CN112304837B - 一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，涉及油气开发技术领域；准备页岩油储层样品；页岩油储层样品依次经过抽提页岩油、分解游离态固体沥青、抽提吸附态固体沥青、热解可转化干酪根、氧化不可转化干酪根后，获得页岩油储层中页岩油、游离固体沥青、吸附固体沥青、可转换干酪根和不可转换干酪根的赋存空间的比表面、孔容和孔径分布参数。本发明公开了一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法能用于确定每种赋存状态有机质的微观结构尺度参数，能有效分离页岩油储层中的不同赋存状态有机质，成本低，操作简单。

Description

一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法
本发明涉及油气开发技术领域，尤其涉及一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法。
背景技术
有机质是页岩油气形成的物质基础，随着地层埋深的增加，温度和压力不断变化，有机质的成熟度开始变化，随之油气开始生成。成熟页岩的有机质分为干酪根、页岩油、固体沥青，具体可细分为页岩油、碎屑矿物和裂缝间游离固体沥青、干酪根吸附固体沥青和粘土矿物吸附固体沥青、可转换干酪根和不可转换干酪根。随着成熟度增加，不同赋存状态的有机质比例和微观尺寸发生变化，其变化规律对页岩油气储层生排烃过程、微孔隙发育、可动油形成等都具有重要的指导意义。
目前常用的表征孔隙结构的实验方法主要是低压CO2吸附法、N2吸附法，孔径分布可视为微观尺寸分布。由于氮气吸附分析的温度(-196℃)对于氮气分子进入细小的微孔而言太低，故用氮气吸附法反映中孔(2nm～50nm)分布比较理想；二氧化碳吸附分析的温度(0℃)较高，为二氧化碳分子进入微孔提供了必要的分子动能，且二氧化碳分子可以进入0.35nm大小的孔隙，可探测半径为0.3nm～2nm，因此可以很好的表征页岩微孔隙(<2nm)的孔隙分布形态。这两种测试方法均可以得到样品的比表面积、孔体积和孔径分布。
现有的页岩气有机质分析方法大致分为三种，其一为反射光荧光显微镜和扫描电镜观察法；其二为溶剂萃取法和热萃取法；其三为化学氧化法。其中，反射光荧光显微镜和扫描电镜观察法虽然可以直观的得到不同赋存状态有机质，但却无法判断有机质与矿物的赋存关系，尤其是粘土矿物吸附的固体沥青尺寸非常小，很容易被判断为腐泥无定形体或是镜质体，进而引起误差；扫描电镜下根据固体沥青均质性可以区分固体沥青和显微组分，但观察视域小，误差大；页岩油含量少时以吸附状态赋存，无论利用反射光荧光显微镜还是扫描电镜都很难将其与固体沥青区分开来。
而溶剂萃取法和热萃取法为目前最常见的可溶有机质定量分析方法，其热提取通常是通过开放系统(非氧化环境)热解或干馏实现的，利用热解和溶剂萃取方法确定页岩油、固体沥青、可转换干酪根、不可转换干酪根的质量含量；但热解法不能确定岩石中游离烃含量使页岩油还是游离态固体沥青，亦或者是两者之和；同时干酪根吸附的页岩哟偶和游离态的页岩油无法使用萃取和热解的方法进行分离。
化学氧化法有机质效率高而更广泛地用于有机质赋存研究中，高温氧化方法常用于土壤和沉积物中有机质的去除，其效率一般高于化学氧化方法，尚未见到用于页岩有机质去除的文献，但化学氧化或高温氧化均不具有有机质选择性。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题提供了一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，解决了现有技术难以确定每种赋存状态有机质的微观结构尺度参数的问题。
本申请实施例解决上述技术问题的技术方案如下：一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，具体包括以下步骤：
准备页岩油储层样品；
将页岩油储层样品进行低压CO2和N2吸附孔隙结构试验，获得页岩油储层样品的初始吸附曲线、初始比表面积、初始孔隙容积和初始孔径分布；
页岩油储层样品依次经过抽提页岩油、分解游离态固体沥青、抽提吸附态固体沥青、热解可转化干酪根、氧化不可转化干酪根处理，并分别通过低压CO2和N2吸附孔隙结构试验，获得每一次处理后的计算获得页岩油储层样品中的页岩油赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；游离态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；吸附态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；不可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
上述技术方案中，通过不同的手段对页岩油储层中不同赋存状态有机质进行分离，然后再根据分离后的样品质量进行定量分析，可获得每种赋存状态有机质的质量和比例，解决了现有技术中难以确定成熟页岩中不同赋存状态有机质比例的问题。
进一步地，页岩油储层样品采用成熟度Ro为0.5％～1.5％的页岩油储层制备；采得的页岩油储层原料被破碎成60～80目颗粒后作为页岩油储层样品。
进一步地，页岩油储层样品中的页岩油赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：
S11)通过正己烷溶剂抽提页岩油储层样品中的页岩油，其抽提时间不低于70h；
S12)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品被抽提页岩油后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；
S13)将页岩油储层样品被抽提页岩油前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到页岩油赋存空间的吸附曲线；
