致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的測定方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的測定方法，包括：步驟1），選取巖心樣品；步驟2），設(shè)定場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡的觀察參數(shù)，觀測巖心樣品中的可動(dòng)油膜；步驟3），通過能譜儀對觀察到的可動(dòng)油膜進(jìn)行元素含量測定，如果碳含量為50%～90%，則確定觀察到的可動(dòng)油膜為可動(dòng)油；步驟4），擴(kuò)大可動(dòng)油膜的周邊范圍，重復(fù)步驟3），當(dāng)碳含量逐漸降低至30%以下時(shí)，表明可動(dòng)油膜的賦存已經(jīng)很小，此時(shí)即可界定觀察到的可動(dòng)油的分布范圍。本發(fā)明可以克服可動(dòng)油易揮發(fā)、不易識(shí)別的難題解決了常規(guī)方法的分辨率無法滿足微納米孔喉系統(tǒng)中原油觀察需求的問題，準(zhǔn)確的觀測了微納米孔喉中可動(dòng)油賦存狀態(tài)與分布范圍。
【專利說明】致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的測定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種測試實(shí)驗(yàn)方法，具體的講是一種致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的測定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]致密油是目前研究的熱點(diǎn)，也是油氣資源增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要組成部分。目前國內(nèi)外學(xué)者在致密油微納米孔喉系統(tǒng)表征方面開展了大量的有效的探索性研究，提出許多前瞻性的研究成果，目前普遍認(rèn)為微納米孔喉是致密油儲(chǔ)層的主要賦存空間。有效表征致密油在微納米孔喉中的賦存形態(tài)、賦存空間對于明確致密油資源聚集賦存形式與評價(jià)具有重要意義。
[0003]國內(nèi)外石油地質(zhì)領(lǐng)域致密油賦存方面的研究方法主要是針對宏觀油水關(guān)系、光學(xué)電鏡下的熒光特征與浙青等方面，對于微納米孔喉中可動(dòng)油賦存形式、形態(tài)及其主要賦存空間等方面的研究方法未見研究，并且常規(guī)方法的分辨率也無法滿足微納米孔喉系統(tǒng)中原油觀察的需求。盡管開發(fā)領(lǐng)域?qū)κＳ嘤偷馁x存做過大量探索，但主要是利用測井、地震、電磁、數(shù)值模擬等方法針對儲(chǔ)層中致密油的宏觀分布做出觀察與預(yù)測，并沒有在微觀賦存方面做出研究與探索。
[0004]觀測致密儲(chǔ)層微觀孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)具有很大的難度，主要是因?yàn)椋啾瘸Ｒ?guī)油而言，致密油在微納米級孔喉中的聚集從微米級孔隙向納米級孔隙，從納米級孔隙向納米級孔喉，油的分布趨向于更加隱蔽、分散、復(fù)雜化。其次，致密儲(chǔ)層巖心在取樣研究過程中，鉆井取心樣品往往因?yàn)閿R置時(shí)間久而導(dǎo)致可動(dòng)油揮發(fā)，賦存狀態(tài)發(fā)生破壞。同時(shí)，孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油在觀察過程中也是極易揮發(fā)、不易識(shí)別，造成觀察難度很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的測定方法，可以解決現(xiàn)有的觀測致密儲(chǔ)層微觀孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)具有很大的難度的問題。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的測定方法，包括:步驟1)，選取巖心樣品；步驟2)，設(shè)定場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡的觀察參數(shù)，觀測巖心樣品中的可動(dòng)油膜；步驟3)，通過能譜儀對觀察到的可動(dòng)油膜進(jìn)行元素含量測定，如果碳含量為50%?90%，則確定觀察到的可動(dòng)油膜為可動(dòng)油；步驟4)，擴(kuò)大可動(dòng)油膜的周邊范圍，重復(fù)步驟3)，當(dāng)碳含量逐漸降低至30%以下時(shí)，表明可動(dòng)油膜的賦存已經(jīng)很小，此時(shí)即可界定觀察到的可動(dòng)油的分布范圍。
