一种页岩含油饱和度的计算方法技术

本发明专利技术提供了一种页岩含油饱和度的计算方法，包括样品制备、表观密度ρ

【技术实现步骤摘要】
一种页岩含油饱和度的计算方法
本专利技术属于石油地质领域，特别涉及一种页岩含油饱和度的计算方法。
技术介绍
含油饱和度指的是岩石中含油的体积与岩石孔隙体积的比值，即含油饱和度So＝岩石中含油的体积Voil/岩石孔隙体积Vpore*100％。目前，对于含油饱和度的测定相对比较繁琐，包括密闭取芯岩心直接测量法(岩石密闭取芯后，利用色谱法进行含油饱和度测定)、实验油藏工程方法(利用岩心样品进行现代实验技术模拟分析，包括毛管压力曲线和相渗透率曲线法)、地球物理测井资料解释方法(岩层电阻率与孔隙度、岩层电阻与含水饱和度等进行计算)，以及目前先进的核磁共振实验研究方法等。这些对含油饱和度的测试实验流程复杂，操作比较困难，而且成本较高，有的所需的测井数据不是本领域技术人员可以轻易获得的。因此，上述方法适用性不是很广泛。此外，也有一些含油饱和度相关的专利申请。例如，中国专利申请CN109100281A公开了一种含油饱和度确定方法和装置，主要是对页岩中含油饱和度进行校正。CN108845106A公开了一种含干酪根的岩石的油水饱和度的测量方法，采用馏法测量岩石含油水饱和度。CN108468536A公开了一种基于紫外光谱微观驱油模拟实验的含油饱和度监测方法，通过光谱图像分析获取微区含油饱和度值。CN109025924A公开了一种基于微观岩石薄片的含油饱和度动态监测平台，通过紫外光的光谱强度变化计算值对含油饱和度进行监测。CN108717108A公开了一种模拟油藏油水过渡带含油饱和度分布的方法，利用岩心饱和原油后进行CT扫描，根据扫描结果观察水驱后岩心含油饱和度分布情况。CN207989021U公开了一种测试岩心在渗吸作用下含油饱和度变化情况的装置。CN107479101A公开了一种含油饱和度分析装置，提供了一项新的高频离子源、中子发生器和远端控制设备。CN107143331A公开了一种非均质储集层含油饱和度测量实验装置。CN108952692A则是公开了一种岩石样品含油饱和度测定方法及装置，通过激光共聚焦扫描和有色溶剂灌注来进行计算。纵观这些关于含油饱和度的专利，基本上测试方法复杂，成本很高，难以广泛应用。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，为了简便、直接且相对准确地获得页岩样品中含油饱和度参数，本专利技术的目的在于提供一种页岩含油饱和度的计算方法，包括样品制备；表观密度ρbulk的测定；氦气孔隙度ΦHe测定；烃类占据孔隙度ΦHC计算；总孔隙度ΦTotal计算；含油饱和度So计算等步骤，操作容易、计算简单、适于广泛应用，可以为页岩油岩石物性及资源潜力评价奠定强有力的基础。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种页岩含油饱和度的计算方法，包括以下步骤：(1)样品制备：在页岩样品中取小圆柱样品，并将取完小圆柱样品后的残留样品磨成粉末；(2)表观密度ρbulk的测定：将小圆柱样品真空干燥后，测量其质量Mbulk和表观体积Vbulk，从而获得表观密度ρbulk＝Mbulk/Vbulk；(3)氦气孔隙度ΦHe的测定：将步骤(2)测量过的小圆柱样品置于氦气比重仪中进行氦气孔隙度测定，获得氦气孔隙度ΦHe；(4)烃类占据孔隙度ΦHC的计算：将步骤(1)中磨成的粉末进行Rock-Eval分析，将测得的S1含量(以mg/g为单位)近似作为1g页岩样品中液态烃的重量MHC；取现场压裂油密度平均值作为液态烃的密度ρHC；或者，根据不同成熟度产出油密度特征进行估算，得到液态烃的密度ρHC；从而获得液态烃所占体积VHC＝MHC/ρHC；进而获得液态烃所占孔隙度ΦHC＝VHC/Vbulk＝VHC*ρbulk；(5)总孔隙度ΦTotal的计算：岩石总孔隙度是指页岩中未充填任何烃类物质或气体的孔隙度，总孔隙度ΦTotal＝氦气孔隙度ΦHe+烃类占据孔隙度ΦHC；(6)页岩样品当前含油饱和度So的计算：含油饱和度So＝烃类占据孔隙度ΦHC/总孔隙度ΦTotal；(7)页岩样品原始含油饱和度So0的计算：由于页岩样品中的轻质烃类会随着样品存放时间而挥发逸散，因此如果页岩样品不是新鲜的，则需要计算原始含油饱和度，而这就需要将S1含量恢复到原始值，即新鲜样品测得的S1含量S10，从而获得原始烃类占据孔隙度ΦHC0。恢复方法如下：根据该地区新钻取岩心样品的S1值随样品存放时间的变化曲线，推算出原始样品的烃类含量S10，从而计算出页岩样品原始烃类占据孔隙度ΦHC0，由于原始样品中总孔隙度ΦTotal含量不变，进而计算出页岩样品原始含油饱和度So0＝ΦHC0/ΦTotal＝(S10/S1)*So。进一步地，步骤(1)中页岩样品通过钻机制备成小圆柱样品，小圆柱样品的直径为2.5-3.8cm，长度为2-3cm。进一步地，步骤(1)中残留样品磨成粉末的粒度为150-250目，优选为200目。进一步地，步骤(2)中真空干燥温度为100-105度，时间为12-48小时，优选为24小时，之后取出在常温干燥箱中冷却至常温。进一步地，步骤(2)中小圆柱样品的质量Mbulk通过天平称量获得。进一步地，步骤(2)中小圆柱样品的表观体积Vbulk通过游标卡尺测量小圆柱样品的直径D和高度H；计算获得小圆柱样品的表观体积Vbulk＝πD2H/4，进而获得表观密度ρbulk＝Mbulk/Vbulk。上述直径D和高度H可通过在不同位置测量多次(优选为3次)取平均值获得。进一步地，步骤(3)中，若氦气比重仪测得的是样品的骨架密度ρgrain，则氦气孔隙度ΦHe＝1-(ρbulk/ρgrain)；若氦气比重仪测得的直接是已经计算出来的氦气孔隙度ΦHe，则直接采用。进一步地，步骤(4)中，取现场压裂油密度平均值的方法如下：从样品所在地油井搜集现场压裂油作测试分析或者查阅该油井压裂油数据资料，取其密度平均值作为液态烃的密度ρHC。进一步地，步骤(4)中根据不同成熟度产出油密度特征进行估算的方法如下：取野外剖面样品，根据岩石成熟度进行密度的选取：当Ro<0.60％，取ρHC＝0.91-0.95g/cm3；当Ro＝0.60-0.90％，取ρHC＝0.86-0.90g/cm3；当Ro＝0.91-1.20％，取ρHC＝0.80-0.85g/cm3进行计算。进一步地，步骤(3)中根据不同成熟度产出油密度特征进行估算的方法如下：取野外剖面样品，根据岩石成熟度Ro(以％为单位)进行密度(以g/cm3为单位)的估算：ρHC＝-0.0502Ro2-0.089Ro+0.9786。该经验式是专利技术人通过大量试验所得，通过对大量岩石成熟度Ro与产出油密度ρHC之间的关系数据拟合的基础上，再将本专利技术的计算结果与通过其他方法测量的含油饱和度反推的结果进行比对，并不断修正而得，其在绝大多数情况下与现场压裂油作测试分析所得的结果吻合得很好。据专利技术人所知，该经验式为专利技术人首次提出，利用该经验式能够在保证结果较准确的前提下，进一步简化本专利技术的操作和计算方法，因此具有显著的效果和重大的意义。进一步地，如果页岩样品是新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种页岩含油饱和度的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)样品制备：在页岩样品中取小圆柱样品，并将取完小圆柱样品后的残留样品磨成粉末；/n(2)表观密度ρ

