ICS 75.020
CCS E 12
中华人民共和国国家标准
GB/T 34533—2023
代替GB/T 34533—2017
页岩孔隙度、渗透率和饱和度测定
Determination of porosity,permeability and saturation of shale
2023-05-23发布
2023-09-01实施
国家市场监督管理总局
发布国家标准化管理委员会
GB/T 34533—2023
目次
前言 …………………………………………………………………………………………………………………Ⅲ
1范围 …………………………………………………………………………………………………………………1
2 规范性引用文件 …………………………………………………………………………………………1
3 术语和定义 ……………………………………………………………………………………………………1
4页岩岩样制备 …………………………………………………………………………………………………2
4.1 页岩岩样制取 ……………………………………………………………………………………………2
4.2页岩岩样洗油 ……………………………………………………………………………………………2
4.3页岩岩样烘干 ………………………………………………………………………………………………2
4.4 尺寸测量 ……………………………………………………………………………………………………2
5 仪器技术指标与材料 …………………………………………………………………………………………3
5.1 仪器技术指标 ………………………………………………………………………………………3
5.2 材料 ………………………………………………………………………………………………………3
6 孔隙度测定方法 ………………………………………………………………………………………………4
6.1 氦气法孔隙度测定方法 ………………………………………………………………………………4
6.2 液体饱和法孔隙度测定方法 …………………………………………………………………………7
7 渗透率测定方法 ………………………………………………………………………………………………9
7.1 稳态法渗透率测定方法 …………………………………………………………………………………9
7.2 脉冲衰减法渗透率测定方法……………………………………………………………………………10
7.3 压力降落法渗透率测定方法……………………………………………………………………………12
8 饱和度测定方法…………………………………………………………………………………………12
8.1 液体饱和法含水饱和度测定方法………………………………………………………………………12
8.2 核磁共振法含水饱和度测定方法 ………………………………………………………………………13
8.3 蒸馏抽提法含水饱和度测定方法………………………………………………………………………14
9 质量要求和数值修约…………………………………………………………………………………………14
9.1 质量要求………………………………………………………………………………………………14
9.2 数值修约…………………………………………………………………………………………………14
9.3 精密度…………………………………………………………………………………………………14
10 报告和原始记录 ……………………………………………………………………………………………15
附录A(资料性)脉冲衰减法计算渗透率的公式推导……………………………………………………16
附录B(资料性) 22℃下氮气的f。值参考表 ……………………………………………………………17
附录C(资料性) 报告格式………………………………………………………………………………18
附录D(资料性) 原始记录格式…………………………………………………………………………19
GB/T 34533—2023
页岩孔隙度、渗透率和饱和度测定
1 范围
本文件描述了用氦气法和液体饱和法测定页岩孔隙度；用稳态法、脉冲衰减法和压力降落法测定页岩渗透率；用液体饱和法、核磁共振法和蒸馏抽提法测定页岩含水饱和度的测定方法。
本文件适用于氦气法和液体饱和法页岩孔隙度测定；适用于稳态法、脉冲衰减法和压力降落法页岩渗透率测定；适用于液体饱和法、核磁共振法和蒸馏抽提法页岩含水饱和度的测定。
本文件氦气法孔隙度测定范围为1.0%～10.0%,液体饱和法孔隙度测定范围为1.0%～10.0%;脉冲衰减法渗透率测定范围为1.0×10-5mD～1.0×10-¹mD,稳态法渗透率测定范围为1.0×10-⁵mD～
1.0×10²mD,压力降落法渗透率测定范围为1.0×10-³mD～1.0×10⁴mD;液体饱和法含水饱和度测
