页岩基质孔隙油微观赋存及可动性定量表征

来源：石油科学通报杂志2024年第1期北京时间：

作者：李俊乾；宋兆京；王民；张鹏飞；蔡建超

单位：中国石油大学(华东)深层油气全国重点实验室,青岛 266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,青岛 266580%山东科技大学地球科学与工程学院,青岛 266590%中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249

摘要：页岩基质孔隙油微观赋存特征及可动性是制约陆相页岩油高效开采的关键要素.本文针对页岩基质孔隙内不同相态油的含量、比例、分布及可动性开展定量化表征研究,从理论上提出了页岩油吸附量、游离量、可动量评价模型以及吸附油占比评价模型(即吸附比例方程),建立了基于饱和—离心—核磁共振联合实验的孔隙油微观赋存及可动性评价方法.上述模型与方法在渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷沙河街组页岩油储层中进行了应用,揭示了实验条件(20℃、常压)下页岩基质孔隙中轻质油(正十二烷)微观赋存与可动性特征.结果显示:(1)富有机质页岩吸附油、游离油含量普遍大于含有机质页岩,吸/游比主体介于 1～2,不同类型页岩中吸附油、游离油赋存空间具有差异性.(2)富有机质页岩吸附油平均密度(0.8331 g/cm3)略大于含有机质页岩(0.8067 g/cm3),富有机质页岩吸附油平均厚度(1.7475 nm)约为含有机质页岩(0.5734 nm)的 3 倍,富有机质页岩具有更强的油—岩相互作用.(3)游离油赋存孔隙直径下限(dmin)数值上等于吸附油平均厚度与孔隙形状因子的乘积,富有机质页岩dmin介于 3.5～10.5 nm,开始主要富集游离油的孔隙直径约为 100 nm;含有机质页岩dmin介于1.1～3.4 nm,开始主要富集游离油的孔隙直径约为 30 nm.(4)富有机质页岩孔隙油可动性相对更好,其可动性指数(平均 6.24 mg·g-1·MPa-1)高于含有机质页岩(平均 5.20 mg·g-1·MPa-1),孔隙油吸/游比约为 1.5 时具有较好可动性.(5)以油—岩相互作用为纽带,构建了页岩含油性、储集性及页岩油可动性之间的耦合关系,并数学描述了它们之间的内在联系,为寻找优质页岩油储层奠定了理论基础.

关键词：陆相页岩,孔隙油,微观赋存,可动性,定量表征,东营凹陷