一种从页岩中分离石英颗粒的方法技术

本发明专利技术提供了一种从页岩中分离石英颗粒的方法，包括以下步骤：(1)样品解离；(2)样品中有机质的去除；(3)样品中碳酸盐的去除；(4)样品中硅酸盐的去除。使用本发明专利技术方法能够有效的用于对页岩中石英颗粒进行前处理，从而对页岩中石英颗粒进行粒度分析，有效测试页岩中石英颗粒粒度，所得测试结果准确性高，重复性好。本发明专利技术方法简单易行，操作方便，能够用于测试已固结非常紧实的页岩中石英颗粒的粒度，可广泛应用于地质历史时期的湖相和海相页岩中，尤其是能够为地球科学领域和能源勘探领域中关于页岩研究提供不同粒级分散的石英颗粒。

【技术实现步骤摘要】
一种从页岩中分离石英颗粒的方法
本专利技术涉及一种从页岩中分离石英颗粒的方法，具体属于页岩粒度测试

技术介绍
石英是页岩中的主要矿物，可以是盆地内部或者盆地外部来源的碎屑，也可以是各种泥页岩中的自生组分(BlattH,SchultzDJ.Sizedistributionofquartzinmudrocks[J].Sedimentology,1976,23(6):857-866；PotterPE,MaynardJB,DepetrisPJ.MudandMudstones[J].SpringerBerlin,2005)。随着页岩研究的不断深入，发现页岩储层的主要矿物类型是以石英、长石及碳酸盐矿物及其混合为主导，特别是石英的含量通常超过30％(LoucksRG,RuppelSC.MississippianBarnettShale:Lithofaciesanddepositionalsettingofadeep-watershale-gassuccessionintheFortWorthBasin,Texas[J].AapgBulletin,2007,91(4):579-601；刘树根,马文辛,LUBAJansa,等.四川盆地东部地区下志留统龙马溪组页岩储层特征[J].岩石学报,2011,27(8):2239-2252)，作为页岩最主要的造岩矿物之一，石英含量对页岩储层特性和含气性特征有重要的影响。石英是影响页岩可压裂性和诱导裂缝形态的重要因素，其含量越高，页岩可压裂性越好(ThybergB,JahrenJ,WinjeT,etal.QuartzcementationinLateCretaceousmudstones,northernNorthSea:Changesinrockpropertiesduetodissolutionofsmectiteandprecipitationofmicro-quartzcrystals[J].Marine&PetroleumGeology,2010,27(8):1752-1764；MillikenKL,ErgeneSM,OzkanA.Quartztypes,authigenicanddetrital,intheUpperCretaceousEagleFordFormation,SouthTexas,USA[J].SedimentaryGeology,2016,339:273-288)。页岩的力学性质、孔隙结构对气体的吸附能力受方解石、石英和黏土矿物等影响(RossDJK,BustinRM.Investigatingtheuseofsedimentarygeochemicalproxiesforpaleoenvironmentinterpretationofthermallymatureorganic-richstrata:ExamplesfromtheDevonian–Mississippianshales,WesternCanadianSedimentaryBasin[J].ChemicalGeology,2009,260(1):1-19)。石英等矿物的含量与分布特征是影响页岩的孔隙度和渗透率的重要因素(LoucksRG,ReedRM,RuppelSC,etal.Preliminaryclassificationofmatrixporesinmudrocks[J].GcagsTransactions,2010；KlaverJ,DesboisG,LittkeR,etal.BIB-SEMcharacterizationofporespacemorphologyanddistributioninpostmaturetoovermaturesamplesfromtheHaynesvilleandBossierShales[J].Marine&PetroleumGeology,2015,59:451-466；DoweyPJ,TaylorKG.Extensiveauthigenicquartzovergrowthsinthegas-bearingHaynesville-BossierShale,USA[J].SedimentaryGeology,2017,356:15-25)。页岩中自生石英与有机碳含量具有密切的相关性(刘树根,马文辛,LUBAJansa,等.四川盆地东部地区下志留统龙马溪组页岩储层特征[J].岩石学报,2011,27(8):2239-2252；张琴.渝东南地区龙马溪组页岩含气量及其主控因素分析[J].