积量Vt的百分比f;(5)Wrp为横轴，Δν为主纵坐标轴，f为 次纵坐标轴作孔喉分布直方图。 通过步骤(5)中得到的孔喉分布直方图。 进一步地，所述的各个参数的变化区间具体的是：根据Langmuir等溫吸附式中Vm 及肥T等溫吸附式中C值确定新的等溫吸附式中参数A的取值范围，具体是指：依据Vm〉0，C〉 2,即A〉0;根据肥T等溫吸附式中的C值确定新的等溫吸附式中的参数B、C的范围，具体的是： 依据等溫吸附曲线形态和C值的关系，确定c〉2,即B<0，C〉0;根据Freundlich等溫吸附式中 的AH确定新的等溫吸附式中的参数M，N，K的范围，具体的是:依据ΔH<0，即M〉0、N〉0、K〉0。 本专利技术所述的，通过Langmuir、 BET、化eundlich等溫吸附公式得到新的等溫吸附公式，解决现有技术无法全面表征页岩吸 附过程，从而无法深入研究页岩吸附的问题;通过将新的等溫吸附公式用于通过有限页岩 样品等溫吸附数据对页岩的等溫吸附过程进行拟合，从而得到孔径分布曲线及样品比表面 积，大大提高页岩研究的效果，有效指导岩气采集的工作，降低投入成本，提高工作效率。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 W根据运些附图获得其他的附图。[001引图1:本专利技术的等溫吸附式拟合图； 图2:样品等溫吸附式拟合参数表；图3:样品孔喉分布直方图绘制流程图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术所公开的，包括W下步骤： 曰、采集页岩样品有限量测试点的相对压力Pr和吸附量V，所述相对压力Pr为平衡压力P与实 验溫度下吸附气体的饱和蒸汽压P。的比值，所述吸附量V的单位为cc/g;b、通过Langmuir、 BET、Freundlich等溫吸附公式建立新的等溫吸附公式其中V为吸附 量，cc/g;Pr=P/P〇，P为平衡压力，MPa，P〇为饱和蒸汽压，MPa;A、B、C、M、N、K为待定指数;C、 通过Langmuir、BET、Freundlich等溫吸附公式确定新的等溫吸附公式中各参数的物理化学 含义、用于约束实际页岩样品在函数拟合时参数取值范围的各个参数的变化区间；d、通过 新的等溫吸附公式对步骤a中采集的页岩样品的相对压力Pr和吸附量V进行拟合，获得页岩 样品的等溫吸附式，用W完整描述页岩样品包含单层吸附、多层吸附及毛细凝聚的等溫吸 附过程;e、得到页岩样品的等溫吸附式、样品的比表面积及样品的孔径分布曲线。 所述步骤e中得到的页岩样品的等溫吸附式、样品的比表面积及样品的孔径分布 曲线都是建立新的等溫吸附式的基础上，本专利技术所公开的新的等溫吸附式完整描述整个压 力段的等溫吸附数据;可W计算没有测试的压力点的吸附体积;可W用来计算样品的比表 面积;可W用来计算样品的孔径分布。 进一步地，所述步骤d具体的是通过方程拟合，得到参数A，B，C，Μ，N，K的值；具体的是：Μ，N，K正比于 进一步地，所述新的等溫吸附式中物理化学量计算具体的为： 进一步地，通过导到样品比表面积。优选地，孔喉分布图具体的是：（1)选取m个页岩样品数据点(Pr，V);(2)在片￡(0， 1)范围内插入η个Pr值:η个Pr值在区间（0，1)内较均匀分布;且所取η个Pr值与步骤（1)中m个 Pr值不重复;m+n^0;(3)通过新的等溫吸附式计算η个Pr值对应的V值，得到η个(Pr，V)数 据点；（4)根据m+n个数据点，通过公式得到每个Pr值对应的rk值;通过公式得到每个Pr值对应的t值;通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种得到孔径分布曲线及样品比表面积的方法，其特征在于：包括以下步骤：a、采集页岩样品有限量测试点的相对压力Pr和吸附量V，所述相对压力Pr为平衡压力P与实验温度下吸附气体的饱和蒸汽压Po的比值，所述吸附量V的单位为cc/g；b、通过Langmuir、BET、Freundlich等温吸附公式建立新的等温吸附公式其中V为吸附量，cc/g；Pr＝P/Po，P为平衡压力，MPa，Po为饱和蒸汽压，MPa；A、B、C、M、N、K为待定指数；c、通过Langmuir、BET、Freundlich等温吸附公式确定新的等温吸附公式中各参数的物理化学含义、用于约束实际页岩样品在函数拟合时参数取值范围的各个参数的变化区间；d、通过新的等温吸附公式对步骤a中采集的页岩样品的相对压力Pr和吸附量V进行拟合，获得页岩样品的等温吸附式，用以完整描述页岩样品包含单层吸附、多层吸附及毛细凝聚的等温吸附过程；e、得到页岩样品的等温吸附式、样品的比表面积及样品的孔径分布曲线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈青，田园媛，闫长辉，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川;51