[發明專利]頁巖油地下原位加熱改質過程中干酪根的測試方法及裝置

有效

• 申請號: 201810980522.0
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN108896592B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 王曉琦;金旭;焦航;李建明;孫亮;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: G01N23/22
• 分類號: G01N23/22;G01N25/00;G01N5/04;G01N23/203;G01N30/02;G01N27/62
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯

本發明實施例提供了一種頁巖油地下原位加熱改質過程中干酪根的測試方法及裝置，其中，該方法包括：在頁巖油巖石樣品中干酪根處，獲取多個薄片樣品和粉狀樣品；獲取各薄片樣品在熱處理前的第一掃描透射電子顯微鏡圖像和熱處理后的第二掃描透射電子顯微鏡圖像，確定各薄片樣品在內部微觀結構上的變化，對粉狀樣品中的部分樣品進行熱學測試，獲取熱失重數據、吸熱數據以及放熱數據；對粉狀樣品中的部分樣品進行熱解測試，獲取熱解數據；根據熱失重數據、吸熱數據、放熱數據、熱解數據以及各薄片樣品在內部微觀結構上的變化，確定頁巖油巖石樣品中干酪根在地下原位加熱改質過程中不同的生排烴階段以及各生排烴階段的生排烴的量。

技術領域

本發明涉及石油開采技術領域，特別涉及一種頁巖油地下原位加熱改質過程中干酪根的測試方法及裝置。

背景技術

我國的頁巖油資源豐富，技術可采資源量43.52億噸(EIA，2015)，居世界第三位。頁巖油是指主要富存在富有機質頁巖層系(或砂巖、碳酸鹽巖夾層)中的液態烴，是有機質熱分解后生成的產物。我國的頁巖油資源主要分布于中新生界陸相沉積盆地中，如松遼盆地、鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地、四川盆地等。目前，與水平井體積壓裂相比，對于頁巖油的開發，地下原位加熱轉化/改質技術被認為是開采頁巖油最有潛力的技術，該技術有不受地質條件限制、地下轉化輕質油、高采出程度、較低污染等技術優點。經研究表明，該地下原位加熱轉化/改質技術對于中國陸相頁巖層系，成熟度介于0.5％～1.0％、總有機碳質量分數大于6％的頁巖油層系都有較好的前景。

對于成熟度介于0.5％～1.0％的黑色頁巖，巖石內部有部分已經由干酪根裂解生成的液態烴，滯留在干酪根內部；另外還有大量未裂解生油的干酪根，這些干酪根就是原位轉化/改質技術的重點對象。通過該技術，大量干酪根在外部能量的作用下，加速裂解生油，并且會形成大量微觀通道，生烴增壓又會作為動力驅動原油在頁巖內部的納米孔隙網絡中運移，有機會將原先未連接的液態烴與新生成的液態烴排出。目前，在微觀尺度上對于頁巖油地下原位加熱改質的實驗研究較少，尚無系統的微觀研究與評價方法。

發明內容

本發明實施例提供了一種頁巖油地下原位加熱改質過程中干酪根的測試方法，以解決現有技術中無法評價頁巖油地下原位加熱改質過程的技術問題。該方法包括：

確定頁巖油巖石樣品中干酪根的位置；

在所述頁巖油巖石樣品中干酪根處，獲取多個薄片樣品和粉狀樣品；

獲取各所述薄片樣品的第一掃描透射電子顯微鏡圖像；

將各所述薄片樣品分別放置在不同的測試環境下進行熱處理，其中，各所述薄片樣品所處的測試環境之間只有一個環境參數的數值不同，其他環境參數的數值一致；

獲取各所述薄片樣品在熱處理后的第二掃描透射電子顯微鏡圖像；

根據所述第一掃描透射電子顯微鏡圖像和所述第二掃描透射電子顯微鏡圖像，確定各所述薄片樣品在內部微觀結構上的變化，

對所述粉狀樣品中的部分樣品進行熱學測試，獲取熱失重數據、吸熱數據以及放熱數據，其中，所述熱學測試的溫度范圍與熱處理的溫度范圍相同；

對所述粉狀樣品中的部分樣品進行熱解測試，獲取熱解數據；

根據所述熱失重數據、所述吸熱數據、所述放熱數據、所述熱解數據以及各所述薄片樣品在內部微觀結構上的變化，確定所述頁巖油巖石樣品中干酪根在地下原位加熱改質過程中不同的生排烴階段以及各生排烴階段的生排烴的量。

本發明實施例還提供了一種頁巖油地下原位加熱改質過程中干酪根的測試裝置，以解決現有技術中無法評價頁巖油地下原位加熱改質過程的技術問題。該裝置包括：

位置確定模塊，用于確定頁巖油巖石樣品中干酪根的位置；

取樣模塊，用于在所述頁巖油巖石樣品中干酪根處，獲取多個薄片樣品和粉狀樣品；