物理吸附测试岩石比表面积

2021/09/13   下载量： 0 次

方案摘要

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应用领域 地矿
检测样本 非金属矿产
检测项目 表征
参考标准 SY/T 6154-2019《岩石比表面积和孔径分布测定 静态氮吸附容量法》

岩石属于天然材料，测试比表面积有很多不确定因素，本文结合目前行标SY/T 6154和国标GB/T 19857介绍对岩石比表面积和孔径分布表征介绍。

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所谓比面积，是指单位体积岩石内孔隙总内表面积或单位体积岩石内岩石骨架的总表面积。

因为岩石孔隙表面是流体流动的边界，比面的大小可以决定岩石的许多性质，它对流体在储层中的流动有较大影响。岩石与流体接触时所产生的表面现象，流体在岩石中的流动阻力，岩石的渗透性以及骨架表面对流体的吸附量等都与比面有关。岩石比面的大小除受粒径影响外，还受颗粒排列方式、颗粒形状、胶结物含量等因素的影响。例如，圆球形颗粒的比面要比扁圆形颗粒小，颗粒间胶结物含量少则比面大。通常情况下所说的岩石比面是指以岩石外表体积为基准的比面。

当颗粒是点接触时，岩石孔隙的总内表面积即为所有颗粒的总表面积。砂岩的砂粒越细，其比面越大，骨架分散程度越高。由于砂岩的粒度很小，故其比面很大。

 

岩石的比表面积测试有自己的行业标准SY/T 6154《中华人民共和国石油天然气行业标准 岩石比表面积和孔径分布测定 静态氮吸附容量法》，早的一直在用1995版本，在2019年重新对此标准修订完善，目前针对岩石的比表面积和孔径标准参考国标GB/T 19857-2017《气体吸附BET 法测定固体物质比表面积》。

 

依照上述国标和行标针对岩石的测试过程：

1.     取样量按照岩性确定，泥岩、页岩等却1g-3g，致密砂岩、灰岩、膏岩和煤岩取2g-5g，样品粒径推荐控制在0.28mm-0.45mm。

2.     脱气条件100-150℃，脱气2h，然后再升温至100-300℃，脱气4h，其中脱气温度根据材料耐受温度设定。

3.     测试相对压力，吸附支P/P0=0.01~0.995之间至少15个点，从P/P0=0.995~0.25之间至少20个点。

4.     若只需比表面积结果，在P/P0=0.05~0.3之间必须实测5~7个点，按照BET公式计算。

文献贡献者

华璞恒创仪器科技（北京）有限公司
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