民和盆地油页岩加热过程储集物性研究
发布时间：2021-11-03 02:15
为明确加热排烃对油页岩储集物性的影响,选择民和盆地未成熟油页岩为研究对象,经低温干馏,利用裂缝三维扫描、高压压汞、低温氮气吸附、X射线衍射等分析手段,对不同加温阶段的油页岩样品进行储集物性分析,进而揭示油页岩加热过程中储集物性的演化规律。结果表明,在低温加热阶段（185～350℃）,油页岩少量排烃,油水产率和半焦产率变化较小;中温加热阶段（350～475℃）,油页岩大量排烃,油水产率和半焦产率大幅度上升;高温加热阶段（475～520℃）,油页岩残余排烃,油水产率和半焦产率基本不发生变化。在油页岩的加热过程中,随加热温度上升,裂缝数量逐渐增多,微小裂缝逐渐加宽并延伸,进而相互沟通连接形成大裂缝,且裂缝主要发育在层理面,垂直层理面方向并未产生明显裂缝;油页岩比表面积逐渐增大,孔隙由微孔向大孔转变,并且随着油页岩大量排烃,部分大孔互相连接沟通形成微裂缝;油页岩半焦的吸附量随着相对压力和温度的升高而升高,黏土含量减小,伊蒙混层中的蒙脱石构造坍塌,逐渐向伊利石转化,矿物颗粒减小,导致泥岩中产生微裂缝,从而使泥岩的孔隙度和渗透率增加。
【文章来源】：新疆石油地质. 2020,41(02)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
民和盆地油页岩低温干馏过程中油水产率与半焦产率随温度的变化
由低温氮气吸附和高压压汞实验测得的数据可知（表2），随加热温度升高，2种实验下的样品平均孔径均呈现先增大后减小的趋势，在加热温度为475℃时达到最大。伴随着加热温度升高和大量排烃，油页岩孔隙孔径不断增大，在高温加热阶段时，部分大孔开始互相沟通，连接形成微裂缝，超出低温氮气吸附与高压压汞实验测试范围，故此时测得的孔径开始减小。此外，随着加热温度的不断升高，样品的比表面积逐渐增大。根据前人对孔隙的分类，孔径大于50 nm为大孔，2～50 nm为介孔，小于2 nm为微孔[13]。低温氮气吸附能分别对泥页岩的微孔和介孔进行表征，而压汞法受泥页岩孔径分布不均一影响相对较小，能弥补低温氮气吸附在大孔表征方面的不足。2种方法相结合，可以得到泥页岩从微孔到大孔的孔径分布情况[14]。此外，油页岩在加热过程中，微孔体积占总孔体积的百分比随着加热温度的升高总体上呈现减小的趋势，介孔体积占总孔体积的百分比随着加热温度的升高总体上呈现增大的趋势（表2）。
根据前人对孔隙的分类，孔径大于50 nm为大孔，2～50 nm为介孔，小于2 nm为微孔[13]。低温氮气吸附能分别对泥页岩的微孔和介孔进行表征，而压汞法受泥页岩孔径分布不均一影响相对较小，能弥补低温氮气吸附在大孔表征方面的不足。2种方法相结合，可以得到泥页岩从微孔到大孔的孔径分布情况[14]。此外，油页岩在加热过程中，微孔体积占总孔体积的百分比随着加热温度的升高总体上呈现减小的趋势，介孔体积占总孔体积的百分比随着加热温度的升高总体上呈现增大的趋势（表2）。通过高压压汞实验得到的孔径分布图（图4）可以看出：在低温加热阶段，油页岩的孔径峰值主要集中在小于20 nm范围内，且曲线在孔径大于20 nm后多呈下降趋势，说明在此阶段油页岩孔隙主要以孔径在20 nm左右的介孔为主，出现20 nm以上的孔隙概率较小。中温加热阶段，油页岩的孔径分布曲线呈多峰，且随着加热温度的上升，峰值由20 nm逐渐向500 nm移动，说明随着加热和排烃过程的持续，油页岩的部分孔隙开始由介孔向大孔转变。高温加热阶段，油页岩的孔径分布曲线呈单峰，且峰值多在500 nm左右，说明此阶段油页岩的孔隙以大孔为主。综上所述，在油页岩的加热过程中，随着加热温度的上升，孔隙类型由以微孔为主向以大孔为主转变。
【参考文献】：
期刊论文
[1]吉木萨尔凹陷芦草沟组孔隙结构定量表征[J]. 刘一杉,东晓虎,闫林,陈福利,高艳玲,陈掌星. 新疆石油地质. 2019(03)
[2]鄂尔多斯盆地姬塬地区长61段致密砂岩储集层成岩作用与孔隙演化[J]. 王斌,孙卫,白云云,韩进,刘登科,张茜. 新疆石油地质. 2018(04)
[3]页岩纳米孔隙研究新进展[J]. 张盼盼,刘小平,王雅杰,孙雪娇. 地球科学进展. 2014(11)
[4]利用扫描电镜、压汞法、氮气吸附法评价近海黏土孔隙特征[J]. 张先伟,孔令伟. 岩土力学. 2013(S2)
[5]黏土矿物与页岩气[J]. 赵杏媛,何东博. 新疆石油地质. 2012(06)
[6]青海-甘肃民和盆地油页岩的成因类型及特征[J]. 郭巍,刘招君,宋玉勤,李成博,苏飞. 地质通报. 2009(06)
[7]油页岩热破裂规律显微CT实验研究[J]. 康志勤,赵阳升,孟巧荣,杨栋,郤保平. 地球物理学报. 2009(03)
