页岩微孔的比表面积测定方法技术

本发明专利技术提供一种页岩微孔的比表面积测定方法，涉及非常规油气勘探开发技术。页岩微孔的比表面积测定方法包括：获取页岩样品表面的总单层饱和吸附量；根据总单层饱和吸附量确定页岩总比表面积；获取页岩样品非微孔表面的单层饱和吸附量；根据非微孔表面单层饱和吸附量确定页岩非微孔比表面积；根据总比表面积和非微孔比表面积确定微孔比表面积。根据页岩总比表面积与非微孔比表面积确定微孔比表面积，充分考虑了页岩微孔发育的特点，避免了利用经典BET方程和现有仪器来评价页岩的比表面积所产生的较大偏差，使页岩的微孔表征更加精确，为页岩的全孔径孔隙结构表征提供更客观准确的数据支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非常规油气勘探开发技术，尤其涉及一种页岩微孔的比表面积测定方法。
技术介绍
页岩气是非常规油气资源之一，在开发页岩气之前，为了有效地对页岩气进行开发，就必须对页岩储层进行评价，而页岩的全孔径孔隙结构表征是评价页岩储层的重要环节之一。由于页岩微孔发育，准确计算页岩微孔的比表面积对于页岩的全孔径孔隙结构表征至关重要。现有技术中，对页岩微孔的比表面积的测定通常是在现有的测定仪器上，选择相应的模型来确定页岩的孔径分布，进而得到不同孔径分布处的比表面积。而微孔是指孔径小于2nm的孔，在测定微孔的孔比表面积时，由于现有仪器的精度等条件的限制，导致所得结果的偏差较大，准确性较差。
技术实现思路
针对现有技术中的上述缺陷，本专利技术提供一种页岩微孔的比表面积测定方法，能够提高得到的页岩微孔的比表面积的准确性。本专利技术提供一种页岩微孔的比表面积测定方法，其特征在于，包括：获取页岩样品表面的总单层饱和吸附量；根据所述总单层饱和吸附量，确定页岩总比表面积；获取所述页岩样品非微孔表面的单层饱和吸附量；根据所述的非微孔表面的单层饱和吸附量，确定页岩非微孔比表面积；根据所述总比表面积和非微孔比表面积确定微孔比表面积。进一步地，所述获取页岩样品表面的总单层饱和吸附量，包括：通过对页岩样品进行低压氮气吸附实验，获取不同相对压力下的氮气吸附量；根据不同相对压力下的所述氮气吸附量，以及经典的BET方程确定所述页岩样品表面的所述总单层饱和吸附量。进一步地，所述根据不同相对压力下的所述氮气吸附量，以及经典的BET方程确定所述页岩样品表面的所述总单层饱和吸附量，包括：根据下述第一公式，确定所述页岩样品表面的总单层饱和吸附量Vm1，P/P0Vads(1-P/P0)=1Vm1CBET+CBET-1Vm1CBETPP0]]>其中，Vads为氮气吸附量，Vm1为总单层饱和吸附量，CBET为常数，P/P0为气体相对压力。进一步地，根据所述总单层饱和吸附量，确定页岩总比表面积，包括：根据下述第二公式确定页岩总比表面积，S1=0.001×Vm122.4×N×AN2]]>其中，S1为页岩总比表面积，Vm1为总单层饱和吸附量，N为阿伏加德罗常数，为氮分子等效最大横截面积。进一步地，所述获取所述页岩样品非微孔表面的单层饱和吸附量，包括：通过对页岩样品进行低压氮气吸附实验，获取不同相对压力下的氮气吸附量；根据不同相对压力下的所述氮气吸附量，以及修正的BET方程确定所述页岩样品非微孔表面的所述单层饱和吸附量。进一步地，根据不同相对压力下的所述氮气吸附量，以及修正的BET方程确定所述页岩样品非微孔表面的所述单层饱和吸附量，包括：根据下述第三公式确定非微孔表面单层饱和吸附量Vm2，Vads=Vm2CBETextP/P0(1-P/P0)[1+(CBEText-1)P/P0]+Vmic]]>其中，Vads为氮气吸附量，Vm2为非微孔表面单层饱和吸附量，为常数，Vmic为微孔中充填吸附质的体积，P/P0为相对压力。进一步地，根据所述的非微孔表面的单层饱和吸附量，确定页岩非微孔比表面积，包括：根据下述第四公式确定页岩非微孔比表面积，S2=0.001×Vm222.4×N×AN2]]>其中，S2为页岩非微孔比表面积，Vm2为非微孔表面单层饱和吸附量，N为阿伏加德罗常数，为氮分子等效最大横截面积。进一步地，所述根据所述总比表面积和非微孔比表面积确定微孔比表面积，包括：根据下述第五公式确定微孔比表面积，S3＝S1-S2其中，S1为页岩总比表面积，S2为页岩非微孔比表面积，S3为微孔比表面积。本专利技术提供的页岩微孔的比表面积测定方法，在测定过程中，根据页岩总比表面积与非微孔比表面积确定微孔比表面积，充分考虑了页岩微孔发育的特点，避免了利用经典BET方程和现有仪器来评价页岩的比表面积所产生的较大偏差，使页岩的微孔表征更加精确，为页岩的全孔径孔隙结构表征提供了更客观准确的数据支持。