S14)经过BET、BJH等算法，获得页岩油储层样品中的页岩油赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
进一步地，页岩油储层样品中的游离态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：
S21)在290～310℃的温度范围内热解经过抽提页岩油的页岩油储层样品，分解游离态固体沥青；
S22)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品被去除游离态固体沥青后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；
S23)将页岩油储层样品被去除游离态固体沥青前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到游离态固体沥青赋存空间的吸附曲线；
S24)经过BET、BJH等算法(补充该算法获得下述参数的过程)，获得页岩油储层样品中的游离态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
进一步地，页岩油储层样品中的吸附态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：
S31)通过二氯化甲烷溶剂抽提经过热解游离态固体沥青的页岩油储层样品中的吸附态固体沥青，其抽提时间不低于70h；
S32)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品被抽提吸附态固体沥青后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；
S33)将页岩油储层样品被抽提吸附态固体沥青前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到吸附态固体沥青赋存空间的吸附曲线；
S34)经过BET、BJH等算法，获得页岩油储层样品中的吸附态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
进一步地，页岩油储层样品中的可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：
S41)在300～600℃的温度范围内热解经过抽提吸附态固体沥青的A组或A份页岩油储层样品，完全分解可转化干酪根；
S42)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品中可转化干酪根被分解完全后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；
S43)将页岩油储层样品中可转化干酪根被分解前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到可转化干酪根赋存空间的吸附曲线；
S44)经过BET、BJH等算法，获得页岩油储层样品中的不可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
进一步地，页岩油储层样品中的页岩油赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：
S51)通过过硫酸钠氧化剂浸泡经过热解可转化干酪根的页岩油储层样品，氧化去除不可转化干酪根；
S52)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品去除不可转化干酪根后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；
S53)将页岩油储层样品中不可转化干酪根被去除前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到不可转化干酪根赋存空间的吸附曲线；
S54)经过BET、BJH等算法，获得页岩油储层样品中的不可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
发明的有益效果：本发明公开的一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，通过不同的手段对页岩油储层中不同赋存状态有机质进行分离，并分别通过CO2和N2吸附孔隙结构试验得到不同赋存状态有机质的吸附曲线，再根据BET、BJH等算法确定每种赋存状态有机质的微观结构尺度参数，能有效分离页岩油储层中的不同赋存状态有机质，成本低，操作简单；同时，能够定量表征不同赋存状态有机质的微观结构，使页岩油储层的孔隙结构、油气赋存和运移通道得研究从定性转向了定量。
附图说明
图1为本申请文件具体应用实施例中页岩样品在不同处理方式后低压CO2吸附曲线；
图2为本申请文件具体应用实施例中页岩样品在不同赋存状态有机质低压CO2法赋存空间孔径分布；
图3为本申请文件具体应用实施例中页岩样品在页岩样品不同处理方式后低压N2吸附曲线；
图4为本申请文件具体应用实施例中页岩样品测得的在不同赋存状态有机质低压N2法赋存空间孔径分布。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本申请的范围。
现有的页岩气有机质分析方法大致分为三种，其一为反射光荧光显微镜和扫描电镜观察法；其二为溶剂萃取法和热萃取法；其三为化学氧化法。其中，反射光荧光显微镜和扫描电镜观察法虽然可以直观的得到不同赋存状态有机质，但却无法判断有机质与矿物的赋存关系；而溶剂萃取法和热萃取法为目前最常见的可溶有机质定量分析方法，但其不能确定岩石中游离烃含量使页岩油还是游离态固体沥青，亦或者是两者之和；同时干酪根吸附的页岩哟偶和游离态的页岩油无法使用萃取和热解的方法进行分离；化学氧化法有机质效率高而更广泛地用于有机质赋存研究中，高温氧化方法常用于土壤和沉积物中有机质的去除，其效率一般高于化学氧化方法，尚未见到用于页岩有机质去除的文献，但化学氧化或高温氧化均不具有有机质选择性。基于上述技术问题，发明人在本申请文件提供了一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法。
