非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法

摘要

本发明公开了一种非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，该方法采用保压密闭取心的方法对非常规致密砂岩储层不同赋存状态油的性能进行评价，解决了非常规油气勘探致密砂岩储层游离油和吸附油测定及含油性和可动性评价难的问题。储层岩石不会因降压脱气尤其是长期放置而使游离油散失，游离油测试结果能够模拟地下状况，做到了致密砂岩含油性和可动性及产能的客观评价，本发明为非常规致密砂岩储层不同赋存状态油的有效动用、储量及勘探开发提供了新的实验手段及依据。

权利要求

1.一种非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，包含以下步骤：

1)钻取非常规致密砂岩储层的岩心作岩心柱样品，将岩心柱样品洗油后，测定常规地面孔隙度和渗透率；

2)将步骤1)洗油后的岩心柱样品，用电子天平称重后，得到岩心柱质量m心，然后向其中灌注饱和标准盐水，得到饱和标准盐水岩心柱样品；

3)将步骤2)得到的饱和标准盐水岩心柱样品通过非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的制备方法，得到非常规致密砂岩油定量模拟实验样品；

4)将步骤3)得到的非常规致密砂岩油定量模拟实验样品，按游离油气驱替测试方法测定得到致密砂岩游离油量m游，单位为mg；

5)将步骤4)测试游离油量后的致密砂岩油模拟实验样品粉碎后称重，得到岩石质量m石，再利用非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置，按吸附油萃取测试方法测定得到致密砂岩吸附油量m吸，单位为mg；

6)将步骤4)和5)得到的致密砂岩游离油量和吸附油量，计算获得致密砂岩不同赋存状态油评价参数——游离油含量、吸附油含量、含油量、游离油率、吸附油率；游离油含量和游离油率越大、吸附油含量和吸附油率越小说明非常规致密砂岩油可动性越好，即可采油量越大；游离油含量和游离油率越小、吸附油含量和吸附油率越大说明非常规致密砂岩油可动性越差，即可采油量越小；含油量越大说明非常规致密砂岩储层含油性越好，即含油量越高，含油量越小说明非常规致密砂岩储层含油性越差，即含油量越低；

致密砂岩游离油量、吸附油量的单位为mg；游离油含量、吸附油含量、含油量的单位为mg/g；游离油率、吸附油率以％表示。

2.根据权利要求1所述的非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，步骤4)所述游离油气驱替测试方法为：缓慢打开非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置的气源阀门，用二氧化碳气体将管线中的原油吹干净；打开盛放气体的活塞容器的进出阀门，选择恒流或恒压模式，输入流量或压力值，流量设定为2～10mL/min，压力设定为小于该非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的破裂压力，驱替直至计量器件出口端的重量不再增加，得到致密砂岩游离油量，单位为mg。

3.根据权利要求1所述的非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，步骤5)所述吸附油萃取测试方法为：将粉碎称重后的致密砂岩油模拟实验样品放入非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置的萃取釜中，打开二氧化碳气源、冷凝器件、萃取釜和分离釜的加热开关和温控仪；

当冷凝器件达到制冷温度-5℃时，打开气源阀门使CO2依次进入过滤器、冷凝器件、储气罐、高压泵和/或携带剂泵、净化器和混合器，最后进入萃取釜，调节萃取釜和分离釜的压力分别为20MPa和10MPa，调节萃取釜和分离釜的温度分别为50℃和40℃；当油量不再增加时，记录质量，即为致密砂岩吸附油量。

4.根据权利要求1所述的非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，所述游离油含量＝m游/m心,吸附油含量＝m吸/m石，含油量＝游离油含量+吸附油含量，游离油率＝游离油含量/含油量×100％,吸附油率＝吸附油含量/含油量×100％。

5.根据权利要求1所述的非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，步骤3)非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的制作方法，使用非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置进行含油岩心柱样品的制作，所述实验装置包括夹持器(1)、控温箱(2)、围压泵(30)、回压泵(33)、驱替泵(34)、真空泵(35)、计算机控制器件(31)、活塞容器(21C,21D，22C，22D)以及多个阀门，所述制作方法的特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将不锈钢柱装入夹持器(1)的铅套(13)中，并将夹持器(1)放入控温箱(2)中，连接好夹持器(1)的入口端通道阀门(1A)和废液阀门(3A)、出口端通道阀门(2A)、第一阀门(29A)和围压接口(18)，第一阀门(29A)位于夹持器和回压阀(29)之间，打开控温箱(2)及计算机控制器件(31)的电源，设定控温箱(2)的温度来模拟地层温度，加热升温至控温箱(2)的设定温度并恒温不少于3h；

