GB/T 34533-2017 页岩氦气法孔隙度和脉冲衰减法渗透率的测定

ICS75.020

E12OB

中华人民共和国国家标准

GB/T34533—2017

页岩氮气法孔隙度和脉冲衰减法

渗透率的测定

Measurementofheliumporosityandpulsedecaypermeabilityofshale

2017-10-14发布2018-05-01实施

发布

GB/T34533—2017

目次

前言in

i范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4原理2

5仪器与材料2

6氮气法孔隙度测定3

7脉冲衰减法渗透率测定5

8质量要求和数值修约7

9报告8

附录A（资料性附录）脉冲衰减法渗透率测试中压力变化|il|线9

附录B（规范性附录）脉冲衰减法渗透率公式推导10

附录C（资料性附录）22°C下氮气的几值参考表11

附录D（资料性附录）报告格式12

参考文献13

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GB/T34533—2017

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本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由全国天然气标准化技术委员会(SAC/TC244)提出并归口。

本标准起草单位：国家能源页岩气研发(实验)中心、中国石油化丁股份有限公司华东分公司石油勘

探开发研究院、中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院、中国石油天然气股份有限公司西南油

气田公司勘探开发研究院、中国石油化丁股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所。

本标准主要起草人:薛华庆、周尚文、工亮、闫刚、郭伟、伦增琨、刘洪林、何家欢、范明。

I

GB/T34533—2017

页岩氮气法孔隙度和脉冲衰减法

渗透率的测定

警告一本标准不涉及与其应用有关的所有安全问题。在使用本标准前，使用者有责任制定相应

的安全和保护措施•并明确其限定的适用范围。

1范围

本标准规定了页岩氨气法孔隙度和脉冲衰减法渗透率的测试方法。

本标准适用于页岩氮气法孔隙度和脉冲衰减法渗透率的测试，同时也适用于其他致密岩石氮气法

孔隙度和脉冲衰减法渗透率的测试。

本标准氮气法孔隙度测试范围：1.0%〜10.0%,脉冲衰减法渗透率测试范围为1.0X10-5mD~

l.OXlO-'mD0。

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/T23561.3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/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

上游室upstreamcell

渗透率测试过程中，与样品进气端相连接的容器。

3.2

下游室downstreamcell

渗透率测试过程中，与样品出气端相连接的容器。

3.3

上游压力upstreampressure

上游室的压力。

3.4

下游压力downstreampressure

下游室的压力。

3.5

氨气法孔隙度heliumporosity

依据波义尔定律，利用氮气法测得的岩石孔隙度。

1)1mD=0.98X10—：'pn?

1

GB/T34533—2017

3.6

脉冲衰减法渗透率pulsedecaypermeability

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。

4原理

4.1氨气法孔隙度

根据波义尔定律，利用氮气测得岩石的骨架体积，通过岩石的总体积(包括岩石的孔隙体积)和骨架

体积计算的孔隙度。

4.2脉冲衰减法渗透率

对一定规格的柱塞状岩石样品，饱和某一压力的气体，待压力稳定后，可以通过降低下游压力，建立

岩心上游端和下游端的压差；在气体渗流过程中，上游压力不断降低，下游压力不断升高，并逐渐趋于平

衡;通过建立上下游平均压力与时间的函数关系(参见附录A),计算岩石的渗透率。

5仪器与材料

5.1仪器

5.1.1氨气法孔隙度测试仪

压力传感器精度不低于±0.0689kPa(0.01psi),样品室体积推荐为20cm:i~100cm:,o

5.1.2脉冲衰减法渗透率测试仪

压力传感器精度不低于±0.0689kPaCO.Olpsi),压差传感器精度不低于士0.0689kPaCO.Olpsi),

上游室体积与下游室体积尽量保持一致，约为10cm:i。

5.1.3烘箱

温度精度不低于±0.5°C。

5.1.4天平

感量0.001go

5.1.5游标卡尺

精度0.002cmo

5.2材料

5.2.1氨气

纯度>99.99%。

5.2.2氮气

纯度>99.99%。

2

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6氮气法孔隙度测定

6.1仪器构成

氮气法孔隙度测试仪主要由参比室、样品室以及进气阀、连接阀和排气阀等组成，见图1。

6

说明：

1进气阀；

2——连接阀；

3排气阀；

4参比室压力传感器;

5——样品室压力传感器;

6——参比室；

7——样品室；

8页岩样品。

图1氨气法孔隙度测试仪示意图

6.2总孔隙度测定

6.2.1样品制备

6.2.1.1采集未被污染的页岩样品，如果需要洗油按照GB/T29172-2012的3.6执行。

6.2.1.2将样品粉碎至425卩m〜830pm(20目〜35目)，称取质量为30g~100g的样品。

6.2.1.3将样品放入烘箱中，在105°C条件下烘干至恒重，记录烘干后样品质量为加。

6.2.2测试方法

6.2.2.1视密度测试

按照GB/T23561.3执行。

6.2.2.2体积标定

6.2.2.2.1在空白的样品室内放置若干个已知体积的圆柱型钢块，装满样品室后密闭样品室。

6.2.2.2.2向参比室内充入压力约1.378MPa(200psi)的氮气，待压力稳定后，分別记录参比室和样品

室的压力值。

3

GB/T34533—2017

6.2.2.2.3打开连接阀，等待参比室与样品室的压力平衡（压力平衡时间不少于25min）,然后记录平衡

压力值。

6.2.2.2.4打开排气阀，排空样品室及参比室内的气体。

6.2.2.2.5打开样品室，从样品室取出一个圆柱型钢块，密闭样品室。

6.2.2.2.6重复6.2.2.2.2〜6.2.2.2.5步骤，测试3次〜5次。

6.2.2.2J利用波义尔定律计算并标定参比室和样品室的体积。

6.2.2.3骨架