一种页岩有机孔隙与无机孔隙的定量表征方法与流程

本发明涉及油藏开发，特别涉及一种页岩有机孔隙与无机孔隙的定量表征方法。

背景技术：

1、页岩储层有较多的孔隙类型，从形状上可以分为基质孔隙和微裂缝，从形成原因上基质孔隙又分为无机孔和有机孔。有机孔关乎有机质的热演化及成烃作用，无机孔关乎无机物质沉积作用及成岩作用。对于常规储层，有效孔隙可以通过气体膨胀或充液的方法获得，但对于页岩储层，由于有机孔隙与无机孔隙润湿性的差异，不能采用单一流体划分，因此常规储层有效孔隙的确定方法不再适用于页岩储层。

2、目前区分页岩无机孔和有机孔最为有效的技术方法是fib-sem，该技术能直接对孔隙组成成分及孔径大小进行观察与测定，测量结果准确，但观测范围小，仅反映岩石局部微观特征，难以从宏观层次上反映岩石孔隙结构；高压压汞、低温氮气吸附等只能反映孔径分布，无法区分无机孔与有机孔；核磁共振可以观测岩石氢核信号确定孔径大小，能够较为直观观测到微观孔隙组分，并测定孔径分布，测量精度较高，但对于页岩储层，由于纳米孔隙、复杂孔隙结构、超低渗透率、较高有机质含量导致其核磁共振响应不同于常规储层，因此页岩的核磁共振弛豫图谱的解释相比常规储层要更加复杂。

3、综上所述，现有技术难以从宏观尺度上定量表征页岩的有机孔隙与无机孔隙。

技术实现思路

1、为了至少部分地解决现有技术存在的上述技术问题，发明人做出本发明，通过具体实施方式，提供一种页岩有机孔隙与无机孔隙的定量表征方法，能够突破现有技术的显微尺度，从岩心尺度对页岩有机孔隙与无机孔隙进行定量表征。

2、第一方面，本发明实施例提供一种页岩有机孔隙与无机孔隙的定量表征方法，包括：

3、将洗油后的岩样烘干，得到岩样干重；

4、将烘干后的岩样抽真空，使得岩样在真空中自吸油设定时间后，得到岩样的第一质量，根据所述干重和第一质量确定岩样的第一有机孔隙体积；

5、按由小到大的顺序为自吸油后的岩样逐级施加设定压力，使得岩样饱和油至设定条件，得到岩样的第二质量，根据所述第二质量和所述第一质量确定岩样的第一无机孔隙体积；

6、根据岩样的第一有机孔隙体积和第一无机孔隙体积，确定岩样的第一有机孔隙度和第一无机孔隙度。

7、第二方面，本发明实施例提供一种页岩有机孔隙与无机孔隙的定量表征方法，包括：

8、将岩样洗油后烘干，得到岩样干重；

9、将烘干后的岩样抽真空，使得岩样在真空中自吸水设定时间后，得到岩样自吸水后的质量，根据岩样干重和自吸水后的质量确定岩样的无机孔隙体积；

10、按由小到大的顺序为自吸水后的岩样逐级施加设定压力，使得岩样饱和水至设定条件，得到岩样的质量，根据饱和水后的质量和自吸水后的质量确定岩样的有机孔隙体积；

11、根据岩样的有机孔隙体积和无机孔隙体积确定岩样的有机孔隙度和无机孔隙度。

12、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

13、(1)本发明实施例提供的页岩有机孔隙与无机孔隙的定量表征方法，根据页岩储层有机孔隙疏水亲油、无机孔隙疏油亲水的性质，将烘干后的岩样抽真空，使得岩样在真空中自吸油设定时间后，油充满了岩样的有机孔隙，得到岩样的第一质量，根据岩样干重和第一质量确定岩样的第一有机孔隙体积；按由小到大的顺序为自吸油后的岩样逐级施加设定压力，使得岩样饱和油，得到岩样的第二质量，油充满了岩样的有效孔隙(有机孔隙+无机孔隙)，根据第二质量和第一质量的差值确定岩样的第一无机孔隙体积；进而得到岩样的第一有机孔隙度和第一无机孔隙度。本发明实施例提供的技术方案突破了现有fib-sem技术的显微尺度，实现了岩心尺度页岩储层岩心无机孔隙与有机孔隙的定量表征，为页岩储层孔隙结构特征评价提供支撑。

14、(2)本发明实施例提供的页岩有机孔隙与无机孔隙的定量表征方法，将饱和油后的岩样置于模拟地层水中，在自然条件下进行水吸油实验，使得岩样无机孔隙中的油被水替换，得到岩样的第三质量，根据第二质量和第三质量确定岩样的第二无机孔隙体积；判断第二无机孔隙体积与第一无机孔隙体积间的差值是否小于设定体积误差阈值。实现了对岩样无机孔隙体积确定准确性的验证，使得实验结果更加可靠。

15、(3)本发明实施例提供的页岩有机孔隙与无机孔隙的定量表征方法，获取岩样尺寸一致的平行岩样，依次通过洗油烘干、自吸水、加压饱和水和油吸水实验后，得到第三无机孔隙体积和第二有机孔隙体积，判断是否同时满足第三无机孔隙体积与第一无机孔隙体积间的差值小于设定体积误差阈值，且第二有机孔隙体积与第一有机孔隙体积间的差值小于体积误差阈值。通过平行岩样实验数据的验证，进一步保证了岩样有机孔隙度和无机孔隙度确定结果的可靠性。

16、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

17、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种页岩有机孔隙与无机孔隙的定量表征方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使得岩样在真空中自吸油设定时间，具体包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使得岩样饱和油至设定条件，具体包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述按由小到大的顺序为自吸油后的岩样逐级施加设定压力，具体包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

10.如权利要求1～9任一项所述的方法，其特征在于，所述根据岩样的第一有机孔隙体积和第一无机孔隙体积，确定岩样的第一有机孔隙度和第一无机孔隙度，具体包括：

11.一种页岩有机孔隙与无机孔隙的定量表征方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种页岩有机孔隙与无机孔隙的定量表征方法。所述方法包括，将洗油后的岩样烘干，得到岩样干重；将烘干后的岩样抽真空，使得岩样在真空中自吸油设定时间后，得到岩样的第一质量，根据岩样的干重和第一质量确定第一有机孔隙体积；按由小到大的顺序为自吸油后的岩样逐级施加设定压力，使得岩样饱和油至设定条件，得到岩样的第二质量，根据第二质量和第一质量确定岩样的第一无机孔隙体积；根据岩样的第一有机孔隙体积和第一无机孔隙体积，确定岩样的第一有机孔隙度和第一无机孔隙度。该方法能够对页岩储层岩心无机孔隙与有机孔隙进行定量表征，为页岩储层孔隙结构特征评价提供支撑。

技术研发人员：姚兰兰,杨正明,李海波,郭和坤,刘学伟,张亚蒲,刘国忠,侯海涛,孟焕
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/11