NBT 11843.1-2025 页岩气 覆压孔隙度测定 第1部分：气测法标准立项发展报告

页岩气覆压孔隙度测定第1部分：气测法标准立项发展报告EnglishTitle：StandardizationDevelopmentReport:ShaleGas-DeterminationofOverburdenPorosity-Part1:GasMethod摘要：关键词：页岩气；覆压孔隙度；气测法；行业标准；储层评价；NB/T11843.1-2025Keywords：ShaleGas;OverburdenPorosity;GasMethod;IndustryStandard;ReservoirEvaluation;NB/T11843.1-2025正文1.引言页岩气作为主体以游离态和吸附态赋存于富含有机质泥页岩地层中的天然气资源，其开发对保障国家能源安全、优化能源结构具有战略意义。与常规天然气储层不同，页岩储层具有超低孔隙度、超低渗透率、矿物组成复杂和孔隙结构非均质性极强的特点。准确地评价页岩储层的孔隙度，尤其是能够反映地层真实应力状态下的覆压孔隙度，是进行有效储层识别、资源量计算和产能预测的基础。然而，长期以来，国内页岩气覆压孔隙度的测定方法缺乏统一、权威的行业标准，各研究机构和油田企业采用的实验方案、仪器设备及数据处理方法差异较大，导致数据难以横向对比，严重影响了储层评价的科学性和准确性。为解决上述问题，根据国家能源局相关标准制定计划，由石油工业标准化技术委员会（简称油标委）归口管理，由主要起草单位负责编制的《页岩气覆压孔隙度测定第1部分：气测法》（标准编号：NB/T11843.1-2025）应运而生。本标准于2025年9月28日发布，并计划于2026年3月28日正式实施。作为能源行业标准，它的制定标志着我国在非常规油气标准化建设领域取得又一重要进展，为页岩气储层物性参数的精确测定提供了科学、规范、可操作的技术指南。2.标准立项背景与必要性2.1技术发展需求传统的孔隙度测定多在常压或低围压条件下进行，无法模拟页岩在地下深处承受的上覆岩层压力（通常可达数十至上百兆帕）。在未施加覆压的情况下，微裂缝、孔隙会被人为夸大，导致测得的孔隙度远高于地下真实值。这种“表观孔隙度”会误导对储层储集能力的判断。因此，在模拟地层覆压条件下测定孔隙度，即覆压孔隙度，是获取真实物性参数的关键。气测法以其操作相对简便、测试介质（惰性气体）不易与岩石发生反应、能测量基质孔隙度等优势，成为国内外最常用的覆压孔隙度测定方法之一。然而，由于缺乏统一标准，不同仪器厂商和实验室在压力平衡时间、气体饱和方式、数据处理（如死体积校正）等方面操作各异，导致了严重的系统误差。2.2行业痛点与规范化需求1.数据可比性差：由于缺乏统一的测试方法标准，不同实验室、不同仪器得出的覆压孔隙度数据存在显著差异，给行业内的资源共享、数据汇总和横向对比带来了极大困难。2.评价结果不可靠：错误或不一致的孔隙度数据直接导致对页岩气资源量的估算偏差，影响勘探投资决策和开发方案的制定。3.技术壁垒存在：部分高精度的测试设备和数据处理方法被少数机构垄断，缺乏通用性标准来明确技术门槛和质量控制要求，不利于先进技术的推广应用。因此，立项制定《页岩气覆压孔隙度测定第1部分：气测法》行业标准，旨在打破数据孤岛，提升全行业页岩气储层评价的精度和效率，是推动页岩气科学、高效开发的内在要求。3.标准主要内容与技术要求本部分标准对覆压孔隙度测定（气测法）的全过程进行了系统性规定，主要内容包括：3.1范围与规范性引用文件本标准明确了适用于页岩岩心（包括柱塞岩样和碎屑岩样）在模拟覆压条件下的孔隙度测定。标准中引用了相关基础标准，如《岩心分析方法》（SY/T5336）、《岩石孔隙度测定方法》等，确保本标准的框架与现有行业规范体系一致。3.2术语和定义针对页岩储层的特点，标准清晰定义了“覆压孔隙度”、“粒间孔隙”、“粘土矿物结合水”等相关专业术语，并明确了“死体积”、“平衡时间”等关键试验参数的定义，为后续章节的统一理解奠定了基础。3.3测定原理与仪器设备-压力精度：要求孔隙压力、围压和回压的测量精度应达到特定等级（如0.1%FS）。-温控系统：要求恒温系统能保持温度在设定值±0.5℃范围内，以消除温度波动对气体体积的影响。-密封性：对系统密封性提出了严格的要求，如系统在最高工作压力下稳压30分钟，压力降不应超过规定值。3.4试样制备与预处理详细规定了页岩岩样的钻取、切割、端面打磨等要求，确保试样几何尺寸准确、表面平整。