天然气工业,2013,33(5):35-39；张鹏,张金川,黄宇琪,等.习页1井五峰组—龙马溪组页岩特征及含气性评价[J].资源与产业,2015,17(4):48-55)，自生石英的发育可以增加页岩气的吸附能力(冉波,刘树根,孙玮,等.四川盆地南缘骑龙村剖面五峰-龙马溪组黑色页岩孔隙大小特征的重新厘定[J].成都理工大学学报(自然科学版),2013,40(5):532-542)。对页岩储层中石英开展深入研究，对于页岩沉积环境分析以及有利储层的分布预测具有重要意义。通常，页岩中石英颗粒一般采用显微图像法进行粒度分析，但许多自生石英极细小(主体部分粒径一般小于10微米)，用图像法很难分析出粒度数值。而其他的石英颗粒粒度分析前处理方法通常是针对松散颗粒样品，例如黄土和红粘土。而且大多页岩胶结紧实，孔隙和裂缝不甚发育，使处理过程中的试剂很难与泥岩内部的胶结物充分反应，从而难以达到分离石英颗粒的效果。因此，研究一种能够有效分离页岩中石英颗粒的方法，显得尤为必要。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种从页岩中分离石英颗粒的方法，分离效果好，操作方便。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种从页岩中分离石英颗粒的方法，包括以下步骤：(1)样品解离；(2)样品中有机质的去除；(3)样品中碳酸盐的去除；(4)样品中硅酸盐的去除；即得石英颗粒。之后即可向石英颗粒中加入去离子水和分散剂，采用激光粒度仪测试其粒度。优选的，前述的从页岩中分离石英颗粒的方法中，所述步骤(1)样品解离包括以下步骤：(1.1)取液态咪唑啉衍生物，再加入预热好的去离子水，震荡，形成乳浊液备用；(1.2)取页岩样品，放入步骤(1.1)所得的乳浊液中，恒温浸泡；(1.3)再加入预热好的去离子水，离心，倒去上层液体；(1.4)重复步骤(1.3)直至样品充分解离。优选的，前述的从页岩中分离石英颗粒的方法中，所述步骤(1)样品解离包括以下步骤：(1.1)取液态咪唑啉衍生物，再加入85～95℃的去离子水，震荡，形成乳浊液备用；(1.2)取页岩样品，放入步骤(1.1)所得的乳浊液中，恒温水浴85～95℃浸泡20～30h；(1.3)再加入与乳浊液等体积的85～95℃的去离子水，4500～5500转/分离心25～35min，倒去上层液体；(1.4)重复步骤(1.3)3～5次直至样品充分解离。优选的，前述的从页岩中分离石英颗粒的方法中，所述步骤(1.1)中液态咪唑啉衍生物为2-(8-十七烯基)-4,5-二氢-1H-咪唑-1-乙醇。优选的，前述的从页岩中分离石英颗粒的方法中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从页岩中分离石英颗粒的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)样品解离；(2)样品中有机质的去除；(3)样品中碳酸盐的去除；(4)样品中硅酸盐的去除；即得石英颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种从页岩中分离石英颗粒的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)样品解离；(2)样品中有机质的去除；(3)样品中碳酸盐的去除；(4)样品中硅酸盐的去除；即得石英颗粒。2.根据权利要求1所述的从页岩中分离石英颗粒的方法，其特征在于：所述步骤(1)样品解离包括以下步骤：(1.1)取液态咪唑啉衍生物，再加入预热好的去离子水，震荡，形成乳浊液备用；(1.2)取页岩样品，放入步骤(1.1)所得的乳浊液中，恒温浸泡；(1.3)再加入预热好的去离子水，离心，倒去上层液体；(1.4)重复步骤(1.3)直至样品充分解离。3.根据权利要求2所述的从页岩中分离石英颗粒的方法，其特征在于：所述步骤(1)样品解离包括以下步骤：(1.1)取液态咪唑啉衍生物，再加入85～95℃的去离子水，震荡，形成乳浊液备用；(1.2)取页岩样品，放入步骤(1.1)所得的乳浊液中，恒温水浴85～95℃浸泡20～30h；(1.3)再加入与乳浊液等体积的85～95℃的去离子水，4500～5500转/分离心25～35min，倒去上层液体；(1.4)重复步骤(1.3)3～5次直至样品充分解离。4.根据权利要求2或3所述的从页岩中分离石英颗粒的方法，其特征在于：所述步骤(1.1)中液态咪唑啉衍生物为2-(8-十七烯基)-4,5-二氢-1H-咪唑-1-乙醇。5.根据权利要求2或3所述的从页岩中分离石英颗粒的方法，其特征在于：所述步骤(1.1)中液态咪唑啉衍生物与去离子水的体积比为1∶1～1.5。6.根据权利要求1所述的从页岩中分离石英颗粒的方法，其特征在于：所述步骤(2)样品中有机质的去除包括以下步骤：加入质量浓度为30％过氧化氢溶液，煮沸，离心，除去上层清液，冻干。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立安，刘敏，刘俊辰，
申请(专利权)人：东北大学秦皇岛分校，
类型：发明
国别省市：河北,13