本文件描述了用氦气法和液体饱和法测定页岩孔隙度；用稳态法、脉冲衰减法和压力降落法测定页岩渗透率；用液体饱和法、核磁共振法和蒸馏抽提法测定页岩含水饱和度的测定方法。 本文件适用于氦气法和液体饱和法页岩孔隙度测定；适用于稳态法、脉冲衰减法和压力降落法页岩渗透率测定；适用于液体饱和法、核磁共振法和蒸馏抽提法页岩含水饱和度的测定。 本文件氦气法孔隙度测定范围为1.0%～10.0%，液体饱和法孔隙度测定范围为1.0%～10.0%；脉冲衰减法渗透率测定范围为1.0×10-5 mD～1.0×10-1 mD，稳态法渗透率测定范围为1.0×10-5 mD～1.0×102 mD，压力降落法渗透率测定范围为1.0×10-3 mD～1.0×104 mD；液体饱和法含水饱和度测定范围为1.0%～100.0%，核磁共振法含水饱和度测定范围为1.0%～100.0%，蒸馏抽提法含水饱和度测定范围为1.0%～100.0%。

ICS75.020
CCSE12
中华人民共和国国家标准
GB/T34533—2023
代替GB/T34533—2017
页岩孔隙度、渗透率和饱和度测定Determination of porosity,permeability and saturation of shale2023-05-23发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
通用抓即器1
运、已状态
2023-09-01实施
每日始每日终
规范性引用文件
术语和定义
页岩岩样制备下载标准就来标准下载网
页岩岩样制取
页岩岩样洗油
页岩岩样烘干
尺寸测量
5仪器技术指标与材料
仪器技术指标
孔度测定方法
氨气法孔隙度测定方法
液体饱和法孔隙度测定方法
7渗透率测定方法
稳态法渗透率测定方法
脉冲衰减法渗透率测定方法
压力降落法渗透率测定方法…
饱和度测定方法
液体饱和法含水饱和度测定方法核磁共振法含水饱和度测定方法蒸馏抽提法含水饱和度测定方法质量要求和数值修约
质量要求
数值修约·
精密度
10报告和原始记录
附录A（资料性）
附录B（资料性）
附录C（资料性）
附录D（资料性）
脉冲衰减法计算渗透率的公式推导22℃下氮气的f.值参考表
报告格式
原始记录格式
GB/T34533—2023
GB/T34533-2023
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T34533一2017页岩氨气法孔隙度和脉冲衰减法渗透率的测定》，与GB/T34533B
2017相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：删除了术语\上游室”下游室”\上游压力”下游压力”（见2017年版的3.1~3.4）；a
增加了术语“稳态法测定渗透率”“压力降落法测定渗透率”“液体饱和法测定孔隙度”“液体饱b）
和法测定含水饱和度”“核磁共振法测定含水饱和度”蒸馏抽提法测定含水饱和度”（见3.33.8);
增加了“页岩岩样制备”（见第4章）；d)
增加了不规则页岩岩样制备要求（见4.1.2)；更改了页岩岩样烘干条件（见4.3，2017年版的6.3.1.3）；增加了“液体饱和法孔隙度测定仪”“稳态法渗透率测定仪”“压力降落法渗透率测定仪”“三维扫描仪”“无水乙醇”洗油试剂”的仪器技术指标（见5.1.2、5.1.4~5.1.6、5.2.3、5.2.4）；更改了游标卡尺分度值（见5.1.9.2017年版的5.1.5）；g)
更改了压力传感器/压差传感器精度表述方式（见5.1.1、5.1.3～5.1.5，2017年版的5.1.1、h）
5.1.2)。
更改了气法孔隙度测定原理的描述（见6.1.1，2017年版的4.1)；j
增加了氮气法孔隙度测定中总体积测量方法（见6.1.3）；将\体积标定”更改为\体积校正”（见6.1.4.2017年版的6.2.2.2、6.3.2.2）；更改了氢气法孔隙度压力平衡的判断条件见6.1.4.1中c）、6.1.5.1中c）.2017年版的6.2.2.26.2,2.3]
