[发明专利]一种泥页岩吸附油量评价模型、方法及应用

说明书

本发明涉及页岩油定量评价领域，具体公开了一种泥页岩吸附油量评价模型、方法及应用。本发明提供的泥页岩吸附油量评价模型可以用于对不同演化阶段页岩油吸附量进行评价，通过综合有机质吸附和无机矿物吸附，根据不同成熟度干酪根的吸附油实验确定有机质吸附量随成熟度演化关系，并结合改进的岩石热解实验测定的总吸附量厘定无机矿物吸附油量及含有吸附油的粘土孔的表面积所占的比率；建立不同演化阶段泥页岩总吸附量评价技术，解决了现有吸附模型存在不适用于对不同演化特征的页岩油吸附油量进行评价的问题。提供的评价方法可操作性好，在实际的页岩油的勘探开发过程中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及页岩油定量评价领域，具体是一种泥页岩吸附油量评价模型、方法及应用。

背景技术

随着科技的进步和社会的发展，能源的需求量也在不断增加。其中，页岩油(气)是指已经生成但滞留于泥页岩层系微-纳米级孔隙中的烃类，且资源量巨大，被认为石油工业下一个革命者。为保障国家能源安全，页岩油开发价值日益突显。目前，国内针对页岩油的勘探开发效果远不如预期，其原因在于页岩油可动性不明。页岩油的可动性与其赋存状态密切相关，一般吸附态难以流动，而游离态相对容易流动并可作为地层弹性能量下页岩油有效采出的主要贡献者。因此，建立页岩油吸附量的评价模型对于其资源量预测及甜点优选至关重要。

泥页岩是有机质(干酪根)和无机矿物的集合体，二者与页岩油之间的相互作用力不同，其吸附机理等存在较大的差异。目前，基于固-液/气吸附实验，一些经典的吸附模型，如Langmuir，Freundlich，BET，Polanyi’s modified Dubinin-Astakhov等常用于气/液体吸附量的估算。在页岩油吸附方面，见报道的有有机质吸附和无机矿物吸附模型，包括油显效应以及排烃门限含油性指数等来确定泥页岩吸附油量；也有考虑页岩孔隙结构特征及孔隙表面吸附能力的页岩油吸附量的数学预测方法。但是，在实际操作中还存在以下问题：上述已有的评价模型中，一些适用于页岩气或煤层气吸附的评价模型无法直接应用于页岩油，加之不同成熟度有机质吸附能力存在差异性，因此，在页岩油吸附量评价方面不能单纯的采用统一的吸附系数，需建立考虑不同演化特征的页岩油吸附量的评价模型。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种泥页岩吸附油量评价模型，以解决上述背景技术中提出的现有吸附模型存在不适用于对不同演化特征的页岩油吸附油量进行评价的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种泥页岩吸附油量评价模型，如下式(1)所示：

Q_a＝TOC×Sor_k+M_c×S_c×x_c×f(e) (1)

其中，式(1)中，Q_a为泥页岩吸附油量；TOC为泥页岩有机碳含量；Sor_k为干酪根吸附油能力；M_c是泥页岩中粘土矿物含量；S_c是泥页岩中粘土矿物的比表面积；x_c是粘土矿物单位表面积的吸附油量；f(e)为粘土矿物表面积中含吸附油的比例；所述干酪根是将待评价的泥页岩采用超临界CO2法制备得到。

本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述的泥页岩吸附油量评价模型的评价方法，具体包括以下步骤：

1)将待评价的泥页岩采用超临界CO2法制备得到干酪根，另外将待评价的泥页岩进行岩石有机碳分析得到泥页岩有机碳含量；

2)利用干酪根吸附油实验制备含吸附油的干酪根，将干酪根和含吸附油的干酪根进行常规热解实验，得到干酪根吸附油能力；根据不同成熟度干酪根吸附能力，建立干酪根吸附油能力随成熟度的演化关系；这里的干酪根吸附油能力，是根据不同成熟度干酪根及其含吸附油的干酪根的热解实验获得，得到的干酪根吸附油能力并不是一成不变的，而是随着成熟度演化的，此也是本发明区别于前人论文报到的方法；