打开围压阀门(30A)，启动围压泵(30)，设定围压值70MPa，达到设定值后恒定2h；打开抽真空阀门(35A)、入口端通道阀门(1A)，启动真空泵(35)抽真空20min，关闭抽真空阀门(35A)、真空泵(35)，打开装有原油的第一活塞容器(21C)进出口的阀门(11A，12A)，或者第二活塞容器(21D)进出口的阀门(13A，14A)、第一阀门(29A)、第二阀门(33A)，第二阀门位于回压阀(29)和回压泵(33)之间，启动驱替泵(34)、回压泵(33)，设定注入流量和回压值；

在驱替泵(34)、回压泵(33)、围压泵(30)和计算机控制器件(31)的控制下，向夹持器(1)中注入原油，记录某一注入压力即驱替压力Pi下充满入口端管道的原油体积 若实验需得到驱替压力Pi值大于67MPa的 可将设定围压值高于注入压力2MPa以上或设置围压泵(30)为自动跟踪模式；重复上述过程，采用标定法，记录不同压力点Pi对应的充满管道原油体积 按与开始相反的顺序关闭所述实验装置；

步骤二：将岩心柱样品装入夹持器(1)的铅套(13)中，并将夹持器(1)放入控温箱(2)中，连接好夹持器(1)的入口端通道阀门(1A)和废液阀门(3A)、出口端通道阀门(2A)和第一阀门(29A)、围压接口(18)，打开控温箱(2)及计算机控制器件(31)的电源，设定控温箱(2)的温度来模拟地层温度，加热升温至控温箱(2)的设定温度并恒温不少于3h；

步骤三：打开围压阀门(30A)，启动围压泵(30)，设定围压值70MPa，达到设定值后恒定不少于1h；打开抽真空阀门(35A)、入口端通道阀门(1A)，启动真空泵(35)抽真空不少于

20min，关闭抽真空阀门(35A)、真空泵(35)；

步骤四：打开装有原油的第一活塞容器(21C)进出口的阀门(11A，12A)，或者第二活塞容器(21D)进出口的阀门(13A，14A)、第一阀门(29A)、第二阀门(33A)，第二阀门位于回压阀(29)和回压泵(33)之间，启动驱替泵(34)，设定驱替流量、破裂压力、注入原油体积参数；启动回压泵(33)，设定回压值；启动注入原油，记录注入原油量 利用步骤一得到的充满通道原油量 和注入原油量 得到实际的饱和原油量 即 计算机控制器件(31)自动监控 当 等于设定的注入原油体积时，计算机控制器件(31)自动控制停止注入原油，得到非常规致密砂岩油定量模拟实验样品。

6.根据权利要求1-5任一所述的非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，所述非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置主要包括致密砂岩油定量模拟及游离油驱替部和二氧化碳超临界萃取吸附油测试部，两个部分之间设置有一能够使两者连通或隔离的进气阀；

游离油驱替部包括用于模拟油藏的模型模块、向模型模块注入原油和驱替介质的注入模块、对模型模块的流出液进行采集并检测的流出液采集检测模块以及对模型模块的温度、压力进行检测控制的检测控制模块。

7.根据权利要求6所述的非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，所述模型模块包括置于控温箱中的夹持器，所述夹持器包括：底座(11)；

固定于底座(11)上的夹持器体(12)；

置于夹持器体(12)内部的铅套(13)；

安装于铅套(13)两端的密封盖(14)；

分别布置在密封盖(14)内部和外部的内密封圈和外密封圈；

固定于夹持器体(12)两端的端盖(16)；

在夹持器体(12)端部与端盖(16)螺纹连接的两顶杆(17)；

一端顶杆向外伸出的一端设有与夹持器体(12)内部相连通的第一入口端通道(19)和第二入口端通道(110)，另一端的顶杆向外伸出的一端设有与夹持器体(12)内部相连通的第一出口端通道(111)和第二出口端通道(112)；夹持器体(12)上设有围压接口(18)，用于连接围压泵(30)以便控制夹持器内部的工作围压；第一入口端通道(19)通过入口端通道阀门(1A)与注入模块、进气阀(4A)相连；第一出口端通道(111)通过出口端通道阀门(2A)与注入模块、进气阀(4A)相连；第二入口端通道(110)与废液阀门(3A)相连，第二出口端通道(112)通过第一阀门(29A)与流出液采集检测模块相连。