增加了氢气法孔度测定的注意事项（见6.1.7)；m）
增加了液体饱和法孔度测定方法（见6.2）；增加了“稳态法渗透率测定方法”、脉冲衰减法渗透率测定“注意事项”、“压力降落法渗透率测o）
定方法”（见7.1、7.2.5、7.3）；更改了脉冲衰减法渗透率测定原理的描述（见7.2.1，2017年版的4.2）：p）
增加了“液体饱和法含水饱和度测定方法”“核磁共振法含水饱和度测定方法”“蒸馏抽提法含q
水饱和度测定方法”（见8.1~8.3）：增加了页岩岩心含水饱和度值修约（见9.2.3）。本文件由全国天然气标准化技术委员会（SAC/TC244）提出并归口。本文件起草单位：中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司斯探开发研究院、中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院、中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司勘探开发研究院、中国GB/T34533—2023
石油天然气股份有限公司勘探开发研究院、中国石油化工股份有限公司华东油气分公司、中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司、中石化石油工程技术研究院有限公司、中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司工程技术研究院、中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司勘探开发研究院、四川省科源工程技术测试中心、四川科力特油气技术服务有限公司。本文件主要起草人：张伟、伦增琨、王丽、杨文新、李农、王志战、翁剑桥、周尚文、马立涛、余华洁、刘婷芝、俞凌杰、蔡潇、王良、刘勇、卢燕。本文件于2017年首次发布，本次为第一次修订。IN
1范围
页岩孔隙度、渗透率和饱和度测定GB/T34533-—2023
本文件描述了用氨气法和液体饱和法测定页岩孔隙度：用稳态法、脉冲衰减法和压力降落法测定页岩渗透率；用液体饱和法、核磁共振法和蒸馏抽提法测定页岩含水饱和度的测定方法本文件适用于氮气法和液体饱和法页岩孔隙度测定：适用于稳态法、脉冲衰减法和压力降落法页岩渗透率测定；适用于液体饱和法、核磁共振法和蒸馏抽提法页岩含水饱和度的测定。本文件氢气法孔隙度测定范围为1.0%~10.0%，液体饱和法孔隙度测定范围为1.0%~10.0%：脉冲衰减法渗透率测定范围为1.0×10-mD~1.0×10-！mD，稳态法诊透率测定范围为1.0×10-*mD~1.0×10mD.压力降落法渗透率测定范围为1.0×10mD~1.0×10mD；液体饱和法含水饱和度测定范围为1.0%~100.0%，核磁共振法含水饱和度测定范围为1.0%~100.0%，蒸留抽提法含水饱和度测定范围为1.0%~100.0%。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T23561.3
煤和岩石物理力学性质测定方法第3部分：煤和岩石块体密度测定方法GB/T29172—2012
岩心分析方法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
氨气法测定孔隙度
determination of porositybyheliummethod根据波义尔定律，利用氨气法测得的岩石孔隙度。3.2
脉冲衰减法测定渗透率
permeabilitywasmeasuredbypulseattenuationmethod依据气体非稳态流动理论，利用脉冲衰减法测得的岩石渗透率。3.3
稳态法测定渗透率
permeability was measured by steady-state method依据气体轴向稳态流动理论，利用稳态法测得的岩石渗透率。3.4
