一种泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法与流程

    专利2022-07-07  95


    本发明属于页岩油气开发技术领域,尤其涉及一种泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法。



    背景技术:

    目前,泥页岩属于泥岩和页岩之间的过渡岩石类型,可见发育不完善的页理,一般是浅湖到深湖沉积的产物,是阻止油气逸散的良好盖层。页岩油的可动性研究是页岩油勘探开发领域中重要的科学问题。可动油的组成和含量的测定是页岩油储层资源评价和勘探有利区优选的基础。在残留烃或页岩油开采过程,需要对泥页岩残留烃或页岩油分布特征进行测定。明确页岩油的残留烃量、生排烃过程是页岩油勘探的重要内容,现在常规油气生排烃量的测定方法不适用于低孔低渗的非常规页岩储层,需要探索出一套可以有效地对页岩油储层的残留烃量有效评估的科学技术方法。

    通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:现有的残留烃测定多针对于常规油气储层进行开展,常规油气多在微米级尺度下的油气储层中进行赋存;而页岩油气储层具有低孔低渗的特征,且有机质非均质性较强,页岩油气多赋存于纳米级尺度下的孔隙系统中,常规烃源岩油气抽提可溶烃、裂解烃的方法以不适用于储集孔径更小的页岩油气储层,需探索一套适用于非常规页岩油储层残留烃量有效测定的科学技术方法。

    解决以上问题及缺陷的难度为:对于低孔低渗的非常规页岩储层,从样品的采集时,多数的轻烃组分极易遭受散逸而直接影响后期的测定结果;同时,常规的索氏抽提技术方法,是在热环境下展开的,使得页岩中的有机质受热裂解生烃,使得残留烃含量测定结果显著偏高,并不能有效反映非裂解状态下页岩的实际残留烃量。

    解决以上问题及缺陷的意义为:该技术的提出可以有效解决上述问题,避免样品采集时轻烃的逃逸而降低残留烃量,并避免有机质裂解生烃增加残留烃量,可有效实现非常规页岩油储层中残留烃的精确检测。



    技术实现要素:

    针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法。

    本发明是这样实现的,一种泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法,所述泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法,包括:

    步骤一,选取泥页岩样品,将新鲜岩心样品用密封袋封存,并放置于-60°c的冷藏柜中进行低温保存,防止烃类组分受热挥发散逸;

    步骤二,将泥页岩样品取出并密封碎样至粒径2mm以下,将试样用滤纸包好放入抽提器内,抽提器内注入正己烷作为抽提溶剂,注入量为50~80ml,浓度为20%~25%,该过程采用正己烷,进行第一次冷抽提,正己烷该步骤将温度恒定保持在常温20℃;再进行第二次冷抽提,该过程将上一步骤中的萃取液倾倒干净,置换新的抽提器,添加采用氯仿作为提取溶剂,注入量为80~100ml,浓度为30%~35%,该步骤将温度恒定保持在常温20℃;然后,将剩余样品进行索氏抽提,该过程将上一步骤中的萃取液倾倒干净,置换新的抽提器,添加采用二氯甲烷作为提取溶剂,注入量为100~150ml,浓度为30%~35%,该步骤将放置于浴锅上仪表温度恒定保持在60℃,溶剂挥发3小时后进行回收,回收1小时结束;

    步骤三,将正己烷、氯仿和索氏抽提逐步剥离不同赋存状态的烃类,对得到的游离烃进行含有率测定。

    进一步,所述步骤二中,正己烷和氯仿均冷抽提至浸泡液为无色,保证抽提萃取充分。

    进一步,所述步骤三中,正己烷剥离得到游离烃和gc,氯仿剥离得到游离烃和gc,索氏抽提剥离得到吸附烃、gc和gc/ms。

    进一步,所述游离烃和吸附烃为赋存状态。

    结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:本发明可有效避免样品采集时的散逸作用而降低的残留烃量,在低温状态下的检测和连续抽提可避免有机质生烃产生的干扰,大大提高了抽提效率和检测结果的准确性。

    附图说明

    为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1是本发明实施例提供的泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法流程图。

