一种页岩介孔孔径分布的检测方法与流程

技术特征：

1.一种页岩介孔孔径分布的检测方法，包括以下步骤：

a)将页岩待测样品进行低温低压氮气等温吸附实验，得到氮气等温吸附/脱附曲线；

b)以微孔隙和微裂缝为孔隙形态，对得到的氮气等温吸附/脱附曲线进行分析，得到页岩介孔孔径分布。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤a)中所述页岩待测样品的质量为0.5g～5g，粒径小于等于150μm。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤a)中所述低温低压氮气等温吸附实验的温度为-200℃～-190℃，压力为0.005MPa～0.1MPa。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤b)具体包括以下步骤：

b1)采用修正Kelvin方程对氮气等温吸附/脱附曲线中的数据进行处理，得到处理后的数据；

b2)基于BJH模型分别对氮气等温吸附曲线和脱附曲线进行分析，得到孔隙形态为微孔隙和微裂缝的基本方程；

b3)采用步骤b2)得到的基本方程并运用中值定理和积分区间分割，对步骤b1)得到的处理后的数据进行分析，得到页岩介孔孔径分布。

5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，步骤b1)中所述修正Kelvin方程为：

r＝r_k+t

式中，r_k为Kelvin半径，c为孔隙类型常数，γ为表面张力，ν_m为吸附质的摩尔体积，φ为弯曲界面与孔壁之间的接触角，R为普适摩尔气体常数，T为液氮温度，x为氮气饱和压力下的相对压力，r为孔隙半径，t为吸附层厚度；

所述孔隙形态为微孔隙的模型中，氮气等温吸附曲线的c＝2，氮气等温脱附曲线的c＝1；

所述孔隙形态为微裂缝的模型中，氮气等温吸附曲线的c＝1，氮气等温脱附曲线的c＝0。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述修正Kelvin方程中，吸附层厚度t采用Halsey方程得到；

所述Halsey方程为：

式中，

7.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，步骤b1)中所述进行处理的过程采用线性插值的方法得到吸附曲线和脱附曲线之间相对压力数据及其吸附量数据。

8.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，步骤b2)中所述孔隙形态为微孔隙和微裂缝的基本方程为：

$\begin{array}{c}{\mathrm{\Δv}}_{ad}{|}_i^{i-1}={\∫}_{x_i}^{x_{i-1}}{\[\frac{r_{k_2}\left(x\right)}{r_{k_2}\left(x\right)+t\left(x_i\right)}\]}^2{V}_c^{\′}\left(x\right)dx\\ -{\∫}_{x_{i-1}}^1\left\{{\[\frac{r_{k_2}\left(x\right)}{r_{k_2}\left(x\right)+t\left(x_{i-1}\right)}\]}^2-{\[\frac{r_{k_2}\left(x\right)}{r_{k_2}\left(x\right)+t\left(x_i\right)}\]}^2\right\}{V}_c\left(x\right)dx\\ -{\∫}_{x_{i-1}}^1\[\frac{r_{k_2}\left(x\right)}{r_{k_2}\left(x\right)+t\left(x_{i-1}\right)}-\frac{r_{k_2}\left(x\right)}{r_{k_2}\left(x\right)+t\left(x_i\right)}\]V_s\left(x\right)dx\end{array}$

式中，x_i为相对压力值，x_i-1为x_i相邻压力点的相对压力值，r_k1为微孔隙在吸附时相对压力对应的Kelvin半径，r_k2为微孔隙在脱附时以及微裂缝在吸附时相对压力对应的Kelvin半径/裂缝宽度，V_c为微孔隙的孔径分布，V_s为微裂缝的孔径分布，Δν_ad为吸附曲线上相邻压力点之间对应的吸附量差值，Δν_de为脱附曲线上相邻压力点之间对应的吸附量差值。

9.根据权利要求1～8任一项所述的检测方法，其特征在于，步骤a)中所述进行低温低压氮气等温吸附实验前，还包括：

对页岩待测样品进行前处理；

所述前处理具体为：

将页岩待测样品进行脱水和脱气。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，步骤a)中所述脱水的温度为105℃～120℃，时间为12h～24h；所述脱气的真空度为小于等于1.01325×10^-4MPa，时间为8h～12h。