[0007]進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述設(shè)定的場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡的觀察參數(shù)為:樣品室壓強(qiáng)為10Pa、工作距離為5mm、工作電壓為15KV、電子束斑大小為4.5nm，放大倍數(shù)為30000 ?100000。
[0008]進(jìn)一步地，在一實(shí)施例中，所述選取巖心樣品時(shí)，要選取致密油藏產(chǎn)油層段的含油性好的樣品或者選取密閉取樣巖心樣品。
[0009]進(jìn)一步地,在一實(shí)施例中,所述巖心樣品的尺寸為lcm*lcm。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例的致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的測定方法，可以克服可動(dòng)油易揮發(fā)、不易識(shí)別的難題，通過即時(shí)制樣即時(shí)觀察的方法有效觀察可動(dòng)油微觀狀態(tài)，采用高倍觀察與能譜定量測定的方法，解決了常規(guī)方法的分辨率無法滿足微納米孔喉系統(tǒng)中原油觀察需求的問題，準(zhǔn)確的觀測了微納米孔喉中可動(dòng)油賦存狀態(tài)與分布范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的測定方法的流程圖；
[0013]圖2為本發(fā)明一具體實(shí)施例中的D61井2059.3m的可動(dòng)油膜賦存形態(tài)；
[0014]圖3為本發(fā)明一具體實(shí)施例中的R59井2121m的可動(dòng)油膜賦存形態(tài)；
[0015]圖4為本發(fā)明一具體實(shí)施例中的Q238井1605.2m的I號(hào)點(diǎn)的可動(dòng)油膜賦存形態(tài)；
[0016]圖5為本發(fā)明一具體實(shí)施例中的Q238井1605.2m的2號(hào)點(diǎn)的可動(dòng)油膜賦存形態(tài)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018]場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡于1991年最早在國外被用于與石油相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)研究，主要用于現(xiàn)場注水開發(fā)、基質(zhì)酸化、水泥水合作用和固化、蒙脫石水合作用、不同儲(chǔ)層中巖石樣品的潤濕性，之后引入國內(nèi)，主要用于儲(chǔ)層的組成結(jié)構(gòu)、粘土礦物分析、潤濕性、浙青觀測、微生物觀察等領(lǐng)域，并沒有結(jié)合能譜儀在致密油微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)做出探索性應(yīng)用。
[0019]本發(fā)明是通過大量實(shí)驗(yàn)探索分析，建立了表征致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡觀察與能譜定量掃描烴類碳含量相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)方法。該方法原理是:針對普通掃描電鏡、光學(xué)電鏡、激光共聚焦等常規(guī)方法不能觀察流體或者分辨率不足等缺陷，創(chuàng)造性使用低真空模式場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡觀察微納米級孔喉中的可動(dòng)油的賦存；針對可動(dòng)油極易揮發(fā)，在電鏡下不易與周邊礦物進(jìn)行區(qū)分的難題，創(chuàng)造性提出在用場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡觀察出原油的基本形態(tài)之后使用能譜儀對可動(dòng)油分布區(qū)域進(jìn)行碳含量檢測，有效定量測定可動(dòng)油的碳含量，如果碳含量高于50%，結(jié)合鈣等其它觀察區(qū)域的礦物成分可以確定可動(dòng)油的存在證據(jù)，并明確其分布范圍。
