CN117949548A - 一种页岩赋存油评价方法及页岩油地质可采储量评价方法 - Google Patents

一种页岩赋存油评价方法及页岩油地质可采储量评价方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种页岩赋存油评价方法及页岩油地质可采储量评价方法。页岩赋存油评价方法包括：获取目标页岩岩芯的粉末样；将粉末样用氯仿进行20℃‑30℃条件下萃取得到游离的轻油；将用氯仿萃取后的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃‑70℃条件下索氏抽提得到游离的重油；将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行索氏抽提后的残渣进行70℃‑80℃条件下氯仿索氏抽提得到吸附油；基于游离的轻油、游离的重油和吸附油，确定游离油的含量和吸附油的含量，和/或，游离油的组成和吸附油组成。本发明提供的技术方案能够准确评价页岩层段不同类型储层中游离油和吸附油的数量和特征，为研究区优选甜点段和评价页岩油开采效益提供支撑决策依据。

Description

一种页岩赋存油评价方法及页岩油地质可采储量评价方法
技术领域
本发明涉及一种页岩赋存油评价方法及页岩油地质可采储量评价方法。
背景技术
近年来，前人对页岩储层中油的赋存状态划分了3个端元，即吸附态油、互溶态油和游离态油，并以此为依据提出了不同的分离萃取定量技术和对应的页岩油资源量、地质可采储量的计算方法。分离萃取定量技术可归纳总结为两大类：一是溶剂分步萃取法，原理是基于页岩储层的不同赋存空间大小及分子极性的差异性，采用不同溶剂进行块样和粉末样品分别萃取获得。鉴于未梳理清原油的来源、生成过程以及原油与岩石中有机物、无机矿物间的相互关系、原油的活动性能等要素，所以萃取过程复杂，最重要的是每一步萃取物与实际地质体中不同赋存状态的原油未能有很好的一一对应关系，即萃取产物没有明确的地质意义。第二种是加热释放法，原理是基于不同赋存状态的页岩油具有不同的分子热挥发能力，赋存在裂缝及大孔隙中的页岩油相对微孔中的油容易热释放出来，小分子的化合物相对大分子的化合物容易热释放出来，而游离态的化合物相对吸附态的化合物容易热释放出来。因此，可以通过设置合理的加热实验条件对页岩体系中不同赋存状态的油进行定量表征。该方法的问题是加热作用增加了分子的活动性能，不能客观反映分子活动性能的大小；另外，加热作用使不溶有机质干酪根生成了部分可溶烃。
基于此，目前仍旧需要研究新的技术方案以更好的评价页岩赋存油为更好的评价页岩油地质可采储量、更好的优选页岩油甜点段奠定基础。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够适用于页岩层段不同类型储层中赋存油数量和特征评价的方法。
本发明的另一目的在于提供一种能够准确评价页岩油地质可采储量的方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种页岩赋存油评价方法，其中，该方法包括：
获取目标页岩岩心的粉末样；
将粉末样用氯仿(即三氯甲烷)进行20℃-30℃条件下萃取得到游离的轻油；
将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提得到游离的重轻油；
将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣进行70℃-80℃条件下氯仿索氏抽提得到吸附油；
基于得到的游离的轻油、游离的重油和吸附油，确定游离油的含量和吸附油(包括岩石矿物吸附和干酪根吸附)的含量，和/或，确定游离油的组成和吸附油组成。
在上述页岩赋存油评价方法中，优选地，所述粉末样的粒径为80目-120目。
在上述页岩赋存油评价方法中，优选地，所述将粉末样用氯仿(即三氯甲烷)进行20℃-30℃条件下萃取得到游离的轻油包括：
步骤1：将粉末样浸泡进氯仿中在20℃-30℃条件下进行萃取，进而进行固液分离；
步骤2：观察分离后的液相是否为无色；如果分离后的液相有色，则进行步骤3；如果分离后的液相无色(通常情况下，在分离后的液相为无色前需要重复进行至少两次步骤3)，则进行步骤4；
步骤3：将分离后的固相浸泡浸泡进氯仿中在20℃-30℃条件下进行萃取，进而进行固液分离；并重新进行步骤2：
步骤4：将每次固液分离得到的液相进行干燥，干燥得到的产物即为游离的轻油。
在上述页岩赋存油评价方法中，优选地，所述二氯甲烷和甲醇的混合物中二氯甲烷和甲醇的体积比为93:7。
在上述页岩赋存油评价方法中，优选地，所述将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提得到游离的重油包括：
将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物在60℃-70℃条件下进行索氏抽提直至无色，将液相产物进行干燥，干燥得到的产物即为游离的重油。
在上述页岩赋存油评价方法中，优选地，所述将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣进行70℃-80℃条件下氯仿索氏抽提得到吸附油包括：