压力降落法测定渗透率
permeabilitywasmeasuredbypressuredropmethod依据气体非稳态流动理论，利用压力降落法测得的岩石渗透率。3.5
液体饱和法测定孔隙度
porositywasdeterminedbyliquid saturationmethod依据阿基米德原理，利用液体饱和法测得的岩石孔隙度。1
GB/T34533—2023
液体饱和法测定含水饱和度determinationofwatersaturationbyliquidsaturationmethod依据阿基米德原理，利用液体饱和法测得的岩石含水饱和度3.7
water saturation was determined by nuclear magnetic resonance核磁共振法测定含水饱和度
依据不同物质原子核弛豫性质差异产生的核磁共振效应，利用核磁共振法测得的岩石含水饱和度。
蒸馏抽提法测定含水饱和度
water saturation was determinedbydistillation and extraction依据液体不同沸点，利用蒸馏抽提法测得的岩石含水饱和度。页岩岩样制备
页岩岩样制取
柱塞页岩岩样和全直径页岩岩样4.1.1
柱塞页岩岩样应从页岩岩心上定向钻取，宜采用线切割法制备，也可采用常规方法制备。柱塞页岩岩样常规制备和全直径页岩岩样制备按照GB/T29172—2012的4.5.2执行。4.1.2不规则页岩岩样
刚出简页岩岩心，敲取30g~50g未被泥浆污染的新鲜部分，迅速测其质量并记录为m。，用于液体饱和法含水饱和度测定
为防在运输过程中发生破碎，页岩岩样应用防震气泡袋等软材料包裹4.1.3颗粒页岩岩样
页岩岩样经机械破碎后，筛取425μm~830μm（20目~35目）粒级颗粒称取30g~100g，用于氢气法孔隙度测定。
2页岩岩样洗油
含油页岩岩样按照GB/T291722012的4.6中清洗烃类方法进行洗油。4.3页岩岩样烘干
储层中部温度不高于60℃，烘干温度选择60℃，使用恒温烘箱烘干至恒重（建议烘干时间不少于24h)，记录其质量为m1。
储层中部温度高于60℃，烘干温度选择105℃，使用恒温烘箱烘干至恒重（建议烘干时间不少于24h).记录其质量为ml
4.4尺寸测量
将烘干后的柱塞页岩岩样和全直径页岩岩样，在不同位置测量长度5次以上取平均值，记录为L：在不同位置测量直径5次以上取平均值，记录为D，并计算出页岩岩样横切面积，记录为A。2
仪器技术指标与材料
仪器技术指标
氮气法孔隙度测定仪
压力传感器精度不低于0.1%FS。5.1.2
液体饱和法孔隙度测定仪
GB/T34533—2023
真空度不低于6×10-Pa（6X10-mbar），压力泵最高工作压力不低于40MPa，加压容器的最高工作压力不低于40MPa。
5.1.3脉冲衰减法渗透率测定仪
压力传感器精度不低于0.1%FS.压差传感器精度不低于0.1%FS，上游室体积与下游室体积宜保持一致。
稳态法渗透率测定仪
压力传感器精度不低于0.1%FS
5.1.5压力降落法渗透率测定仪
压力传感器精度不低于0.1%FS。5.1.6三维扫描仪
单幅测量精度在0.01mm以内
核磁共振仪
磁场强度10MHz.回波间隔不大于0.2ms5.1.8天平
分度值0.001g。
游标卡尺
分度值0.01mm。
5.2材料
纯度>99.99%。
5.2.2氮气
纯度>99.99%。
5.2.3无水乙醇
纯度>97%。
GB/T34533—2023
洗油溶剂
洗油溶剂见GB/T29172—2012的4.6.2。孔隙度测定方法
气法孔隙度测定方法
6.1.1原理
把一定压力的氮气充入到参比室中，然后将参比室的气体扩散到与其相连的样品室内，待压力平衡后，根据波义尔定律，计算贡岩岩样的骨架体积。页岩岩样总体积减去骨架体积得到页岩岩样的孔隙体积，孔隙体积与总体积的比值即为页岩岩样的孔隙度。6.1.2仪器组成