定范围为1.0%～100.0%,核磁共振法含水饱和度测定范围为1.0%～100.0%,蒸馏抽提法含水饱和度
测定范围为1.0%～100.0%。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T 23561.3 煤和岩石物理力学性质测定方法 第3部分：煤和岩石块体密度测定方法GB/T 29172—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
氦气法测定孔隙度 determination of porosity by helium method根据波义尔定律，利用氦气法测得的岩石孔隙度。
3.2
脉冲衰减法测定渗透率 permeability was measured by pulse attenuation method依据气体非稳态流动理论，利用脉冲衰减法测得的岩石渗透率。
3.3
稳态法测定渗透率 permeability was measured by steady-state method依据气体轴向稳态流动理论，利用稳态法测得的岩石渗透率。
3.4
压力降落法测定渗透率 permeability was measured by pressure drop method依据气体非稳态流动理论，利用压力降落法测得的岩石渗透率。
3.5
液体饱和法测定孔隙度 porosity was determined by liquid saturation method依据阿基米德原理，利用液体饱和法测得的岩石孔隙度。
GB/T 34533—2023
3.6
液体饱和法测定含水饱和度 determination of water saturation by liquid saturation method依据阿基米德原理，利用液体饱和法测得的岩石含水饱和度。
3.7
核磁共振法测定含水饱和度 water saturation was determined by nuclear magnetic resonance依据不同物质原子核弛豫性质差异产生的核磁共振效应，利用核磁共振法测得的岩石含水饱和度。
3.8
蒸馏抽提法测定含水饱和度 water saturation was determined by distillation and extraction依据液体不同沸点，利用蒸馏抽提法测得的岩石含水饱和度。
4 页岩岩样制备
4.1 页岩岩样制取
4.1.1 柱塞页岩岩样和全直径页岩岩样
柱塞页岩岩样应从页岩岩心上定向钻取，宜采用线切割法制备，也可采用常规方法制备。柱塞页岩岩样常规制备和全直径页岩岩样制备按照GB/T 29172—2012的4.5.2执行。
4.1.2 不规则页岩岩样
刚出筒页岩岩心，敲取30g～50g未被泥浆污染的新鲜部分，迅速测其质量并记录为mo,用于液体饱和法含水饱和度测定。
为防在运输过程中发生破碎，页岩岩样应用防震气泡袋等软材料包裹。
4.1.3 颗粒页岩岩样
页岩岩样经机械破碎后，筛取425μm～830μm(20目～35目)粒级颗粒，称取30g～100g,用于氦气法孔隙度测定。
4.2 页岩岩样洗油
含油页岩岩样按照GB/T 29172—2012的4.6中清洗烃类方法进行洗油。
4.3 页岩岩样烘干
储层中部温度不高于60℃,烘干温度选择60℃,使用恒温烘箱烘干至恒重(建议烘干时间不少于
24h),记录其质量为m₁
储层中部温度高于60℃,烘干温度选择105℃,使用恒温烘箱烘干至恒重(建议烘干时间不少于24 h),记录其质量为mi。
4.4 尺寸测量
将烘干后的柱塞页岩岩样和全直径页岩岩样，在不同位置测量长度5次以上取平均值，记录为L;在不同位置测量直径5次以上取平均值，记录为D,并计算出页岩岩样横切面积，记录为A。
GB/T 34533—2023
5 仪器技术指标与材料
5.1 仪器技术指标
5.1.1 氦气法孔隙度测定仪
压力传感器精度不低于0.1%FS。
5.1.2 液体饱和法孔隙度测定仪
真空度不低于6×10-²Pa(6×10-⁴mbar),压力泵最高工作压力不低于40 MPa,加压容器的最高工作压力不低于40 MPa。
5.1.3 脉冲衰减法渗透率测定仪
压力传感器精度不低于0.1%FS,压差传感器精度不低于0.1%FS,上游室体积与下游室体积宜保持一致。
5.1.4 稳态法渗透率测定仪
压力传感器精度不低于0.1%FS。
5.1.5 压力降落法渗透率测定仪
压力传感器精度不低于0.1%FS。
5.1.6 三维扫描仪
单幅测量精度在0.01 mm以内。
5.1.7 核磁共振仪
磁场强度10 MHz,回波间隔不大于0.2 ms
5.1.8 天平
分度值0.001 g。
5.1.9 游标卡尺
分度值0.01 mm。
5.2 材料
5.2.1 氦气
纯度>99.99%。
5.2.2 氮气
纯度>99.99%.
5.2.3 无水乙醇
纯度>97%。