将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣用氯仿进行70℃-80℃条件下索氏抽提直至无色，将液相产物进行干燥，干燥得到的产物即为吸附油。
在上述页岩赋存油评价方法中，优选地，所述确定游离油的含量和吸附油的含量包括：
分别确定游离的轻油的质量、游离的重油的质量和吸附油的质量；
基于游离的轻油的质量、游离的重油的质量和吸附油的质量通过下述公式确定游离油的含量、吸附油的含量：
Sf＝(mfl+mfh)÷mc
Sa＝ma÷mc
式中，Sf为游离油的含量，单位mg/g岩石；mfl为游离的轻油的质量，单位mg；mfh为游离的重油的质量，单位mg；mc为页岩岩心的粉末样的质量，单位g；Sa为吸附油的含量，单位mg/g岩石；ma为吸附油的质量，单位mg。
在上述页岩赋存油评价方法中，优选地，所述确定游离油的组成和吸附油组成包括：
分别对得到的游离的轻油、游离的重油和吸附油进行饱和烃色谱分析，从而确定游离油的组成和吸附油组成。
本发明还提供了一种页岩油地质可采储量评价方法，其中，该方法包括：
获取研究区页岩层段各典型岩相的典型岩性组合样品；
针对各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品，分别利用本发明上述具体实施方式提供的页岩赋存油评价方法，确定各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量；
基于各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，进行页岩油地质可采储量评价。
在上述页岩油地质可采储量评价方法中，优选地，所述获取研究区页岩层段各典型岩相的典型岩性组合样品包括：
获取研究区页岩层段各典型岩相对应的不同岩性的岩芯样品；
分别对各岩芯样品进行有机碳、热解分析，确定各岩芯样品中可溶和不溶有机质含量及地球化学特征；
基于各岩芯样品的有机碳含量和热解参数S1(即游离烃含量)的大小(有机碳含量和热解参数S1)，筛选出典型岩性组合样品。
在上述页岩油地质可采储量评价方法中，优选地，所述基于各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，进行页岩油地质可采储量评价包括：
基于各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，确定页岩油甜点岩相；
基于各页岩油甜点岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，确定页岩油地质可采储量。
在上述页岩油地质可采储量评价方法中，优选地，基于各页岩油甜点岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，确定页岩油地质可采储量包括：
基于各页岩油甜点岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，结合生储关系合含油特征，确定各页岩油甜点岩相的游离油和吸附油的含量范围；
基于各页岩油甜点岩相的游离油和吸附油的含量范围，确定页岩油地质可采储量；
更优选地，页岩油地质可采储量通过如下公式确定：
式中，QR为地质可采资源量，单位104t；Qi为第i种岩相的地质可采资源量，单位104t；Ai为第i种岩相的含油面积，单位km2；Hi为第i种岩相的有效厚度，单位m；ρi为第i种岩相的岩石密度；t/m3；Si为第i种岩相的游离油含量，单位mg/g岩石；n为研究区页岩层段的各页岩油甜点岩相的总数量；K为游离油的补偿系数。
在上述页岩油地质可采储量评价方法中，优选地，所述针对各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品，分别利用本发明上述页岩赋存油评价方法，确定各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量包括：
获取各个岩芯样品的粉末样；针对各个岩芯样品的粉末样，分别进行下述步骤；
将粉末样用氯仿(即三氯甲烷)进行20℃-30℃条件下萃取得到游离的轻油；
将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提得到游离的重油；
将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣进行70℃-80℃条件下氯仿索氏抽提得到吸附油；
基于得到的游离的轻油、游离的重油和吸附油，确定游离油的含量和吸附油(包括岩石矿物吸附和干酪根吸附)的含量。
在上述页岩油地质可采储量评价方法中，优选地，所述粉末样的粒径为80目-120目。
在上述页岩油地质可采储量评价方法中，优选地，所述将粉末样用氯仿(即三氯甲烷)进行20℃-30℃条件下萃取得到游离的轻油包括：
步骤1：将粉末样浸泡进氯仿中在20℃-30℃条件下进行萃取，进而进行固液分离；
步骤2：观察分离后的液相是否为无色；如果分离后的液相有色，则进行步骤3；如果分离后的液相无色(通常情况下，在分离后的液相为无色前需要重复进行至少两次步骤3)，则进行步骤4；
步骤3：将分离后的固相浸泡浸泡进氯仿中在20℃-30℃条件下进行萃取，进而进行固液分离；并重新进行步骤2：
步骤4：将每次固液分离得到的液相进行干燥，干燥得到的产物即为游离的轻油。
