[發(fā)明專利]一種頁巖可采油量評價模擬實驗儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710536726.0
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN109211747A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣啟貴;黃澤光;李志明;錢門輝;王強;黎茂穩(wěn);馬媛媛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;何嬌

本發(fā)明涉及一種頁巖可采油量評價模擬實驗儀，包括：頁巖處理控制裝置，壓力缸下端的壓力桿從高壓釜上端的中心插入并對高壓釜密封腔內(nèi)的頁巖樣品實施破裂；氣體輸入控制裝置，氣體鋼瓶的氣體通過氣體增壓器增壓后注入到高壓釜內(nèi)；液體輸入控制裝置，包括動力源以及連接氣體增壓器的第一控制管道和連接壓力缸的第二控制管道；產(chǎn)物收集裝置。本發(fā)明裝置能夠結(jié)合地質(zhì)勘探開發(fā)實際情況，集頁巖密閉壓裂破碎、油藏自然彈性驅(qū)動排油模擬、人工注氣排油模擬和人工注水或表面活性劑排油模擬多功能于一體的實驗裝置，對不同開發(fā)工藝條件下的頁巖可采油進行科學(xué)評價，形成勘探開發(fā)的工業(yè)性突破，滿足我國陸相頁巖油勘探開發(fā)需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于頁巖油勘探與開發(fā)實驗研究技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種頁巖可采油量評價模擬實驗儀。

背景技術(shù)

在頁巖油勘探開發(fā)研究中，頁巖含油量及頁巖可動油量是頁巖油勘探開發(fā)目標層優(yōu)選和開發(fā)工藝優(yōu)化的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。頁巖含油量是指頁巖中石油的含量，但并不代表能夠開采出的油量；頁巖可動油量是指在一定的工藝條件下能夠動用的石油量，不同的工藝條件下可動油量不同。頁巖可采油量評價就是利用科學(xué)實驗裝置、選取科學(xué)實驗方法獲取頁巖在不同工藝條件下能夠動用的油量，為頁巖油勘探開發(fā)決策提供科學(xué)依據(jù)。

頁巖含油量的評價實驗方法主要有熱解法和溶劑萃取法。

熱解法的實驗裝置主要有ROCK EVAL巖石熱解儀以及其他同類儀器，其原理是先對巖石樣品進行粉碎，然后將粉末狀的巖石樣品裝入熱解坩堝中，并在一定溫度下進行巖石熱解分析，獲取巖石中熱解烴的量，《GB/T18602-2012巖石熱解分析》中規(guī)定，在300℃下恒溫3分鐘獲取的熱解烴量(S1)則認為是巖石中的含油量。發(fā)明專利CN201310231218.3“一種快速檢測油頁巖含有率的方法”公開的原理和熱解法相似，其將粉末油頁巖裝入鋁甄及工業(yè)干餾爐中進行程序干溜實驗，主要用于測試油頁巖能干溜出多少油。

溶劑萃取法主要采用不同的化學(xué)試劑抽提萃取巖石中的油，如《SY-T5118-2005巖石中氯仿瀝青的測定》中規(guī)定采用氯仿對粉末樣品進行抽提并定量巖石中的可溶有機質(zhì)，稱為氯仿瀝青A。

然而，以上兩種方法的巖石樣品均為粉末狀，與實際地質(zhì)開發(fā)不符，再者，熱解S1的量為巖石含油量，氯仿瀝青A是可溶有機質(zhì)的總量，都并不能評價頁巖油的可動油量，因此以上兩種方法都不能用于頁巖可采油量的評價。

發(fā)明專利CN201410085469.X“一種應(yīng)用二氧化碳原位提取頁巖油的方法”也屬于溶劑萃取法的一種，其公開了一種頁巖油的開發(fā)工藝，主要利用超臨界CO2的溶解能力，并沒有涉及實驗室評價的實驗裝置，事實上市場上的超臨界CO2萃取儀很多，但這些裝置并不針對頁巖可采油性評價特定設(shè)計，樣品要么是顆粒樣，要么是整段巖石樣，且這些裝置不具有巖石壓裂功能，因而與頁巖油勘探開發(fā)實際情況不符，也不能用于頁巖可采油量的評價。

頁巖可采油性評價就是在實驗室條件下，利用一定的實驗裝置測試頁巖可動油量。頁巖可采油性評價實驗一般包括三種模式下的實驗內(nèi)容：在頁巖壓裂條件下依靠油藏自然彈性驅(qū)動力測試頁巖可動油量；在頁巖壓裂條件下依靠人工注氣(如CO2吞吐)排油測試頁巖可動油量；在頁巖壓裂條件下注水排油測試頁巖可動油量。發(fā)明專利CN201310072148.1公開了“一種頁巖可動油定量測定實驗裝置”，該實驗裝置包括地層水容器、高壓恒壓泵、加熱爐、高壓釜和油收集瓶，該方法主要是采用注入地層水加熱增壓后再泄壓，反復(fù)多次，收集泄壓過程產(chǎn)出的流體并定量烴類組分，以此確定的頁巖層系頁巖油可動油量。然而該發(fā)明裝置沒有巖石密閉壓裂破碎功能，模擬樣品為預(yù)制的顆粒狀巖芯樣品，在巖芯樣品破碎成顆粒樣品制備過程中，巖石中的氣態(tài)組分以及輕油組分由于揮發(fā)損失，使得可動油測試結(jié)果偏低；此外，發(fā)明裝置只能進行注水排油模擬測試可動油量，不能測試頁巖油藏自然彈性驅(qū)動可動油量和注氣排油可動油量。