特别强调了岩样清洗和干燥方法，包括对有机质损失的考量以及对粘土矿物脱水的控制，避免预处理过程改变页岩的原始孔喉结构。3.5测定步骤与数据处理这是标准的灵魂。标准规定了从建立参考体积到测试的完整流程：-系统标定：要求使用标准块对仪器死体积、岩样总体积进行定期标定。-加载覆压：明确规定在测定孔隙度时应将围压逐步加载至目标值（模拟地层应力），并规定了加载速率和稳定压力平衡时间（如规定在目标围压下稳定至少6小时或压力变化小于0.02MPa/min）。-测量过程：详细描述了气体（推荐使用高纯氦气）注入、压力平衡、数据采集的自动化或手动操作步骤。-计算方法：给出了利用气体状态方程计算孔隙体积的高精度算法。特别注意了“死体积校正”和“气体偏差因子（Z因子）”的影响，提供了基于测试条件计算Z因子的方法，确保在高压力下气体非理想性得到准确修正。-结果报告：要求报告测定结果时必须注明测试温度、施加的围压值、孔隙压力以及采用的数学模型，确保结果的可追溯性。4.标准核心创新点与意义4.1技术创新-原位模拟：本标准强制要求在地层覆压下进行测定，摒弃了过去常压测试的局限性，所得孔隙度更接近地下真实值。-数据处理精细化：标准首次在行业层面明确引入了气体偏差因子（Z因子）的动态校正，并推荐了经过验证的校正模型（如SRK、PR方程），显著提高了高压测量数据的准确性。-质量控制强化：建立了从试样清洗、系统漏率检测到结果复验的完整质量控制体系，如要求对每批样品进行重复性测试，相对误差应控制在规定范围内（如±2%）。4.2行业意义-统一技术尺度：作为能源行业标准（NB），该标准的实施将一举解决长期困扰页岩气行业的覆压孔隙度“尺子不统一”问题，成为行业内权威的技术规范。-提升评价水平：标准化的测试流程和数据质量要求，将大幅提升页岩气储层评价的可靠性，为资源评估、储量申报和开发方案优化提供坚实的数据基础。5.主要参与单位介绍：中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院作为本标准的核心起草单位，中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院（简称“中石油勘探院”）在标准制定过程中发挥了至关重要的技术支撑和主导作用。中石油勘探院成立于1958年，是中国石油天然气集团公司下属的综合性研究机构，也是我国最早从事石油天然气勘探开发理论和应用技术研究的国家队。经过六十余年的发展，该院已发展成为拥有雄厚科研实力、丰富实践经验和大量高层次人才的石油地质与工程技术研究高地。在页岩气领域，中石油勘探院是国内最早开展页岩气地质评价和储层特征研究的单位之一。其下属非常规油气研究所，拥有一支专注于非常规油气储层微观表征和物性测试的专家团队，配备了国际先进的覆压孔渗测定仪、CT扫描、聚焦离子束扫描电镜（FIB-SEM）等高端设备。在页岩气覆压孔隙度测定方面，该院团队解决了气体在高围压下的动态平衡难题，开发了基于多孔介质非线性流动模型的死体积校正算法，其研究成果在四川盆地长宁-威远国家级页岩气示范区的储量评价中得到了成功应用。在《页岩气覆压孔隙度测定第1部分：气测法》标准编制过程中，中石油勘探院牵头组织了多次行业内外的技术研讨和试验比对。他们提供了大量来自中国典型页岩气田（如长宁、昭通、涪陵等）的实际岩心测试数据，用于验证标准中提出的测试参数和设备精度要求。该院还负责起草了标准的核心技术内容，包括测定原理、仪器性能指标、平衡时间确定方法以及数据处理模型等，奠定了标准的科学性和先进性。通过其强大的技术积淀和行业影响力，中石油勘探院确保了本标准既与国际先进水平接轨，又充分结合了中国页岩气地质条件的特殊性，使其具备高度的实践指导意义。6.结论与展望《页岩气覆压孔隙度测定第1部分：气测法》（NB/T11843.1-2025）行业标准的发布与实施，是我国页岩气标准化体系建设中的一座重要里程碑。它系统总结了国内外在覆压孔隙度测试领域的先进技术和管理经验，针对页岩气的特殊性，构建了一套科学、统一、规范的测定方法。该标准不仅解决了行业内长期存在的测试数据混乱、可比性差的痼疾，更为页岩气储量评价、甜点区预测及高效开发提供了可靠的技术标尺。然而，技术的进步永无止境。随着页岩气勘探向深层（>3500米）、高压、高温方向发展，以及地质工程的深度融合（如体积压裂后孔隙度变化），现有的标准化方法也面临新的挑战。未来的标准化工作应持续关注以下几个方面：1.