在上述页岩油地质可采储量评价方法中，优选地，所述二氯甲烷和甲醇的混合物中二氯甲烷和甲醇的体积比为93:7。
在上述页岩油地质可采储量评价方法中，优选地，所述将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提得到游离的重油包括：将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物在60℃-70℃条件下进行索氏抽提直至无色，将液相产物进行干燥，干燥得到的产物即为游离的重油。
在上述页岩油地质可采储量评价方法中，优选地，所述将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣进行70℃-80℃条件下氯仿索氏抽提得到吸附油包括：将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣用氯仿进行70℃-80℃条件下索氏抽提直至无色，将液相产物进行干燥，干燥得到的产物即为吸附油。
在上述页岩油地质可采储量评价方法中，优选地，所述确定游离油的含量和吸附油的含量包括：
分别确定游离的轻油的质量、游离的重油的质量和吸附油的质量；
基于游离的轻油的质量、游离的重油的质量和吸附油的质量通过下述公式确定游离油的含量、吸附油的含量：
Sf＝(mfl+mfh)÷mc
Sa＝ma÷mc
式中，Sf为游离油的含量，单位mg/g岩石；mfl为游离的轻油的质量，单位mg；mfh为游离的重油的质量，单位mg；mc为页岩岩心的粉末样的质量，单位g；Sa为吸附油的含量，单位mg/g岩石；ma为吸附油的质量，单位mg。
页岩层段赋存油评价是页岩储层评价的核心，本发明提供的技术方案能够准确评价页岩游离油和吸附油的数量、特征，为优选甜点段和准确评价地质可采储量提供支撑决策依据。与传统方法相比较，更能深层地认识页岩层段中原油的生成演化过程以及原油与岩石中有机物、无机物间的吸附力、原油的活动性能等。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式提供的页岩赋存油评价方法的流程图。
图2为本发明一具体实施方式提供的页岩油地质可采储量评价方法的流程图。
图3为本发明实施例1中研究区风城组一、二、三段有机质综合剖面图。
图4为本发明实施例1中研究区风城组一、二、三段可溶和不溶有机质相关图。
图5为本发明实施例1中研究区风城组一、二、三段有机碳和S1/TOC相关图。
图6为本发明实施例1中研究区页岩层段典型岩性组合样品的游离油和吸附油对比图。
图7为本发明实施例1中研究区重点井页岩层段不同岩相分布图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
目前的划分方案与地质体中油的赋存形式不能很好的一一对应，即未能客观表述地质体中油的赋存特征，从而影响了原油流动性的评价。由此出发，在本发明技术方案中将页岩储层中原油的赋存状态划分为2个端元，即吸附态油和游离态油，不再划分出“互溶态”端元，主要原因是考虑原油的生成过程及其母源，即原油是干酪根热降解的产物，已从母体的结构中断裂出来，所以不存在2种物质的互溶作用。吸附态原油存在的基础是基于相似相容原理，且有机质的吸附能力远大于无机矿物的。游离态原油存在的基础是，生成的大量原油满足干酪根的吸附后，就会向浓度低的空间扩散；进一步满足周边无机矿物的吸附后，大量原油与干酪根形成“有机网络”，就发生连续运移作用。由此可见，吸附态与游离态原油有明确的界限，可以厘定。
游离态油和吸附态油存在4个方面的差异，①赋存空间，包括大小及连通性：游离态油赋存空间大的相对较多，因而其与溶剂的接触面积较大，容易被萃取出，而赋存在微孔中的、以及干酪根大分子包络的原油，由于与溶剂接触能力受限，难于被萃取出；②分子极性：游离态油经过运移分馏作用，一般分子极性较小，容易被萃取出，而吸附态油一般分子极性较大，相对不易被萃取；③分子热挥发能力：游离态油经过运移分馏，分子较小，一般容易挥发；④分子活动能力：游离态油较吸附态油少了吸附作用，更易被萃取。
基于强调分子活动能力(包括物理吸附、化学吸附、原油流动性)是游离态油的特殊因素的需求，结合对页岩储层中原油赋存状态“二端元”的研究，以及对萃取溶剂和实验条件进行的系统分析，选用不同溶剂不同温阶分步萃取定量技术，提出了本发明技术方案。
参见图1，本发明一具体实施方式提供了一种页岩赋存油评价方法，其中，该方法包括：
步骤S1：获取目标页岩岩心的粉末样；
步骤S2：将粉末样用氯仿(即三氯甲烷)进行20℃-30℃条件下萃取得到游离的轻油；
步骤S3：将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提得到游离的重轻油；
步骤S4：将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣进行70℃-80℃条件下氯仿索氏抽提得到吸附油；
步骤S5：基于得到的游离的轻油、游离的重油和吸附油，确定游离油的含量和吸附油(包括岩石矿物吸附和干酪根吸附)的含量，和/或，确定游离油的组成和吸附油组成。