氮气法孔隙度测定仪主要由参比室、样品室以及进气阀、连接阀和排气阀等组成（见图1）。口
标引序号说明：
进气阀：
2——连接阀：
排气阀：
参比室压力传感器：
样品室压力传感器：
参比室：
样品室：
8—页岩岩样。
图1氮气法孔隙度测定仪示意图
6.1.3页岩岩样总体积测定方法
柱塞页岩岩样和全直径页岩岩样总体积（V，）测量柱塞页岩岩样和全直径页岩岩样总体积V可用阿基米德浸没法，按照GB/T29172一2012的6.2.44
GB/T34533-2023
测量：可用卡尺测量法，参照GB/T29172一2012的6.2.3测量：可用三维扫描法测量，6.1.3.2
颗粒页岩岩样的总体积测定方法颗粒页岩岩样总体积通过页岩岩样质量与视密度计算得出，视密度p测定按GB/T23561.3执行。6.1.4
体积校正
设备具有提高实验压力功能的体积校正步骤。在样品室内放置全部已知体积的体积标准块（V），关闭样品室。向参比室内充人一定压力[推荐为6.895MPa(1000psi)］的氮气，待压力稳定后，记录参比室的压力值（P，）
打开连接阀，气体膨胀进人样品室，待参比室和样品室的压力达到平衡后，记录平衡压力值（P）（压力平衡时间不少于20min）。打开排气阀，排空样品室及参比室内的气体。打开样品室，从样品室内取出一个体积标准块，关闭样品室。重复步骤b)～d)，直到样品室内剩利余一个体积标准块。根据波义尔定律计算参比室的体积（V.）和样品室的体积（V.）。设备具有抽真空功能的体积校正步骤。执行6.1.4,1中a)。
对样品室抽真空至0.1Pa，抽真空完成后记录样品室压力值（P.）。向参比室内充人一定压力[推荐为1.379MPa（200psi)的氢气，待压力稳定后，记录参比室的压力值(P.）。
执行6.1.4.1中c)。
执行6.1.4.1中d)。
执行6.1.4.1中e)。
重复步骤b)～f)，直到样品室内剩余一个体积标准块。执行6.1.4.1中g)。
设备同时具有抽真空和提高实验压力功能的体积校正步骤。执行6.1.4.1中a)。
对样品室抽真空至0.1Pa，抽真空完成后记录样品室压力值（P）。向参比室内充人一定压力[推荐为6.895MPa(1000psi)]的氮气，待压力稳定后，记录参比室的压力值（P）。
执行6.1.4.1中c)。
执行6.1.4.1中d)。
执行6.1.4.1中e)。
重复步骤b)～f)，直到样品室内剩余一个体积标准块。执行6.1.4.1中g）。
设备不具有抽真空功能，也不具有提高实验压力功能的体积校正步骤。执行6.1.4.1中a)
向参比室内充人一定压力[推荐为1.379MPa(200psi)]的氮气，待压力稳定后，记录参比室的压力值（P）
执行6.1.4.1中c)。
执行6.1.4.1中d)。
执行6.1.4.1中e)。
GB/T34533—2023
重复步骤b)一.直到样品室内剩余一个体积标准块。执行6.1.4.1中g）。
6.1.5骨架体积测定方法
设备具有提高实验压力功能的骨架体积测定步骤a)
将准备好的的页岩岩样放人样品室（V），关闭样品室。b)
向参比室内充人一定压力（与体积校正压力相同）的氮气，待压力稳定后，记录参比室的压力值(P)。
打开连接闵，气体膨胀进人样品室，待参比室和样品室的压力达到平衡后，记录平衡压力值（P）（压力平衡时间不少于20min）。打开排气阀，排空样品室及参比室内的气体。d)
设备具有抽真空功能或同时具有抽真空和提高实验压力功能的骨架体积测定步骤。执行6.1.5.1中a)。
对样品室抽真空至0.1Pa，抽真空完成后记录样品室压力值（P，）。执行6.1.5.1中b）。
执行6.1.5.1中c)。
执行6.1.5.1中d）
设备不具有抽真空功能，也不具有提高实验压力功能的骨架体积测定步骤执行6.1.5.1中a)。
执行6.1.5.1中b)。
打开连接阀，气体膨胀进人样品室，待参比室和样品室的压力达到平衡后，记录平衡压力值（P）（压力平衡时间不少于30min）。执行6.1.5.1中d）。
