CN103674802B - 岩石封闭孔隙度测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种岩石封闭孔隙度测定方法，其首先测得岩石样品的初始孔隙度然后通过逐级碎样方式获得每一粒度gi下的孔隙度然后根据公式计算各预设的粒度gi下岩石样品的封闭孔隙度由于每一次粉碎时，被打开的孔隙是随机的，其被打开的有可能是大孔隙的封闭孔隙，也有可能是小孔隙的封闭孔隙，而且粉碎得越碎，岩石样品内的封闭孔隙越少，被打开的封闭孔隙也越多，当岩石样品的孔隙度则趋于极限值时，则认为岩石样品中封闭孔隙全部暴露出来。因此，本发明可获得更为准确的岩石的封闭孔隙度，从而能够得到更为准确的岩石的孔隙度，进而可为页岩含气量的计算提供准确的数据依据。

Description

岩石封闭孔隙度测定方法
技术领域
本发明涉及实验测定方法，尤其涉及一种岩石封闭孔隙度测定方法。
背景技术
岩石孔隙的研究对油气储层有着重要的意义，孔隙是油气聚集的主要空间，孔隙度则是衡量孔隙多少的最为重要的标准。对于致密砂岩以及泥页岩岩性的非常规油气藏而言，正确的孔隙度测定决定了含气量计算的准确性。岩石中的孔隙主要分为两大类，一类是连通孔隙，另一类是封闭孔隙。
现行的孔隙度测定方法，如波义尔定律单室法、双室法是对岩石的连通孔隙度进行测定，无法对岩石中的封闭孔隙以及由于油对岩石孔隙喉道产生的封堵作用形成的封闭孔隙进行测定。目前的孔隙表征方法主要有气体注入法和气体吸附法，该类方法可测定岩石的连通孔隙。另一类如显微观察法、扫描电镜等只能观察岩石某一截面上的二维孔隙结构；微米CT无法探测到小于1μm的封闭孔隙，对于小于1μm的封闭孔隙含量居多的泥页岩与致密砂岩而言是无法测定的；纳米CT虽然能够测定小于1μm的封闭孔隙，但该方法只能观察几十微米的样品，要想得到大块岩石的封闭孔隙度是件非常困难的事情，同时由于纳米CT的探测精度无法达到50nm，而泥页岩中小于50nm的封闭孔隙具有很大的比例，同时这些封闭孔隙具有很大的比表面积，是页岩吸附气的主要赋存空间。因此目前亟需一种能够准确测定岩石封闭孔隙度的方法，以便于能够准确的得到岩石的全部孔隙度，从而能为页岩含气量的计算提供准确的数据依据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种岩石封闭孔隙度测定方法，以获得更为准确的岩石的封闭孔隙度，从而能够得到更为准确的岩石的孔隙度。
为达到上述目的，本发明提供了一种岩石封闭孔隙度测定方法，包括以下步骤：
（1）、获取岩石样品的初始岩石体积V0与初始质量M0，并根据所述初始岩石体积V0和所述初始质量M0求得其岩石密度ρ；
（2）、获取所述岩石样品的初始岩石骨架体积Vg；
（3）、根据所述初始岩石骨架体积Vg和所述初始岩石体积V0计算所述岩石样品的初始孔隙度
（4）、将所述岩石样品粉碎至预设的粒度gi，测量所述粒度gi下的质量Mi，然后根据所述质量Mi和所述岩石密度ρ获取所述岩石样品在该粒度gi下的岩石体积Vi；
（5）、获取所述岩石样品的岩石骨架体积Vgi，并根据所述岩石骨架体积Vgi和所述岩石体积Vi计算该粒度gi下的孔隙度
（6）、重复上述步骤（4）至（5），且每次重复时，当前预设的粒度gi比上次重复时的小一个预设等级，直至所述岩石样品的孔隙度趋向于一个极限值
（7）、根据公式计算出所述岩石样品的封闭孔隙度