本发明提供的页岩赋存油评价方法是发明人基于“二元论”的研究认识(即将页岩储层中的原油只划分了2个端元，吸附态油和游离态油，没有划出“互溶态”端元)，在重新认识含油性和原油的流动机理以及影响因素等基础上提出的。在该页岩赋存油评价方法中，先利用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取将游离的轻油萃取出来，此时分子量较重的非烃、沥青质等组分的游离油尚未完全萃取出，选用极性更强、与其相似度更好的二氯甲烷和甲醇的混合物作为溶剂在60℃-70℃条件下进行索氏抽提进一步完成萃取工作，将游离的重轻萃取出来，最终再利用氯仿在70℃-80℃条件下行索氏抽提将吸附态油萃取出来。
进一步地，步骤S1中，所述粉末样的粒径为80目-120目。
进一步地，步骤S2中，所述将粉末样用氯仿(即三氯甲烷)进行20℃-30℃条件下萃取得到游离的轻油包括：
步骤S21：将粉末样浸泡进氯仿中在20℃-30℃条件下进行萃取，进而进行固液分离；
步骤S22：观察分离后的液相是否为无色；如果分离后的液相有色，则进行步骤S23；如果分离后的液相无色(通常情况下，在分离后的液相为无色前需要重复进行至少两次步骤S23)，则进行步骤S24；
步骤S23：将分离后的固相浸泡浸泡进氯仿中在20℃-30℃条件下进行萃取，进而进行固液分离；并重新进行步骤S22：
步骤S24：将每次固液分离得到的液相进行干燥，干燥得到的产物即为游离的轻油；
更进一步地，所述固液分离采用静置后倒出液相的方式实现；
更进一步地，步骤S24中，所述将每次固液分离得到的液相进行干燥包括：将每次固液分离得到的液相混合后进行干燥；将每次固液分离得到的液相混合后进行干燥，有助于减少定量的误差；
更进一步地，在所述萃取过程中，进行搅拌；
更进一步地，所述干燥采用晾干的方式进行。
进一步地，步骤S3中，所述二氯甲烷和甲醇的混合物中二氯甲烷和甲醇的体积比为93:7。
进一步地，步骤S3中，所述将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提得到游离的重油包括：
将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物在60℃-70℃条件下进行索氏抽提直至无色，将液相产物进行干燥，干燥得到的产物即为游离的重油；
更进一步地，所述干燥采用晾干的方式进行。
进一步地，步骤S4中，所述将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣进行70℃-80℃条件下氯仿索氏抽提得到吸附油包括：
将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣用氯仿进行70℃-80℃条件下索氏抽提直至无色，将液相产物进行干燥，干燥得到的产物即为吸附油；
更进一步地，所述干燥采用晾干的方式进行。
进一步地，步骤S5中，所述确定游离油的含量和吸附油的含量包括：
分别确定游离的轻油的质量、游离的重油的质量和吸附油的质量；
基于游离的轻油的质量、游离的重油的质量和吸附油的质量通过下述公式确定游离油的含量、吸附油的含量：
Sf＝(mfl+mfh)÷mc
Sa＝ma÷mc
式中，Sf为游离油的含量，单位mg/g岩石；mfl为游离的轻油的质量，单位mg；mfh为游离的重油的质量，单位mg；mc为页岩岩心的粉末样的质量，单位g；Sa为吸附油的含量，单位mg/g岩石；ma为吸附油的质量，单位mg。
进一步地，步骤S5中，所述确定游离油的组成和吸附油组成包括：
分别对得到的游离的轻油、游离的重油和吸附油进行饱和烃色谱分析，从而确定游离油的组成和吸附油组成。
参见图2，本发明一具体实施方式提供了一种页岩油地质可采储量评价方法，其中，该方法包括：
步骤A1：获取研究区页岩层段各典型岩相的典型岩性组合样品；
步骤A2：针对各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品，分别利用本发明上述具体实施方式提供的页岩赋存油评价方法，确定各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量；
步骤A3：基于各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，进行页岩油地质可采储量评价。
进一步地，步骤A1中，所述获取研究区页岩层段各典型岩相的典型岩性组合样品包括：
步骤A11：获取研究区页岩层段各典型岩相对应的不同岩性的岩芯样品；
步骤A12：分别对各岩芯样品进行有机碳、热解分析，确定各岩芯样品中可溶和不溶有机质含量及地球化学特征；
步骤A13：基于各岩芯样品的有机碳含量和热解参数S1(即游离烃含量)的大小，筛选出典型岩性组合样品；
其中，筛选样品时，主要考虑3方面因素，一是有机碳含量，越高者生油越多，二是热解参数S1与有机碳含量的比值的大小，反映储油能力和原油充注多少，三是主要矿物组成，包括黏土、石英、长石、方解石、白云石、黄铁矿等，黏土含量高者生油多，石英等脆性矿物含量高者可压裂程度高，是很好的开采层段；具体而言，首选有机碳含量高，其次热解参数S1与有机碳含量的比值大，第三结合黏土、粉砂岩、灰云岩矿物等不同岩性矿物的含量，从而实现岩芯样品筛选，；在该优选实施方式中，针对各典型岩相，分别获取其对应的不同岩性的岩芯样品，然后基于各岩芯样品的有机碳含量和热解参数S1的大小，筛选出能够反应该岩相的含油情况的样品作为该岩相的典型岩性组合样品。
