本發(fā)明屬于石油、地質(zhì)、礦業(yè)領(lǐng)域室內(nèi)測量頁巖孔隙度的方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于頁巖孔隙度測量方法。

背景技術(shù)：

頁巖孔隙度是認(rèn)識和評價(jià)油氣藏的重要基礎(chǔ)參數(shù)。頁巖中粘土礦物含量高，富含有機(jī)質(zhì)使得頁巖的孔隙結(jié)與砂巖相比更加復(fù)雜，孔隙度一般小于10％，常規(guī)的孔隙度測量方法無法直接運(yùn)用到頁巖孔隙度測量中。

目前針對巖石孔隙度的測量思路主要集中在測出巖石的孔隙體積，進(jìn)而測出巖石的總體積。在測量巖石孔隙體積時(shí)，常用的方法為兩類：①將塊狀頁巖樣品粉碎，計(jì)算粉末狀樣品在蒸餾提取前后的體積差，得到的體積差即為孔隙體積。②將塊狀頁巖樣品抽真空然后飽和煤油或蒸餾水，飽和流體前后的質(zhì)量差即為進(jìn)入孔隙中的流體質(zhì)量，進(jìn)而得到巖石的孔隙體積。巖石外表體積常采用水銀體積泵法和阿基米德水銀浸沒法。

常規(guī)的巖石孔隙度測量方法直接運(yùn)用到頁巖中，會存在以下不足：①煤油易揮發(fā)，且頁巖偏水濕，煤油無法進(jìn)入到頁巖的所有孔隙中，測得的頁巖孔隙體積存在誤差。頁巖中存在膨脹性粘土礦物，在飽和蒸餾水的過程中會發(fā)生水化膨脹，頁巖表面掉塊的情況等。②在用水銀測量頁巖的外表體積的過程中，水銀易揮發(fā)，且有毒對人體造成傷害。③頁巖孔隙以納米級孔隙為自主，常規(guī)的抽真空無法使流體充滿頁巖的孔隙。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于克服常規(guī)巖石孔隙度測量方法不能準(zhǔn)確測量頁巖孔隙度的缺點(diǎn)，針對納米級孔隙發(fā)育的頁巖的孔隙度測量方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種頁巖孔隙度測量方法，該方法包括：

步驟(1)：選取頁巖待測樣品，抽真空4小時(shí)，在150℃真空條件下加熱

24小時(shí)，稱量干重M₁；

步驟(2)：加壓飽和3％KCl溶液48小時(shí)，飽和壓力為100MPa，測量飽和后重量M₂；

步驟(3)：測量3％KCl溶液的密度ρ，得到頁巖的孔隙體積V₁，

步驟(4)：基于阿基米德原理測量頁巖的體積V₂；

步驟(5)：計(jì)算樣品的孔隙度φ，

本發(fā)明所提供的頁巖孔隙度測量方法，首先將頁巖樣品抽真空4小時(shí)，除去頁巖孔隙中的吸附氣，采用150℃高溫去除粘土束縛水、結(jié)晶水，使測量的頁巖孔隙體積更加真實(shí)，采用3％KCl溶液作為飽和溶液，鉀離子具有穩(wěn)定粘土的作用，可以避免在加壓飽和過程中粘土礦物發(fā)生水化膨脹而發(fā)生破裂。加壓飽和的飽和壓力采用100MPa，能進(jìn)入的孔徑最小可達(dá)10納米，3％KCl溶液完全可以進(jìn)入到納米級孔隙發(fā)育的所有孔隙中。在基于阿基米德原理測量的基礎(chǔ)上測量液體采用指甲油(指甲油的主要成分是硝化纖維，丙酮、醋酸乙酯、乳酸乙酯等化學(xué)溶劑)，指甲油具有只粘附在頁巖表面而不進(jìn)入頁巖孔隙中的特性，可以準(zhǔn)確的測量頁巖的外表體積，比水銀更加經(jīng)濟(jì)且對人體無害。

附圖說明

圖1為實(shí)施例頁巖孔隙度測量結(jié)果與He測量結(jié)果圖；

圖2為該方法的具體實(shí)施步驟圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施案例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的方法的特點(diǎn)及使用效果，但本發(fā)明并不因此而受到任何限制。

實(shí)施例1

按照以下步驟進(jìn)行頁巖孔隙度測量：

步驟(1)：選取一定量的塊狀頁巖樣品，將頁巖樣品放入150℃的真空環(huán)境下進(jìn)行干燥24小時(shí)，稱量干重M₁(33.4588g)。

步驟(2)：將頁巖抽真空4小時(shí)(真空度達(dá)到0.1MPa)，加壓飽和3％KCl溶液48小時(shí)，飽和壓力為100MPa，測量飽和后重量M₂(33.6540g)

步驟(3)：測量3％KCl溶液的密度ρ，具體的測量方法為：用量筒量取一定量體積的3％溶液三次(2.1ml,3.9ml,3.4ml)，用天平稱其質(zhì)量分別為2.2563g，4.0709g，3.6045g)，運(yùn)用公式求取3次測得密度，取平均值得到3％KCl溶液的密度為1.06g/cm³。

步驟(4):通過公式得到頁巖的孔隙體積為0.18cm³。

步驟(5)：將頁巖樣品放入盛滿指甲油的容器中，用量筒量取溢出的指甲油體積，溢出的體積V₂(2.57cm³)。

步驟(6)：通過公式得到頁巖的孔隙度為7.0％。

按照上述實(shí)施例1的方法，分別對5組頁巖樣品(每組兩個(gè)平行樣品)進(jìn)行孔隙度測量，并對每組頁巖樣品的平行樣進(jìn)行He孔隙度測量，二者測得的孔隙度進(jìn)行分析比較，測量見圖1，可以看出本發(fā)明測得的頁巖孔隙度與He測得的孔隙度具有一致性。