6.1.6孔隙度计算
按照波义尔定律状态方程公式（1)推导出页岩岩样骨架体积V，计算公式（2），按照公式（3）计算氢气法孔隙度。
P.V.+P.V.-V.-V.)=P.V.+V.-V.-V.).............1)V.=(P.V.+P.V.+PV.-P.V.-P.V.-P.V.)-(P.-P).........(2)Ve
2×100%
公式（3)中：颗粒页岩岩样的总体积V三ms/o.柱塞页岩岩样和全直径页岩岩样的总体积V.由6.1.3.1测得。
式中：
页岩岩样氨气法孔隙度；
参比室的初始绝对压力，单位为兆帕（MPa)；样品室的初始绝对压力，单位为兆帕（MPa)；平衡后的绝对压力，单位为兆帕(MPa)；页岩岩样骨架体积，单位为立方厘米（cm）；页岩岩样总体积，单位为立方厘米（cm*）；页岩岩样孔隙体积，单位为立方厘米（cm）；样品室体积，单位为立方厘米（cm）：参比室体积，单位为立方厘米（em）：V
参比室内标准块体积，单位为立方厘米（cm）：页岩岩样烘干后质量，单位为克（g）；页岩岩样视密度，单位为克每立方厘米（g/cm）。注意事项
为确保实验结果精度，请注意以下四点：a)
如果环境温度或大气压发生变化，应重新校准系统GB/T34533—2023
尽量减少与测定无关的体积，应把体积标准块加人样品室内，填充页岩岩样剩下的空间；重复性测定时，应有一定的时间间隔或使页岩岩样重新恢复到初始状态，以消除气体吸附及气体逸散缓慢所带来的影响：
当页岩岩样孔隙度特别低时，应延长平衡时间至50min甚至更长。6.2液体饱和法孔隙度测定方法
6.2.1原理
依据阿基米德定律，用已知密度的液体饱和烘干后的页岩岩样，将饱和好的页岩岩样悬挂于液体中称量，再将页岩岩样表面的液体擦掉，在空气中称量。在空气中与液体中称量的质量之差，除以饱和液体的密度，得到页岩岩样总体积。在空气中称量的质量与烘干页岩岩样的质量之差，除以饱和液体的密度，得到该页岩岩样的孔隙体积。孔隙体积占总体积的百分比即为页岩岩样孔隙度。6.2.2仪器组成
液体饱和法孔隙度测定仪主要由真空泵、真空计、加液罐和精密压力表等部件组成（见图2）。称量装置主要由关平、锻形吊环和托盘、容器等部件组成（见图3）。4
标引序号说明：
液体注人控制阀：
2、3——连接阀：
真空计：
精密压力表：
真空检测计：
加液罐：
真空加压罐；
真空加压罐排液阀；
真空泵。
图2液体饱和法孔隙度测定仪示意图7
GB/T34533—2023
钮形吊环和托盘
悬挂式
6.2.3测定步骤
图3称量装置示意图
提刀机构
锻形吊环和托盘
b）提升式
将已测烘干质量（m，）的页岩岩样放人真空加压罐中，对页岩岩样抽真空达到6×10-*Pa6.2.3.2
将饱和液体注满真空加压罐后，加压并保持压力20MPa饱和24h以上。泄压、将页岩岩样从真空加压罐中取出，完全浸没于液体中测其质量，记录为m2。6.2.3.3
将6.2.3.3中页岩岩样取出，用湿润的棉纱除去页岩岩样表面上多余的液体，在空气中测其质量，记录为ms
6.2.4孔隙度计算
按照公式（4）计算页岩岩样的孔隙体积，按照公式（5）计算页岩岩样的总体积，按照公式（6）计算页岩岩样的液体饱和法孔院度
mg一m
中w=V
式中：
页岩岩样总体积，单位为立方厘米（cm*）；页岩岩样孔隙体积，单位为立方厘米（cm）：饱和液体的密度，单位为克每立方厘米（g/cm2）；页岩岩样液体饱和法孔隙度；
页岩岩样烘干后质量，单位为克（g）：页岩岩样充分饱和后完全浸没在液体中的质量，单位为克（g)；页岩岩样充分饱和后在空气中的质量，单位为克（g）。6.2.5注意事项
为确保实验结果精度，请注意以下四点：a
·（4)
（5）
....（6)
页岩页岩岩样黏土含量高，应采用已知密度的有机溶剂（推荐为无水乙醇）饱和，防止黏土膨胀：为保证饱和页岩岩样称量精度，页岩岩样饱和液体和称重液体应使用相同密度的液体；
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