附图说明图1为本专利技术实施例页岩微孔的比表面积测定方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。图1为本专利技术实施例页岩微孔的比表面积测定方法的流程示意图；请参照图1，本实施例提供一种页岩微孔的比表面积测定方法，包括：S100、获取页岩样品表面的总单层饱和吸附量；具体地，可以通过对页岩样品进行低压氮气吸附实验，获取不同相对压力下的氮气吸附量。具体的实验方法，可以与现有技术类似，此处不再赘述。其中，在对页岩样品进行低压氮气吸附实验之前，需要将页岩样品研磨至40～60目(425～250微米)，在110℃(摄氏度)真空烘箱干燥12h(hour，小时)，脱去页岩样品中的水分和挥发性物质。称取约1g页岩样品，在仪器上383.15K(开尔文)、真空(<10mmHg)条件下脱气10h，进一步脱去样品中吸附的物质。设定氮气吸附实验的相对压力范围P/P0值为0.001～0.995，在液氮温度(77.35K)条件下进行实验，并记录不同相对压力下对应的、实测的氮气吸附量Vads；至少记录三组相对压力下的氮气吸附量Vads。并根据不同相对压力下的氮气吸附量，以及经典的BET方程确定页岩样品表面的总单层饱和吸附量。例如：根据下述第一公式，确定页岩样品表面的总单层饱和吸附量Vm1，P/P0Vads(1-P/P0)=1Vm1CBET+CBET-1Vm1CBETPP0]]>其中，Vads为氮气吸附量，Vm1为总单层饱和吸附量，CBET为常数，P/P0为气体相对压力。P/P0的取值范围为0.05～0.35。可以理解的是：在对页岩样品进行低压氮气吸附实验的过程中，可以记录多组氮气吸附量Vads，以进一步提高微孔表征的精确性。S200、根据总单层饱和吸附量确定页岩总比表面积；具体地，根据下述第二公式确定页岩总比表面积，S1=0.001×Vm122.4×N×AN2]]>其中，S1为页岩总比表面积，Vm1为总单层饱和吸附量，N为阿伏加德罗常数，为氮分子等效最大横截面积；N为6.023×1023，为16.2×10-20m2。S300、获取页岩样品非微孔表面的单层饱和吸附量；具体地，通过对页岩样品进行低压氮气吸附实验，获取不同相对压力下的氮气吸附量；根据下述第三公式确定非微孔表面单层饱和吸附量Vm2，Vads=Vm2CBETextP/P0(1-P/P0)[1+(CBEText-1)P/P0]+Vmic本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种页岩微孔的比表面积测定方法，其特征在于，包括：获取页岩样品表面的总单层饱和吸附量；根据所述总单层饱和吸附量，确定页岩总比表面积；获取所述页岩样品非微孔表面的单层饱和吸附量；根据所述的非微孔表面的单层饱和吸附量，确定页岩非微孔比表面积；根据所述总比表面积和非微孔比表面积确定微孔比表面积。

【技术特征摘要】
1.一种页岩微孔的比表面积测定方法，其特征在于，包括：获取页岩样品表面的总单层饱和吸附量；根据所述总单层饱和吸附量，确定页岩总比表面积；获取所述页岩样品非微孔表面的单层饱和吸附量；根据所述的非微孔表面的单层饱和吸附量，确定页岩非微孔比表面积；根据所述总比表面积和非微孔比表面积确定微孔比表面积。2.根据权利要求1所述的页岩微孔的比表面积测定方法，其特征在于，所述获取页岩样品表面的总单层饱和吸附量，包括：通过对页岩样品进行低压氮气吸附实验，获取不同相对压力下的氮气吸附量；根据不同相对压力下的所述氮气吸附量，以及经典的BET方程确定所述页岩样品表面的所述总单层饱和吸附量。3.根据权利要求2所述的页岩微孔的比表面积测定方法，其特征在于，所述根据不同相对压力下的所述氮气吸附量，以及经典的BET方程确定所述页岩样品表面的所述总单层饱和吸附量，包括：根据下述第一公式，确定所述页岩样品表面的总单层饱和吸附量Vm1，P/P0Vads(1-P/P0)=1Vm1CBET+CBET-1Vm1CBETPP0]]>其中，Vads为氮气吸附量，Vm1为总单层饱和吸附量，CBET为常数，P/P0为气体相对压力。4.根据权利要求1-3任一项所述的页岩微孔的比表面积测定方法，其特征在于，根据所述总单层饱和吸附量，确定页岩总比表面积，包括：根据下述第二公式确定页岩总比表面积，S1=0.001×Vm122.4×N×AN2]]>其中，S1为页岩总比表面积，Vm1为总单层饱和吸附量，N为阿伏加德罗常数，为氮分子等效最大横截面积。5.根据权利要求1所述的页岩...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，姜振学，姜伟佳，高凤琳，王朋飞，纪文明，温暖，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11