通过泥页岩等温吸附曲线分类判断孔隙结构的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及页岩油气藏勘探开发领域，特别是通过泥页岩等温吸附曲线分类判断孔隙结构的方法。
【背景技术】
[0002]孔喉特征分析是页岩储层评价的重要内容之一。泥页岩岩性致密，储层中存在大量微孔，常规的孔隙研究方法在泥页岩孔隙特征描述中有局限性。在泥页岩储层孔隙特征研究中多采用压汞法与吸附法相结合的方法。泥页岩由于不同页岩样品孔隙特征各异，导致其吸附性能有差异，影响其等温吸附曲线的形态。对泥页岩等温吸附曲线形态进行的分类，可以体现出泥页岩的孔隙结构特征。
[0003]而现有技术对等温吸附曲线形态的分类多针对表面性质均匀材料，主要依据吸附曲线形态或者结合滞后环形态来进行分类。但作为特殊的吸附剂，泥页岩成份复杂，包含多种粘土矿物、石英、长石、岩肩及干酪根等。由于不同成份的吸附性能不一，泥页岩的吸附特征不同于表面性质均匀的材料。同时，泥页岩中有大量微孔及介孔，孔内吸附势能分布具有特殊性，影响其吸附曲线及滞后环的形态。
[0004]在实验过程中对泥页岩样品的数据做出的等温吸附曲线，使用现有技术中的等温吸附曲线分类标准对其分类具有很强的局限性。
[0005]亟待出现一种专门对泥页岩吸附曲线形态进行分类的方法。
【发明内容】
[0006]本发明公开的通过泥页岩等温吸附曲线分类判断孔隙结构的方法，解决了现有技术无法凸显不同等温吸附曲线之间差异性，乃至无法有效判断泥页岩孔隙结构的技术问题。
[0007]本发明的技术方案是这样实现的:通过泥页岩等温吸附曲线分类判断孔隙结构的方法，包括:a、采取泥页岩的基岩标准柱样；b、对步骤a中的基岩标准柱样进行碎样、等温吸附试验，得到基岩标准样柱的等温吸附压力、吸附量，绘制等温吸附曲线和孔径频率直方图；c、通过孔隙形态、孔隙大小和孔喉分选三个因素对等温吸附曲线进行分类，得到泥页岩等温吸附曲线标准图，并对基岩标准柱样的等温吸附曲线进行描述；e、泥页岩的被测样品通过碎样、等温吸附试验，绘制被测样品等温吸附曲线；通过对比被测样品等温吸附曲线和泥页岩等温吸附曲线标准图，得到被测样品的孔隙结构，即被测样品孔隙的形态、大小和孔喉。
[0008]优选地，所述步骤c和e之间还包括步骤d、通过孔径频率直方图验证步骤c中等温吸附曲线标准图对孔喉分选的分析。
[0009]进一步地，步骤a中所述泥页岩的基岩具体的为泥页岩钻井岩心和附近相似露头上的基岩；所述标准柱样为直径2.5cm、长度5cm的泥页岩柱样。
[0010]进一步地，步骤b中所述的等温吸附试验具体的是在等温条件下、以液氮为吸附质、以全自动比表面积和孔隙度分析仪为工具的等温吸附试验。
[0011]进一步地，步骤c中所述孔隙形态为平板形、楔形和圆柱形；所述孔隙大小为小孔、中孔和大孔；所述孔喉分选根据吼道的均勾程度为差、中和好。
[0012]进一步地，所述孔隙形态由圆柱形-楔形-平板形变化时，吸附-解吸曲线由平行于纵轴逐渐向平行于横轴变化，滞后环由陡直、纵向上跨度较大向扁平、横向上跨度大转变。
[0013]进一步地，所述孔隙由大到小对滞后环形态的影响为滞后环起点向低压区平移且滞后环面积逐渐减小，直至消失。
[0014]进一步地，所述孔喉分选程度对解吸曲线的影响为:好，解吸曲线快速下降；差，解吸曲线呈平缓下降。
[0015]进一步地，所述孔隙结构与页岩气的开采装置相对应。
