广州地化所在页岩孔结构表征方面取得进展 

  

  目前,传统的BET方程、DR方程及BJH模型是表征页岩表面积、微孔以及介孔-宏孔特征的常用方法。但是,这些模型都是针对单纯的微孔或介孔-宏孔材料建立的,不能直接用于表征具有复杂孔结构的页岩。 

  近期,广州地球化学研究所肖贤明研究员课题组提出应用修正的BET方程来同时计算页岩中的微孔体积和介孔-宏孔表面积。研究表明:(1)在经典BET方程适用压力范围内,修正的BET方程可以拟合实验数据,而传统BET方程在相对压力超过0.15之后就与实验数据不符(图1);(2)修正的BET方程得到的微孔体积可与t-plot法互相验证(图2)。同时,该方法计算介孔-宏孔表面积时不需要假设孔隙的形态,适用于任何形状的介孔和宏孔,适用性明显优于BJH模型;3DR方程会高估页岩中的微孔体积,其高估值与非微孔(介孔-宏孔)表面积密切相关(图3)。 

  相关成果于近期发表在Marine and Petroleum Geology上。该研究受国家973和中科院青年创新促进会项目联合资助。 

  论文信息: 

  Tian, H., Pan, L., Zhang, T., Xiao, X., Meng, Z., Huang, B., 2015. Pore characterization of organic-rich Lower Cambrian shales in Qiannan Depression of Guizhou Province, Southwestern China. Marine and Petroleum Geology 62, 28-43. 

 

   

  1 传统BET和修正BET方程拟合实验数据比较图 

   

  2 修正的BET方程微孔体积与t-plot微孔体积比较图。t-plot方法中分子层厚度模型基于修正的BET方程中的C值,该C值不受微孔影响,仅反映介孔-宏孔表面特征。 

    

  3 DR方程对微孔体积的高估值与非微孔表面积的关系     

    

  有机地球化学国家重点实验室和广州地化所科技处供稿 

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