[发明专利]一种确定页岩孔径分布的方法、装置、设备及系统

权利要求书

1.一种确定页岩孔径分布的方法，其特征在于，包括：

基于液氮等温吸附实验，获得待测页岩样品的氮气吸附/脱附曲线；

基于纳米孔隙中流体临界温度变化信息以及弯液面曲率对纳米孔表面张力的影响信息，建立纳米孔液氮表面张力计算模型；

根据所述纳米孔液氮表面张力计算模型对Kelvin方程进行修正，获得不同相对压力下对应的临界凝聚孔径；

根据所述不同相对压力下对应的临界凝聚孔径和所述氮气吸附/脱附曲线，确定所述待测页岩样品的孔径分布信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述待测页岩样品的孔径分布信息绘制孔径分布曲线。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于液氮等温吸附实验，获得待测页岩样品的氮气吸附/脱附曲线，包括：

选取待测页岩样品；

对所述待测页岩样品进行预处理，获得预处理样品，所述预处理包括脱水脱气处理；

对所述预处理样品进行氮气的吸附/脱附实验，获得所述待测页岩样品的氮气吸附/脱附曲线。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于纳米孔隙中流体临界温度变化信息以及弯液面曲率对纳米孔表面张力的影响信息，建立纳米孔液氮表面张力计算模型，包括：

根据分子势能模型，获得体相流体表面张力；

基于弯液面曲率对纳米孔表面张力的影响信息以及所述体相流体表面张力，建立纳米孔液氮表面张力计算模型。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据分子势能模型，获得体相流体表面张力，包括：

根据分子势能模型，获得表面层分子能量与体相分子能量间的差异信息；

根据表面层分子能量与表面张力之间的关系以及差异信息，按照下述公式获得体相流体表面张力：

其中，γ_b表示体相流体的表面张力，T表示某一温度，T_cb表示体相流体的临界温度，N_l表示液相分子数密度，N_v表示气相分子数密度，ε_i和σ_i分别表示分子势能模型中的参数。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于弯液面曲率对纳米孔表面张力的影响信息以及所述体相流体表面张力，建立纳米孔液氮表面张力计算模型，包括：

根据下述公式建立纳米孔液氮表面张力计算模型：

γ_c＝α·β·γ_b

其中，γ_c表示纳米孔隙中流体表面张力，α表示曲率影响系数，β表示临界温度变化影响系数，γ_b表示体相流体的表面张力，R表示曲率半径，T_c表示临界温度，T表示某一温度，T_cb表示体相流体的临界温度，N_lc表示纳米孔隙中液相氮分子数密度，N_vc表示纳米孔隙中气相氮分子数密度，N_l表示液相分子数密度，N_v表示气相分子数密度，σ_i表示分子势能模型中的参数。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述纳米孔液氮表面张力计算模型对Kelvin方程进行修正，获得不同相对压力下对应的临界凝聚孔径，包括：

根据所述纳米孔液氮表面张力计算模型对Kelvin方程进行修正，获得修正的Kelvin方程如下：

其中，χ表示相对压力，α表示曲率影响系数，β表示临界温度变化影响系数，γ_b表示体相液氮流体的表面张力，V_L表示液氮的摩尔体积，R_c表示气体常数，T_m表示氮气吸附温度，R_k表示临界凝聚孔径；

基于所述修正的Kelvin方程，计算不同相对压力下对应的临界凝聚孔径。