本申请文件中所述的BET算法为基于此Brunauer,Emmett,&Teller在1938年基于Langmuir方程提出了BET吸附的多层吸附模型，该吸附模型认为在物理吸附过程中，相对压力较低时，固体表面能量较高的位置首先被覆盖，随着吸附质压力升高，固体表面逐渐覆盖，但是在固体表面完全被覆盖之前是有可能形成第二吸附层或者更多的吸附层；吸附的第一层是吸附剂气体分体与固体吸附质之间相互作用形成的，而第二层及以上吸附层上的分子与吸附质气体或蒸汽处于动力学平衡之中，即第二层以上的振动频率、活化能和几率都相同。
因此当固体表面只发生单层吸附，即孔隙较小时，我们一般采用Langmuier模型计算其比表面积，而当固体表面发生多层吸附时，我们一般采用BET公式计算其比表面积：
Figure BDA0002554840420000071
上述公式表明在液氮温度下，氮气在固体表面的吸附量取决于氮气的相对压力
Figure BDA0002554840420000072
式中Vd为单位质量固体表面的吸附量(cm3/g)，Vm为单分子层的饱和吸附量(cm3)，P/P0为氮气的相对压力，C为与第一层吸附热及凝聚热有关的常数，
Figure BDA0002554840420000073
令
Figure BDA0002554840420000074
代入式(1)可得：
y＝ax+b (2)
选取
Figure BDA0002554840420000075
范围内的数据点及对应吸附量Vd代入式(2)确定a、b,
Figure BDA0002554840420000076
Figure BDA0002554840420000077
每个氮气分子在吸附质表面所占有的面积为0.16nm2，经过计算标准状况下单位体积(ml)的氮气单层吸附时所占据的面积S为4.36m2，因此单位质量样品的孔隙比表面积
Figure BDA0002554840420000078
本申请文件通过上述方式计算各成分赋存空间的比表面。
本申请中各成分的赋存空间的空隙容积通过氮气吸附法测定，其具体方法为：将被测孔中充满的氮气体积等效为孔体积，一般而言在液氮温度下，当相对压力接近1时，样品中的部分孔隙因毛细凝聚作用而被液化的氮气充满，对应的氮气吸附量等效为这部分孔隙体积。
本申请中各成分的孔径分布通过BJH算法计算，即Barrett、Joyner、&Helena基于Kelvin方程提出的BJH法，在该方法中，假设：吸附膜厚度只有相对压力有关，且吸附膜对液体化学位无影响，使用Haley方程计算平均吸附膜厚度：
Figure BDA0002554840420000079
孔隙为圆柱孔；然后通过公式：rp＝rk+t，即可获得孔径的真实半径。其中，rk为与不同相对压力
Figure BDA0002554840420000081
下对应的毛细管半径，也称Kelvin半径；t为吸附膜的厚度。
本申请公开的一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，其具体包括以下步骤：
S1)取成熟度Ro在0.5％～1.5％之间，有机质类型为Ⅰ型或者Ⅱ型的页岩油储层制备成质量为Mg的页岩油储层样品，样品均为被粉碎成60目-80目颗粒。
S2)将制备而成的页岩油储层样品在相对压力为0.025(压力P与大气压P0的比值)的环境下进行CO2吸附孔隙结构试验和在相对压力为1(压力P与大气压P0的比值)的环境下进行N2吸附孔隙结构试验，得到页岩油储层样品的初始吸附曲线、初始比表面积、初始孔隙容积和初始孔径分布参数；
S3)将样品M g碎样在正己烷溶剂中索氏抽提72小时，相当于页岩油储层中的页岩油完全被抽提干净，吹干称重。然后进行低压CO2和N2吸附孔隙结构试验，得到抽提页岩油后的吸附曲线，和比表面、孔容和孔径分布等参数，将抽提页岩油前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到页岩油赋存空间的吸附曲线，经过BET、BJH算法，得到页岩油赋存空间的比表面积、空隙容积和孔径分布等参数；
S4)对抽提过页岩油的样品进行热解实验，将温度控制在300℃左右，使得游离态固体沥青分解，冷却称重，然后进行低压CO2和N2吸附孔隙结构实验，得到除去游离态固体沥青后的吸附曲线，和比表面、孔容和孔径分布等参数，将热解前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到游离态固体沥青赋存空间的吸附曲线，经过BET、BJH算法，得到游离态固体沥青赋存空间的比表面积、空隙容积和孔径分布参数。
S5)将热解后的的样品在二氯甲烷溶剂中索氏抽提72小时，相当于页岩油储层中的吸附态固体沥青完全被抽提干净，吹干称重；然后进行低压CO2和N2吸附孔隙结构实验，得到抽提吸附态固体沥青后样品的吸附曲线，和比表面、孔容和孔径分布等参数。将抽提吸附态固体沥青后的CO2和N2吸附曲线和抽提过吸附态固体沥青的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到吸附态固体沥青赋存空间的吸附曲线，经过BET、BJH算法，得到吸附态固体沥青赋存空间的比表面积、空隙容积和孔径分布参数；
S6)对抽提过吸附态固体沥青的样品进行热解实验，将温度控制在300℃～600℃之间，使得可转化干酪根分解，冷却称重；然后进行低压CO2和N2吸附孔隙结构实验，得到除去可转化干酪根后样品的吸附曲线，和比表面、孔容和孔径分布等参数。将除去可转化干酪根后的CO2和N2吸附曲线和除去可转化干酪根前的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到可转化干酪根赋存空间的吸附曲线，经过BET、BJH算法，得到可转化干酪根赋存空间的比表面积、空隙容积和孔径分布参数；
