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淺談頁巖油研究重點及測試項目
發布時間:2023-03-23 來源:本站 瀏覽量:368

隨著對非常規油氣資源研究的深入,我國在頁巖氣的勘探開發上已經有了一定的基礎,而在媒體報道的我國頁巖油的技術可采資源量43.52億噸(EIA .Sep 24, 2015),居世界第三位。我國的頁巖油資源主要分布于中新生界陸相沉積盆地中,如松遼盆地、鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地、塔里木盆地等。(詳情可參考http://www.sohu.com/a/128491464_505855)

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我國頁巖油氣分布情況圖

頁巖油目前認為的有兩種形式,一種是和頁巖互層的砂巖中的油,或者是碳酸鹽巖裂縫中的油,這和我們認知的常規油氣相似;另一種這是頁巖基質中的油,經歷了生烴和初次運移后依然留在烴源巖中的那部分,由于排烴效率較低,這部分油的含量十分可觀。目前有消息表明中石油將會在未來幾年內投入大量的資金在頁巖油領域,主要投入方向是鉆井和儲層改造上。針對實驗室測試,頁巖油儲層的原位改造上或是模擬排驅實驗上,這部分的需求會逐漸被提出。

  通過查閱資料和參與的座談報告可以得知,目前頁巖油研究的主要難點在于如何建立綜合性的實驗室頁巖油氣評價體系,目前我國頁巖油地質情況如下:

      我國頁巖油的分布比較廣,頁巖油形成的地質年代差異較大,以中新生界的陸相頁巖油為主,其熱演化程度偏低,頁巖油油質偏稠,流動性差。各個油田的頁巖油在組成上差異較大。

      開發上難度大,由于頁巖中的油質偏稠,流動性差,給開發帶來了很大的難度,因此中石油的總工趙文智和胡素云等人寫了《頁巖油地下原位轉化的內涵與戰略地位》這樣一篇文章中,參考了淺層(<500m)油頁巖的一些技術來進行模擬和前期的試探性的開發。

      頁巖油的含油性評價上,針對不同地區的頁巖油儲層的含油性還沒有一個相對成熟和標準的評價體系,目前中國石油大學(北京)的馬曉瀟博士將頁巖中的總含油量的評價和剩余含油量的評價通過生烴模擬形成模型具有一定的參考價值。

綜上所述:頁巖油的研究需要如下兩部分

常規靜態部分

      巖礦組成(粘土和全巖、透反射熒光顯微鏡)

(鄒才能等人建立了黃鐵礦/粘土和頁巖含油性之間的一些關系)

需要設備:XRD(X射線衍射儀-推算礦物組成),XRF(X射線熒光光譜-元素組成)

      地化組成(氯仿瀝青”A”,Rock-eval(S1、S2、HI、OI),微量元素、TOC)

需要設備:ICP-MS/GC-MS/Rock-eval

  孔隙結構

需要設備:高壓壓汞儀、恒速壓汞儀、氮吸附儀、FE-SEM、卡爾蔡司的顯微鏡

      含油性

需要設備:生烴模擬相關的儀器,熱解紅外,熱解質譜

動態開發部分

模擬頁巖原位改造相關設備

用于模擬油頁巖原位干餾開采的實驗系統和實驗方法與流程,把相近油頁巖的測試方法進行借鑒,亦正如頁巖氣興起之時對煤層氣測量方法的借鑒,國內高校也具備一些這樣的科研資源,模擬頁巖原位改造條件,對我們進一步的優化開發工程時具備一定的幫助的。

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目前我國頁巖油剛在起步階段,其靠打井維持產能的模式一如當初頁巖氣的模式,雖然有人詬病和詆毀,不過依然妨礙不了頁巖氣產業成為我國油氣產業的后起之秀,當頁巖氣開發的榮光還在昨天,我國頁巖油開發已經加速趕來。


附錄:

目前國內外涉及的頁巖油氣重點實驗儀器

  蔡司EVOMA15掃描電子顯微鏡,在材料分析領域,許多使用者選擇EVOMA15分析型掃描電鏡,它提供了先進的圖像和分析方案。用一個機動化的5軸平臺和大的XY,Z軸跟蹤掃描,可變的壓力容量作標準,并且智能掃描電鏡軟件操作方便,EVOMA15在現代材料分析掃描電鏡領域提供了的視覺圖像。分析泥頁巖的微觀空隙、裂縫特征、礦物成分。

