2.3界面张力γ、润湿角θ与孔半径r关系

界面张力γ和润湿角θ与孔半径r存在函数关系，公式(3)为汞的界面张力γ与孔半径r的函数关系式；公式(4)为汞的润湿角θ与孔半径r的函数关系式。由公式(3)、(4)建立界面张力γ、润湿角θ与孔半径r的变化曲线(图1)，可以明显地看出γ、θ与r存在非线性关系，且在孔半径小于10 nm时，曲线变化幅度非常大，说明界面张力γ和润湿角θ在孔半径小于10 nm时是随着孔半径的变化而变化的，因此在Washburn方程中不能简单地将界面张力γ和润湿角θ视为定值。

图1界面张力γ、润湿角θ与孔半径r变化曲线

2.4应用校正前后的Washburn方程处理数据结果对比

2.4.1参数校正前后累积孔体积的变化

应用参数校正前后的Washburn方程对松辽盆地青山口组JL-1、JL-3、SL1-9、SL1-13井的泥页岩样品压汞数据处理得到累积孔体积的孔半径分布曲线，分析发现:参数校正后的方程对于微小孔的影响较大，在孔半径小于4 nm时，校正前后的两条曲线出现明显的不重合(图2)。

但对比样品JL-1、JL-3与样品SL1-9、SL1-13的孔半径分布曲线发现:样品JL-1、JL-3的曲线在孔半径小于4 nm以下时出现了明显的不重合，而样品SL1-9、SL1-13的曲线在孔半径小于4 nm以下时并未出现明显的不重合现象，原因在于样品JL-1、JL-3小于4 nm的孔较发育，而样品SL1-9、SL1-13小于4 nm的孔不发育。

图2校正前后累积孔体积孔径分布曲线

图3校正前后孔半径分布曲线

2.4.2参数校正前后孔半径分布的变化

同样应用参数校正前后的Washburn方程对松辽盆地青山口组JL-1、JL-3、SL1-9、SL1-13井的泥页岩样品的数据处理、对比发现——参数校正后的方程对于半径为4 nm以下的孔有较大的影响，对于半径为4 nm以上的孔基本上没有影响(图3)。

其原因主要是由于半径小于4 nm的孔，汞的界面张力和润湿角受孔半径的影响比较大，因此该范围孔的进汞量较原始方程得到的结果不同(图3)。

应用参数校正前后的Washburn方程处理数据，得到不同孔径的孔体积占比的变化关系(图4、图5)。

用参数校正后的方程处理数据发现样品微孔孔体积占比增加，较原始方程处理得到的结果增加了118%；而中孔孔体积占比减小，较原始方程处理得到的结果减小了7%；大孔孔体积占比不变。用改进后的Washburn方程对松辽盆地青山口组JL-1、JL-3、SL1-9、SL1-13井的泥页岩样品的数据处理得出：该地区主要以微孔、中孔为主，发育有小部分大孔。统计压汞实验数据发现微孔占比平均12%左右，中孔占比平均为86%，大孔占比平均为2%。依据实验数据评估，松辽盆地青山口组地区油气主要储集在中孔里面。因此，提高微小孔(<50 nm)烃源岩储集层的勘探开发有十分重要的意义。

据李占东等人(2015)对松辽盆地青山口组泥页岩的储集特征研究发现得出该地区页岩油储集层中主要发育纳米级孔隙，其孔径主要分布在50～300 nm范围，发育小部分微米级孔隙，孔隙度较低，为1.20%～3.87%，平均2.17%。据柳波等人(2014)对同一区域泥页岩研究发现，他们得出该地区单位总孔体积为0.110 43～0.143 24 cm3/g，平均孔径为6.254～9.254 nm。据黄振凯等人(2013)对松辽盆地青山口组泥页岩微观孔隙特征得出青山口组泥页岩孔隙主要以微孔、中孔为主，两者占总孔体积的75%～90%，大孔占比较小。

因此根据前人大量研究得出松辽盆地青山口组泥页岩孔径主要发育微孔和中孔，其孔体积占比为75%～90%，发育小部分大孔。本人实验得出的结论:该研究区泥页岩主要发育微孔和中孔，两者占总孔体积的80%～96%，发育有少部分的大孔，前人的研究结论与本人研究结论基本吻合。其中与前人结论的不同主要在微孔占比上，前人的微孔占比为5%左右，而参数校正后计算得到的微孔占比增大为12%左右，增大了2.4倍，显然校正后的Washburn方程对于微孔的影响十分大。

2.5用低温N2吸附实验数据验证Washburn方程校正后的准确性

低温N2吸附是分析泥页岩中孔、微孔孔径分布和孔隙结构特征常用的一种实验方法，本次将采用同一样品，按照N2吸附实验要求将样品进行处理，然后在77.5K温度下进行N2吸附实验，获得吸附数据，将同一样品的吸附数据和校正前后的压汞数据进行对比发现，N2吸附数据与校正后的数据更为接近(图6)。

3结论

(1)在Washburn方程中界面张力γ、润湿角θ是孔半径r的函数，是随着孔半径r的变化而变化的，因此在处理分析数据的时候必须考虑。

(2)参数校正后的Washburn方程处理泥页岩样品数据结果显示，对于8 nm以下的孔径有较大的影响。

(3)参数校正后的Washburn方程对不同孔径影响程度不同:对微孔影响较大，使计算的微孔孔体积占比增加；对中孔孔体积占比影响较小，对大孔孔体积占比基本没有影响。

(4)基于改进后Washburn方程对松辽盆地青山口组烃源岩孔径分布研究发现，该地区微孔占比平均12%左右，中孔占比平均为86%，大孔占比平均为2%。