本发明首先测得岩石样品的初始孔隙度然后通过逐级碎样方式获得每一粒度gi下的孔隙度由于每一次粉碎时，被打开的孔隙是随机的，其被打开的有可能是大孔隙的封闭孔隙，也有可能是小孔隙的封闭孔隙，从而不管该封闭孔隙是否小于50nm，均有可能被打开，而且粉碎得越碎，岩石样品内的封闭孔隙越少，被打开的封闭孔隙也越多，当岩石样品的孔隙度则趋于极限值时，则认为岩石样品中封闭孔隙全部暴露出来，从而可根据公式计算各预设的粒度gi下岩石样品的封闭孔隙度因此，本发明可获得更为准确的岩石的封闭孔隙度，从而能够得到更为准确的岩石的孔隙度，进而可为页岩含气量的计算提供准确的数据依据。此外，本发明不限于岩石样品孔隙度的测定，还可以用于其他可粉碎固体样品的孔隙度的测定。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1为本发明实施例的一种岩石封闭孔隙度测定方法的流程图；
图2为本发明另一实施例的孔隙度与粒度关系曲线图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
请参阅图1所示，本发明实施例的岩石封闭孔隙度测定方法包括以下步骤：
步骤S1、获取岩石样品的初始岩石体积V0与初始质量M0，并根据根据公式求得其岩石密度ρ。为了能得到更为准确的初始质量M0，在获取岩石样品的初始岩石体积V0与初始质量M0之前，可将岩石样品进行抽真空及干燥处理，干燥处理的时间为10～12个小时，干燥温度为110℃。
步骤S2、根据波义尔定律双室法测得岩石样品的初始岩石骨架体积Vg。
步骤S3、根据公式计算岩石样品的初始孔隙度该初始孔隙度实际上为岩石样品的仅包含连通孔隙的孔隙度。
步骤S4、将岩石样品粉碎至预设的粒度gi，测量粒度gi下的质量Mi，然后根据公式获取岩石样品在该粒度gi下的岩石体积Vi。为了能得到更为准确的质量Mi，在将岩石样品粉碎至预设的粒度gi之后，测量粒度gi下的质量Mi之前，最好将粉碎后的岩石样品抽真孔并干燥至恒重。
步骤S5、根据波义尔定律双室法测得岩石样品的岩石骨架体积Vgi，并根据公式计算该粒度gi下的孔隙度
步骤S6、重复上述步骤S4至S5，且每次重复时，当前预设的粒度gi比上次重复时的小一个预设等级，直至岩石样品的孔隙度趋向于一个极限值其中，极限值可通过从绘制出的孔隙度与粒度gi的关系曲线上读取得到。
步骤S7、根据公式计算出岩石样品的封闭孔隙度
对于上述发明实施例的步骤，下面举实例说明：
本发明实施例选取了一碎块的页岩样品，抽真空干燥后称取质量为9g，体积为4.27cm3，密度为2.11g/cm3。利用波义尔定律双室法测得样品孔隙度为3.34%。然后将样品分别粉碎至4000-2000μm（即5-10目）、2000-800μm（即10-20目）、...、85-75μm（即180-200目），抽真空干燥后分别称取不同粒度下样品的质量，算出体积后利用波义尔定律双室法分别测定出不同粒度样品的孔隙度大小，测定数据如表1所示。最终采用逐级碎样的处理方法对岩石样品进行孔隙度测定，测得样品的连通孔隙度为3.34%，总孔隙度为13.28%，封闭孔隙度为9.94%。
表1岩石孔隙度统计表
目 直径(μm) 体积(cm3) 密度(g/cm3) 质量(g) 孔隙度(%)
5-10 4000-2000 4.267627673 2.1089 9.008 3.34
10-20 2000-800 4.267627673 2.1089 9.005 5.24
20-30 800-600 4.268101854 2.1089 9.003 9.16
30-40 600-425 4.267627673 2.1089 9.002 9.84
40-50 425-300 4.267627673 2.1089 9.002 10.9
50-60 300-270 4.267627673 2.1089 9.000 12.08
60-70 270-230 4.267627673 2.1089 9.000 12.64
70-80 230-212 4.268576035 2.1089 9.000 13.29
80-90 212-180 4.268101854 2.1089 9.000 13.28