以研究区页岩层段不同岩相作为评价单元，完成整个层段的评价工作。
进一步地，通过开展研究区页岩层段岩相研究，划出典型的岩相类型，从而确定研究区页岩层段各典型岩相；典型岩相的确定通过常规方式进行确定即可，在此不在赘述。
进一步地，步骤A3中，所述基于各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，进行页岩油地质可采储量评价包括：
步骤A31：基于各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，确定页岩油甜点岩相；
步骤A32：基于各页岩油甜点岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量＝，确定页岩油地质可采储量。
进一步地，步骤A32中，基于各页岩油甜点岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，确定页岩油地质可采储量包括：
步骤A311：基于各页岩油甜点岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，结合生储关系和含油特征，确定各页岩油甜点岩相的游离油和吸附油的含量范围；
其中，基于各页岩油甜点岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量、吸附油的含量初步确定各页岩油甜点岩相的游离油和吸附油的含量范围；然后在根据生储关系和含油特征对初步确定的各页岩油甜点岩相的游离油和吸附油的含量范围进行校正，使其符合本领域的常规认知；
按照本领域的常规认知：一、，泥页岩吸附能力最强，吸附油占总油的比例最大，其次依次是灰云质泥岩、粉砂质泥岩、泥质灰云岩、泥质粉砂岩、灰云质粉砂岩；二、生油能力和排油能力按照泥页岩、灰云质泥岩、粉砂质泥岩、泥质灰云岩、泥质粉砂岩、灰云质粉砂岩依次减弱；三、储油能力按照泥页岩、灰云质泥岩、粉砂质泥岩、泥质灰云岩、泥质粉砂岩、灰云质粉砂岩依次增强。
步骤A312：基于各页岩油甜点岩相的游离油和吸附油的含量范围，确定页岩油地质可采储量；
进一步地，步骤A312中，页岩油地质可采储量采用不同岩相游离油法进行确定，具体通过如下公式确定：
式中，QR为地质可采资源量，单位104t；Qi为第i种岩相的地质可采资源量，单位104t；Ai为第i种岩相的含油面积，单位km2；Hi为第i种岩相的有效厚度，单位m；ρi为第i种岩相的岩石密度；t/m3；Si为第i种岩相的游离油含量，单位mg/g岩石；n为研究区页岩层段的各页岩油甜点岩相的总数量；K为游离油的补偿系数，通常取1.1-1.3；
其中，游离油的游离油的补偿系数K可以根据研究区页岩层段钻井取出的岩芯游离油中C6-C14较轻油的占比来确定，通常C6-C14较轻油的占比越大游离油的游离油的补偿系数K越大。
进一步地，步骤A31中，基于各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，确定页岩油甜点岩相可以采用本领域常规方式进行；举例而言，基于各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，确定页岩油甜点岩相包括：
基于各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，结合含油特征分析，划出不同的含油级别、不同的甜点类型；从而确定页岩油甜点岩相；
甜点段的确定通常考虑两方面的因素，游离油的含量以及储层可压裂程度；低有机质丰度的粉砂岩(包括泥质粉砂岩、灰云质粉砂岩)中游离油相对含量较高，含油饱和度视原油充注程度而定；高有机质丰度页岩中游离重油和吸附烃含量较高，与有机质和黏土矿物的强吸附作用有关；每一类岩相的游离油数量受控于其生油数量、排油数量、原油充注程度；综合评价泥质粉砂岩相、灰云质粉砂岩相、泥质灰云岩相含油级别为1级，为1类甜点区；粉砂质泥岩相、灰云质泥岩相、灰云岩相含油级别为2级，为2类甜点区；泥页岩相含油级别为3级，为3类甜点区；不同岩相的含油饱和度和游离油具体数值视研究区油气地质条件而定，同时重点关注区域裂缝和微裂缝的发育，是甜点段优选的重要因素之一。
进一步地，步骤A2中，所述针对各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品，分别利用本发明上述具体实施方式提供的页岩赋存油评价方法，确定各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量包括：步骤A21：获取各个岩心样品的粉末样；针对各个岩心样品的粉末样，分别进行步骤A22-步骤A23；
步骤A22：将粉末样用氯仿(即三氯甲烷)进行20℃-30℃条件下萃取得到游离的轻油；
步骤A23：将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提得到游离的重油；
步骤A24：将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣进行70℃-80℃条件下氯仿索氏抽提得到吸附油；
步骤A25：基于得到的游离的轻油、游离的重油和吸附油，确定游离油的含量和吸附油(包括岩石矿物吸附和干酪根吸附)的含量；
