页岩孔隙度测量实验方法分析与评价

杨巍; 薛莲花; 唐俊; 吕成福; 徐勇; 杨爽; 陈国俊

doi:10.14027/j.cnki.cjxb.2015.06.018

ISSN 1000-0550 CN 62-1038/P

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页岩孔隙度测量实验方法分析与评价

杨巍, 薛莲花, 唐俊, 吕成福, 徐勇, 杨爽, 陈国俊

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杨巍, 薛莲花, 唐俊, 吕成福, 徐勇, 杨爽, 陈国俊. 页岩孔隙度测量实验方法分析与评价[J]. 沉积学报, 2015, 33(6): 1258-1264. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2015.06.018

引用本文:

杨巍, 薛莲花, 唐俊, 吕成福, 徐勇, 杨爽, 陈国俊. 页岩孔隙度测量实验方法分析与评价[J]. 沉积学报, 2015, 33(6): 1258-1264. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2015.06.018

YANG Wei, XUE LianHua, TANG Jun, LV ChengFu, XU Yong, YANG Shuang, CHEN GuoJun. Analysis and Evaluation of Different Measuring Methods for Shale Porosity[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2015, 33(6): 1258-1264. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2015.06.018

Citation:

YANG Wei, XUE LianHua, TANG Jun, LV ChengFu, XU Yong, YANG Shuang, CHEN GuoJun. Analysis and Evaluation of Different Measuring Methods for Shale Porosity[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2015, 33(6): 1258-1264. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2015.06.018

杨巍, 薛莲花, 唐俊, 吕成福, 徐勇, 杨爽, 陈国俊. 页岩孔隙度测量实验方法分析与评价[J]. 沉积学报, 2015, 33(6): 1258-1264. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2015.06.018

引用本文:

杨巍, 薛莲花, 唐俊, 吕成福, 徐勇, 杨爽, 陈国俊. 页岩孔隙度测量实验方法分析与评价[J]. 沉积学报, 2015, 33(6): 1258-1264. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2015.06.018

Citation:

页岩孔隙度测量实验方法分析与评价

doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2015.06.018

杨巍^1,2,
薛莲花^1,,
唐俊³,
吕成福¹,
徐勇^1,4,
杨爽^1,4,
陈国俊¹

1.
甘肃省油气资源研究重点实验室/中国科学院油气资源研究重点实验室兰州 730000;
2.
中国石油勘探开发研究院西北分院兰州 730020;;
3.
内蒙古科技大学数理与生物工程学院内蒙古包头 014010;;
4.
中国科学院大学北京 100049

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:41272144)、国家自然科学基金青年基金(批准号:41402130)、中国科学院战略性先导科技专项(B类)(编号:XDB10010300)与中科院2012年"西部之光"项目与甘肃省科技计划(编号:1309RTSA041)联合资助

详细信息

作者简介:
杨巍女 1985年出生博士储层与沉积学 E-mail:yangwei052@126.com

通讯作者:
薛莲花女副研究员 E-mail:xuelh@lzb.ac.cn

中图分类号: P618.13

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Analysis and Evaluation of Different Measuring Methods for Shale Porosity

1.
Key Laboratory of Petroleum Resources, Gansu Province/Key Laboratory of Petroleum Resources Research, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000;
2.
PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development-Northwest, Lanzhou 730020;
3.
Mathematics, Physics and Biological Engineering Institute of Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou, Inner Mongolia Autonomous Region 014010;;
4.
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049