  ASAP2020M全自動快速比表面積及孔隙度分析儀,孔徑可測量到微孔3.5埃。微孔區段的分辨率為0.2埃。

Grand-3E型熱解同位素紅外光譜儀,可以用來測定熱解過程中不同干酪根生成的產物變化,步進式的精確程序控溫便于我們更好的去分析生油過程中不同條件導致的產物差異,并在生油過程中可以同時檢測同位素比的變化。

CE-440元素分析儀,CE-440可以檢測所有有機物質碳氫氧氮硫五種元素,擁有的水平進樣系統,沒有記憶效應帶來的誤差,動態和靜態相結合的燃燒技術以及良好的密封系統,使CE-440有機元素分析儀每次做樣所用消耗品最少。

ULtrapore-300型自動氦孔隙度測量儀,采用氦氣膨脹原理(波依爾定律)測量孔隙度,孔隙度范圍:0.01%-40%-儀器可以與已有的巖心夾持器配用,測量覆壓下的孔隙度。測量過程完全自動化,一鍵完成,所有閥門開啟關閉均由電腦軟件自動控制。

  巖心敏感性流動實驗裝置,是進行五敏(水敏、速敏、鹽敏、酸敏、堿敏)等敏感性評價的一種全自動流動實驗裝置,其工作原理是根據達西定律,在實驗設定的條件下注入各種與地層損害有關的流體,或改變滲流條件(流速、凈圍壓等),測定巖樣的滲透率及其變化,以評價儲層滲透率損害程度。

  CT成像數字巖心分析設備,利用CT掃描完成對巖石在不被破壞狀態下的靜態物理參數進行完整描述,并能直觀地描述巖石特性,如孔隙度分布、密度變化、裂縫、空洞、層理、巖石傷害等,能夠計算巖心的基本物理參數(體積密度、孔隙度、飽和度),還可對特殊油藏巖心進行綜合描述分析,將精細油藏描述推向更高的層次。

  FCS-842壓裂支撐劑導流能力測試系統,支撐劑裂縫導流評價系統是用來在試驗室模擬油氣井井下條件下確定支撐劑層的裂縫導流率或滲透率。根據需要,其試驗可在zui大閉合應力20,000psi(140MPa)和zui高溫度350℉(177℃)下使用鹽水或氣體進行。它可以確定所使用的支撐劑,壓裂液,以及產出烴類型或流速與長期裂縫導流率的函數關系。

  AVMS巖芯聲波測試系統,夾持器圍壓10000psig,孔壓9500psig;;陪滲透率測試用的流動孔;剪切波和壓縮波傳感器陣列;計算機控制數字示波器;輸出剪切波和壓縮波參數,波速,衰減,泊松比,楊氏模量和總(體積)模數。

  CFS-10000多功能巖芯驅替試驗系統,可以根據用戶需求定制,將氣液滲透率測量、敏感性評價、酸化、聲波、電阻率等試驗功能集成于一體的多功能巖芯驅替系統。

  PoroPDP-200型覆壓孔隙度滲透率測量儀,用于在模擬地層覆壓(zui大壓力70MPa)條件下,按美國石油學會標準(APIRP-40)的要求,測量巖芯樣品的克氏滲透率,測量范圍:0.00001-10md,以及測量巖芯樣品的孔隙體積和孔隙度。

Isoprime100穩定同位素質譜儀,可用來測定巖石、干酪根、天然氣、水、原油及巖石提取物等化合物中的同位素比,在確定烴源巖的類型、油氣成因等領域廣泛使用。特別在頁巖氣、頁巖油的性質、賦存狀態等評價中有著舉足輕重的作用。

  全自動真密度/開閉孔率分析儀AccuPyc II1340系列,可對體積從0.01至350cm3的各種粉末、固體與泥漿進行高速高精度體積測量和密度計算。大部分樣品分析可在三分鐘內完成。

  等溫吸附測試系統OTKJ100-40HT/OTKJ100-68HT,于頁巖氣、煤層氣在不同壓力條件下等溫吸附量、解吸量測試。主要完成樣品甲烷氣吸附及解吸全過程中的數據采樣、數據處理、曲線顯示分析等。

頁巖氣現場測試系統OTKJ-101H,頁巖含氣性自動測試實驗。測定地層狀態下頁巖單位體積和重量的含氣能力。為頁巖氣地質綜合評價提供基礎數據。

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