更进一步地，步骤A21中，所述粉末样的粒径为80目-120目；
更进一步地，步骤A22中，所述将粉末样用氯仿(即三氯甲烷)进行20℃-30℃条件下萃取得到游离的轻油包括：步骤A221：将粉末样浸泡进氯仿中在20℃-30℃条件下进行萃取，进而进行固液分离；步骤A222：观察分离后的液相是否为无色；如果分离后的液相有色，则进行步骤A223；如果分离后的液相无色(通常情况下，在分离后的液相为无色前需要重复进行至少两次步骤A223)，则进行步骤A224；步骤A223：将分离后的固相浸泡浸泡进氯仿中在20℃-30℃条件下进行萃取，进而进行固液分离；并重新进行步骤A222；步骤A224：将每次固液分离得到的液相进行干燥，干燥得到的产物即为游离的轻油；再进一步地，所述固液分离采用静置后倒出液相的方式实现；再进一步地，步骤A224中，所述将每次固液分离得到的液相进行干燥包括：将每次固液分离得到的液相混合后进行干燥；将每次固液分离得到的液相混合后进行干燥，有助于减少定量的误差；再进一步地，在所述萃取过程中，进行搅拌；再进一步地，所述干燥采用晾干的方式进行；进一步地，步骤S3中，所述二氯甲烷和甲醇的混合物中二氯甲烷和甲醇的体积比为93:7；
更进一步地，步骤A23中，所述将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提得到游离的重油包括：将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物在60℃-70℃条件下进行索氏抽提直至无色，将液相产物进行干燥，干燥得到的产物即为游离的重油；再进一步地，所述干燥采用晾干的方式进行；
更进一步地，步骤A24中，所述将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣进行70℃-80℃条件下氯仿索氏抽提得到吸附油包括：将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣用氯仿进行70℃-80℃条件下索氏抽提直至无色，将液相产物进行干燥，干燥得到的产物即为吸附油；再进一步地，所述干燥采用晾干的方式进行。
更进一步地，步骤A25中，所述确定游离油的含量和吸附油的含量包括：
分别确定游离的轻油的质量、游离的重油的质量和吸附油的质量；
基于游离的轻油的质量、游离的重油的质量和吸附油的质量通过下述公式确定游离油的含量、吸附油的含量：
Sf＝(mfl+mfh)÷mc
Sa＝ma÷mc
式中，Sf为游离油的含量，单位mg/g岩石；mfl为游离的轻油的质量，单位mg；mfh为游离的重油的质量，单位mg；mc为页岩岩心的粉末样的质量，单位g；Sa为吸附油的含量，单位mg/g岩石；ma为吸附油的质量，单位mg。
实施例1
本实施例以A地区的页岩层段为例进行页岩油地质可采储量评价。
A地区主体为咸水-碱湖背景下的扇三角洲—湖底扇—湖泊沉积体系，属于风城组沉积期，包括第一、第二、第三共计三个页岩层段，湖底扇缘-深湖亚相形成大范围粉砂质、白云质富有机质页岩，面积600km2，埋深多大于4000米，地温梯度3.2℃/100m左右，地温大于120℃，烃源岩达成熟阶段，生油充分，数量多，是页岩油发育的有利区带，目前已实施的A1、A2、A3等多口页岩油探井均获得工业油流。
A地区的页岩层段的页岩油地质可采储量评价方法具体包括：
步骤1：获取研究区页岩层段各典型岩相的典型岩性组合样品；
具体而言，开展研究区页岩层段岩相研究，划出典型的岩相类型，确定研究区页岩层段各典型岩相；根据研究区页岩层段典型的岩相类型采集各典型岩相对应的不同岩性的岩心样品；对采集的岩芯样品进行有机碳、热解分析，确定各岩芯样品中可溶和不溶有机质含量及基础地球化学特征，分析结果示如图3、图4、图5所示；基于各岩芯样品的有机碳含量和热解参数S1(即游离烃含量)的大小(有机碳含量和热解参数S1)，筛选出典型岩性组合样品；
研究区页岩层段整体特征为岩芯样品含油数量与有机质丰度成正相关，其中，第二页岩层段4632.7m、4667.6m含油量最多，重量占比1.26％-1.34％，体积占比3％-4％；第二、第三页岩层段较第一页岩层段含油量高，第三页岩层段含油量高的比例较第二岩层段大；第一页岩层段有机质丰度低，但单位有机质的可溶烃含量较高，反映原油的相对聚集；第二、第三页岩层段分岩性的含油量统计表明，泥质粉砂岩和粉砂质泥岩中可溶有机质占总有机质的比较云质/灰质/硅质页岩高，反映原油的排烃及初次运移作用。
步骤2：针对各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品，分别进行页岩赋存油评价，确定各个岩心样品对应的游离油的含量和吸附油的含量；其中，页岩赋存油评价包括：
获取岩芯样品的粉末样；其中，粉末样的粒径为80目-120目；
将粉末样用氯仿进行室温萃取得到游离的轻油；具体而言，步骤A、将粉末样浸泡进氯仿中在室温下进行搅拌萃取，静置后倒出液相；步骤B、观察液相是否为无色，如果倒出的液相有色则进行步骤C，如果倒出的液相无色则进行步骤D；步骤C、将倒出后的固相浸泡浸泡进氯仿中在室温下进行搅拌萃取，静置后倒出液相，并重新进行步骤B；步骤D、将每次倒出的液相混合后晾干得到游离的轻油；