摘要

摘要: 页岩气是目前国内外非常规油气领域研究的热点,有效的页岩孔隙度值是评价页岩储层物性的重要参数。由于页岩本身具有易碎的特点,导致钻取柱体样品难度大,很多学者采用碎样法计算孔隙度,但碎样法与柱体法的差别及测定结果的有效性并未见相关研究成果。本文对相同样品通过三种不同方法:氦气膨胀法测孔隙度(柱体),真、视密度法及低温氮气吸附实验法(样品粉碎至40~60目)分别计算孔隙度。结果发现三种方法测定的三组孔隙度数值不同,每种方法在样品制备上及实验方法的差别是影响实验结果的主要因素,为检验三组孔隙度值的有效性,采用数理统计中的单因素方差分析法进行分析,结果表明页岩柱体与粉碎至40~60目范围内的页岩样品测量的孔隙度值虽有差别,但在有效范围内,具有一致性。但是将页岩粉碎后,页岩中的有效孔隙变化程度较大,故用柱体测定的有效孔隙度法优于其他两种碎样方法。
- 页岩 /
- 孔隙度 /
- 气体膨胀法 /
- 密度法 /
- 低温氮气吸附法 /
- 单因素方差分析
Abstract: The study of gas shale is the hot spot in unconventional oil and gas resources exploration at home and abroad. The effective porosity of shale is an important parameter to access the reservoir property which is always the bottleneck problem and difficulty in reservoir description. It is difficult to drill a perfect cylinder from the weathered and breakable shale. Many people comminuted the samples to different sizes to get the shale porosity by measuring bulk density and skeletal density and nitrogen adsorption method. But no validated difference and effectiveness of the results between the cylinder and broken samples measurement have been shown until now. We chose twelve shale cylinders and broke the samples around the cylinders to 40~60 mesh, measurements were conducted with the three methods above, respectively. The results showed that three groups of values were different, they may be mainly controlled by experiment parameters and sample integrity. One-way analysis of variance in mathematical statistics was adopted to analyse the effectiveness of the results from the three measurement methods. Mathematical analysis showed cylinder porosity by gas expansion method and broken sample porosity in 40~60 mesh by density method and nitrogen adsorption method had no marked difference, they were consistent and effective. But, a large number of effective porosity will be destroyed in the process of crushing the samples. Overall, effective porosity measured by cylinder method is superior to the other two.
- shale /
- porosity /
- gas expansion method /
- density method /
- nitrogen adsorption method /
- one-way analysis of variance

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[2]	王爱, 钟大康, 刘忠群, 王威, 杜红权, 周志恒, 唐自成. 深层致密砂岩储层特征及物性控制因素 . 沉积学报, 2022, 40(2): 410-421. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.124
[3]	卢龙飞, 刘伟新, 魏志红, 潘安阳, 张庆珍, 腾格尔. 四川盆地志留系页岩成岩特征及其对孔隙发育与保存的控制 . 沉积学报, 2022, 40(1): 73-87. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.125
[4]	苟启洋, 徐尚, 郝芳, 舒志国. 焦石坝地区页岩孔隙连通性及有效性评价 . 沉积学报, 2022, 40(5): 1419-1426. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.067
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[6]	黄梓桑, 王兴志, 杨西燕, 朱如凯, 崔景伟, 卢远征, 李勇. 沉积环境对页岩中有机质富集的约束 . 沉积学报, 2021, 39(3): 631-644. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.120
[7]	郭望, 张卫刚, 李玉宏, 雷迅, 李永红, 陈刚, 张云鹏, 陈磊, 徐学敏. 柴北缘大煤沟组七段页岩地球化学特征——对中侏罗世晚期物源及风化作用的指示及意义 . 沉积学报, 2020, 38(3): 676-686. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.103
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[9]	梁峰, 张琴, 熊小林, 崔会英, 梁萍萍, 马超. 四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组富有机质页岩沉积演化模式 . 沉积学报, 2019, 37(4): 847-857. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.164
[10]	赵帮胜, 李荣西, 覃小丽, 刘福田, 吴小力, 赵迪, 刘齐, 周伟. 鄂尔多斯盆地中部上古生界山西组页岩储层特征 . 沉积学报, 2019, 37(6): 1140-1151. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.054
[11]	禚喜准, 闫清涣, 张姣姣, 张林炎, 陈骁帅, 马立成. 碎屑颗粒含量与泥页岩孔隙分布关系的概念模型——以黔西北志留系龙马溪组为例 . 沉积学报, 2018, 36(5): 969-980. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.099
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[13]	刘若冰. 超压对川东南地区五峰组—龙马溪组页岩储层影响分析 . 沉积学报, 2015, 33(4): 817-827. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2015.04.020
[14]	. 页岩油评价的关键参数及求取方法研究 . 沉积学报, 2014, 32(1): 174-181.
[15]	刘国勇. 碎屑岩成岩压实作用模拟实验研究 . 沉积学报, 2006, 24(3): 407-413.
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[17]	张小莉, 沈英, 陈文学. 利用测井资料分析成岩作用对储集层的影响 . 沉积学报, 2000, 18(1): 127-132.
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页岩孔隙度测量实验方法分析与评价

doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2015.06.018

1. 甘肃省油气资源研究重点实验室/中国科学院油气资源研究重点实验室兰州 730000;

2. 中国石油勘探开发研究院西北分院兰州 730020;;

3. 内蒙古科技大学数理与生物工程学院内蒙古包头 014010;;

4. 中国科学院大学北京 100049

作者简介:
杨巍女 1985年出生博士储层与沉积学 E-mail:yangwei052@126.com

通讯作者: 薛莲花女副研究员 E-mail:xuelh@lzb.ac.cn

收稿日期: 2014-09-25
修回日期: 2015-03-08
刊出日期: 2015-12-10

中图分类号: P618.13

关键词:

