一种基于超高分辨冷冻透射电镜观测页岩有机孔壁分子排列的方法技术

本发明专利技术提供了一种基于超高分辨冷冻透射电镜观测页岩有机孔壁分子排列的方法，属于页岩油气勘探开发领域。所述方法采用超高分辨率的冷冻透射电子显微镜进行，通过对页岩有机质超薄样品(厚度小于100nm)中的有机质及其孔隙进行观测，最终可以实现在5nm的分辨率下观测到有机质及其孔隙边缘(孔壁)的分子空间构型。该方法可以自由选定有机质孔隙进行原位观测，且观测到的有机质分子排列形式是未经变形或破坏的原始表现，并清晰展示出不同演化阶段的有机孔壁分子排列形式和有序度等，为研究原位条件下页岩有机质孔喉基本骨架‑聚集态大分子的空间分布规律提供关键技术支撑，对揭示地质演化过程中有机质孔隙形成与保存机理具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及页岩油气勘探开发领域，尤其是涉及一种基于超高分辨冷冻透射电镜观测页岩有机孔壁分子排列的方法。

技术介绍

1、页岩气勘探研究表明，北美和中国南方海相页岩气储集层的主要孔隙类型为有机质孔隙，而不同地区、不同层位页岩储集层的有机质孔隙存在明显的非均质性(鲍芳等，2021)，表明页岩有机质孔隙的形成与演化具有一定的复杂性。

2、目前，国内外对于页岩有机质孔隙的微观结构研究主要限于形貌和表面成像分析，所用手段主要为场发射扫描电镜(fesem)、聚焦离子束扫描(fib-sem)和显微ct等高分辨成像分析，还未曾实现在分子层面上的有机质孔隙内部结构及其分子空间排列特征等原位研究。因此，目前无法揭示页岩有机质孔隙在本质上的形成与演化规律。

3、经过近百年的发展，超高分辨透射电子显微镜已经实现在超微区(<1nm)开展形貌、晶格结构、原子结构和化学成分的研究(wang,2003；brydson等，2014；maclaren和ramasse,2014)，然而，其在地球科学中的应用近20年才取得明显进展。chalmers等(2012)综本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超高分辨冷冻透射电镜观测页岩有机孔壁分子排列的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于超高分辨冷冻透射电镜观测页岩有机孔壁分子排列的方法，其特征在于，所述观测的过程中，环境温度为15～25℃，湿度为0～60％RH；

3.根据权利要求1所述的基于超高分辨冷冻透射电镜观测页岩有机孔壁分子排列的方法，其特征在于，所述低倍率的范围为×1500～×2500。

4.根据权利要求1所述的基于超高分辨冷冻透射电镜观测页岩有机孔壁分子排列的方法，其特征在于，所述有机质孔隙明显穿透的区域的孔隙直径为大于20nm。

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【技术特征摘要】

1.一种基于超高分辨冷冻透射电镜观测页岩有机孔壁分子排列的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于超高分辨冷冻透射电镜观测页岩有机孔壁分子排列的方法，其特征在于，所述观测的过程中，环境温度为15～25℃，湿度为0～60％rh；

3.根据权利要求1所述的基于超高分辨冷冻透射电镜观测页岩有机孔壁分子排列的方法，其特征在于，所述低倍率的范围为×1500～×2500。

4.根据权利要求1所述的基于超高分辨冷冻透射电镜观测页岩有机孔壁分子排列的方法，其特征在于，所述有机质孔隙明显穿透的区域的孔隙直径为大于20nm。

5.根据权利要求1或4所述的基于超高分辨冷冻透射电镜观测页岩有机孔壁分子排列的方法，其特征在于，选取有机质孔隙明显穿透的区域，调整电镜的放大倍率至20k～100k范围内，观测有机质孔隙的微观形貌；

6.根据权利要求1或4所述的基于超高分辨冷冻透射电镜观测页岩有机孔壁分子排列的方法，其特征在于，选取有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：腾格尔，郭毅，曾文人，方镕慧，张聪，李浩涵，陈维堃，张春贺，徐培根，王梓，张远，
申请(专利权)人：中国地质调查局油气资源调查中心，
类型：发明
国别省市：