[8]民和盆地炭山岭油页岩特征及成矿控制因素分析[J]. 郭巍,李成博,宋玉勤,马祥县,刘春生. 吉林大学学报(地球科学版). 2006(06)
[9]中国油页岩资源现状[J]. 刘招君,董清水,叶松青,朱建伟,郭巍,李殿超,柳蓉,张海龙,杜江峰. 吉林大学学报(地球科学版). 2006(06)
[10]用压汞法和氮吸附法测定孔径分布及比表面积[J]. 田英姿,陈克复. 中国造纸. 2004(04)
本文编号：3472842
【文章来源】：新疆石油地质. 2020,41(02)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
民和盆地油页岩低温干馏过程中油水产率与半焦产率随温度的变化
由低温氮气吸附和高压压汞实验测得的数据可知（表2），随加热温度升高，2种实验下的样品平均孔径均呈现先增大后减小的趋势，在加热温度为475℃时达到最大。伴随着加热温度升高和大量排烃，油页岩孔隙孔径不断增大，在高温加热阶段时，部分大孔开始互相沟通，连接形成微裂缝，超出低温氮气吸附与高压压汞实验测试范围，故此时测得的孔径开始减小。此外，随着加热温度的不断升高，样品的比表面积逐渐增大。根据前人对孔隙的分类，孔径大于50 nm为大孔，2～50 nm为介孔，小于2 nm为微孔[13]。低温氮气吸附能分别对泥页岩的微孔和介孔进行表征，而压汞法受泥页岩孔径分布不均一影响相对较小，能弥补低温氮气吸附在大孔表征方面的不足。2种方法相结合，可以得到泥页岩从微孔到大孔的孔径分布情况[14]。此外，油页岩在加热过程中，微孔体积占总孔体积的百分比随着加热温度的升高总体上呈现减小的趋势，介孔体积占总孔体积的百分比随着加热温度的升高总体上呈现增大的趋势（表2）。
根据前人对孔隙的分类，孔径大于50 nm为大孔，2～50 nm为介孔，小于2 nm为微孔[13]。低温氮气吸附能分别对泥页岩的微孔和介孔进行表征，而压汞法受泥页岩孔径分布不均一影响相对较小，能弥补低温氮气吸附在大孔表征方面的不足。2种方法相结合，可以得到泥页岩从微孔到大孔的孔径分布情况[14]。此外，油页岩在加热过程中，微孔体积占总孔体积的百分比随着加热温度的升高总体上呈现减小的趋势，介孔体积占总孔体积的百分比随着加热温度的升高总体上呈现增大的趋势（表2）。通过高压压汞实验得到的孔径分布图（图4）可以看出：在低温加热阶段，油页岩的孔径峰值主要集中在小于20 nm范围内，且曲线在孔径大于20 nm后多呈下降趋势，说明在此阶段油页岩孔隙主要以孔径在20 nm左右的介孔为主，出现20 nm以上的孔隙概率较小。中温加热阶段，油页岩的孔径分布曲线呈多峰，且随着加热温度的上升，峰值由20 nm逐渐向500 nm移动，说明随着加热和排烃过程的持续，油页岩的部分孔隙开始由介孔向大孔转变。高温加热阶段，油页岩的孔径分布曲线呈单峰，且峰值多在500 nm左右，说明此阶段油页岩的孔隙以大孔为主。综上所述，在油页岩的加热过程中，随着加热温度的上升，孔隙类型由以微孔为主向以大孔为主转变。
【参考文献】：
期刊论文
[1]吉木萨尔凹陷芦草沟组孔隙结构定量表征[J]. 刘一杉,东晓虎,闫林,陈福利,高艳玲,陈掌星. 新疆石油地质. 2019(03)
[2]鄂尔多斯盆地姬塬地区长61段致密砂岩储集层成岩作用与孔隙演化[J]. 王斌,孙卫,白云云,韩进,刘登科,张茜. 新疆石油地质. 2018(04)
[3]页岩纳米孔隙研究新进展[J]. 张盼盼,刘小平,王雅杰,孙雪娇. 地球科学进展. 2014(11)
[4]利用扫描电镜、压汞法、氮气吸附法评价近海黏土孔隙特征[J]. 张先伟,孔令伟. 岩土力学. 2013(S2)
[5]黏土矿物与页岩气[J]. 赵杏媛,何东博. 新疆石油地质. 2012(06)
[6]青海-甘肃民和盆地油页岩的成因类型及特征[J]. 郭巍,刘招君,宋玉勤,李成博,苏飞. 地质通报. 2009(06)
[7]油页岩热破裂规律显微CT实验研究[J]. 康志勤,赵阳升,孟巧荣,杨栋,郤保平. 地球物理学报. 2009(03)
[8]民和盆地炭山岭油页岩特征及成矿控制因素分析[J]. 郭巍,李成博,宋玉勤,马祥县,刘春生. 吉林大学学报(地球科学版). 2006(06)
[9]中国油页岩资源现状[J]. 刘招君,董清水,叶松青,朱建伟,郭巍,李殿超,柳蓉,张海龙,杜江峰. 吉林大学学报(地球科学版). 2006(06)
[10]用压汞法和氮吸附法测定孔径分布及比表面积[J]. 田英姿,陈克复. 中国造纸. 2004(04)
本文编号：3472842
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