页岩 /

孔隙度 /

气体膨胀法 /

密度法 /

低温氮气吸附法 /

单因素方差分析

摘要: 页岩气是目前国内外非常规油气领域研究的热点,有效的页岩孔隙度值是评价页岩储层物性的重要参数。由于页岩本身具有易碎的特点,导致钻取柱体样品难度大,很多学者采用碎样法计算孔隙度,但碎样法与柱体法的差别及测定结果的有效性并未见相关研究成果。本文对相同样品通过三种不同方法:氦气膨胀法测孔隙度(柱体),真、视密度法及低温氮气吸附实验法(样品粉碎至40~60目)分别计算孔隙度。结果发现三种方法测定的三组孔隙度数值不同,每种方法在样品制备上及实验方法的差别是影响实验结果的主要因素,为检验三组孔隙度值的有效性,采用数理统计中的单因素方差分析法进行分析,结果表明页岩柱体与粉碎至40~60目范围内的页岩样品测量的孔隙度值虽有差别,但在有效范围内,具有一致性。但是将页岩粉碎后,页岩中的有效孔隙变化程度较大,故用柱体测定的有效孔隙度法优于其他两种碎样方法。

English Abstract

Analysis and Evaluation of Different Measuring Methods for Shale Porosity

1. Key Laboratory of Petroleum Resources, Gansu Province/Key Laboratory of Petroleum Resources Research, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000;

2. PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development-Northwest, Lanzhou 730020;

3. Mathematics, Physics and Biological Engineering Institute of Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou, Inner Mongolia Autonomous Region 014010;;

4. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049

Received Date: 2014-09-25
Rev Recd Date: 2015-03-08
Publish Date: 2015-12-10

Keywords:

Abstract: The study of gas shale is the hot spot in unconventional oil and gas resources exploration at home and abroad. The effective porosity of shale is an important parameter to access the reservoir property which is always the bottleneck problem and difficulty in reservoir description. It is difficult to drill a perfect cylinder from the weathered and breakable shale. Many people comminuted the samples to different sizes to get the shale porosity by measuring bulk density and skeletal density and nitrogen adsorption method. But no validated difference and effectiveness of the results between the cylinder and broken samples measurement have been shown until now. We chose twelve shale cylinders and broke the samples around the cylinders to 40~60 mesh, measurements were conducted with the three methods above, respectively. The results showed that three groups of values were different, they may be mainly controlled by experiment parameters and sample integrity. One-way analysis of variance in mathematical statistics was adopted to analyse the effectiveness of the results from the three measurement methods. Mathematical analysis showed cylinder porosity by gas expansion method and broken sample porosity in 40~60 mesh by density method and nitrogen adsorption method had no marked difference, they were consistent and effective. But, a large number of effective porosity will be destroyed in the process of crushing the samples. Overall, effective porosity measured by cylinder method is superior to the other two.

杨巍, 薛莲花, 唐俊, 吕成福, 徐勇, 杨爽, 陈国俊. 页岩孔隙度测量实验方法分析与评价[J]. 沉积学报, 2015, 33(6): 1258-1264. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2015.06.018

引用本文:

杨巍, 薛莲花, 唐俊, 吕成福, 徐勇, 杨爽, 陈国俊. 页岩孔隙度测量实验方法分析与评价[J]. 沉积学报, 2015, 33(6): 1258-1264. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2015.06.018

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1. 甘肃省油气资源研究重点实验室/中国科学院油气资源研究重点实验室兰州 730000;

2. 中国石油勘探开发研究院西北分院兰州 730020;;

3. 内蒙古科技大学数理与生物工程学院内蒙古包头 014010;;

4. 中国科学院大学北京 100049

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杨巍女 1985年出生博士储层与沉积学 E-mail:yangwei052@126.com

通讯作者: 薛莲花女副研究员 E-mail:xuelh@lzb.ac.cn

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作者简介: 杨巍 女 1985年出生 博士 储层与沉积学 E-mail:yangwei052@126.com

通讯作者: 薛莲花 女 副研究员 E-mail:xuelh@lzb.ac.cn

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1. 甘肃省油气资源研究重点实验室/中国科学院油气资源研究重点实验室兰州 730000;

2. 中国石油勘探开发研究院西北分院兰州 730020;;

3. 内蒙古科技大学数理与生物工程学院内蒙古包头 014010;;

4. 中国科学院大学北京 100049

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