90-100 180-160 4.268101854 2.1089 9.000 12.21
100-120 160-125 4.268576035 2.1089 9.000 13.29
120-140 125-109 4.268101854 2.1089 9.000 13.28
140-160 109-96 4.268101854 2.1089 8.999 13.28
160-180 96-85 4.268101854 2.1089 8.999 13.28
180-200 85-75 4.267627673 2.1089 8.998 13.28
最后，根据表1可绘制出如图2所示的孔隙度与粒度关系曲线图，从图2可以看出，当逐级粉碎到一定程度，岩石样品的孔隙度趋向于一个常数。
本发明实施例首先测得岩石样品的初始孔隙度然后通过逐级碎样方式获得每一粒度gi下的孔隙度由于每一次粉碎时，被打开的孔隙是随机的，其被打开的有可能是大孔隙的封闭孔隙，也有可能是小孔隙的封闭孔隙，从而不管该封闭孔隙是否小于50nm，均有可能被打开，而且粉碎得越碎，岩石样品内的封闭孔隙越少，被打开的封闭孔隙也越多，当岩石样品的孔隙度则趋于极限值时，则认为岩石样品中封闭孔隙全部暴露出来，从而可根据公式计算各预设的粒度gi下岩石样品的封闭孔隙度因此，本发明实施例可获得更为准确的岩石的封闭孔隙度，从而能够得到更为准确的岩石的孔隙度，进而可为页岩含气量的计算提供准确的数据依据。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种岩石封闭孔隙度测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将岩石样品进行抽真空及干燥处理，获取所述岩石样品的初始岩石体积V0与初始质量M0，并根据所述初始岩石体积V0和所述初始质量M0求得其岩石密度ρ；
(2)、获取所述岩石样品的初始岩石骨架体积Vg；
(3)、根据所述初始岩石骨架体积Vg和所述初始岩石体积V0计算所述岩石样品的初始孔隙度
(4)、将所述岩石样品粉碎至预设的粒度gi，将粉碎后的所述岩石样品抽真空并干燥至恒重，测量所述粒度gi下的质量Mi，然后根据所述质量Mi和所述岩石密度ρ获取所述岩石样品在该粒度gi下的岩石体积Vi；
(5)、获取所述岩石样品的岩石骨架体积Vgi，并根据所述岩石骨架体积Vgi和所述岩石体积Vi计算该粒度gi下的孔隙度
(6)、重复上述步骤(4)至(5)，且每次重复时，当前预设的粒度gi比上次重复时的小一个预设等级，直至所述岩石样品的孔隙度趋向于一个极限值所述极限值是通过从绘制出的所述孔隙度与所述粒度g的关系曲线上读取得到的；
(7)、根据公式计算出所述岩石样品的封闭孔隙度
2.根据权利要求1所述的岩石封闭孔隙度测定方法，其特征在于，所述根据初始岩石骨架体积Vg和所述初始岩石体积V0计算所述岩石样品的初始孔隙度具体为：
根据公式计算所述岩石样品的初始孔隙度
3.根据权利要求1所述的岩石封闭孔隙度测定方法，其特征在于，所述根据岩石骨架体积Vgi和所述岩石体积Vi计算该粒度gi下的孔隙度具体为：
根据公式计算该粒度gi下的孔隙度
4.根据权利要求1所述的岩石封闭孔隙度测定方法，其特征在于，所述获取所述岩石样品的初始岩石骨架体积Vg，具体为：
根据波义尔定律双室法测得所述岩石样品的初始岩石骨架体积Vg。
5.根据权利要求1所述的岩石封闭孔隙度测定方法，其特征在于，所述获取岩石样品的岩石骨架体积Vgi，具体为：
根据波义尔定律双室法测得所述岩石样品的岩石骨架体积Vgi。
6.根据权利要求1所述的岩石封闭孔隙度测定方法，其特征在于，所述干燥处理的时间为10～12个小时，干燥温度为110℃。
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