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浅谈页岩油研究重点及测试项目

作 者:彭宇关注:131发表时间:2019-04-09 16:39:06来源:原创

随着对非常规油气资源研究的深入,我国在页岩气的勘探开发上已经有了一定的基础,而在媒体报道的我国页岩油的技术可采资源量43.52亿吨(EIA .Sep 24, 2015),居世界第三位。我国的页岩油资源主要分布于中新生界陆相沉积盆地中,如松辽盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、塔里木盆地等。(详情可参考http://www.sohu.com/a/128491464_505855


我国页岩油气分布情况图


页岩油目前认为的有两种形式,一种是和页岩互层的砂岩中的油,或者是碳酸盐岩裂缝中的油,这和我们认知的常规油气相似;另一种这是页岩基质中的油,经历了生烃和初次运移后依然留在烃源岩中的那部分,由于排烃效率较低,这部分油的含量十分可观。目前有消息表明中石油将会在未来几年内投入大量的资金在页岩油领域,主要投入方向是钻井和储层改造上。针对实验室测试,页岩油储层的原位改造上或是模拟排驱实验上,这部分的需求会逐渐被提出。

 

  通过查阅资料和参与的座谈报告可以得知,目前页岩油研究的主要难点在于如何建立合性的实验室页岩油气评价体系目前页岩油地质情况如下:

  1.      我国页岩油的分布比较广,页岩油形成的地质年代差异较大,以中新生界的陆相页岩油为主,其热演化程度偏低,页岩油油质偏稠,流动性差。各个油田的页岩油在组成上差异较大。
  2.      开发上难度大,由于页岩中的油质偏稠,流动性差,给开发带来了很大的难度,因此中石油的总工赵文智和胡素云等人写了《页岩油地下原位转化的内涵与战略地位》这样一篇文章中,参考了浅层(<500m)油页岩的一些技术来进行模拟和前期的试探性的开发。
  3.      页岩油的含油性评价上,针对不同地区的页岩油储层的含油性还没有一个相对成熟和标准的评价体系,目前中国石油大学(北京)的马晓潇博士将页岩中的总含油量的评价和剩余含油量的评价通过生烃模拟形成模型具有一定的参考价值。

 

综上所述:页岩油的研究需要如下两部分


常规静态部分

  1.      岩矿组成(粘土和全岩、透反射荧光显微镜)

(邹才能等人建立了黄铁矿/粘土和页岩含油性之间的一些关系)

需要设备:XRDX射线衍射-推算矿物组成XRFX射线荧光光谱-元素组成

  1.      地化组成(氯仿沥青ARock-evalS1S2HIOI),微量元素、TOC

需要设备:ICP-MS/GC-MS/Rock-eval

  1.  孔隙结构

需要设备:高压压汞仪、恒速压汞仪、氮吸附仪、FE-SEM、卡尔蔡司的显微镜

  1.      含油性

需要设备:生烃模拟相关的仪器热解红外,热解质谱


动态开发部分

  1. 模拟页岩原位改造相关设备

用于模拟油页岩原位干馏开采的实验系统和实验方法与流程油页岩测试方法进行借鉴,正如页岩气兴起煤层气测量方法借鉴,国内高校具备一些这样科研资源模拟页岩改造条件,我们进一步优化开发工程具备一定帮助

 

目前我国页岩油刚在起步阶段,打井维持产能模式一如当初页岩气模式,虽然有人诟病诋毁,不过依然妨碍不了页岩气产业成为油气产业起之秀页岩气开发荣光还在昨天,我国页岩油开发已经加速赶来。

 

 

 

附录:

目前国内外涉及的页岩气重点实验仪器

 

  蔡司EVOMA15扫描电子显微镜,在材料分析领域,许多使用者选择EVOMA15分析型扫描电镜,它提供了先进的图像和分析方案。用一个机动化的5轴平台和大的XY,Z轴跟踪扫描,可变的压力容量作标准,并且智能扫描电镜软件操作方便,EVOMA15在现代材料分析扫描电镜领域提供了的视觉图像。分析泥页岩的微观空隙、裂缝特征、矿物成分。

 