    图2是本发明实施例提供的泥页岩逐步抽提后的溶剂和提取物状态图。

    图3是本发明实施例提供的泥页岩逐步抽提后饱和烃气相色谱图。

    图4是本发明实施例提供的泥页岩滞留烃和toc(a)、s1(b)及氯仿沥青a(c)的关系图。

    图5是本发明实施例提供的研究样品逐次抽提的可动烃量随深度变化分布图。

    图6是本发明实施例提供的研究层段上部浅层样品残留烃4-/1-mdbt与4,6-/1,4-dmdbt变化图。

    图7是本发明实施例提供的研究层段下部深层样品残留烃4-/1-mdbt与4,6-/1,4-dmdbt变化图。

    具体实施方式

    为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

    针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。

    如图1所示,本发明实施例提供的泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法包括:

    s101:选取泥页岩样品;

    s102:将泥页岩样品进行第一次冷抽提,得到正己烷;再进行第二冷抽提,得到氯仿;将剩余样品进行索氏抽提;

    s103:将正己烷、氯仿和索氏抽提一步步剥离不同赋存状态的烃类,对得到的游离烃进行含有率测定。

    本发明提供的泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法业内的普通技术人员还可以采用其他的步骤实施,图1的本发明提供的泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法仅仅是一个具体实施例而已。

    本发明实施例提供的s102中,正己烷和氯仿均冷抽提至浸泡液为无色。

    本发明实施例提供的s103中,正己烷剥离得到游离烃和gc,氯仿剥离得到游离烃和gc,索氏抽提剥离得到吸附烃、gc和gc/ms;

    所述游离烃和吸附烃为赋存状态。

    下面结合实验对本发明的技术效果作详细的描述。

    如图2所示,以吉页油1井的青1段泥页岩岩样品为具体实例,第一步正己烷冷抽提,第二步二氯甲烷冷抽提,第三步索氏抽提;三次连续抽提,抽提物颜色逐渐加深。

    表1吉页油1井青1段泥页岩逐步抽提物含量分布情况表

    实验结果显示,正己烷冷抽提物含量介于0.022-0.254%之间,2438.71米与2515.31米处岩样抽提物达到最大值区间0.24%左右;

    二氯甲烷冷抽提物含量介于0.014-0.306%之间,2438.71米与2515.31米具有最高值;

    绝大多数岩样氯仿抽提物与正己烷抽提物烃量相差不多;

    索氏抽提物含量为0.015-0.417%之间。

    为有效地计算可动烃含量,需要对抽提结果进行进一步校正,具体如下:

    q可动=q轻烃 q游离=k1s1 k2a;其中k1表示轻烃恢复系数;s1表示岩石热解参数,mg/g;k2表示氯仿沥青a校正系数;a表示氯仿沥青a含量,mg/g。

    吉页油1井青一段母质主要为ⅱ型,成熟度ro在1.0%左右,轻烃补偿系数平均取为0.1,即q轻烃=0.1s1。

    估算连续抽提中,正己烷与二氯甲烷冷抽提烃可作为游离烃,由此可计算各样品的k2:

    对测算结果的有效性进行验证分析,如图4所示,(1)连续抽提总量与氯仿沥青“a”含量之间1:1相关性良好;(2)游离态滞留烃含量(正己烷抽提与二氯甲烷抽提总烃)与toc相关性差;(3)游离态滞留烃含量与s1相关性较好;(4)游离态烃类含量可以用来良好表征中高碳数游离态可动用烃类含量。相关关系结果表明,测算结果较为有效、可靠,可应用于非常规页岩油气储层残留烃的测定计算。

    如图5所示,可动烃含量在薄夹砂层附近为最小值,向上向下分别逐渐增大。

    如图6所示,青一段以2470m分为上下层组,各层组生标参数具有一致性;

    上层组:运移参数4-/1-mdbt与4,6-/1,4-dmdbt非常稳定,分别位于10.80-12.58与2.9-3.3之间,原油运移指示不明显。

    如图7所示,生标对比已经证实:青一段下层组三段含油砂岩残留烃均来源其上下附近的下层组泥页岩。

    下层组:运移参数4-/1-mdbt与4,6-/1,4-dmdbt差异显著,分别位于9.87-15.23与3.20-4.33之间,具有运移指示。

    该技术方法的实施不仅能有效测定非常规页岩油气储层的残留烃含量,而且对于页岩油气储层资源量评估和有利储层评价也具有科学指导意义。以吉页油1井青一段泥页岩油气储层为实际应用案例,通过对其游离烃、可动烃量的计算分析,可进一步获得如下科学认识:

