ICS 75.010 E11 备案号：52216-2015
NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/T 14008 2015
页岩全孔径分布的测定
压汞一吸附联合法
Analysis of full-scale pore size distribution of shale both by
mercury porosimetry and adsorption
2015-10-27发布
2016--03-01实施
国家能源局 发布 NB / T 14008 --- 2015
目 次
前言
II
范围规范性引用文件术语和定义方法原理仪器和材料
2
3 4. 5 6 样品制备 7
样品测定 8 计算 9 压汞法与吸附法测定结果的衔接 10质量控制 11实验报告附录A（规范性附录） 压汞及吸附法各测点参数设计表附录B（资料性附录） 孔隙半径与气体分压对应关系查阅表附录C（资料性附录） 气/水两相条件下毛管压力曲线示意图附录D（资料性附录）孔隙半径分布示意图参考文献
5
.8
.
:10 .11 12
..... NB / T 14008 — 2015
前言
本标准按照 GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。 本标准由能源行业页岩气标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所、中国石油
西南油气田公司勘探开发研究院、国家能源页岩气研发（实验）中心。
本标准主要起草人：范明、陈红宇、俞凌杰、张文涛、王兰生、薛华庆、闫刚。 本标准是首次制定。
I NB / T 14008 --- 2015
页岩全孔径分布的测定
压汞一吸附联合法
警示一使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 1范围
本标准规定了页岩全孔径分布的测定方法、仪器和材料、测定步骤、计算、质量控制、实验报告以及安全与环保的要求，
本标准适用于测定页岩中孔隙直径大于2nm以上的孔径分布，提供完整的毛管压力曲线及相关参数。泥岩等其他岩类可参照执行。 2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T21650.1一2008压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度第1部分：压汞法 GB/T21650.2一2008压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度第2部分：气体吸附
法分析介孔和大孔
GB/T29172—2012　岩心分析方法 3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
大孔「 macropore 孔隙直径大于50nm的孔。
3.2
介孔mesopore 孔隙直径介于2nm和50nm之间的孔。
3.3
微孔micropore 孔隙直径小于2nm的孔。
4　方法原理
采用压汞和吸附法分别对页岩不同范围的孔径分布进行测定，以总孔隙率参数为基准，将压汞法测得的孔隙半径6nm～10000nm的孔径分布和吸附法测得的孔隙半径1nm～10nm的孔径分布，以6nm为衔接点，进行归一化计算和衔接，得到孔隙半径1nm～10000nm范围内孔隙的孔径分布，利用水和汞的表面张力参数，将气/汞条件下的毛管压力换算为气/水条件下毛管压力，得到全孔径毛管压力曲线，并根据该曲线判读突破压力等特征参数。
亚 NB / T 14008 — 2015
注3：压汞法测定过程中部分孔隙被汞占据，剩余的孔隙体积与岩样总体积的比称为剩余孔隙率。 式中: Φ一—压汞法测定过程中各测点剩余孔隙率，%。
8.2部分介孔及微孔孔径分布计算（吸附法，<10nm以下的孔隙）
用于吸附法计算的总测点数为 n'1。按 7.2的方法测定后，得到了各测点对应的吸附半径 ro,,r2,,r及相对应的各测点吸附体积为VV,V2,Vs…,V,。
氮气吸附法第1和第2点之间的饱和度增量按式（6）计算：
_ (V -V) -P×100%
(6)
(△Sn, ) =
M·da
式中: (ASn,)。—第1 与第 2 吸附点之间饱和度增量; 注4：第1与第2吸附点之间饱和度增量用于与压汞法的最后两个点之间的饱和度增量的对比，以检查分析质量，
不参与全孔径分布的计算。 V。—吸附法第 1个测点测得的吸附体积，mL; V一一吸附法第 2 个测点测得的吸附总体积，mL; 注5：为与压汞法衔接的第1点的吸附量，为吸附法样品中用于介孔和微孔计算的孔隙的总体积。 p——岩石视密度，g/cm3; M。—吸附法测定的样品质量，g。 各测点吸附饱和度增量按式（7）计算：
Vj -Vj1×血×100%
(7)
(ASn, ), =
Vi
式中:
j一一吸附法测定时，各测点的序号，取值 1～n'; (△Sn,); - 一饱和度增量，以百分数表示;
-半径r,一ri 范围内的吸附法孔隙体积，mL。
V, -Vitl
各测计累计饱和度(Sn,）,按式（8）计算：
(8)
(SN,), = Z(ASn,),
通过以上计算，已分别通过压汞法得到了孔隙半径6nm～10 000nm范围内的孔径分布和吸附法 6nm 以下的孔隙半径范围内的孔径分布。
最后一点的吸附体积为V.为2nm下在微孔部分的总体积，微孔部分的饱和度(AS，）以式（9）计算：
_ ×血×100% VΦ
(9)
(ASn, )n
9压汞法与吸附法测定结果的衔接
9.1 进汞压力换算为气/水条件下的毛管压力和对应的毛管半径
式（10）是毛管压力计算的通用公式。
P。=3 28 cos(0)
(10)
r
4 NB / T 14008 -- 2015
式中:
P。——毛管压力，MPa; S——表面张力系数，N/m; r—毛管半径，nm; θ一润湿接触角，以弧度表示实验室标准条件下，汞的表面张力系数8为0.48N/m，接触角θ为140°，代入式（10）得到进汞压
力Pe(Hg)与毛管半径的关系式（11):
0.735 r
Pe(Hg) =
(11)
实验室标准条件下，水的表面张力系数8为72×10-3N/m、接触角θ为0°代入式（10）得到气/水两相条件下水在岩样中的毛管压力 Pe(g/w)与行管半径的关系式（12)
0.14
(12)
Pc(g/w) =
r
由式（11）和式（12）得到式（13)：
Pe(Hg) = Pec(g/w) ×5.25
(13)
按式（13）将各测点进汞压力换算为气/水两相条件下的毛管压力[pc(g/w)l，对应的累计饱和度为(SHg)：。 9.2吸附法孔隙半径换算为气水两相条件下的毛管压力
吸附法孔隙半径r,按式（11）换算气/水条件下毛管压力[pc(g/w)],。对应的累计饱和度为压汞法最后一个测点的累计饱满和度依附次加上吸附法各测点的累计饱和度，即（SHg），乙(ASn，）) 9.3压汞法与吸附法的衔接
通过9.1和9.2换算，得到压汞法和吸附法所有测点在气/水两相条件下的毛管压力、毛管半径、累计饱和度及各孔径区间的饱和度增量。
各测点的孔隙半径表示为：r。 注6：i为压汞与吸附所测点数的测点序号，取值范围为：1～n＋n'。 各测点的毛管压力表示为：[Pc(g/w)]. 。 各测点间的饱和度增量表示为：△S，。 各测点间的累计饱和度表示为：S,。 以气/水两相条件下的毛管压力的对数为纵坐标，以累计饱和度为横坐标作图，得到全孔径毛管压力
曲线。
以毛管半径为横坐标，以各测点的孔隙半径区间为间隔，以饱和度增量为纵坐标作图，得到全孔径分布直方图 9.4特征参数计算
9.4.1突破压力
饱和度10%对应的气/水条件下的毛管压力。 9.4.2突破半径
根据突破压力，以式（12）计算得到的孔隙半径。
，