将用氯仿进行室温萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物(二氯甲烷和甲醇的体积比为93:7)在60℃下进行索氏抽提直至无色，将液相产物晾干得到游离的重油；
将用二氯甲烷和甲醇的混合物在60℃下进行索氏抽提后得到的残渣用氯仿进行70℃下索氏抽提直至无色，将液相产物进行干燥，干燥得到的产物即为吸附油；
分别确定游离的轻油的质量、游离的重油的质量和吸附油的质量；基于游离的轻油的质量、游离的重油的质量和吸附油的质量通过下述公式确定游离油的含量、吸附油的含量：
Sf＝(mfl+mfh)÷mc
Sa＝ma÷mc
式中，Sf为游离油的含量，单位mg/g岩石；mfl为游离的轻油的质量，单位mg；mfh为游离的重油的质量，单位mg；mc为页岩岩心的粉末样的质量，单位g；Sa为吸附油的含量，单位mg/g岩石；ma为吸附油的质量，单位mg；
分别对得到的游离的轻油、游离的重油和吸附油进行饱和烃色谱分析，从而确定游离油的组成和吸附油组成。
至此，各样品中游离油和吸附油的分离、定量工作已完成。图6为页岩层段典型岩性组合样品的游离油和吸附油对比图。研究区页岩层系不同岩性储层的整体含油特征是高有机质丰度页岩中游离重油含量最高，与有机质的吸附作用有关；吸附油的特征是整体含量都比较低，其与有机碳的比值S重轻/TOC变化范围大，这与岩石中黏土含量关系最为密切。高有机质丰度页岩中游离轻油含量亦高，与其大量生油作用有关；低有机质丰度的粉砂岩中游离轻油含量并非特别低，其S游离轻/TOC比值与高有机质丰度页岩中S游离轻/TOC比值相当，反映原油较强的排烃运移作用。风城组烃源灶热演化程度Ro 1.0％-1.4％，处于成熟至高过成熟阶段，已大量原油。吸附烃含量相对较低，与脆性矿物含量高、微裂缝发育、黏土矿物含量和有机质含量相对较低关系密切，是多种因素共同作用的结果。另外，实验中，样品粉碎细，粒级变小，储油的封闭空间被打开，连通性变好，部分颗粒吸附态以及喉状吸附态油转化为游离态油；同时，粒级变小，比表面积增大，部分游离态油转化为吸附态。
步骤3：基于各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，进行页岩油地质可采储量评价；
具体而言：基于各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，结合含油特征分析，划出不同的含油级别、不同的甜点类型，确定甜点段确定页岩油甜点岩相；
基于各页岩油甜点岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，结合生储关系合含油特征，确定各页岩油甜点岩相的游离油和吸附油的含量范围；基于各页岩油甜点岩相的游离油和吸附油的含量范围，通过如下公式确定页岩油地质可采储量；
式中，QR为地质可采资源量，单位104t；Qi为第i种岩相的地质可采资源量，单位104t；Ai为第i种岩相的含油面积，单位km2；Hi为第i种岩相的有效厚度，单位m；ρi为第i种岩相的岩石密度；t/m3；Si为第i种岩相的游离油含量，单位mg/g岩石；n为研究区页岩层段的各页岩油甜点岩相的总数量；K为游离油的补偿系数。
在本实施例中，研究区页岩层段在斜坡-凹陷主体区广泛发育，岩性类型多样，泥页岩、粉砂质泥岩、灰云质泥岩、泥质粉砂岩、灰云质粉砂岩、泥质灰云岩、灰云岩、碱性矿物岩、火山岩均有发育。具体可以划分出典型的6种岩相类型，其矿物组合及其生储油性能、含油性特征见表1。
表1研究区页岩层段6种典型岩相类型及含油级别
/>
由此可见，其岩性非均质性强，储层物性差异大，不同岩相含油性差异大，裂缝发育，油藏类型多样。甜点段的评价考虑两方面的因素，游离油的数量以及可压裂程度，综合评价结果研究区有5种岩相类型与油气关系密切(如图7所示)，其中泥质/灰云质砂岩相、泥质灰云岩相含油饱和度40％-50％，Sf 6.40-18.28mg/g岩石，综合评价含油级别为1级，为1类甜点区；粉砂质/灰云质泥岩相含油饱和度40％-60％，Sf 4.85-6.40mg/g岩石，灰云岩相含油饱和度20％-30％，Sf 4.85-6.40mg/g岩石，二者综合评价含油级别为2级，为2类甜点区；泥页岩相含油饱和度50％-70％，Sf 4.85-5.35mg/g岩石，综合评价含油级别为3级，为3类甜点区。
研究区页岩层段典型的岩相类型有6种，其中，页岩油甜点岩相(即与油气密切相关的岩相)有5种，该区游离油补偿系数K取1.3，研究区页岩油地质可采储量评价相关数据详见表2，计算的页岩油地质可采储量为2.26×108t-2.64×108t。
表2研究区主要岩相页岩油地质可采储量的评价参数
/>
/>
以上实施例说明，应用本发明，可准确评价页岩中游离油和吸附油的数量，与传统方法相比较，更能从深层地认识页岩油的生成演化以及原油的流动性能等。另外，应用本发明，可准确完成页岩油甜点段优选和地质可采储量评价。

Claims (12)

1.一种页岩赋存油评价方法，其中，该方法包括：
获取目标页岩岩芯的粉末样；
将粉末样用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取得到游离的轻油；
将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提得到游离的重油；