[0016]本发明所公开的通过泥页岩等温吸附曲线分类判断孔隙结构的方法，通过孔隙形态、孔隙大小和孔喉分选将泥页岩的基岩标准样柱的等温吸附曲线分类，即等温吸附曲线标准图，实现了全部泥页岩样品等温吸附曲线类型的划分，曲线所述类型多样，能够体现不同等温吸附曲线的差异性；通过对泥页岩样品等温吸附曲线即可判断泥页岩样品的空隙结构，进一步关联页岩气的开发装置，在提高采收率的同时，避免开采方案不当造成的高成本；本发明所公开的技术方案还可有效促进泥页岩储层特征的推断，为储量计算提供新的理论依据。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1:泥页岩孔隙形态对等温吸附曲线的影响示意；
[0019]图2:泥页岩孔隙大小对等温吸附曲线的影响示意图；
[0020]图3:泥页岩孔喉分选对等温吸附曲线的影响示意图；
[0021]图4:泥页岩等温吸附曲线分类示意图；
[0022]图5:柱形孔隙泥页岩等温吸附曲线分类；
[0023]图6:楔形孔隙泥页岩等温吸附曲线分类；
[0024]图7:平板形孔隙泥页岩等温吸附曲线分类；
[0025]图8:四川盆地泥页岩样品等温吸附曲线；
[0026]图9:图8中样品的频率直方图；
[0027]图10:四川盆地泥页岩样品等温吸附曲线；
[0028]图11:图10中样品的频率直方图。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]本发明公开的通过泥页岩等温吸附曲线分类判断孔隙结构的方法，包括:a、采取泥页岩的基岩标准柱样山、对步骤a中的基岩标准柱样进行碎样、等温吸附试验，得到基岩标准样柱的等温吸附压力、吸附量，绘制等温吸附曲线和孔径频率直方图；c、通过孔隙形态、孔隙大小和孔喉分选三个因素对等温吸附曲线进行分类，得到泥页岩等温吸附曲线标准图，并对基岩标准柱样的等温吸附曲线进行描述；e、泥页岩的被测样品通过碎样、等温吸附试验，绘制被测样品等温吸附曲线；通过对比被测样品等温吸附曲线和泥页岩等温吸附曲线标准图，得到被测样品的孔隙结构，即被测样品孔隙的形态、大小和孔喉。
[0031]优选地，所述步骤c和e之间还包括步骤d、通过孔径频率直方图验证步骤c中等温吸附曲线标准图对孔喉分选的分析。
[0032]进一步地，步骤a中所述泥页岩的基岩具体的为泥页岩钻井岩心和附近相似露头上的基岩；所述标准柱样为直径2.5cm、长度5cm的泥页岩柱样。进一步地，步骤b中所述的等温吸附试验具体的是在等温条件下、以液氮为吸附质、以全自动比表面积和孔隙度分析仪为工具的等温吸附试验。进一步地，步骤c中所述孔隙形态为平板形、楔形和圆柱形；所述孔隙大小为小孔、中孔和大孔；所述孔喉分选根据吼道的均匀程度为差、中和好。
[0033]进一步地，如图1泥页岩孔隙形态对等温吸附曲线的影响示意图所示，所述孔隙形态由圆柱形-楔形-平板形变化时，吸附-解吸曲线由平行于纵轴逐渐向平行于横轴变化，滞后环由陡直、纵向上跨度较大向扁平、横向上跨度大转变。进一步地，如图2泥页岩孔隙大小对等温吸附曲线的影响示意图所示，所述孔隙由大到小对滞后环形态的影响为滞后环起点向低压区平移且滞后环面积逐渐减小，直至消失。进一步地，如图3泥页岩孔喉分选对等温吸附曲线的影响示意图所示，所述孔喉分选程度对解吸曲线的影响为:好，解吸曲线快速下降；差，解吸曲线呈平缓下降。
[0034]综上可知，泥页岩孔隙形态影响滞后环宽度与高度的比例；孔隙大小影响滞后环的宽度和起始点的相对压力；孔喉分选影响解吸曲线形态，因此选择这三方面作为泥页岩等温吸附曲线分类依据。
[0035]具体地，在泥页岩的孔隙形态中，圆柱形孔隙的等温吸附曲线，当达到一定的相对压力时，该压力所对应半径的所有孔隙内发生毛细凝聚，孔隙迅速充满，吸附量急剧增加，同理解吸时在达到某孔隙半径所对应的解吸压力时，这些孔隙中的气体快速排出，所以圆柱形