Fossil反射率测量系统对固体沥青反射率（BRo）的探究

本论文全文收录于《International Journal of Coal Geology138 (2015) 95–102》，原文标题为《Effects of nanoporosity and surface imperfections on solid bitumenreflectance (BRo) measurements in unconventional reservoirs》。

作者：Hamed Sanei，Omid Haeri-Ardakani，James M.Wood，Mark E. Curtis。

沥青反射率(BRo)是早古生代和海相岩石中除镜质体反射率(VRo)外的另一个成熟度指标，在这些岩石中几乎找不到高等植物显微组分。在非常规石油岩石中，局部渗出或运移的石油保留在致密岩石中，热成岩相胶结为固体沥青和焦性沥青。寻找合适的沥青显微组分进行BRo测量，对确定合适的热成熟度提出了挑战。本研究报道了加拿大西部沉积盆地侏罗系诺德格页岩(页岩油)和三叠系蒙尼粉砂岩(致密气)岩心样品中纳米孔隙、表面颗粒和杂质等对测量BRo的影响。通过改变探头的尺寸面积，控制了沥青表面缺陷对任意给定反射率测量的影响程度。测量探针越大，BRo表面缺陷的程度越高，该文章定量化了这种影响：Bro平均减小到27%时，针尖的尺寸从0.31μm²增加到了5.85μm²。沥青在岩石中累积的方式对表面缺陷的程度有很大的影响。沥青弥散在粘土基质中，引入了较高的纳米孔隙度和矿物干扰，从而导致最低的BRo。相反，高反射率泥晶灰岩或成岩矿物(如黄铁矿)的包裹体则导致较高的BRo。

这些影响在微观尺度上可能会发生变化，导致反射率读数的多个群体和热成熟度的难以解释。

作者对多组沥青堆积的岩心样品分别使用SEM对样品表面进行成像，并使用Diskus-Fossil软件（Hilgers Technisches Buero,Königswinter,Germany,现由北京培科创新技术有限公司独家代理），在50倍油浸物镜下对不同测量区域大小的沥青的反射率进行了测量，其测量面积的大小从0.31到5.85μm2可调。

Fig1实验数据

A．   基体固体沥青的显微照片，具有高度的纳米孔和矿物基体干扰,Nordegg Member. 比例尺：50 μm.。

B．   不同探头尺寸下的BRo值。

C．   标准偏差随探针尺寸的变化。

FigB Fossil探针采集面积 一览表

FigC 设备实物图一览

通过控制变量的方式，作者以不同探针大小，分别就纳米孔隙度、非粒状块状堆积表面质量、粘土基质、表面缺陷等因素进行了探讨，并对各影响因素作出了相对应的解释，进而得出结论。

1. 高粒状基质沥青的BRo读数最低，纳米孔隙度和粘土基质干扰程度最高。

2. 随着沥青非粒状块状堆积表面质量的提高，Bro值的测量变得一致，且接近实际的热成熟度。

3. 高反射率的成岩，如硫铁矿和微晶质表面，导致较高的BRo读数，这可能抵消了纳米孔隙度对BRo的递减效应。

4. 这些效应的发生可能在微观尺度上有所不同，导致反射率读数的多个群体，并导致热成熟度的错误解释。

5. 最小的探针尺寸使与表面缺陷相关的Bro值最小化，而由于可变性与天然沥青组分的异质性。也增加了与沥青组分天然异质性。

6. 探针大小为1.7到2.8μm2最佳测试面积,减少表面缺陷但足以维持一个可接受的水平的标准差。

附Fossil全自动有机岩石镜质体反射率测试分析系统使用视频

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