  ASAP2020M全自动快速比表面积及孔隙度分析仪,孔径可测量到微孔3.5埃。微孔区段的分辨率为0.2埃。

 

Grand-3E热解同位素红外光谱仪,可以用来测定热解过程不同干酪生成产物变化,步进精确程序控温便于我们更好分析生油过程不同条件导致产物差异,生油过程可以检测同位素变化。

 

CE-440元素分析仪,CE-440可以检测所有有机物质碳氢氧氮硫五种元素,拥有的水平进样系统,没有记忆效应带来的误差,动态和静态相结合的燃烧技术以及良好的密封系统,使CE-440有机元素分析仪每次做样所用消耗品最少。

 

ULtrapore-300型自动氦孔隙度测量仪,采用氦气膨胀原理(波依尔定律)测量孔隙度,孔隙度范围:0.01%-40%-仪器可以与已有的岩心夹持器配用,测量覆压下的孔隙度。测量过程完全自动化,一键完成,所有阀门开启关闭均由电脑软件自动控制。

 

  岩心敏感性流动实验装置,是进行五敏(水敏、速敏、盐敏、酸敏、碱敏)等敏感性评价的一种全自动流动实验装置,其工作原理是根据达西定律,在实验设定的条件下注入各种与地层损害有关的流体,或改变渗流条件(流速、净围压等),测定岩样的渗透率及其变化,以评价储层渗透率损害程度。

 

  CT成像数字岩心分析设备,利用CT扫描完成对岩石在不被破坏状态下的静态物理参数进行完整描述,并能直观地描述岩石特性,如孔隙度分布、密度变化、裂缝、空洞、层理、岩石伤害等,能够计算岩心的基本物理参数(体积密度、孔隙度、饱和度),还可对特殊油藏岩心进行综合描述分析,将精细油藏描述推向更高的层次。

 

  FCS-842压裂支撑剂导流能力测试系统,支撑剂裂缝导流评价系统是用来在试验室模拟油气井井下条件下确定支撑剂层的裂缝导流率或渗透率。根据需要,其试验可在zui大闭合应力20,000psi(140MPa)zui高温度350(177)下使用盐水或气体进行。它可以确定所使用的支撑剂,压裂液,以及产出烃类型或流速与长期裂缝导流率的函数关系。

 

  AVMS岩芯声波测试系统,夹持器围压10000psig,孔压9500psig;;陪渗透率测试用的流动孔;剪切波和压缩波传感器阵列;计算机控制数字示波器;输出剪切波和压缩波参数,波速,衰减,泊松比,杨氏模量和总(体积)模数。

 

  CFS-10000多功能岩芯驱替试验系统,可以根据用户需求定制,将气液渗透率测量、敏感性评价、酸化、声波、电阻率等试验功能集成于一体的多功能岩芯驱替系统。

 

  PoroPDP-200型覆压孔隙度渗透率测量仪,用于在模拟地层覆压(zui大压力70MPa)条件下,按美国石油学会标准(APIRP-40)的要求,测量岩芯样品的克氏渗透率,测量范围:0.00001-10md,以及测量岩芯样品的孔隙体积和孔隙度。

 

Isoprime100稳定同位素质谱仪,可用来测定岩石、干酪根、天然气、水、原油及岩石提取物等化合物中的同位素比,在确定烃源岩的类型、油气成因等领域广泛使用。特别在页岩气、页岩油的性质、赋存状态等评价中有着举足轻重的作用。

 

  全自动真密度/开闭孔率分析仪AccuPyc II1340系列,可对体积从0.01350cm3的各种粉末、固体与泥浆进行高速高精度体积测量和密度计算。大部分样品分析可在三分钟内完成。

 

  等温吸附测试系统OTKJ100-40HT/OTKJ100-68HT,于页岩气、煤层气在不同压力条件下等温吸附量、解吸量测试。主要完成样品甲烷气吸附及解吸全过程中的数据采样、数据处理、曲线显示分析等。

 

页岩气现场测试系统OTKJ-101H,页岩含气性自动测试实验。测定地层状态下页岩单位体积和重量的含气能力。为页岩气地质综合评价提供基础数据。

 

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