中国地质学会岩矿测试技术专业委员会、国家地质实验测试中心主办

压汞法测定页岩孔隙特征的影响因素分析

张涛, 王小飞, 黎爽, 邓平晔. 压汞法测定页岩孔隙特征的影响因素分析[J]. 岩矿测试, 2016, 35(2): 178-185. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.02.010
引用本文: 张涛, 王小飞, 黎爽, 邓平晔. 压汞法测定页岩孔隙特征的影响因素分析[J]. 岩矿测试, 2016, 35(2): 178-185. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.02.010
ZHANG Tao, WANG Xiao-fei, LI Shuang, DENG Ping-ye. Study on Influencing Factors in Determining Pore Characteristics of Shale by Mercury Intrusion[J]. Rock and Mineral Analysis, 2016, 35(2): 178-185. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.02.010
Citation: ZHANG Tao, WANG Xiao-fei, LI Shuang, DENG Ping-ye. Study on Influencing Factors in Determining Pore Characteristics of Shale by Mercury Intrusion[J]. Rock and Mineral Analysis, 2016, 35(2): 178-185. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.02.010

压汞法测定页岩孔隙特征的影响因素分析

  • 基金项目: 北京市科学技术研究院萌芽计划(2013)
详细信息
    作者简介: 张涛, 硕士, 助理研究员, 主要从事材料粒度、孔隙结构分析.E-mail:zhtao08@163.com
  • 中图分类号: P588.2

Study on Influencing Factors in Determining Pore Characteristics of Shale by Mercury Intrusion

  • 压汞法是目前测定岩石内部孔隙特征的常用方法, 但测试结果受样品尺寸、测量范围等多种因素的影响。本文以页岩为主要研究对象, 采用压汞法等测试手段分析了不同的样品尺寸、接触角等条件下的孔隙特征。结果表明:① 孔隙率与所选的孔径范围有关, 在7.1 nm~100μm孔径范围内测量孔隙率的准确性更高; 样品制备时可能产生人为裂隙导致孔隙率的测量误差较大。② 在一定孔径范围内, 与人工合成样品相比, 页岩的平均孔径、孔隙率、比孔容等特征值受样品尺寸影响更大。页岩样品尺寸的减小, 不仅能增加小孔隙间的连通性, 而且可以降低较大裂隙的影响。③ 接触角从130°增加到150°, 平均孔径变大约35%。因此应在准确测量接触角的情况下采用小尺寸样品进行测试, 同时进一步完善并统一压汞法测量页岩孔隙特征的实验规范, 以提高测试结果的准确性和可比性。

  • 加载中
  • 图 1  (a)D1~D4样品孔径分布曲线;(b)D1~D4样品不同孔径范围内的孔隙率柱状图

    Figure 1. 

    图 2  (a~f)裂隙的扫描电镜照片;(g~i)压汞试验后样品状态照片

    Figure 2. 

    图 3  D1~D6不同样品尺寸对孔径分布曲线的影响

    Figure 3. 

    表 1  不同样品尺寸时测量的页岩特征参数(比孔容、平均孔径和孔隙率)

    Table 1.  Characteristic parameters (specific pore volume, mean pore diameter and porosity) of shale measured under different sample sizes

    样品
    编号
    比孔容(mL/g)平均孔径(μm)孔隙率(%)
    ABCABCABC
    D10.0550.0260.0112.240.260.177.263.981.50
    D20.0680.0160.0160.310.070.495.642.041.84
    D30.1120.0150.0240.290.010.0210.301.583.21
    D40.0890.0040.0120.210.050.097.330.891.98
    D50.5620.5600.5392.922.642.6763.4357.4548.32
    D60.5360.5670.5872.512.381.3061.1053.9047.53
    注:各特征参数均在孔径为0.0071~100 μm范围时得出。
    下载: 导出CSV

    表 2  不同接触角条件下测量的页岩特征参数(比孔容、平均孔径和孔隙率)

    Table 2.  Characteristic parameters (specific pore volume, mean pore diameter and porosity) of shale measured under different contact angles

    样品
    编号
    比孔容(mL/g)平均孔径(μm)孔隙率(%)
    130°135°140°150°130°135°140°150°130°135°140°150°
    D10.0550.0550.0550.0551.882.072.242.537.267.267.267.26
    D20.0680.0680.0680.0680.260.290.310.355.645.645.645.64
    D30.1120.1120.1120.1120.230.250.270.3110.3010.3010.3010.30
    D40.0890.0890.0890.0890.180.190.210.237.337.337.337.33
    D50.5620.5620.5620.5622.452.702.923.3063.4363.4363.4363.43
    D60.5360.5360.5360.5362.112.322.512.8461.1061.1061.1061.10
    注:各特征参数均在孔径为0.0071~100 μm范围时得出。
    下载: 导出CSV
  • 加载中

(3)

(2)

计量
  • 文章访问数:  1367
  • PDF下载数:  46
  • 施引文献:  0
出版历程
收稿日期:  2015-08-14
修回日期:  2016-03-09
录用日期:  2016-03-15
刊出日期:  2016-02-25

目录