[发明专利]一种定量表征压裂过程中不同赋存状态页岩油的方法

说明书

本发明公开了一种定量表征压裂过程中不同赋存状态页岩油的方法，属于页岩油气开发技术领域，本发明分别对不同岩心深度的泥页岩样品进行一级、二级、三级和四级抽提，并分级收集抽提液，溶剂经低温挥发后分别得到游离可动烃、压裂可动烃、封闭不可动烃和残余不可动烃；本发明提供的定量表征压裂过程中不同赋存状态页岩油的方法适用于不同深度和不同种类的岩心样品，操作方法简单，适用范围广。

技术领域

本发明属于页岩油气开发技术领域，具体涉及一种定量表征压裂过程中不同赋存状态页岩油的方法。

背景技术

以页岩油为代表的非常规油气资源在全球能源结构中占据了重要地位。中国的许多沉积盆地，包括鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、渤海湾盆地和松辽盆地在内的中国许多沉积盆地都蕴含着丰富的页岩油资源。2016年，中国的页岩油技术可采资源量达到145×108吨。在天然弹性开采模式下，可动烃是页岩油产能的有效贡献者，其主要受不同赋存状态烃类特征的控制。因此，研究烃类赋存状态对页岩油气资源评价、提高采收率和油气流动以及富集机理具有重要意义。

在页岩油生成过程中，液态烃主要以吸附态存在于有机质的内部和表面、以吸附态和游离态存在于粘土矿物的粒间孔隙中。页岩基质纳米孔喉(微孔和微裂缝)和夹层中的液态烃主要为游离态，其次是吸附态。虽然当前已经发展出了多种评价方法来表征页岩的含油性质，页岩微孔结构特征的表征方法也得到了迅速发展，但有关页岩油含量、可动性以及孔隙微观结构之间耦合关系的研究较少，也缺乏相应的评价参数。

前人利用多种方法试图解决这一问题。核磁共振(NMR)已被用于表征致密砂岩储层的含油性质，但其在页岩储层系统中的有效性还需进一步验证。氯仿沥青“A”含量可以评估页岩层系中的总残留烃含量，但难以区分游离态和吸附态的页岩油，因此无法定量表征页岩油的赋存状态。Rock-Eval岩石热解实验中的S1参数通常被视为游离油，但从实验原理的角度来看，S1并不能代表所有游离烃含量，还包括干酪根内部和外部以及矿物表面的一些吸附烃。随着页岩油气勘探开发逐渐成为研究热点，学者们对页岩层系样品进行了分步抽提实验，通过改变抽提溶剂的极性来定量研究页岩粉末样品(200目)内不同赋存状态下的烃类含量和干酪根热演化过程，然而，该研究缺乏对不同粒径下烃类释放过程和机制的分析，限制了对于页岩油动态开发过程影响的研究，也无法对页岩油水平压裂开采过程中的可动烃含量进行定量表征。

发明内容

本发明提供了一种定量表征压裂过程中不同赋存状态页岩油的方法，有效地解决了现有技术无法对压裂过程中可动烃含量进行定量表征的技术问题。

本发明提供了一种定量表征压裂过程中不同赋存状态页岩油的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，向清洗后的泥页岩样品中加入甲醇和二氯甲烷组合溶剂，超声作用下进行冷抽提，得到初次抽提液，过滤物冲洗晾干后，得到初次残余样品；

S2，将S1的初次残余样品压碎成小块样品，采用与步骤1同种同量的组合溶剂和冷抽提方式对所述小块样品进行抽提，得到二次抽提液，过滤物冲洗晾干后，得到二次残余样品；

S3，将S2的二次残余样品研磨成粉末样品，采用与步骤1同种同量的组合溶剂和冷抽提方式对所述粉末进行抽提，得到三次抽提液，过滤物冲洗晾干后，得到三次残余样品；

S4，向S3的三次残余样品中加入甲醇、丙酮和四氢呋喃的组合溶剂，采用与步骤1相同的冷抽提方式对所述三次残余样品进行抽提，得到末次抽提液；

将所述初次抽提液、二次抽提液、三次抽提液和末次抽提液分别进行低温挥发，依次得到游离可动烃、压裂可动烃、封闭不可动烃和残余不可动烃。

优选的，S1中，所述冷抽提方式为：所述泥页岩样品中加入甲醇和二氯甲烷组合溶剂，超声作用下冷抽提，过滤后得到残余样品一，并收集抽提液一，在残余样品一中再次加入所述组合溶剂，并再次超声冷抽提，过滤后得到残余样品二，并收集抽提液二；重复上述步骤至所述组合溶剂不再变色为止。