2.3界麵張力γ、潤濕角θ與孔半徑r關係

界麵張力γ和潤濕角θ與孔半徑r存在函數關係，公式(3)為汞的界麵張力γ與孔半徑r的函數關係式；公式(4)為汞的潤濕角θ與孔半徑r的函數關係式。由公式(3)、(4)建立界麵張力γ、潤濕角θ與孔半徑r的變化曲線(圖1)，可以明顯地看出γ、θ與r存在非線性關係，且在孔半徑小於10 nm時，曲線變化幅度非常大，說明界麵張力γ和潤濕角θ在孔半徑小於10 nm時是隨著孔半徑的變化而變化的，因此在Washburn方程中不能簡單地將界麵張力γ和潤濕角θ視為定值。

圖1界麵張力γ、潤濕角θ與孔半徑r變化曲線

2.4應用校正前後的Washburn方程處理數據結果對比

2.4.1參數校正前後累積孔體積的變化

應用參數校正前後的Washburn方程對鬆遼盆地青山口組JL-1、JL-3、SL1-9、SL1-13井的泥頁岩樣品壓汞數據處理得到累積孔體積的孔半徑分布曲線，分析發現:參數校正後的方程對於微小孔的影響較大，在孔半徑小於4 nm時，校正前後的兩條曲線出現明顯的不重合(圖2)。

但對比樣品JL-1、JL-3與樣品SL1-9、SL1-13的孔半徑分布曲線發現:樣品JL-1、JL-3的曲線在孔半徑小於4 nm以下時出現了明顯的不重合，而樣品SL1-9、SL1-13的曲線在孔半徑小於4 nm以下時並未出現明顯的不重合現象，原因在於樣品JL-1、JL-3小於4 nm的孔較發育，而樣品SL1-9、SL1-13小於4 nm的孔不發育。

圖2校正前後累積孔體積孔徑分布曲線

圖3校正前後孔半徑分布曲線

2.4.2參數校正前後孔半徑分布的變化

同樣應用參數校正前後的Washburn方程對鬆遼盆地青山口組JL-1、JL-3、SL1-9、SL1-13井的泥頁岩樣品的數據處理、對比發現——參數校正後的方程對於半徑為4 nm以下的孔有較大的影響，對於半徑為4 nm以上的孔基本上沒有影響(圖3)。

其原因主要是由於半徑小於4 nm的孔，汞的界麵張力和潤濕角受孔半徑的影響比較大，因此該範圍孔的進汞量較原始方程得到的結果不同(圖3)。

應用參數校正前後的Washburn方程處理數據，得到不同孔徑的孔體積占比的變化關係(圖4、圖5)。

用參數校正後的方程處理數據發現樣品微孔孔體積占比增加，較原始方程處理得到的結果增加了118%；而中孔孔體積占比減小，較原始方程處理得到的結果減小了7%；大孔孔體積占比不變。用改進後的Washburn方程對鬆遼盆地青山口組JL-1、JL-3、SL1-9、SL1-13井的泥頁岩樣品的數據處理得出：該地區主要以微孔、中孔為主，發育有小部分大孔。統計壓汞實驗數據發現微孔占比平均12%左右，中孔占比平均為86%，大孔占比平均為2%。依據實驗數據評估，鬆遼盆地青山口組地區油氣主要儲集在中孔裏麵。因此，提高微小孔(<50 nm)烴源岩儲集層的勘探開發有十分重要的意義。

據李占東等人(2015)對鬆遼盆地青山口組泥頁岩的儲集特征研究發現得出該地區頁岩油儲集層中主要發育納米級孔隙，其孔徑主要分布在50～300 nm範圍，發育小部分微米級孔隙，孔隙度較低，為1.20%～3.87%，平均2.17%。據柳波等人(2014)對同一區域泥頁岩研究發現，他們得出該地區單位總孔體積為0.110 43～0.143 24 cm3/g，平均孔徑為6.254～9.254 nm。據黃振凱等人(2013)對鬆遼盆地青山口組泥頁岩微觀孔隙特征得出青山口組泥頁岩孔隙主要以微孔、中孔為主，兩者占總孔體積的75%～90%，大孔占比較小。

因此根據前人大量研究得出鬆遼盆地青山口組泥頁岩孔徑主要發育微孔和中孔，其孔體積占比為75%～90%，發育小部分大孔。本人實驗得出的結論:該研究區泥頁岩主要發育微孔和中孔，兩者占總孔體積的80%～96%，發育有少部分的大孔，前人的研究結論與本人研究結論基本吻合。其中與前人結論的不同主要在微孔占比上，前人的微孔占比為5%左右，而參數校正後計算得到的微孔占比增大為12%左右，增大了2.4倍，顯然校正後的Washburn方程對於微孔的影響十分大。

2.5用低溫N2吸附實驗數據驗證Washburn方程校正後的準確性

低溫N2吸附是分析泥頁岩中孔、微孔孔徑分布和孔隙結構特征常用的一種實驗方法，本次將采用同一樣品，按照N2吸附實驗要求將樣品進行處理，然後在77.5K溫度下進行N2吸附實驗，獲得吸附數據，將同一樣品的吸附數據和校正前後的壓汞數據進行對比發現，N2吸附數據與校正後的數據更為接近(圖6)。

3結論

(1)在Washburn方程中界麵張力γ、潤濕角θ是孔半徑r的函數，是隨著孔半徑r的變化而變化的，因此在處理分析數據的時候必須考慮。

(2)參數校正後的Washburn方程處理泥頁岩樣品數據結果顯示，對於8 nm以下的孔徑有較大的影響。

(3)參數校正後的Washburn方程對不同孔徑影響程度不同:對微孔影響較大，使計算的微孔孔體積占比增加；對中孔孔體積占比影響較小，對大孔孔體積占比基本沒有影響。

(4)基於改進後Washburn方程對鬆遼盆地青山口組烴源岩孔徑分布研究發現，該地區微孔占比平均12%左右，中孔占比平均為86%，大孔占比平均為2%。