[發明專利]一種有機酸生成及其對致密油儲層溶蝕作用的實驗方法

在審

• 申請號: 201410654601.4
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104390881A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 李吉君;曲希玉;王偉明;張亞念;陰建新
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04;G01N17/00;G01N15/08
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本發明涉及一種有機酸生成及其對致密油儲層溶蝕作用的實驗方法,尤其涉及一種關于定量表征泥頁巖熱演化過程中有機酸生成及其對致密油儲層溶蝕作用的實驗方法。?

背景技術

勘探實踐和實驗研究證實，致密砂巖油的成功探區溶蝕現象普遍，溶蝕孔是致密油的主要賦存空間(王芙蓉等,2006；庫麗曼等,2007；雷卞軍等,2008；王艷忠等,2010；張富貴等,2010；賈承造等,2012)。對于泥頁巖儲層中的致密油，勘探程度還較低，有關溶蝕孔隙與含油性關系的研究還較少，目前致密砂巖油的勘探開發進程總體高于致密泥頁巖油，受其影響，對致密儲層溶蝕的實驗研究主要針對致密砂巖。由于致密砂巖成分相對簡單，目前有機酸溶蝕實驗所選用的樣品主要為石英、長石、方解石等單礦物(Jordi?and?Jiwchar,2006；陳傳平等,2008)或致密砂巖樣品(楊俊杰等,1995)。泥頁巖有別于致密砂巖，其高含量粘土礦物的普遍存在不可避免地會對對溶蝕反應產生影響(Pittman?et?al.,1993；郭春清等,2003)。首先，粘土礦物可通過層間或表面酸位與有機酸陰離子相結合，形成亞穩定的絡合體，從而減少地層流體中有機酸離子的濃度，抑制溶蝕作用的發生；另外粘土礦物通過表面酸位使有機酸根離子發生歧化或電?子云變形，最終致使脫羧基過程發生，使地層水中有機酸離子濃度下降，同樣會使長石等礦物的溶解受到抑制。泥頁巖的溶蝕作用是在其生成有機酸的同時發生的。泥頁巖生成有機酸后首先會對其自身所含長石、碳酸鹽等礦物產生溶蝕，之后“過剩”的有機酸排出泥頁巖。盡管目前有機酸生成實驗所選樣品有的為泥頁巖(Barth?et?al.,1993；袁佩芳等,1996；盧煥勇等,1996；曾濺輝等,2007)，但實驗所揭示的主要是有機酸的種類、產率和影響因素等，并沒有研究在此過程泥頁巖的溶蝕情況。此外，對于有機酸溶蝕的研究沒有以有機酸的生成為背景，突出表現在有機酸溶蝕礦物實驗所選用的酸溶液均為自行設計配比的高濃度乙酸溶液等(楊俊杰等,1995；Jordi?and?Jiwchar,2006；陳傳平等,2008；遠光輝等,2013)，沒有以相應的泥頁巖生成有機酸的實驗數據為基礎，如此得出的認識可能與地質實際產生偏差。?

另外，目前對有機酸生成的研究主要是圍繞探討有機酸生成的種類(Kharaka?et?al.,1993；陳傳平等，1994,1995；蔡春芳等1997)、產率(Carothers?et?al,1978；Fisher,1987；Barth?et?al,1992；陳傳平等,1994；黃福堂等,1995；袁佩芳等,1996；盧煥勇等,1996；徐懷民等,2000)、影響因素(Crossey?et?al.,1986；袁佩芳等,1996；曾濺輝等,2007；張永旺等,2009)和反應機理(Carothers?et?al.,1978；陳傳平等,1995；張永旺等,2009)所開展的，而與之相應的數值模擬研究幾乎未見文獻報道，這就造成難以進行地質時期有機酸產率及相應溶蝕作用的定量表征。而致密儲層溶蝕孔隙的發育與致密?油充注等成藏要素的時間匹配對致密油成藏具有重要意義(劉震等，2013；陳勇等，2010；周心懷等,2005；袁海鋒,2008；孟元林等,2009；陳冬霞,2012；姜振學等,2006,2013)。?

發明內容

本發明是為了解決上述不足，提供了一種有機酸生成及其對致密油儲層溶蝕作用的實驗方法。?

本發明的上述目的通過以下的技術方案來實現：一種有機酸生成及其對致密油儲層溶蝕作用的實驗方法，其特征在于：包括以下步驟：?

步驟(1)：準備實驗裝置：實驗儀器為高溫高壓耐酸反應釜，該裝置能滿足模擬地層溫壓條件，儀器容積為1L，最高反應溫度500℃，最大壓力40MPa；釜體采用哈氏合金材料制成，具有很強的耐腐蝕性能；儀器性能可同時滿足有機酸生成、脫羧及溶蝕實驗的需要；?

步驟(2)：樣品制備：將長石、方解石及石英加工成多個長×寬×高為10×10×5mm的片狀樣，且表面拋光；致密砂巖和泥頁巖樣品加工成多個直徑25mm、厚50mm的柱狀樣；易碎泥頁巖樣品采用自然不規則形狀。?

反應溶液根據Ⅰ型、Ⅱ₁型、Ⅱ₂型和Ⅲ型泥頁巖熱演化過程中形成有機酸數量和類型的不同進行配制；?