一种页岩孔隙分布均匀性评价方法

摘要

一种页岩孔隙分布均匀性评价方法，其特征是提出了一种评价岩石材料包括页岩的孔隙分布均匀系数h_u，h_u＝d₆₀/d₁₀，其中d₁₀称为有效孔径，即小于此孔径的孔隙占全孔隙体积的10％；d₆₀称为控制孔径，即小于此孔径的孔隙占全孔隙体积的60％，当h_u＞10时，表示岩石材料孔隙分布均匀，当h_u≤10时，表示岩石材料孔隙分布不均匀。采用该系数进行岩石孔隙分布均匀性评价的步骤为：(1)制备压汞实验用样品；(2)获取样品不同大小孔隙的分布；(3)获取样品的控制孔径和有效孔径；(4)利用孔隙分布均匀系数评价样品孔隙分布的均匀性。该方法适用于土木工程、地质工程、天然气工程、石油工程等遇到的各种岩石包括页岩的孔隙分布均匀性评价。

主权项

一种页岩孔隙分布均匀性评价方法，其特征是提出了一种评价岩石材料包括页岩的孔隙分布均匀系数h_u，h_u＝d₆₀/d₁₀，采用该系数进行岩石孔隙分布均匀性评价的方法如下：(一)制备压汞实验用样品(1)将岩石切割或压碎成不大于直径1cm、高1.5cm的小块样品，并去除表面粘结的颗粒，干燥至恒重，放入干燥的膨胀计样品池中；(2)对样品抽真空，脱气并维持真空状态下向样品膨胀计注汞；(3)将非活性干燥气体注入样品池，以步进式升压方式增压，记录外压力与对应的注汞体积，达到所需最大外压力后，完成低压单元测试；(4)转移至高压单元，通过汞面上的液压油，以分级连续、步进方式或阶梯方式增压，测试作为外压力函数的汞柱下降值，并记录压力与相应的注汞体积；(二)获取样品不同大小孔隙的分布应用Washburn方程，将压力读数转换成孔径，将进汞量转化为孔隙的分布，获取孔隙从100纳米到100微米直径范围的孔隙的累积体积分布与占总孔隙体积的百分数；(三)获取样品的控制孔径和有效孔径(1)将获取的孔隙分布表上100纳米直径孔隙对应的孔隙注汞累积体积计为V₁，100微米直径孔隙对应的孔隙注汞累积体积计为V₂，100纳米至100微米间累积注汞体积为全孔隙体积V＝V₁‑V₂，当没有100纳米和100微米对应的孔隙注汞累积体积时，采用差值的方法由100纳米或100微米上下两个孔隙直径进行差值，获得对应的孔隙注汞累积体积V₁和V₂；(2)控制孔径d₆₀取采用差值方法计算的V₆₀对应的孔隙直径，其中V₆₀＝V₁‑V·60％；有效孔径d₁₀取采用差值方法计算的V₁₀对应的孔隙直径，其中V₁₀＝V₁‑V·10％；(四)评价样品孔隙大小分布均匀性取h_u＝d₆₀/d₁₀，其中d₁₀称为有效孔径，即小于此孔径的孔隙占全孔隙体积的10％；d₆₀称为控制孔径，即小于此孔径的孔隙占全孔隙体积的60％，当h_u＞10时，表示岩石材料孔隙分布均匀，当h_u≤10时，表示岩石材料孔隙分布不均匀。