一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法技术

本发明专利技术涉及一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，涉及油气开发技术领域；准备页岩油储层样品；页岩油储层样品依次经过抽提页岩油、分解游离态固体沥青、抽提吸附态固体沥青、热解可转化干酪根、氧化不可转化干酪根后，获得页岩油储层中页岩油、游离固体沥青、吸附固体沥青、可转换干酪根和不可转换干酪根的赋存空间的比表面、孔容和孔径分布参数。本发明专利技术公开了一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法能用于确定每种赋存状态有机质的微观结构尺度参数，能有效分离页岩油储层中的不同赋存状态有机质，成本低，操作简单。操作简单。操作简单。

【技术实现步骤摘要】
一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法
[0001]本专利技术涉及油气开发
，尤其涉及一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法。

技术介绍

[0002]有机质是页岩油气形成的物质基础，随着地层埋深的增加，温度和压力不断变化，有机质的成熟度开始变化，随之油气开始生成。成熟页岩的有机质分为干酪根、页岩油、固体沥青，具体可细分为页岩油、碎屑矿物和裂缝间游离固体沥青、干酪根吸附固体沥青和粘土矿物吸附固体沥青、可转换干酪根和不可转换干酪根。随着成熟度增加，不同赋存状态的有机质比例和微观尺寸发生变化，其变化规律对页岩油气储层生排烃过程、微孔隙发育、可动油形成等都具有重要的指导意义。
[0003]目前常用的表征孔隙结构的实验方法主要是低压CO2吸附法、N2吸附法，孔径分布可视为微观尺寸分布。由于氮气吸附分析的温度(-196℃)对于氮气分子进入细小的微孔而言太低，故用氮气吸附法反映中孔(2nm～50nm)分布比较理想；二氧化碳吸附分析的温度(0℃)较高，为二氧化碳分子进入微孔提供了必要的分子动能，且二氧化碳分子可以进入0.35nm大小的孔隙，可探测半径为0.3nm～2nm，因此可以很好的表征页岩微孔隙(<2nm)的孔隙分布形态。这两种测试方法均可以得到样品的比表面积、孔体积和孔径分布。
[0004]现有的页岩气有机质分析方法大致分为三种，其一为反射光荧光显微镜和扫描电镜观察法；其二为溶剂萃取法和热萃取法；其三为化学氧化法。其中，反射光荧光显微镜和扫描电镜观察法虽然可以直观的得到不同赋存状态有机质，但却无法判断有机质与矿物的赋存关系，尤其是粘土矿物吸附的固体沥青尺寸非常小，很容易被判断为腐泥无定形体或是镜质体，进而引起误差；扫描电镜下根据固体沥青均质性可以区分固体沥青和显微组分，但观察视域小，误差大；页岩油含量少时以吸附状态赋存，无论利用反射光荧光显微镜还是扫描电镜都很难将其与固体沥青区分开来。
[0005]而溶剂萃取法和热萃取法为目前最常见的可溶有机质定量分析方法，其热提取通常是通过开放系统(非氧化环境)热解或干馏实现的，利用热解和溶剂萃取方法确定页岩油、固体沥青、可转换干酪根、不可转换干酪根的质量含量；但热解法不能确定岩石中游离烃含量使页岩油还是游离态固体沥青，亦或者是两者之和；同时干酪根吸附的页岩哟偶和游离态的页岩油无法使用萃取和热解的方法进行分离。
[0006]化学氧化法有机质效率高而更广泛地用于有机质赋存研究中，高温氧化方法常用于土壤和沉积物中有机质的去除，其效率一般高于化学氧化方法，尚未见到用于页岩有机质去除的文献，但化学氧化或高温氧化均不具有有机质选择性。