S7)利用过硫酸钠氧化剂浸泡热解过可转化干酪根的样品，氧化去除不可转化干酪根，吹干称重；然后进行低压CO2和N2吸附孔隙结构实验，得到去除不可转化干酪根后的吸附曲线，和比表面、孔容和孔径分布等参数。将抽提不可转化干酪根前后的CO2和N2吸附曲线相减，得到粘土中干酪根赋存空间的吸附曲线，经过BET、BJH算法，得到不可转化干酪根赋存空间的比表面积、空隙容积和孔径分布参数。
其具体应用实施例：
以鄂尔多斯盆地延长组选取的页岩油储层样品为例，其Ro＝1.25％，TOC＝5.04wt％，干酪根类型为Ⅰ型。
将该样品经过上述具体实施例中所述及的方法进行分级抽提、热解、氧化后，并计算各有机质的微观尺寸分布，其分析结果如表1、如图1～4所示。
Figure BDA0002554840420000091
Figure BDA0002554840420000101
表1不同赋存状态有机质定量分析结果
由此可见，采用上述本申请实施例采用的方法可得到页岩油储层中页岩油、游离固体沥青、吸附固体沥青、可转换干酪根和不可转换干酪根的空间占比，并获得各有机质的赋存状态，对页岩油气储层生排烃过程、微孔隙发育、可动油形成等分析提供参考依据。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，其特征在于，
准备页岩油储层样品；
页岩油储层样品分别进行低压CO2和N2吸附孔隙结构试验，获得页岩油储层样品的初始吸附曲线、初始比表面积、初始孔隙容积和初始孔径分布；
页岩油储层样品依次经过抽提页岩油、分解游离态固体沥青、抽提吸附态固体沥青、热解可转化干酪根、氧化不可转化干酪根处理，并分别通过低压CO2和N2吸附孔隙结构试验；
将抽提页岩油前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到页岩油赋存空间的吸附曲线，经过BET、BJH算法，计算获得页岩油储层样品中的页岩油赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；
将热解前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到游离态固体沥青赋存空间的吸附曲线，经过BET、BJH算法，计算获得页岩油储层样品中的游离态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；
将抽提吸附态固体沥青后的CO2和N2吸附曲线和抽提过吸附态固体沥青的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到吸附态固体沥青赋存空间的吸附曲线，经过BET、BJH算法，计算获得页岩油储层样品中的吸附态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；
将除去可转化干酪根后的CO2和N2吸附曲线和除去可转化干酪根前的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到可转化干酪根赋存空间的吸附曲线，经过BET、BJH算法，计算获得页岩油储层样品中的可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布；
将抽提不可转化干酪根前后的CO2和N2吸附曲线相减，得到粘土中干酪根赋存空间的吸附曲线，经过BET、BJH算法，计算获得页岩油储层样品中的不可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
2.根据权利要求1所述的判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，其特征在于，页岩油储层样品中的页岩油赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：
S11)通过正己烷溶剂抽提页岩油储层样品中的页岩油，其抽提时间不低于70h；
S12)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品被抽提页岩油后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；
S13)将页岩油储层样品被抽提页岩油前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到页岩油赋存空间的吸附曲线；
S14)经过BET、BJH算法，获得页岩油储层样品中的页岩油赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
3.根据权利要求1所述的判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，其特征在于，页岩油储层样品中的游离态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：
S21)在290～310℃的温度范围内热解经过抽提页岩油的页岩油储层样品，分解游离态固体沥青；
S22)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品被去除游离态固体沥青后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；
S23)将页岩油储层样品被去除游离态固体沥青前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到游离态固体沥青赋存空间的吸附曲线；
S24)经过BET、BJH算法，获得页岩油储层样品中的游离态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
