第六届非常规油气地质评价暨新能源学术研讨会
6th Symposium on Unconventional Oil and Gas Geological Evaluation and New Energy

89 / 2021-05-26 19:51:33

不同赋存态页岩油纳米级储集空间分布定量表征-以松辽盆地青山口组页岩为例

页岩油,页岩油富集

页岩油气理论与技术

一般认为页岩油主要以游离态以及吸附态赋存，少量以溶解态赋存，近年来有机质中以溶胀态赋存的页岩油也受到的关注。在现今的技术条件下，游离态的页岩油被认为是产量的主要贡献者。相比于海相页岩储层，陆相页岩储层受沉积环境的影响，包括湖盆发育限制以及物源供给等影响较大，具有相对富黏土矿物、微纳米级孔隙发育、非均质强等典型特征。前人对不同相态页岩油的研究主要针对各相态页岩油含量的定量表征，而不同赋存态页岩油与孔隙空间发育特征间关系仍不够明确，特别是对不同赋存态页岩油在纳米级孔隙空间中的差异分布规律缺乏定量化表征。本研究利用分级抽提、核磁共振以及氮气吸附法，定量评价不同赋存态页岩油在青一段页岩储层纳米储层空间分布特征。

分级抽提是指利用不同极性有机溶剂以及样品粒径组合的方式，实现对页岩样品中不同赋存态页岩油的分步获取（Pan et al，2019；Bai et al，2021）。以松辽盆地青一段页岩样品为目标，对比不同抽提阶段可溶有机质与实际采出页岩油成分间差异，确定前两次抽提获取的主要为游离烃，第三次抽提获取的主要为吸附烃。对原始与不同抽提阶段页岩样品进行核磁共振以及氮气吸附孔径分布测试，以得到不同赋存态页岩油储集空间分布特征。

随着抽提阶段的逐渐进行，页岩样品在经历二次抽提后轻质烃含量显著降低，进一步验证了游离烃主要为轻质烃类化合物的贡献，流动性强，较易采出（图1a）。核磁的弛豫时间于孔径呈正相关关系（Liu et al，2019），根据不同抽提阶段页岩的核磁共振T₂谱分布特征，可见游离态的烃类化合物主要赋存于具有较大的弛豫时间的孔隙空间中（T_2cutoff>0.35ms），吸附态的烃类化合物主要赋存于具有较小的弛豫时间的孔隙空间中（T_2cutoff>0.2ms）（图1b）。根据不同抽提阶段页岩氮气吸附检测得到的孔径分布特征，可见在第一次及第二次获得游离态页岩油后，页岩样品孔隙空间的总体分布特征并未发生显著的改变，只有在经历第二次抽提后，小于20nm的孔隙空间有了部分增加。而在经历三次抽提获取吸附态页岩油后，样品在小于20nm的孔隙空间有了显著的增加。因此游离态的页岩油主要赋存在较大的孔隙空间，也就是经历二次抽提后页岩样品的纳米级孔隙空间分布特征未发生显著的改变。而吸附态的页岩油则主要赋存在小于20nm的储集空间中，三次抽提后小于20nm的孔隙空间显著增加。