    2481-2486米与2502-2510米含油砂岩原油应该来源于其砂岩上下周缘泥页岩所生烃类。薄夹砂层上下泥页岩生烃之后,原油就近运移进薄夹砂层之中聚集成藏。

    1.吉页油1井青一段泥页岩具有较强生油潜力。吉页油1井青一段泥页岩资源级别以ⅱ级资源为主,次为ⅰ级资源。

    2.吉页油1井青二段、青一段上层组(2470m以上)与青一段下层组(2470m以下)之间泥页岩残留烃分子地球化学特征存在显著差异。

    3.吉页油1井青一段下层组三层含油砂岩残留烃来源于砂岩薄层上下附近下层组泥页岩。

    4.吉页油1井青一段下层组三段薄夹砂层中具有较高的可动烃量,游离态滞留烃与运移参数揭示青一段下层组砂层上下泥页岩所生烃类向两段薄夹砂层运聚。

    以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法,其特征在于,所述泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法包括:

    选取泥页岩样品;

    将泥页岩样品进行第一次冷抽提,得到正己烷;再进行第二冷抽提,得到氯仿;将剩余样品进行索氏抽提;

    将正己烷、氯仿和索氏抽提一步步剥离不同赋存状态的烃类,对得到的游离烃进行含有率测定。

    2.如权利要求1所述的泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法,其特征在于,正己烷和氯仿均冷抽提至浸泡液为无色。

    3.如权利要求1所述的泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法,其特征在于,正己烷剥离得到游离烃和gc,氯仿剥离得到游离烃和gc,索氏抽提剥离得到吸附烃、gc和gc/ms。

    4.如权利要求3所述的泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法,其特征在于,所述游离烃和吸附烃为赋存状态。

    5.如权利要求1所述的泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法,其特征在于,选取泥页岩样品,将新鲜岩心样品用密封袋封存,并放置于-60℃的冷藏柜中进行低温保存。

    6.如权利要求1所述的泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法,其特征在于,将泥页岩样品取出并密封碎样至粒径2mm以下,进行第一次冷抽提,采用正己烷作为抽提溶剂;再进行第二次冷抽提,采用氯仿作为提取溶剂;然后,将剩余样品进行索氏抽提。

    7.如权利要求1所述的泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法,其特征在于,将泥页岩样品取出并密封碎样至粒径2mm以下,将试样用滤纸包好放入抽提器内,抽提器内注入正己烷作为抽提溶剂,注入量为50~80ml,浓度为20%~25%,该过程采用正己烷,进行第一次冷抽提,正己烷该步骤将温度恒定保持在常温20℃。

    8.如权利要求7所述的泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法,其特征在于,再进行第二次冷抽提,将萃取液倾倒干净,置换新的抽提器,添加采用氯仿作为提取溶剂,注入量为80~100ml,浓度为30%~35%,将温度恒定保持在常温20℃。

    9.如权利要求8所述的泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法,其特征在于,将剩余样品进行索氏抽提,将萃取液倾倒干净,置换新的抽提器,添加采用二氯甲烷作为提取溶剂,注入量为100~150ml,浓度为30%~35%。

    10.如权利要求9所述的泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法,其特征在于,将放置于浴锅上仪表温度恒定保持在60℃,溶剂挥发3小时后进行回收,回收1小时结束。

    技术总结
    本发明属于页岩油气开发技术领域,公开了一种泥页岩残留烃或页岩油分布特征的测定方法,选取泥页岩样品;将泥页岩样品进行第一次冷抽提,得到正己烷;再进行第二冷抽提,得到氯仿;将剩余样品进行索氏抽提;将正己烷、氯仿和索氏抽提一步步剥离不同赋存状态的烃类,对得到的游离烃进行含有率测定。正己烷和氯仿均冷抽提至浸泡液为无色;正己烷剥离得到游离烃和GC,氯仿剥离得到游离烃和GC,索氏抽提剥离得到吸附烃、GC和GC/MS;其中,游离烃和吸附烃为赋存状态。本发明可有效避免样品采集时的散逸作用而降低的残留烃量,在低温状态下的检测和连续抽提可避免有机质生烃产生的干扰,大大提高了抽提效率和检测结果的准确性。

    技术研发人员:唐友军;张吉振;何大祥;黄亚浩;王自翔
    受保护的技术使用者:长江大学
    技术研发日:2020.11.12
    技术公布日:2021.03.12

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