非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法技术

本发明专利技术公开了一种非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，该方法采用保压密闭取心的方法对非常规致密砂岩储层不同赋存状态油的性能进行评价，解决了非常规油气勘探致密砂岩储层游离油和吸附油测定及含油性和可动性评价难的问题。储层岩石不会因降压脱气尤其是长期放置而使游离油散失，游离油测试结果能够模拟地下状况，做到了致密砂岩含油性和可动性及产能的客观评价，本发明专利技术为非常规致密砂岩储层不同赋存状态油的有效动用、储量及勘探开发提供了新的实验手段及依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非常规油气地质分析实验方法，具体涉及一种非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，属于非常规油气勘探领域。
技术介绍
近年来，致密油气、页岩气、重油和油砂等非常规油气资源实现规模开发，推动全球石油工业进入了常规与非常规油气资源并重的新阶段。我国致密油气取得重大进展，发现了鄂尔多斯盆地苏里格致密气区、松辽盆地北部高台子和扶余致密油层等，致密油气已成为目前最为现实的非常规油气资源，正在成为重要的接替资源。致密油气是指夹在或紧邻烃源岩层系的致密储层中、未经过大规模长距离运移而形成的油气聚集；泥页岩油是指赋存于富有机质、纳米孔径为主泥页岩地层中的石油，是成熟有机质泥页岩石油的简称；致密及泥页岩油一般无自然产能，需经过大规模压裂技术才能形成工业产能。致密及泥页岩油总体上资源丰度低、储层品质差、非均质性强。2011年以来，大庆油田开展了致密砂岩油、致密砂砾岩气、煤层气和泥页岩油等非常规油气勘探及现场开发试验，在QP2、YP1井区等取得致密砂岩油勘探的重大突破，SS9H井沙河子组首次实现致密砂砾岩气储层工业产能的突破,展示了致密砂岩油、致密砂砾岩气勘探的巨大潜力和良好前景。非常规致密砂岩油主要以游离油(可动油)和吸附油(不可动油)这两种赋存状态存在，其中游离油(可动油)是指在现有采油工艺下致密储层中可以流动且可从油层中产出的那部分油，吸附油(不可动油)是指在现有采油工艺下致密储层中不流动且不能从油层中产出的那部分油。致密砂岩储层不同赋存状态油可分为Ⅰ类和Ⅱ类，Ⅰ类的含油性主要是油浸，Ⅱ类的含油性包括油浸、油斑、油迹等，每类致密砂岩储层的游离油含量和吸附油含量及含油性不同，搞清致密砂岩储层中游离油和吸附油分布及特征，对致密砂岩油储量、有效动用等勘探开发有重要意义。目前，非常规油气常规勘探取样技术一般不能保证地下岩心的原始状态，尤其是长期放置的岩心，由于脱离地下原始环境及压力下降使游离油散失，因此，获得的实验测试结果无法体现出地下储层游离油含量的真实状况。虽然有文献报道储层可动流体饱和度、游离烃等评价实验方法，如(1)周尚文，薛华庆，郭伟“川中侏罗系致密油储层可动流体实验”(辽宁工程技术大学学报(自然科学版)，2014年第6期)，其中应用核磁共振技术对致密油储层岩样进行可动流体测试，获得致密油储层可动流体饱和度；(2)柯庆铭“核磁共振录井技术在松辽盆地西部斜坡区萨尔图油层组的应用”(录井工程，2013年第4期)，是应用核磁共振录井技术获取储集层孔隙度、渗透率、原始含油饱和度、可动油饱和度等参数；(3)王敏“页岩油评价的关键参数及求取方法研究”(沉积学报，2014年第1期)，利用孔隙度、含油饱和度等岩心分析数据推导出了反映泥质页岩游离烃含量的评价模型，通过游离烃有机碳含量绝对值，以及游离烃中有机碳含量与地层有机碳含量的比值实现了对页岩油地层可动油气富集带的指示等。然而，这些方法都不能解决致密砂岩中游离油和吸附油定量模拟及测试的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决致密砂岩中游离油和吸附油定量模拟及测试问题，提供一种非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，包含以下步骤：1)钻取非常规致密砂岩储层的岩心作岩心柱样品，将岩心柱样品洗油后，测定常规地面孔隙度和渗透率；2)将步骤1)洗油后的岩心柱样品，用电子天平称重后，得到岩心柱质量m心，然后向其中灌注饱和标准盐水，得到饱和标准盐水岩心柱样品；3)将步骤2)得到的饱和标准盐水岩心柱样品通过非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的制备方法，得到非常规致密砂岩油定量模拟实验样品；4)将步骤3)得到的非常规致密砂岩油定量模拟实验样品，按游离油气驱替测试方法测定得到致密砂岩游离油量(m游，mg)；5)将步骤4)测试游离油量后的致密砂岩油模拟实验样品粉碎后称重，得到岩石质量m石，再利用非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置，按吸附油萃取测试方法测定得到致密砂岩吸附油量(m吸，mg)；6)将步骤4)和5)得到的致密砂岩游离油量(mg)和吸附油量(mg)，计算获得致密砂岩不同赋存状态油评价参数——游离油含量(mg/g)、吸附油含量(mg/g)、含油量(mg/g)、游离油率(％)、吸附油率(％)；游离油含量(mg/g)和游离油率(％)越大、吸附油含量(mg/g)和吸附油率(％)越小说明非常规致密砂岩油可动性越好，即可采油量越大；游离油含量(mg/g)和游离油率(％)越小、吸附油含量(mg/g)和吸附油率(％)越大说明非常规致密砂岩油可动性越差，即可采油量越小；含油量(mg/g)越大说明非常规致密砂岩储层含油性越好，即含油量越高，含油量越小说明非常规致密砂岩储层含油性越差，即含油量越低。