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的測定方法的流程圖。如圖1所示，本實(shí)施例的測定方法包括:步驟S101，選取巖心樣品；步驟S102，設(shè)定場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡的觀察參數(shù)，觀測巖心樣品中的可動(dòng)油膜；步驟S103，通過能譜儀對觀察到的可動(dòng)油膜進(jìn)行元素含量測定，如果碳含量為50%?90%，則確定觀察到的可動(dòng)油膜為可動(dòng)油；步驟S104，擴(kuò)大可動(dòng)油膜的周邊范圍，重復(fù)步驟S103，當(dāng)碳含量逐漸降低至30%以下時(shí)，表明可動(dòng)油膜的賦存已經(jīng)很小，此時(shí)即可界定觀察到的可動(dòng)油的分布范圍。
[0021]在本實(shí)施例的步驟SlOl中，所述選取巖心樣品時(shí)，要選取致密油藏產(chǎn)油層段的含油性好(巖心油氣顯示為油浸)的樣品或者選取密閉取樣巖心樣品，以保證該樣品中的可動(dòng)油沒有揮發(fā)。巖心樣品的尺寸為
[0022]在本實(shí)施例的步驟S102中，所述設(shè)定的場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡的觀察參數(shù)為:樣品室壓強(qiáng)為10Pa、工作距離為5mm、工作電壓為15KV、電子束斑大小為4.5nm。根據(jù)大量不同參數(shù)系列取值對比試驗(yàn)測試，證明了以上參數(shù)為最佳致密油微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油的觀察系數(shù)。調(diào)整所述場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡的放大倍數(shù)為30000?100000，可觀測到儲(chǔ)層中發(fā)育的微納米級別孔喉。可動(dòng)油以可動(dòng)油膜形態(tài)呈浸染粘連狀形態(tài)賦存于粒間孔或者裂縫中。同時(shí)，盡管在低真空狀態(tài)，油依然易揮發(fā)，隨著觀察時(shí)間的推移，觀察視域內(nèi)的可動(dòng)油膜逐漸變形、移動(dòng)、縮小甚至消失。
[0023]在本實(shí)施例的步驟S103中，通過能譜儀對觀察到的可動(dòng)油膜進(jìn)行元素含量測定，根據(jù)大量經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，可動(dòng)油膜的含碳量是很高的，范圍集中在50%?90%，碳峰值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鈣等其它元素，即可確定觀察到的可動(dòng)油膜即為可動(dòng)油，而非碳酸鹽礦物。
[0024]在本實(shí)施例的步驟S104中，對可動(dòng)油膜周邊逐漸擴(kuò)大范圍重復(fù)步驟S103進(jìn)行元素含量測定，當(dāng)碳含量逐漸降低至30%以下時(shí)，表明可動(dòng)油膜的賦存已經(jīng)很小，此時(shí)即可界定觀察到的可動(dòng)油分布范圍。
具體實(shí)施例:
[0025]本實(shí)施例進(jìn)行了一組松遼盆地南部泉四段產(chǎn)油層D61井2059.3m、R59井2121m、Q238井1605.2m的3個(gè)樣品的4個(gè)測點(diǎn)可動(dòng)油賦存的測定實(shí)驗(yàn)。其中，Q238井1605.2m進(jìn)行兩個(gè)測點(diǎn)的測定。
