[發明專利]一種泥頁巖層系有機碳含量的測定方法

無效

• 申請號: 201510204490.1
• 申請日: 2015-04-27
• 公開（公告）號: CN104849427A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 鄒才能;侯連華;羅霞;趙忠英;楊智;林森虎;吳松濤;張麗君;張昕
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 張德斌

技術領域

本發明涉及石油勘探技術領域，特別涉及一種泥頁巖層系有機碳含量的測定方法。

背景技術

大型體積壓裂技術的成功應用，不僅使非生油層系但極為致密的儲層中原油得以成功地進行商業開發，2013年，中國鄂爾多斯盆地致密儲層原油產量超過了2000萬噸；美國致密儲層原油產量達到了9700萬噸。大型體積壓裂技術的成功應用，同樣也使儲集于烴源巖層系中的原油得以商業開發變為可能，如美國Eagle?ford頁巖油的成功開發就得益于工廠化的大型體積壓裂技術。世界上常規石油資源量約為4878億噸，頁巖油的資源量達到470億噸，勘探開發的潛力很大。

有機碳含量通常是指巖石中含有機碳元素的含量，是烴源巖層系有機質評價的重要指標，常用于評價烴源巖層系有機質豐度高低，因此，也常作為計算油氣資源的重要參數。通常按GB/T19145-2003標準進行巖石中總有機碳含量分析，方法原理是用稀鹽酸去除樣品中的無機碳后，在高溫氧氣流中燃燒，使總有機碳轉化為二氧化碳，經紅外檢測器檢測并給出總有機碳的含量。烴源巖中有機碳包括三個部分，干酪根、液態有機物及氣態烴，而在常規分析有機碳過程中，在巖樣粉碎和酸處理時，已使氣態烴和部分液態有機質散失掉，因此，對烴源巖而言，總有機碳包括兩個部分，一是巖石中還未演化成油的干酪根中有機碳含量，二是液態有機質(包括干酪根已生成的原油但仍滯留于巖石中未排出和原始液態有機質)中有機碳的含量。雖該方法中測得的有機碳既不代表巖石中原始有機碳含量，也不代表巖石中固態的干酪根中有機碳含量。但該方法擬定的背景是針對常規石油聚集而制定的，常規石油聚集背景是烴源巖與儲集層常常不是同一層位，原油從烴源巖中排出至儲集巖中聚集通常需要一定的運移距離，能用其它方法清楚辨別烴源巖與儲集層。因此，只需要測定烴源巖中有機碳含量，在同一條件下有機碳含量的高低代表烴源巖中有機質豐度的高低；儲集層則為非生油層，不需要進行有機碳分析。而在泥頁巖層系中，烴源巖與儲集巖常常共生，巖性大多為混合的中間巖性，如粉砂質泥巖或白云質泥巖，泥質粉砂巖或泥質白云巖等，在肉眼或顯微鏡下進行巖石定名有一定難度，烴源巖與儲層常常分辨不清，儲層也可能具有一定生烴能力，而烴源巖在一定條件下也可能成為儲層。在這種情況下，巖石中液態有機質對總有機碳貢獻大小對該地區烴源巖評價、原油資源量計算均具有較大的影響。若巖石中液態有機質貢獻遠遠大于干酪根的貢獻，則巖石可能主要作為儲集層，若液態有機質貢獻遠遠小于干酪根的貢獻，則巖石可能主要作為烴源層，若液態有機質和干酪根的貢獻均占有一定比例，則在巖石中可能有頁巖油聚集。

基于上述分析可知，目前對于有機碳測定的方法主要是基于常規石油聚集背景制定的，這些方法僅適用于常規石油勘探評價。然而，由于液態有機質對總有機碳貢獻的部分不能有效地區分開，從而不適合于可以作為儲層的泥頁巖層系的有機碳測定與有機質豐度評價。

針對上述問題，目前尚未提出可以適應于泥頁巖層系有機碳含量的測定方法。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種泥頁巖層系有機碳含量的測定方法。該方法至少能夠解決相關技術中無法區分液態有機質和干酪根中有機碳含量而導致的無法準確識別與評價泥頁巖層系有機質豐度的技術問題。

為達上述目的，一方面，本發明提供了一種泥頁巖層系有機碳含量的測定方法，所述方法包括：

(1)制作待測巖心樣品；

(2)取部分待測巖心進行第一次有機碳分析；

(3)剩余待測巖心用能洗凈吸附于巖石中的有機質的溶劑洗凈油；

(4)取部分步驟(3)洗凈油后的巖心進行第二次有機碳分析，結果與步驟(2)的第一次有機碳分析結果進行對比，如果結果在誤差范圍內，則該結果即為有機碳含量最終測定值；如果結果超出誤差范圍，則繼續步驟(5)的洗凈油處理；

(5)如果步驟(4)和步驟(2)的結果超出誤差范圍，則用能洗出巖石晶格中有機質的多元溶劑進行洗凈油處理；

(6)取部分步驟(5)洗凈油后的巖心進行第三次有機碳分析，結果與步驟(4)的第二次有機碳分析結果進行對比，如果結果在誤差范圍內，則步驟(4)中測定有機碳含量為最終測定值，并確定該地區的洗凈油溶劑為步驟(3)的所述能洗凈吸附于巖石中的有機質的溶劑；如果結果超出誤差范圍，則洗油溶劑為步驟(5)的所述能洗出巖石晶格中有機質的多元溶劑，第三次檢測的結果為最終有機碳值，并確定該地區的洗凈油溶劑為步驟(5)的所述能洗出巖石晶格中有機質的多元溶劑。