184 / 2023-07-14 19:36:38

一种页岩储层轻烃损失校正及页岩油定量评价方法

含油性评价,轻烃校正

       页岩油是全球化石能源新的机遇与挑战。2022年北美页岩油产量3.9亿吨，占原油总产量的65.6%，使其实现能源独立；中国陆相页岩油地质资源量为283亿吨，多个盆地已实现勘探突破。对于中-高熟页岩油，进入晚期生油窗阶段，游离油(轻烃)占比增大，因此对页岩的含油量的准确计算对于资源量和能源储备十分重要。岩石热解方法操作简易且分析快速使其成为表征页岩油含量的主要研究方法之一，但该种方法对页岩原始含油量的表征存在较大误差：一方面，温度、压力从地下到地表的变化及岩石类型、烃类组成、测试周期与岩石样品预处理等影响，普遍存在气态烃C1-5和液态轻烃C6-9的损失；另一方面，富有机质泥页岩中重质烃无法在300℃之前被完全蒸发，因此作为S2被检测出来，导致游离烃含量的测试值偏小。尽管前人分别从实验前期、后期参数校正等方面的大量尝试，在一定程度恢复了一部分的轻烃散失，但多为单因素校正。特别是针对原始地层条件下的轻烃含量的表征，仍需进一步研究和优化。

       因此，本文采用井场密闭保压取芯，冷冻保存并结合现场低温密闭粉碎和密闭热释，在全周期内高效避免轻烃散失，从而对岩石中各组分烃类的含量定量表征。在取芯过程中处于密闭保压状态，井场岩芯出筒后立即取样，并使用SCIS-THEREL仪器进行冷冻密闭碎样－分级热解，单样测试时间25min，减少了气态烃逃逸。基于对松辽盆地青山口组青一段含细粉砂泥岩、含粉砂泥岩及少量细砂岩、泥晶白云岩、粉晶白云岩，在密闭保压的状态下采取，并全程处于-197℃的液氮冷冻状态下运送与储存，使用SCIS-THEREL仪器进行分级热释并与ROCK-EVAL 6常规热解实验对比，结果表明：分级热解得到的样品中气态烃S_g含量0.02~1.24mg/g，平均0.28mg/g；散失轻烃S₀*含量0.14~3.07mg/g，平均0.82 mg/g；S₁值为0.53~18.33mg/g，平均值4.77 mg/g；可动烃总含量FH值0.53~18.33 mg/g，平均4.77 mg/g。常规岩石热释方法测得可动烃S₁值0.06~4.9mg/g，平均1.30 mg/g。相比常规热解释法，密闭取芯－现场分析－分级热解得到的游离烃总量大幅增加，可达17~41%(平均30%)。该实验方法在减少含油量测试过程中由于轻烃散失造成原始含油量偏低的同时，进一步证明页岩油甜点段含油性评价中烃类散失的重要影响。