[0026]其中，圖2為本發(fā)明一具體實(shí)施例中的D61井2059.3m的可動(dòng)油膜賦存形態(tài)，圖2(a)為D61井2059.3m樣品的巖心照片，圖2(b)為D61井2059.3m樣品的環(huán)掃電鏡下微觀孔隙中可動(dòng)油膜賦存照片，圖2 (c)為D61井2059.3m樣品的可動(dòng)油膜譜圖；圖3為本發(fā)明一具體實(shí)施例中的R59井2121m的可動(dòng)油膜賦存形態(tài)，圖3 (a)為R59井2121m樣品的環(huán)掃電鏡下微觀孔隙中可動(dòng)油膜賦存照片，圖3(b)為R59井2121m樣品的可動(dòng)油膜譜圖；圖4為本發(fā)明一具體實(shí)施例中的Q238井1605.2m的I號(hào)點(diǎn)的可動(dòng)油膜賦存形態(tài)，圖4(a)為Q238井1605.2m的I號(hào)點(diǎn)樣品的環(huán)掃電鏡下微觀孔隙中可動(dòng)油膜賦存照片，圖4(b)為Q238井1605.2m的I號(hào)點(diǎn)樣品的可動(dòng)油膜譜圖；圖5為本發(fā)明一具體實(shí)施例中的Q238井1605.2m的2號(hào)點(diǎn)的可動(dòng)油膜賦存形態(tài)，圖5(a)為Q238井1605.2m的2號(hào)點(diǎn)樣品的環(huán)掃電鏡下微觀孔隙中可動(dòng)油膜賦存照片，圖5(b)為Q238井1605.2m的2號(hào)點(diǎn)樣品的可動(dòng)油膜譜圖。
[0027]從圖2-圖5中可以看出，D61、2059.3m巖心呈現(xiàn)普遍含油，具明顯油浸特征，含油量大。可動(dòng)油膜賦存于被敲開的新鮮粒間孔空間之中，呈不規(guī)則的粘連長條狀，平面尺寸為20umX lOOum。R59井2121m、Q238井1605.2m可動(dòng)油膜主要呈浸染粘連狀形態(tài)賦存與粒間孔或者裂縫中，隨著觀察時(shí)間的推移，觀察視域內(nèi)的可動(dòng)油膜逐漸變形、移動(dòng)、縮小甚至消失，油膜賦存空間相對較小，平面尺寸主要為0.5?5umX0.5?5um。上述三個(gè)樣品的可動(dòng)油膜的含碳量集中在50%?90%。
[0028]本發(fā)明實(shí)施例的致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的測定方法，可以克服可動(dòng)油易揮發(fā)、不易識(shí)別的難題，通過即時(shí)制樣即時(shí)觀察的方法有效觀察可動(dòng)油微觀狀態(tài)，采用高倍觀察與能譜定量測定的方法，解決了常規(guī)方法的分辨率無法滿足微納米孔喉系統(tǒng)中原油觀察需求的問題，準(zhǔn)確的觀測了微納米孔喉中可動(dòng)油賦存狀態(tài)與分布范圍。
[0029]本發(fā)明中應(yīng)用了具體實(shí)施例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的測定方法，其特征在于，所述測定方法包括: 步驟I)，選取巖心樣品； 步驟2)，設(shè)定場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡的觀察參數(shù)，觀測巖心樣品中的可動(dòng)油膜； 步驟3)，通過能譜儀對觀察到的可動(dòng)油膜進(jìn)行元素含量測定，如果碳含量為50%?90%，則確定觀察到的可動(dòng)油膜為可動(dòng)油； 步驟4)，擴(kuò)大可動(dòng)油膜的周邊范圍，重復(fù)步驟3)，當(dāng)碳含量逐漸降低至30%以下時(shí)，表明可動(dòng)油膜的賦存已經(jīng)很小，此時(shí)即可界定觀察到的可動(dòng)油的分布范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的測定方法，其特征在于，所述設(shè)定的場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡的觀察參數(shù)為: 樣品室壓強(qiáng)為10Pa、工作距離為5mm、工作電壓為15KV、電子束斑大小為4.5nm，放大倍數(shù)為 30000 ?100000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的測定方法，其特征在于，所述選取巖心樣品時(shí)，要選取致密油藏產(chǎn)油層段的含油性好的樣品或者選取密閉取樣巖心樣品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的致密油儲(chǔ)層微納米孔喉系統(tǒng)中可動(dòng)油賦存狀態(tài)的測定方法，其特征在于，所述巖心樣品的尺寸為lcm*lcm。
【文檔編號(hào)】G01N33/28GK103743891SQ201310751312
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】鄒才能, 公言杰, 柳少波, 朱如凱, 劉可禹, 姜林, 袁選俊, 陶士振 申請人:中國石油天然氣股份有限公司