步骤4)所述游离油气驱替测试方法为：缓慢打开非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置的气源阀门，用二氧化碳气体将管线中的原油吹干净；打开盛放气体活塞容器的进出阀门，选择恒流或恒压模式，输入流量或压力值，流量一般设定为2～10mL/min，压力设定为小于该非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的破裂压力，驱替直至计量器件出口端的重量不再增加，得到致密砂岩游离油量(mg)。步骤5)所述吸附油萃取测试方法为：将粉碎称重后的致密砂岩油模拟实验样品放入非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置的萃取釜中，打开二氧化碳气源、冷凝器件、萃取釜和分离釜的加热开关和温控仪；当冷凝器件达到制冷温度-5℃时，打开气源阀门使CO2依次进入过滤器、冷凝器件、储气罐、高压泵和/或携带剂泵、净化器和混合器，最后进入萃取釜，调节萃取釜和分离釜的压力和温度分别为20MPa、10MPa和50℃、40℃；当油量不再增加时，记录质量，即为致密砂岩吸附油量；所述游离油含量(mg/g)＝m游/m心,吸附油含量(mg/g)＝m吸/m石，含油量(mg/g)＝游离油含量(mg/g)+吸附油含量(mg/g)，游离油率(％)＝游离油含量(mg/g)/含油量(mg/g)×100％,吸附油率(％)＝吸附油含量(mg/g)/含油量(mg/g)×100％。步骤3)非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的制作方法，使用非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置进行含油岩心柱样品的制作，所述实验装置包括夹持器(1)、控温箱(2)、围压泵(30)、回压泵(33)、驱替泵(34)、真空泵(35)、计算机控制器件(31)、活塞容器(21C,21D，22C，22D)以及多个阀门，所述制作方法的特征在于，包括以下步骤：步骤一：将不锈钢柱装入夹持器(1)的铅套(13)中，并将夹持器(1)放入控温箱(2)中，连接好夹持器(1)的入口端通道阀门(1A)和废液阀门(3A)、出口端通道阀门(2A)和阀门(29A)和围压接口(18)，打开控温箱(2)及计算机控制器件(31)的电源，设定控温箱(2)的温度来模拟地层温度，加热升温至控温箱(2)的设定温度并恒温不少于3h；打开围压阀门(30A)，启动围压泵(30)，设定围压值70MPa，达到设定值后恒定2h；打开抽真空阀门(35A)、入口端通道阀门(1A)，启动真空泵(35)抽真空20min，关闭阀门(35A)、真空泵(34)，打开装有原油的活塞容器(21C或21D)进出口的阀门(11A，12A)或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，包含以下步骤：1)钻取非常规致密砂岩储层的岩心作岩心柱样品，将岩心柱样品洗油后，测定常规地面孔隙度和渗透率；2)将步骤1)洗油后的岩心柱样品，用电子天平称重后，得到岩心柱质量m心，然后向其中灌注饱和标准盐水，得到饱和标准盐水岩心柱样品；3)将步骤2)得到的饱和标准盐水岩心柱样品通过非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的制备方法，得到非常规致密砂岩油定量模拟实验样品；4)将步骤3)得到的非常规致密砂岩油定量模拟实验样品，按游离油气驱替测试方法测定得到致密砂岩游离油量(m游，mg)；5)将步骤4)测试游离油量后的致密砂岩油模拟实验样品粉碎后称重，得到岩石质量m石，再利用非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置，按吸附油萃取测试方法测定得到致密砂岩吸附油量(m吸，mg)；6)将步骤4)和5)得到的致密砂岩游离油量(mg)和吸附油量(mg)，计算获得致密砂岩不同赋存状态油评价参数——游离油含量(mg/g)、吸附油含量(mg/g)、含油量(mg/g)、游离油率(％)、吸附油率(％)；游离油含量(mg/g)和游离油率(％)越大、吸附油含量(mg/g)和吸附油率(％)越小说明非常规致密砂岩油可动性越好，即可采油量越大；游离油含量(mg/g)和游离油率(％)越小、吸附油含量(mg/g)和吸附油率(％)越大说明非常规致密砂岩油可动性越差，即可采油量越小；含油量(mg/g)越大说明非常规致密砂岩储层含油性越好，即含油量越高，含油量越小说明非常规致密砂岩储层含油性越差，即含油量越低。...

