[發明專利]一種泥頁巖吸附油量評價模型、方法及應用

有效

• 申請號: 202011231191.4
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112349356B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 李進步;王民;劉良;李政;盧雙舫;李明
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司勘探開發研究院
• 主分類號: G16C20/70
• 分類號: G16C20/70;G16C20/20;G06Q50/02
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

本發明涉及頁巖油定量評價領域，具體公開了一種泥頁巖吸附油量評價模型、方法及應用。本發明提供的泥頁巖吸附油量評價模型可以用于對不同演化階段頁巖油吸附量進行評價，通過綜合有機質吸附和無機礦物吸附，根據不同成熟度干酪根的吸附油實驗確定有機質吸附量隨成熟度演化關系，并結合改進的巖石熱解實驗測定的總吸附量厘定無機礦物吸附油量及含有吸附油的粘土孔的表面積所占的比率；建立不同演化階段泥頁巖總吸附量評價技術，解決了現有吸附模型存在不適用于對不同演化特征的頁巖油吸附油量進行評價的問題。提供的評價方法可操作性好，在實際的頁巖油的勘探開發過程中具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及頁巖油定量評價領域，具體是一種泥頁巖吸附油量評價模型、方法及應用。

背景技術

隨著科技的進步和社會的發展，能源的需求量也在不斷增加。其中，頁巖油(氣)是指已經生成但滯留于泥頁巖層系微-納米級孔隙中的烴類，且資源量巨大，被認為石油工業下一個革命者。為保障國家能源安全，頁巖油開發價值日益突顯。目前，國內針對頁巖油的勘探開發效果遠不如預期，其原因在于頁巖油可動性不明。頁巖油的可動性與其賦存狀態密切相關，一般吸附態難以流動，而游離態相對容易流動并可作為地層彈性能量下頁巖油有效采出的主要貢獻者。因此，建立頁巖油吸附量的評價模型對于其資源量預測及甜點優選至關重要。

泥頁巖是有機質(干酪根)和無機礦物的集合體，二者與頁巖油之間的相互作用力不同，其吸附機理等存在較大的差異。目前，基于固-液/氣吸附實驗，一些經典的吸附模型，如Langmuir，Freundlich，BET，Polanyi’s modified Dubinin-Astakhov等常用于氣/液體吸附量的估算。在頁巖油吸附方面，見報道的有有機質吸附和無機礦物吸附模型，包括油顯效應以及排烴門限含油性指數等來確定泥頁巖吸附油量；也有考慮頁巖孔隙結構特征及孔隙表面吸附能力的頁巖油吸附量的數學預測方法。但是，在實際操作中還存在以下問題：上述已有的評價模型中，一些適用于頁巖氣或煤層氣吸附的評價模型無法直接應用于頁巖油，加之不同成熟度有機質吸附能力存在差異性，因此，在頁巖油吸附量評價方面不能單純的采用統一的吸附系數，需建立考慮不同演化特征的頁巖油吸附量的評價模型。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種泥頁巖吸附油量評價模型，以解決上述背景技術中提出的現有吸附模型存在不適用于對不同演化特征的頁巖油吸附油量進行評價的問題。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

一種泥頁巖吸附油量評價模型，如下式(1)所示：

Q_a＝TOC×Sor_k+M_c×S_c×x_c×f(e) (1)

其中，式(1)中，Q_a為泥頁巖吸附油量；TOC為泥頁巖有機碳含量；Sor_k為干酪根吸附油能力；M_c是泥頁巖中粘土礦物含量；S_c是泥頁巖中粘土礦物的比表面積；x_c是粘土礦物單位表面積的吸附油量；f(e)為粘土礦物表面積中含吸附油的比例；所述干酪根是將待評價的泥頁巖采用超臨界CO2法制備得到。

本發明實施例的另一目的在于提供一種采用上述的泥頁巖吸附油量評價模型的評價方法，具體包括以下步驟：

1)將待評價的泥頁巖采用超臨界CO2法制備得到干酪根，另外將待評價的泥頁巖進行巖石有機碳分析得到泥頁巖有機碳含量；

2)利用干酪根吸附油實驗制備含吸附油的干酪根，將干酪根和含吸附油的干酪根進行常規熱解實驗，得到干酪根吸附油能力；根據不同成熟度干酪根吸附能力，建立干酪根吸附油能力隨成熟度的演化關系；這里的干酪根吸附油能力，是根據不同成熟度干酪根及其含吸附油的干酪根的熱解實驗獲得，得到的干酪根吸附油能力并不是一成不變的，而是隨著成熟度演化的，此也是本發明區別于前人論文報到的方法；