与传统能源不同,实验能源,如页岩油、页岩气、致密油、致密气和煤层中的甲烷气,广泛分布在页岩储层(称为grikes)的微裂缝中。
为了提高非典型能源的采收率,仔细检查页岩储层中细孔隙的结构至关重要。
利用扫描电子显微镜(SEM),可以在传统储层的机械抛光切片中观察矿物分布和孔隙结构。
然而,由于非常规油藏的孔隙在整个抛光过程中很容易受到破坏,因此很难监测孔隙。
非常规储层样品的表面通过聚焦离子研磨(FIB)系统进行预处理,并用SEM进行检查,但使用这种方法意味着只能对样品的一小部分进行预处理和分析。
为了本实验的目的,开发了一种新的测量方法,利用Coxem CP-8000离子研磨系统对大面积区域进行预处理并使用科克塞姆塞尔巴(扫描电子显微镜颗粒分析系统)检查孔隙结构,如图1所示。
图1. CP-8000离子研磨系统和Coxem SELPA颗粒分析系统。图片来源:科克赛姆有限公司。
实验方法
如图2所示,在Besa河地层中钻取并使用了A-068钻孔。根据XRD测量,A-068钻孔样品的主要成分由方解石、白云石、伊利石、白云母和石英组成。
TOC(总有机碳)分布广泛,平均约为0.37 wt%。利用Coxem SELPA的自动化为加快绘图过程和分布测量,在SELPA上安装岩芯样品,然后进行分析。
图2。A-068-D/94-O-05岩芯样品的位置。图片来源:科克赛姆有限公司。
结果和讨论
虽然可以利用SEM观察纳米级的孔隙,但在任何给定时间,只能在试样的小面积上完成分析。如图3所示,这使得确定总体孔隙分布成为一项困难的任务。SELPA提供了更大范围的加速分析,如图4所示。
图3。页岩样品A-068-134颗粒内孔隙的二次电子图像,以四种不同的放大倍数显示。图片来源:科克赛姆有限公司。
图4。使用SELPA获得的复合平铺图像。SELPA允许在更大的区域快速成像,并自动识别和标记气孔。图片来源:科克赛姆有限公司。
在本例中,在1小时29分钟的时间段内,共分析了513个场,覆盖面积为5.04E+07µm2.. 图5展示了检测、分析、测量和映射的58729个奇异特征。
图5. 利用自动特征分析,同时扫描、识别和分类孔隙。图片来源:科克赛姆有限公司。
此外,SELPA还具有研究单一孔隙形态的能力,为确定试样中孔隙的大小和分布提供了一种高速方法。
在高碳酸化样品A-068-134中,确定约30%的孔在1µm以下,约35%的孔在1-2µm之间,14%的孔在2µm到3µm之间。这表明孔隙的体积小于3µm,如图6所示。
图6。利亚德盆地页岩样品孔隙面积分布特征。图片来源:科克赛姆有限公司。
确定孔径和分布时,样品制备应与实际测量同等重要。虽然传统的机械抛光技术会破坏样品表面,使分析更加复杂,但离子研磨可以保持样品的完整性,以便提供精确的测量。
传统的扫描电镜分析是准确的,但也往往是乏味和耗时的。整个过程可以通过以下方式加快:塞尔巴由于图像拼接的自动化,从而自动计算、测量和绘制页岩样品中的孔隙。然后,资源回收团队可以利用这些信息优化天然气回收率。
本信息来源、审查和改编自COXEM Co.Ltd.提供的材料。。欧洲杯足球竞彩
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