技术实现思路

[0007]本专利技术为了解决上述技术问题提供了一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，解决了现有技术难以确定每种赋存状态有机质的微观结构尺度参数的问题。
[0008]本申请实施例解决上述技术问题的技术方案如下：一种判断页岩油储层有机质微
观赋存结构的方法，具体包括以下步骤：
[0009]准备页岩油储层样品；
[0010]将页岩油储层样品进行低压CO2和N2吸附孔隙结构试验，获得页岩油储层样品的初始吸附曲线、初始比表面积、初始孔隙容积和初始孔径分布；
[0011]页岩油储层样品依次经过抽提页岩油、分解游离态固体沥青、抽提吸附态固体沥青、热解可转化干酪根、氧化不可转化干酪根处理，并分别通过低压CO2和N2吸附孔隙结构试验，获得每一次处理后的计算获得页岩油储层样品中的页岩油赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；游离态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；吸附态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；不可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
[0012]上述技术方案中，通过不同的手段对页岩油储层中不同赋存状态有机质进行分离，然后再根据分离后的样品质量进行定量分析，可获得每种赋存状态有机质的质量和比例，解决了现有技术中难以确定成熟页岩中不同赋存状态有机质比例的问题。
[0013]进一步地，页岩油储层样品采用成熟度Ro为0.5％～1.5％的页岩油储层制备；采得的页岩油储层原料被破碎成60～80目颗粒后作为页岩油储层样品。
[0014]进一步地，页岩油储层样品中的页岩油赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：
[0015]S11)通过正己烷溶剂抽提页岩油储层样品中的页岩油，其抽提时间不低于70h；
[0016]S12)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品被抽提页岩油后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；
[0017]S13)将页岩油储层样品被抽提页岩油前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到页岩油赋存空间的吸附曲线；
[0018]S14)经过BET、BJH等算法，获得页岩油储层样品中的页岩油赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
[0019]进一步地，页岩油储层样品中的游离态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：
[0020]S21)在290～310℃的温度范围内热解经过抽提页岩油的页岩油储层样品，分解游离态固体沥青；
[0021]S22)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品被去除游离态固体沥青后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；
[0022]S23)将页岩油储层样品被去除游离态固体沥青前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到游离态固体沥青赋存空间的吸附曲线；
[0023]S24)经过BET、BJH等算法(补充该算法获得下述参数的过程)，获得页岩油储层样品中的游离态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
[0024]进一步地，页岩油储层样品中的吸附态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：
[0025]S31)通过二氯化甲烷溶剂抽提经过热解游离态固体沥青的页岩油储层样品中的吸附态固体沥青，其抽提时间不低于70h；
[0026]S32)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品被抽提吸附态固体沥青
后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；
[0027]S33)将页岩油储层样品被抽提吸附态固体沥青前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到吸附态固体沥青赋存空间的吸附曲线；
[0028]S34)经过BET、BJH等算法，获得页岩油储层样品中的吸附态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
[0029]进一步地，页岩油储层样品中的可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：
[0030]S41)在300～600℃的温度范围内热解经过抽提吸附态固体沥青的A组或A份页岩油储层样品，完全分解可转化干酪根；
[0031]S42)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品中可转化干酪根被分解完全后的吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，其特征在于，准备页岩油储层样品；页岩油储层样品分别进行低压CO2和N2吸附孔隙结构试验，获得页岩油储层样品的初始吸附曲线、初始比表面积、初始孔隙容积和初始孔径分布；页岩油储层样品依次经过抽提页岩油、分解游离态固体沥青、抽提吸附态固体沥青、热解可转化干酪根、氧化不可转化干酪根处理，并分别通过低压CO2和N2吸附孔隙结构试验，获得每一次处理后的计算获得页岩油储层样品中的页岩油赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；游离态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；吸附态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；不可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。2.根据权利要求1所述的判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，其特征在于，页岩油储层样品中的页岩油赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：S11)通过正己烷溶剂抽提页岩油储层样品中的页岩油，其抽提时间不低于70h；S12)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品被抽提页岩油后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；S13)将页岩油储层样品被抽提页岩油前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到页岩油赋存空间的吸附曲线；S14)经过BET、BJH算法，获得页岩油储层样品中的页岩油赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。3.根据权利要求1所述的判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，其特征在于，页岩油储层样品中的游离态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：S21)在290～310℃的温度范围内热解经过抽提页岩油的页岩油储层样品，分解游离态固体沥青；S22)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品被去除游离态固体沥青后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；S23)将页岩油储层样品被去除游离态固体沥青前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到游离态固体沥青赋存空间的吸附曲线；S24)经过BET、BJH算法，获得页岩油储层样品中的游离态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。4.根据权利要求1所述的判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，其特征在于，页岩油储层样品中的吸附态固体沥青赋存空间的比表面积...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文玲，周文，易婷，李沁，任杰，谭杨，代朝辉，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：