致密砂岩储层高分辨率三维组构与孔隙度模型:研究从毫米级到纳米级显微构造的综合氩离子束切面和扫描电镜成像的新方法

促进致密砂岩气产量新技术的发展可能主要得益于高分辨率孔隙度成像技术.现有多种方法可用来测定砂岩的孔隙度.然而,鉴于仪器分辨率和样品制备的制约,致密砂岩中小于1μm孔隙的成像仍是难题.本文对取自德国Rotliegend地区的二叠纪致密砂岩岩心样品开展了研究工作,研究小于10nm孔隙的成像方法.该方法采用高分辨率扫描电镜(SEM),并结合氩离子束切面(BIB)制备光滑而无损伤、具真实二维表面的样品.高质量切面有助于我们在孔隙尺度下测量孔隙度,同时通过孔隙几何形态特征和孔径分布界定不同区域来描述体积孔隙度.此外,部分样品切面制作了多孔网络的三维模型.我们提出了两种不同尺度下的结构与孔隙度模型:即粒间体积中的砂粒尺度和粘土粒度尺度.