[發明專利]烴源巖熱解/頁巖油原位改質的生排烴表征與評價方法

有效

• 申請號: 201810763585.0
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN108982194B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 王曉琦;金旭;李建明;焦航;李化冬;劉曉丹;蘇玲
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N1/32
• 分類號: G01N1/32;G01N23/046
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;沈金輝

本發明提供了一種烴源巖熱解/頁巖油原位改質的生排烴表征與評價方法。其包括：采集烴源巖/頁巖油儲層巖石樣品；在同一樣品上鉆取多個圓柱樣品；拋光處理，得到待檢測樣品；對所有待測樣品的頂面進行CT成像和掃描電鏡成像；對所有待測樣品分別進行熱解；對所有熱解后的待測樣品再次進行CT成像和掃描電鏡成像，對比兩次變化信息；根據獲得的殘留油的二維分布的變化信息，選取掃描電鏡成像中表面無明顯荷電現象的熱解后的待測樣品進一步剖開，作YZ切面使用掃描電鏡成像，獲得YZ切面的殘留油的二維分布信息，并對應建立殘留油的三維分布橢球，最后再結合待測樣品的熱解參數和CT成像信息，獲得生排烴表征。本發明的生排烴表征與評價方法簡單有效。

技術領域

本發明涉及一種烴源巖熱解/頁巖油原位改質的生排烴表征與評價方法，屬于石油開采技術領域。

背景技術

烴源巖是控制油氣藏形成與分布的關鍵性因素之一，隨著頁巖油氣的勘探開發，烴源巖同時又成為油氣儲層，使得烴源巖的評價更具有意義。通常意義上的烴源巖評價，往往包含地化特征評價以及生烴能力評價，考察的因素主要包括有機質豐度、類型、成熟度，以及生烴強度、生烴量、排烴強度等參數。相關的實驗往往是通過多種化學的方法進行定量分析，而缺少一些圖像表征方法的介入；導致在烴源巖生排烴機理等研究方面始終缺少直觀的現象觀察，而無法對生排烴過程進行有效的監控，從而會造成一些錯誤的判斷，如：將一些高TOC，高S1，高氯仿瀝青A的烴源巖而直接定義為優質烴源巖，然而其實其并非是優質烴源巖，這可能由于檢測過程中使用粉碎成粉的樣品而忽略了巖石成巖作用、基質孔隙發育程度、基質孔隙連通性和有機質生烴過程中造孔能力等的差異。

在傳統的石油地質實驗研究中，很難有直接表征的方法，而伴隨著近年來頁巖油氣的大量研究，大量在材料領域中的高端設備的引入，使得在定量分析烴源巖地化特征的同時進行圖像表征成為可能。也就使得人們能更直觀、更全面、更準確地評價烴源巖的生排烴能力。

頁巖油儲層可以認為是生排烴未完全完成的烴源巖，頁巖油原位改質技術是一種直接在地下對富有機質頁巖加熱，人工強制泥頁巖內部干酪根生排烴的技術，目前展現出了良好的應用前景。但是，現有技術對在地下原位加熱過程中巖石受熱后內部孔隙、干酪根生排烴的微觀結構變化、產物排出過程等均未展開大量研究。而頁巖油原位改質技術所面對的對像就是基質孔隙很低的泥頁巖，亟需開發一套適用于泥頁巖在加熱條件下干酪根裂解、原油產出的表征與評價方法。

發明內容

鑒于上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種烴源巖熱解/頁巖油原位改質的生排烴表征與評價方法，能夠圖像化地表征和評價不同熱解階段的殘留油在巖石中的三維分布。

本發明的目的通過以下技術方案得以實現：

本發明提供一種烴源巖熱解/頁巖油原位改質的生排烴表征與評價方法，其包括如下步驟：

步驟一、采集烴源巖/頁巖油儲層巖石樣品。

步驟二、在同一烴源巖/頁巖油儲層巖石樣品上，以垂直與地層的方向鉆取多個等長度、等直徑的圓柱樣品。

將所有圓柱樣品的頂面進行拋光處理，得到待檢測樣品。

本步驟中，圓柱樣品的直徑一般為1-5mm。烴源巖樣品一般為細粒的泥巖，均質性較強，又由于垂直于地層方向取樣，該毫米級尺度下所得的圓柱樣品有中心軸，因此可以近似認為每一個小圓柱樣品在XY平面內以圓心為中心各向同性，該多個的圓柱樣品近似等同。在Z方向則由于沉積的年代不同可能稍有差異。再在小圓柱樣品的頂面進行機械拋光、氬離子拋光，使其適用于掃描電鏡分析。這里的頂面是指圓柱樣品的兩個端面中的至少一個。

步驟三、對所有待測樣品的頂面進行CT成像，觀察獲得初始樣品礦物基質孔隙的信息；這里的觀察CT成像盡量通過微米CT內部選區，設定成像參數，達到微米CT的最高分辨率。優選的，設定成像參數時，微米CT表征像素分辨率設置為10nm-2μm。