[發(fā)明專利]一種定量表征壓裂過(guò)程中不同賦存狀態(tài)頁(yè)巖油的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210654962.3
• 申請(qǐng)日: 2022-06-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115060874A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭睿良;李樹(shù)同;鄧秀芹;劉鵬;汪洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安石油大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24;G01N1/40
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 田甜

本發(fā)明公開(kāi)了一種定量表征壓裂過(guò)程中不同賦存狀態(tài)頁(yè)巖油的方法，屬于頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明分別對(duì)不同巖心深度的泥頁(yè)巖樣品進(jìn)行一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)抽提，并分級(jí)收集抽提液，溶劑經(jīng)低溫?fù)]發(fā)后分別得到游離可動(dòng)烴、壓裂可動(dòng)烴、封閉不可動(dòng)烴和殘余不可動(dòng)烴；本發(fā)明提供的定量表征壓裂過(guò)程中不同賦存狀態(tài)頁(yè)巖油的方法適用于不同深度和不同種類的巖心樣品，操作方法簡(jiǎn)單，適用范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種定量表征壓裂過(guò)程中不同賦存狀態(tài)頁(yè)巖油的方法。

背景技術(shù)

以頁(yè)巖油為代表的非常規(guī)油氣資源在全球能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)了重要地位。中國(guó)的許多沉積盆地，包括鄂爾多斯盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、渤海灣盆地和松遼盆地在內(nèi)的中國(guó)許多沉積盆地都蘊(yùn)含著豐富的頁(yè)巖油資源。2016年，中國(guó)的頁(yè)巖油技術(shù)可采資源量達(dá)到145×108噸。在天然彈性開(kāi)采模式下，可動(dòng)烴是頁(yè)巖油產(chǎn)能的有效貢獻(xiàn)者，其主要受不同賦存狀態(tài)烴類特征的控制。因此，研究烴類賦存狀態(tài)對(duì)頁(yè)巖油氣資源評(píng)價(jià)、提高采收率和油氣流動(dòng)以及富集機(jī)理具有重要意義。

在頁(yè)巖油生成過(guò)程中，液態(tài)烴主要以吸附態(tài)存在于有機(jī)質(zhì)的內(nèi)部和表面、以吸附態(tài)和游離態(tài)存在于粘土礦物的粒間孔隙中。頁(yè)巖基質(zhì)納米孔喉(微孔和微裂縫)和夾層中的液態(tài)烴主要為游離態(tài)，其次是吸附態(tài)。雖然當(dāng)前已經(jīng)發(fā)展出了多種評(píng)價(jià)方法來(lái)表征頁(yè)巖的含油性質(zhì)，頁(yè)巖微孔結(jié)構(gòu)特征的表征方法也得到了迅速發(fā)展，但有關(guān)頁(yè)巖油含量、可動(dòng)性以及孔隙微觀結(jié)構(gòu)之間耦合關(guān)系的研究較少，也缺乏相應(yīng)的評(píng)價(jià)參數(shù)。

前人利用多種方法試圖解決這一問(wèn)題。核磁共振(NMR)已被用于表征致密砂巖儲(chǔ)層的含油性質(zhì)，但其在頁(yè)巖儲(chǔ)層系統(tǒng)中的有效性還需進(jìn)一步驗(yàn)證。氯仿瀝青“A”含量可以評(píng)估頁(yè)巖層系中的總殘留烴含量，但難以區(qū)分游離態(tài)和吸附態(tài)的頁(yè)巖油，因此無(wú)法定量表征頁(yè)巖油的賦存狀態(tài)。Rock-Eval巖石熱解實(shí)驗(yàn)中的S1參數(shù)通常被視為游離油，但從實(shí)驗(yàn)原理的角度來(lái)看，S1并不能代表所有游離烴含量，還包括干酪根內(nèi)部和外部以及礦物表面的一些吸附烴。隨著頁(yè)巖油氣勘探開(kāi)發(fā)逐漸成為研究熱點(diǎn)，學(xué)者們對(duì)頁(yè)巖層系樣品進(jìn)行了分步抽提實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變抽提溶劑的極性來(lái)定量研究頁(yè)巖粉末樣品(200目)內(nèi)不同賦存狀態(tài)下的烴類含量和干酪根熱演化過(guò)程，然而，該研究缺乏對(duì)不同粒徑下烴類釋放過(guò)程和機(jī)制的分析，限制了對(duì)于頁(yè)巖油動(dòng)態(tài)開(kāi)發(fā)過(guò)程影響的研究，也無(wú)法對(duì)頁(yè)巖油水平壓裂開(kāi)采過(guò)程中的可動(dòng)烴含量進(jìn)行定量表征。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種定量表征壓裂過(guò)程中不同賦存狀態(tài)頁(yè)巖油的方法，有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法對(duì)壓裂過(guò)程中可動(dòng)烴含量進(jìn)行定量表征的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供了一種定量表征壓裂過(guò)程中不同賦存狀態(tài)頁(yè)巖油的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，向清洗后的泥頁(yè)巖樣品中加入甲醇和二氯甲烷組合溶劑，超聲作用下進(jìn)行冷抽提，得到初次抽提液，過(guò)濾物沖洗晾干后，得到初次殘余樣品；

S2，將S1的初次殘余樣品壓碎成小塊樣品，采用與步驟1同種同量的組合溶劑和冷抽提方式對(duì)所述小塊樣品進(jìn)行抽提，得到二次抽提液，過(guò)濾物沖洗晾干后，得到二次殘余樣品；

S3，將S2的二次殘余樣品研磨成粉末樣品，采用與步驟1同種同量的組合溶劑和冷抽提方式對(duì)所述粉末進(jìn)行抽提，得到三次抽提液，過(guò)濾物沖洗晾干后，得到三次殘余樣品；

S4，向S3的三次殘余樣品中加入甲醇、丙酮和四氫呋喃的組合溶劑，采用與步驟1相同的冷抽提方式對(duì)所述三次殘余樣品進(jìn)行抽提，得到末次抽提液；

將所述初次抽提液、二次抽提液、三次抽提液和末次抽提液分別進(jìn)行低溫?fù)]發(fā)，依次得到游離可動(dòng)烴、壓裂可動(dòng)烴、封閉不可動(dòng)烴和殘余不可動(dòng)烴。

優(yōu)選的，S1中，所述冷抽提方式為：所述泥頁(yè)巖樣品中加入甲醇和二氯甲烷組合溶劑，超聲作用下冷抽提，過(guò)濾后得到殘余樣品一，并收集抽提液一，在殘余樣品一中再次加入所述組合溶劑，并再次超聲冷抽提，過(guò)濾后得到殘余樣品二，并收集抽提液二；重復(fù)上述步驟至所述組合溶劑不再變色為止。