【技术特征摘要】
1.一种页岩含油饱和度的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)样品制备：在页岩样品中取小圆柱样品，并将取完小圆柱样品后的残留样品磨成粉末；
(2)表观密度ρbulk的测定：将所述小圆柱样品真空干燥后，测量其质量Mbulk和表观体积Vbulk，从而获得表观密度ρbulk＝Mbulk/Vbulk；
(3)氦气孔隙度ΦHe的测定：将步骤(2)测量过的所述小圆柱样品置于氦气比重仪中进行氦气孔隙度测定，获得氦气孔隙度ΦHe；
(4)烃类占据孔隙度ΦHC的计算：将步骤(1)中磨成的粉末进行Rock-Eval分析，将测得的S1含量近似作为1g页岩样品中液态烃的重量MHC；取现场压裂油密度平均值作为液态烃的密度ρHC；或者，根据不同成熟度产出油密度特征进行估算，得到液态烃的密度ρHC；从而获得液态烃所占体积VHC＝MHC/ρHC；进而获得液态烃所占孔隙度ΦHC＝VHC/Vbulk＝VHC*ρbulk；
(5)总孔隙度ΦTotal的计算：总孔隙度ΦTotal＝氦气孔隙度ΦHe+烃类占据孔隙度ΦHC；
(6)页岩样品当前含油饱和度So的计算：含油饱和度So＝烃类占据孔隙度ΦHC/总孔隙度ΦTotal；
(7)页岩样品原始含油饱和度So0的计算：如果所述页岩样品不是新鲜的，则需要计算原始含油饱和度So0，根据该地区新钻取页岩样品的S1值随样品存放时间的变化曲线，推算出原始样品的烃类含量S10，从而计算出页岩样品原始烃类占据孔隙度ΦHC0，进而计算出页岩样品原始含油饱和度So0＝ΦHC0/ΦTotal＝(S10/S1)*So。


2.如权利要求1所述的页岩含油饱和度的计算方法，其特征在于，步骤(1)中页岩样品通过钻机钻取所述小圆柱样品，所述小圆柱样品的直径为2.5-3.8cm，长度为2-3cm。


3.如权利要求1所述的页岩含油饱和度的计算方法，其特征在于，步骤(1)中残留样品磨成粉末的粒度为150-250目。


4.如权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢小敏，
申请(专利权)人：南京宏创地质勘查技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32