还记得我们上一篇《微孔大秘密》里给大家展示的各种各样的页岩孔隙吗? 页岩有机质中发育的孔隙(氩离子抛光样) 页岩有机质中发育大小不一的孔隙(氩离子抛光样) 页岩中有机质和黄铁矿伴生,有机质孔隙发育 (氩离子抛光样) 孔隙结构对页岩储层的储集性能、渗流能力和页岩气产能都具有十分重要的影响,是页岩储层评价的核心内容。 有机质孔隙是我国泥页岩中最常见的孔隙类型之一,通常直径范围为5~750 nm,这些孔隙在二维平面上常呈孤立状,但在三维空间上形成空间网络结构,互相连通。由于成岩环境和有机质类型不同,有机质孔隙大小、形态等有很大差异,有的孔隙比较大,像气泡一样,有的孔隙极细密,像海绵的网状结构。 大家是否想知道它们在三维空间里是如何分布,有什么样的分布特征呢? 利用大型仪器设备聚离子束-扫描电镜(简称FIB-SEM),可以帮助我们找出想要的答案。 聚离子束-扫描电镜 以一个x方向长10μm,y方向宽10μm的页岩样品为例,聚离子束扫描电镜可以在z方向每切去10nm厚度的样品就拍摄一张照片。 拍摄1000张以后,将这些照片连接起来,我们可以得到一个体积为10*10*10μm3的页岩三维重构模型。 分割出黄铁矿 分割出孔隙 样品中的连通孔隙 通过以上重构模型,我们可以得到页岩样品的三维空间矿物组成及分布、有机质分布及TOC、孔隙分布、连通性、孔隙和孔隙度等。 不光页岩孔隙可以进行三维重构,其他材料如金属、植物纤维、碳纤维等也可以进行切片,重构出三维模型。 碳纤维孔隙结构模型,碳纤维直径2μm 如果将FIB-SEM技术逆向执行的话,就是目前最流行的3D打印技术了,首先通过计算机辅助设计(CAD)或计算机动画建模软件建模,再将建成的三维模型“切片”成逐层的截面数据,并把这些信息传送到3D打印机上,最后3D打印机会把这些切片堆叠起来,直到一个固态物体成型。 把三维模型“切片” |
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