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可溶有机质对海陆过渡相页岩孔隙结构的定量影响

2018-11-02庞正炼周尚文

石油实验地质 2018年5期

张 琴,梁 峰,庞正炼,周尚文,吝 文

(1.中国地质大学(北京) 能源学院,北京 100083; 2.中国石油勘探开发研究院,北京 100083;3.国家能源页岩气研发(实验)中心,河北 廊坊 065007 )

页岩中的有机质可分为可溶有机质(饱和烃、芳烃、非烃和沥青质等)以及不可溶有机质(干酪根),目前我国页岩气勘探开发的重点为南方下古生界海相页岩,其等效镜质体反射率集中分布在2.0%~4.0%[1-3],对于这类页岩可溶有机质裂解为气体组分,残余可溶有机质已经很少,因此并不影响海相页岩孔隙结构。而作为资源量仅次于海相页岩的海陆过渡相页岩,由于其成熟度普遍较低(Ro<1.5%),大量可溶有机质分布在页岩储层当中,从而对页岩储层的孔隙结构特征和甲烷的吸附特征产生重要的影响[4-9]。开展可溶有机质对孔隙结构的影响的研究,有利于深入认识其孔隙结构特征,为后期的开发及工艺提供理论基础。

关于可溶有机质的抽提目前主要采用氯仿、甲醇-丙酮-氯仿(MAC)三元混合溶剂、四氢呋喃溶剂、CS2/NMP混合溶剂等进行索氏抽提,以及CO2流体超临界抽提[10-17],但是不同的抽提方法获得的可溶有机质的量差异巨大[16-18],导致无法根据抽提量准确评价可溶有机质对储层孔隙结构的影响。采用氧化可溶有机质方法定量其影响也常有报道,目前较为常用的氧化剂是NaOCl和H2O2。NaOCl需要在碱性条件下(pH=8.5~9)才能发挥较强氧化性[19],释放的游离氯会引起中毒,且与有机质的氧化反应引入了新的杂质;而H2O2虽然氧化半衰期比NaOCl长[20],但毒性小,反应不会引入新的杂质,因此得到了比NaOCl更为广泛的应用。近期LIAO等[11,21]采用氧化强度中等的H2O2分析纯对沥青质进行氧化处理,从而对里面包裹的原油成分进行分析,取得很好应用效果。KUILA 等[19]采用氧化性更强的NaOCl对不同成熟度样品进行了可溶有机质的去除,认为氧化剂不会对干酪根及其他黏土矿物造成影响。……

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