[發(fā)明專利]泥頁巖儲層巖石洗油效果評價方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610239332.4
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN105699411A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫建孟;董旭;徐春露;曾鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所 37104
• 代理人: 楊大興

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種評價泥頁巖儲層巖石洗油效果的方法，具體的說是一種應(yīng)用以延 時緩慢加熱為特征的ESH(ExtendedSlowHeating)巖石熱解分析技術(shù)與泥頁巖儲層巖 石洗油技術(shù)相結(jié)合，通過洗油前后的熱解譜差異判斷泥頁巖孔隙中自由烴清洗效果和 固相有機質(zhì)骨架完整性的方法，屬于恢復(fù)頁巖氣儲層巖石骨架性質(zhì)預(yù)處理工作的一部 分。

技術(shù)背景：

隨著常規(guī)儲層產(chǎn)量遞減及天然氣在能源市場所占份額逐年增加，非常規(guī)氣藏的研 究和開采受到越來越多的重視。近年來，世界范圍內(nèi)掀起了頁巖氣開發(fā)研究的熱潮， 各大商業(yè)實驗室也為此開展了大量關(guān)于泥頁巖巖石物理性質(zhì)的實驗研究。實驗室?guī)r心 分析是研究儲層巖石及其流體性質(zhì)的重要手段，而一切針對巖石骨架性質(zhì)的測試分析 都離不開洗油。以泥頁巖的孔隙度測試為例，Luffel(1992)等發(fā)現(xiàn)根據(jù)實驗室孔隙 度測試結(jié)果估算的產(chǎn)氣量比實際產(chǎn)出要小一個數(shù)量級。實驗人員通過重復(fù)性測試或多 種方法間的對比(如液體飽和法和氣體注入法)檢驗測試結(jié)果的準確性，但并未發(fā)現(xiàn) 異常。這是因為，在洗油不充分或過度清洗的情況下，重復(fù)或?qū)Ρ葴y試結(jié)果仍會呈現(xiàn) 出高度的一致性，然而此時的孔隙度并不能反映真實情況。所以，孔隙中自由烴的清 洗是保證實驗質(zhì)量的前提。

恰當(dāng)?shù)膸r心清洗是獲得總孔隙度的必要條件。根據(jù)孔隙度的定義，在實驗測量前 孔隙中的所有原始流體成分都應(yīng)該被清洗掉。清洗通常是指通過各種方法和手段除去 孔隙中的自由烴、粘土中的束縛水以及溶解在地層水中的鹽分。本發(fā)明涉及關(guān)于除去 孔隙中自由烴的問題。砂巖等不含有機質(zhì)巖石的洗油標(biāo)準非常清晰且統(tǒng)一，即把孔隙 中所有的烴全部清除掉僅保留非有機質(zhì)骨架。與砂巖等常規(guī)儲層相比，泥頁巖中有機 質(zhì)的存在使得洗油標(biāo)準變得復(fù)雜。泥頁巖中的有機質(zhì)是多種具有不同流變性質(zhì)的有機 物的混合體，它的部分組分兼具流體和固體特性，例如干酪根是不溶于有機溶劑的， 它表現(xiàn)出固態(tài)特性；而瀝青質(zhì)則表現(xiàn)出可溶解性以及與溫度和壓力有關(guān)的固液兩相性。 因此從孔隙度的定義可以得出，實驗前需要將泥頁巖孔隙中所有的自由烴(包括有機 質(zhì)中以流體相形態(tài)存在的流態(tài)瀝青質(zhì)和非有機質(zhì)孔隙中的所有烴類)清洗掉，但必須 保證骨架的完整性即不能破壞固相有機質(zhì)骨架部分(如干酪根和固態(tài)瀝青質(zhì)等)。傳 統(tǒng)技術(shù)中，熒光照射技術(shù)是最常用的一種洗油效果評價方法，該方法通過檢查巖心本 身殘存油的熒光級別或熒光下抽提溶劑的顏色變化洗油效果，在砂巖等洗油后只需要 保留非有機質(zhì)骨架的巖石中應(yīng)用效果非常好。不過，泥頁巖中固相有機質(zhì)組分應(yīng)當(dāng)被 保留的特性極大的限制了該方法的使用，因為該方法既無法定量判斷自由烴殘存量又 無法反映固相有機質(zhì)骨架在洗油過程中是否遭到破壞。既然傳統(tǒng)評價手段無法提供用 于判斷泥頁巖儲層巖石洗油效果的可靠標(biāo)準，那么泥頁巖總孔隙度測試的準確性也就 無法判斷了。