4.根据权利要求1所述的判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，其特征在于，页岩油储层样品中的吸附态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：
S31)通过二氯化甲烷溶剂抽提经过热解游离态固体沥青的页岩油储层样品中的吸附态固体沥青，其抽提时间不低于70h；
S32)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品被抽提吸附态固体沥青后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；
S33)将页岩油储层样品被抽提吸附态固体沥青前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到吸附态固体沥青赋存空间的吸附曲线；
S34)经过BET、BJH算法，获得页岩油储层样品中的吸附态固体沥青赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
5.根据权利要求1所述的判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，其特征在于，页岩油储层样品中的可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：
S41)在300～600℃的温度范围内，热解经过抽提吸附态固体沥青的页岩油储层样品，完全分解可转化干酪根；
S42)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品中可转化干酪根被分解完全后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；
S43)将页岩油储层样品中可转化干酪根被分解前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到可转化干酪根赋存空间的吸附曲线；
S44)经过BET、BJH算法，获得页岩油储层样品中的可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
6.根据权利要求1所述的判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，其特征在于，页岩油储层样品中的不可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布的获得包括以下步骤：
S51)通过过硫酸钠氧化剂浸泡经过热解可转化干酪根的页岩油储层样品，去除不可转化干酪根，即所有剩余有机质；
S52)通过CO2和N2吸附孔隙结构试验获得页岩油储层样品去除不可转化干酪根后的吸附曲线、比表面积、孔隙容积和孔径分布；
S53)将页岩油储层样品中不可转化干酪根被去除前后的CO2和N2吸附曲线进行相减，得到可转化干酪根赋存空间的吸附曲线；
S54)经过BET、BJH算法，获得页岩油储层样品中的不可转化干酪根赋存空间的比表面积、孔隙容积、孔径分布。
7.根据权利要求1～6任一项所述的判断页岩油储层有机质微观赋存结构的方法，其特征在于，页岩油储层样品的成熟度Ro为0.5％～1.5％；所述页岩油储层样品被破碎成60～80目颗粒。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114062190B (zh) * 2021-11-11 2023-06-16 西安石油大学 表征页岩油微观赋存特征的方法、装置、终端及存储介质

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103512838A (zh) * 2013-09-18 2014-01-15 中国石油大学(华东) 一种测定泥页岩储层不同孔径孔隙对孔隙度贡献的方法
CN104697915A (zh) * 2015-03-20 2015-06-10 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司勘探开发研究院 一种页岩微观孔隙大小及流体分布的分析方法
CN105486621A (zh) * 2015-12-29 2016-04-13 中国石油天然气股份有限公司 一种页岩孔径分布测试方法
CN106644873A (zh) * 2016-09-14 2017-05-10 中国石油大学(北京) 页岩有机质孔隙体积的表征方法
CN106706496A (zh) * 2017-01-09 2017-05-24 中国石油大学(华东) 一种致密油/页岩油的纳米级含油孔径分布的测定方法
CN107194104A (zh) * 2017-06-07 2017-09-22 成都理工大学 一种采用测井曲线计算页岩储层中无机质孔隙度、总孔隙度以及组分的方法
CN107271346A (zh) * 2017-06-23 2017-10-20 南京大学 含油致密砂岩孔径分布特征的测量方法
CN107907461A (zh) * 2017-11-03 2018-04-13 中国石油化工股份有限公司 页岩油主要赋存孔径范围的研究方法
US10197489B2 (en) * 2015-07-28 2019-02-05 Chevron U.S.A. Inc. Processes and systems for characterizing and optimizing fracturing fluids
CN109540764A (zh) * 2018-12-13 2019-03-29 中国石油大学(华东) 一种评价泥页岩储层有机质、粘土和其它矿物所贡献孔隙赋存吸附态甲烷厚度和密度的方法