将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣进行70℃-80℃条件下氯仿索氏抽提得到吸附油；
基于得到的游离的轻油、游离的重油和吸附油，确定游离油的含量和吸附油的含量，和/或，确定游离油的组成和吸附油组成。
2.根据权利要求1所述的评价方法，其中，所述粉末样的粒径为80-120目。
3.根据权利要求1所述的评价方法，其中，所述将粉末样用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取得到游离的轻油包括：
步骤1：将粉末样浸泡进氯仿中在20℃-30℃条件下进行萃取，进而进行固液分离；
步骤2：观察分离后的液相是否为无色；如果分离后的液相有色，则进行步骤3；如果分离后的液相无色，则进行步骤4；
步骤3：将分离后的固相浸泡进氯仿中在20℃-30℃条件下进行萃取，进而进行固液分离；并重新进行步骤2：
步骤4：将每次固液分离得到的液相进行干燥，干燥得到的产物即为游离的轻油。
4.根据权利要求1所述的评价方法，其中，所述二氯甲烷和甲醇的混合物中二氯甲烷和甲醇的体积比为93:7。
5.根据权利要求1所述的评价方法，其中，所述将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提得到游离的重油包括：
将用氯仿进行20℃-30℃条件下萃取后得到的残渣用二氯甲烷和甲醇的混合物在60℃-70℃条件下进行索氏抽提直至无色，将液相产物进行干燥，干燥得到的产物即为游离的重油。
6.根据权利要求1所述的评价方法，其中，所述将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣进行70℃-80℃条件下氯仿索氏抽提得到吸附油包括：
将用二氯甲烷和甲醇的混合物进行60℃-70℃条件下索氏抽提后得到的残渣用氯仿进行70℃-80℃条件下索氏抽提直至无色，将液相产物进行干燥，干燥得到的产物即为吸附油。
7.根据权利要求1所述的评价方法，其中，所述确定游离油的含量和吸附油的含量包括：
分别确定游离的轻油的质量、游离的重油的质量和吸附油的质量；
基于游离的轻油的质量、游离的重油的质量和吸附油的质量通过下述公式确定游离油的含量、吸附油的含量：
Sf＝(mfl+mfh)÷mc
Sa＝ma÷mc
式中，Sf为游离油的含量，单位mg/g岩石；mfl为游离的轻油的质量，单位mg；mfh为游离的重油的质量，单位mg；mc为页岩岩心的粉末样的质量，单位g；Sa为吸附油的含量，单位mg/g岩石；ma为吸附油的质量，单位mg。
8.一种页岩油地质可采储量评价方法，其中，该方法包括：
获取研究区页岩层段各典型岩相的典型岩性组合样品；
针对各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品，分别利用权利要求1-7任一项所述的页岩赋存油评价方法，确定各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量；
基于各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，进行页岩油地质可采储量评价。
9.根据权利要求8所述的评价方法，其中，所述获取研究区页岩层段各典型岩相的典型岩性组合样品包括：
获取研究区页岩层段各典型岩相对应的不同岩性的岩芯样品；
分别对各岩芯样品进行有机碳、热解分析，确定各岩芯样品中可溶和不溶有机质含量及地球化学特征；
基于各岩芯样品的有机碳含量和热解参数S1的大小，筛选出典型岩性组合样品。
10.根据权利要求8所述的评价方法，其中，所述基于各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩心样品对应的游离烃的含量、吸附烃的含量、游离烃的组成和吸附烃组成，进行页岩油地质可采储量评价包括：
基于各典型岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，确定页岩油甜点岩相；
基于各页岩油甜点岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，确定页岩油地质可采储量。
11.根据权利要求10所述的评价方法，其中，基于各页岩油甜点岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，确定页岩油地质可采储量包括：
基于各页岩油甜点岩相的典型岩性组合样品中的各个岩芯样品对应的游离油的含量和吸附油的含量，结合生储关系合含油特征，确定各页岩油甜点岩相的游离油和吸附油的含量范围；
基于各页岩油甜点岩相的游离油和吸附油的含量范围，确定页岩油地质可采储量。
12.根据权利要求11所述的评价方法，其中，页岩油地质可采储量通过如下公式确定：
式中，QR为地质可采资源量，单位104t；Qi为第i种岩相的地质可采资源量，单位104t；Ai为第i种岩相的含油面积，单位km2；Hi为第i种岩相的有效厚度，单位m；ρi为第i种岩相的岩石密度；t/m3；Si为第i种岩相的游离油含量，单位mg/g岩石；n为研究区页岩层段的各页岩油甜点岩相的总数量；K为游离油的补偿系数。
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