[发明专利]一种确定不同页岩油组分储集空间的方法

说明书

本发明提供一种确定不同页岩油组分储集空间的方法，包括以下步骤：获取岩样表征含油和不含油时的页岩孔径分布，并根据含油和不含油的差异确定岩样表征不同孔径范围内的页岩油体积含量；获取岩样中不同页岩油组分的含量；通过拟合每种页岩油组分的含量和页岩油体积含量，确定与每种页岩油组分的含量拟合程度最高的页岩油含量所赋存的孔径范围。本发明的有益效果：拟合了不同孔隙空间内的页岩油含量与热解参数最优耦合关系，进而确定了页岩油组分轻质油、中质油和重质油的主要储集空间；将游离油中的轻质油和中质油所赋存的孔隙空间有效区分，这对于准确评价页岩油采收率、有利层段的优选等都具有重要的现实意义。

技术领域

本发明涉及非常规油气储层评价技术领域，尤其涉及一种确定不同页岩油组分储集空间的方法。

背景技术

页岩油主要指以轻质组分、中质组分和重质组分三种不同的形式储集于富有机质页岩层系中的烃类聚集，页岩孔隙大小是制约烃类赋存和流动的重要因素。重烃组分与孔壁相互作用较强，主要表现为吸附态存在于孔隙内表面。因此，当页岩孔隙尺寸较小时，重烃吸附层占据了大部分的孔隙空间，导致轻、中质组分含量降低，孔隙内部以重质组分为主，可动性较差。随着孔隙尺寸的增大，轻、中质组分赋存空间提高，逐渐占据主导地位。此外，吸附层的存在导致孔壁对轻、中质油组分的束缚作用进一步减弱，主要表现为游离态。值得说明的是，由于轻、中质组分分子间差异，即使皆为游离态，但在页岩油生产过程中也展现出明显不同的特征。轻质组分在自然状态下可动性较好，因此页岩层系在压裂后可直接对这部分烃类进行生产，反映了现实可动油量。中质组分可动性相对次之，需要一定的外在条件才可大范围流动，可作为潜在的可开发的页岩油储量。因此，准确评价不同页岩油组分主要的储集空间对于页岩油资源潜力评价和有利层段的优选都具有重要的现实意义。

近年来，部分学者尝试通过高温热解实验、洗油前后气体吸附或高压压汞对比实验、核磁共振和分子模拟等确定吸附油储集空间的上限或游离油赋存空间的下限。然而，这些研究并未有效区分出吸附油和游离油赋存空间的差异，如高温热解的游离油参数S₁目前被广泛证明并不是游离油的全部，热解参数S₂既有少量的游离油又包括吸附油；洗油实验则往往会将游离油和吸附油一起去除。更重要的是，目前对于游离油所包含的轻质油和中质油组分赋存空间的区分一直属于空白，仅依据游离油参数来评价页岩油最终采收率将大大增加评价误差。

发明内容

有鉴于此，为了解决不同页岩油组分主要的储集空间确定问题，有效揭示页岩油组分与孔隙空间耦合关系的空白，本发明的实施例提供了一种确定不同页岩油组分储集空间的方法。

本发明的实施例提供一种确定不同页岩油组分储集空间的方法，包括以下步骤：

获取岩样表征含油和不含油时的页岩孔径分布，并根据岩样表征含油和不含油时的页岩孔径分布的差异，确定岩样表征不同孔径范围内的页岩油体积含量；

获取岩样中不同页岩油组分的含量，不同组分页岩油的含量主要根据页岩不同温度段热释烃组分特征进行表征；

通过拟合每种页岩油组分的含量和页岩油体积含量，确定与每种页岩油组分的含量拟合程度最高的页岩油含量所赋存的孔径范围，从而确定岩样中各页岩油组分对应的赋存空间。

进一步地，获取岩样表征含油时页岩孔径分布具体包括：将新鲜岩心页岩样粉碎至60～80目形成粉末岩样，对粉末岩样干燥、去除水分，称取粉末岩样置于比表面积自动分析仪中，进行氮气吸附，从而定量获取不同孔径范围内的孔体积特征，即含油时的页岩孔径分布。

进一步地，获取岩样表征不含油时页岩孔径分布具体包括：取出氮气吸附后的粉末岩样在室温条件下自动脱气，将脱气完成后的粉末岩样放入容器，用氯仿索氏抽提去除样品内部的油组分，抽提完成后，将该粉末岩样取出、干燥处理，随后再次进行氮气吸附，定量获取抽提后粉末岩样不同孔径范围内的孔体积特征，即未含油时的页岩孔径分布。