CN109633119A (zh) * 2017-10-09 2019-04-16 Ifp新能源公司 用于估算沉积岩样品中游离烃的量的方法
CN110763819A (zh) * 2018-07-26 2020-02-07 中国石油化工股份有限公司 一种烃源岩有效性动态定量评价体系的建立方法、该评价体系及应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112198185B (zh) * 2019-07-08 2023-11-28 中国石油化工股份有限公司 一种定量表征页岩油赋存特征的方法
CN111912958B (zh) * 2020-08-24 2021-04-16 东北石油大学 一种泥页岩无机矿物赋存油中吸附及游离油量检测方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103512838A (zh) * 2013-09-18 2014-01-15 中国石油大学(华东) 一种测定泥页岩储层不同孔径孔隙对孔隙度贡献的方法
CN104697915A (zh) * 2015-03-20 2015-06-10 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司勘探开发研究院 一种页岩微观孔隙大小及流体分布的分析方法
US10197489B2 (en) * 2015-07-28 2019-02-05 Chevron U.S.A. Inc. Processes and systems for characterizing and optimizing fracturing fluids
CN105486621A (zh) * 2015-12-29 2016-04-13 中国石油天然气股份有限公司 一种页岩孔径分布测试方法
CN106644873A (zh) * 2016-09-14 2017-05-10 中国石油大学(北京) 页岩有机质孔隙体积的表征方法
CN106706496A (zh) * 2017-01-09 2017-05-24 中国石油大学(华东) 一种致密油/页岩油的纳米级含油孔径分布的测定方法
CN107194104A (zh) * 2017-06-07 2017-09-22 成都理工大学 一种采用测井曲线计算页岩储层中无机质孔隙度、总孔隙度以及组分的方法
CN107271346A (zh) * 2017-06-23 2017-10-20 南京大学 含油致密砂岩孔径分布特征的测量方法
CN109633119A (zh) * 2017-10-09 2019-04-16 Ifp新能源公司 用于估算沉积岩样品中游离烃的量的方法
CN107907461A (zh) * 2017-11-03 2018-04-13 中国石油化工股份有限公司 页岩油主要赋存孔径范围的研究方法
CN110763819A (zh) * 2018-07-26 2020-02-07 中国石油化工股份有限公司 一种烃源岩有效性动态定量评价体系的建立方法、该评价体系及应用
CN109540764A (zh) * 2018-12-13 2019-03-29 中国石油大学(华东) 一种评价泥页岩储层有机质、粘土和其它矿物所贡献孔隙赋存吸附态甲烷厚度和密度的方法

Non-Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DFT modeling of CO2 and Ar low-pressure adsorption for accurate nanopore structure characterization in organic-rich shales;Li Zhang;《Fuel》;20170517;1-11 *
Extraction of organic compounds from representative shales and the effect on porosity;Victoria H. DiStefano;《Journal of Natural Gas Science and Engineering》;20160825;646-660 *
Influence of extractable organic matters on pore structure and its evolution of Chang 7 member shales in the Ordos Basin, China_ Implications from extractions using various solvents;Yan Cao;《Journal of Natural Gas Science and Engineering》;20200515;1-18 *
Pore Structure and Fluid Uptake of the Springer_Goddard Shale Formation in Southeastern Oklahoma, USA;Qinhong Hu;《Geofluids》;20180711;1-16 *
可溶有机质对表征页岩储层特性的影响;潘磊;《天然气地球科学》;20150930;第２６卷(第９期);1729-1736 *
松辽盆地北部陆相泥页岩孔隙特征及其对页岩油赋存的影响;李吉君;《中国石油大学学报( 自然科学版)》;20150831;第39卷(第4期);27-34 *
松辽盆地古龙页岩有机质特征与页岩油形成演化;霍秋立;《大庆石油地质与开发》;20200601;第39卷(第3期);86-96 *
泥页岩烃_孔隙_表面的关系及其对残留烃评价的意义;李旭;《地球科学进展》;20180531;第33卷(第5期);493-505 *
鄂尔多斯盆地长7段泥页岩储层物性特征及控制因素研究;吴银辉;《石油化工应用》;20171231;第36卷(第12期);78-83 *

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