【技术特征摘要】
1.一种非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，包含以下步骤：1)钻取非常规致密砂岩储层的岩心作岩心柱样品，将岩心柱样品洗油后，测定常规地面孔隙度和渗透率；2)将步骤1)洗油后的岩心柱样品，用电子天平称重后，得到岩心柱质量m心，然后向其中灌注饱和标准盐水，得到饱和标准盐水岩心柱样品；3)将步骤2)得到的饱和标准盐水岩心柱样品通过非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的制备方法，得到非常规致密砂岩油定量模拟实验样品；4)将步骤3)得到的非常规致密砂岩油定量模拟实验样品，按游离油气驱替测试方法测定得到致密砂岩游离油量(m游，mg)；5)将步骤4)测试游离油量后的致密砂岩油模拟实验样品粉碎后称重，得到岩石质量m石，再利用非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置，按吸附油萃取测试方法测定得到致密砂岩吸附油量(m吸，mg)；6)将步骤4)和5)得到的致密砂岩游离油量(mg)和吸附油量(mg)，计算获得致密砂岩不同赋存状态油评价参数——游离油含量(mg/g)、吸附油含量(mg/g)、含油量(mg/g)、游离油率(％)、吸附油率(％)；游离油含量(mg/g)和游离油率(％)越大、吸附油含量(mg/g)和吸附油率(％)越小说明非常规致密砂岩油可动性越好，即可采油量越大；游离油含量(mg/g)和游离油率(％)越小、吸附油含量(mg/g)和吸附油率(％)越大说明非常规致密砂岩油可动性越差，即可采油量越小；含油量(mg/g)越大说明非常规致密砂岩储层含油性越好，即含油量越高，含油量越小说明非常规致密砂岩储层含油性越差，即含油量越低。2.根据权利要求1所述的非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，步骤4)所述游离油气驱替测试方法为：缓慢打开非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置的气源阀门，用二氧化碳气体将管线中的原油吹干净；打开盛放气体活塞容器的进出阀门，选择恒流或恒压模式，输入流量或压力值，流量一般设定为2～10mL/min，压力设定为小于该非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的破裂压力，驱替直至计量器件出口端的重量不再增加，得到致密砂岩游离油量(mg)。3.根据权利要求1或2所述的非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，步骤5)所述吸附油萃取测试方法为：将粉碎称重后的致密砂岩油模拟实验样品放入非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置的萃取釜中，打开二氧化碳气源、冷凝器件、萃取釜和分离釜的加热开关和温控仪；当冷凝器件达到制冷温度-5℃时，打开气源阀门使CO2依次进入过滤器、冷凝器件、储气罐、高压泵和/或携带剂泵、净化器和混合器，最后进入萃取釜，调节萃取釜和分离釜的压力和温度分别为20MPa、10MPa和50℃、40℃；当油量不再增加时，记录质量，即为致密砂岩吸附油量。4.根据权利要求1或2或3所述的非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，所述游离油含量(mg/g)＝m游/m心,吸附油含量(mg/g)＝m吸/m石，含油量(mg/g)＝游离油含量(mg/g)+吸附油含量(mg/g)，游离油率(％)＝游离油含量(mg/g)/含油量(mg/g)×100％,吸附油率(％)＝吸附油含量(mg/g)/含油量(mg/g)×100％。5.根据权利要求1-4任一所述的非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，步骤3)非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的制作方法，使用非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置进行含油岩心柱样品的制作，所述实验装置包括夹持器(1)、控温箱(2)、围压泵(30)、回压泵(33)、驱替泵(34)、真空泵(35)、计算机控制器件(31)、活塞容器(21C,21D，22C，22D)以及多个阀门，所述制作方法的特征在于，包括以下步骤：步骤一：将不锈钢柱装入夹持器(1)的铅套(13)中，并将夹持器(1)放入控温箱(2)中，连接好夹持器(1)的入口端通道阀门(1A)和废液阀门(3A)、出口端通道阀门(2A)和阀门(29A)和围压接口(18)，打开控温箱(2)及计算机控制器件(31)的电源，设定控温箱(2)的温度来模拟地层温度，加热升温至控温箱(2)的设定温度并恒温不少于3h；打开围压阀门(30A)，启动围压泵(30)，设定围压值70MPa，达到设定值后恒定2h；打开抽真空阀门(35A)、入口端通道阀门(1A)，启动真空泵(35)抽真空20min，关闭阀门(35A)、真空泵(34)，打开装有原油的活塞容器(21C或21D)进出口的阀门(11A，12A)或者阀门(13A，14A)、阀门(29A，33A)，启动驱替泵(34)、回压泵(33)，设定注入流量和回压值；在驱替泵(34)、回压泵(33)、围压泵(30)和计算机控制器件(31)的控制下，向夹持器(1)中注入原油，记录某一注入压力即驱替压力Pi下充满入口端管道的原油体积若实验需得到驱替压力Pi值大于67MPa的可将设定围压值高于注入压力2MPa以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张居和，冯子辉，霍秋立，迟焕远，李景坤，张琨，王淑芝，郭伟，王雪，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，大庆油田有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11