8.根据权利要求6所述的非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，所述二氧化碳超临界萃取吸附油测试部包括二氧化碳供给及处理模块、超临界二氧化碳萃取吸附油模块和油气分离模块，其中：二氧化碳供给及处理模块包括二氧化碳气源(36)和气源阀门(36A)及在其所在下游通道上依次串联连接的用于过滤二氧化碳中杂质的过滤器(37)、用于计量二氧化碳气体量的流量计(38)、过滤器阀门(37A)、用于冷却二氧化碳气体的冷凝系统(39)、用于存储二氧化碳的储气罐(40)、用于压缩二氧化碳的高压泵(41)及携带剂泵(42)、用于净化二氧化碳的净化器(43)以及混合器(44)。

9.根据权利要求6所述的非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，所述超临界二氧化碳萃取吸附油模块包括并联连接的第一萃取釜(45)和第二萃取釜(46)，第一萃取釜(45)和第二萃取釜(46)的两端各连接一阀门，第一萃取釜(45)和第二萃取釜(46)各连接一温控仪、加热器件和压力传感器；

油气分离模块包括第三阀门(19A)所连接的下游通道上依次串联连接的第一分离釜(47)和第二分离釜(48)，二者之间通过阀门(10A)连接；

二氧化碳供给及处理模块通过第四阀门(5A)连接到超临界二氧化碳萃取吸附油模块，超临界二氧化碳萃取吸附油模块通过第三阀门(19A)连接到油气分离模块；

超临界二氧化碳萃取吸附油模块通过第五阀门(8A)连接到二氧化碳供给及处理模块的气源阀门(36A)，油气分离模块下游通过第六阀门(9A)连接第五阀门(8A)和气源阀门(36A)形成回路；所述二氧化碳供给及处理模块和超临界二氧化碳萃取吸附油模块分别通过进气阀(4A)连接到致密砂岩油定量模拟及其游离油驱替部。

10.根据权利要求1所述的非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其特征在于，所述非常规致密砂岩储层是指细砂岩、粉砂岩。

说明书

非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法

技术领域

[0001] 本发明涉及非常规油气地质分析实验方法，具体涉及一种非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，属于非常规油气勘探领域。

背景技术

[0002] 近年来，致密油气、页岩气、重油和油砂等非常规油气资源实现规模开发，推动全球石油工业进入了常规与非常规油气资源并重的新阶段。我国致密油气取得重大进展，发现了鄂尔多斯盆地苏里格致密气区、松辽盆地北部高台子和扶余致密油层等，致密油气已成为目前最为现实的非常规油气资源，正在成为重要的接替资源。

[0003] 致密油气是指夹在或紧邻烃源岩层系的致密储层中、未经过大规模长距离运移而形成的油气聚集；泥页岩油是指赋存于富有机质、纳米孔径为主泥页岩地层中的石油，是成熟有机质泥页岩石油的简称；致密及泥页岩油一般无自然产能，需经过大规模压裂技术才能形成工业产能。致密及泥页岩油总体上资源丰度低、储层品质差、非均质性强。

[0004] 2011年以来，大庆油田开展了致密砂岩油、致密砂砾岩气、煤层气和泥页岩油等非常规油气勘探及现场开发试验，在QP2、YP1井区等取得致密砂岩油勘探的重大突破，SS9H井沙河子组首次实现致密砂砾岩气储层工业产能的突破,展示了致密砂岩油、致密砂砾岩气勘探的巨大潜力和良好前景。非常规致密砂岩油主要以游离油(可动油)和吸附油(不可动油)这两种赋存状态存在，其中游离油(可动油)是指在现有采油工艺下致密储层中可以流动且可从油层中产出的那部分油，吸附油(不可动油)是指在现有采油工艺下致密储层中不流动且不能从油层中产出的那部分油。致密砂岩储层不同赋存状态油可分为Ⅰ类和Ⅱ类，Ⅰ类的含油性主要是油浸，Ⅱ类的含油性包括油浸、油斑、油迹等，每类致密砂岩储层的游离油含量和吸附油含量及含油性不同，搞清致密砂岩储层中游离油和吸附油分布及特征，对致密砂岩油储量、有效动用等勘探开发有重要意义。

[0005] 目前，非常规油气常规勘探取样技术一般不能保证地下岩心的原始状态，尤其是长期放置的岩心，由于脱离地下原始环境及压力下降使游离油散失，因此，获得的实验测试结果无法体现出地下储层游离油含量的真实状况。

[0006] 虽然有文献报道储层可动流体饱和度、游离烃等评价实验方法，如(1)周尚文，薛华庆，郭伟“川中侏罗系致密油储层可动流体实验”(辽宁工程技术大学学报(自然科学版)，2014年第6期)，其中应用核磁共振技术对致密油储层岩样进行可动流体测试，获得致密油储层可动流体饱和度；(2)柯庆铭“核磁共振录井技术在松辽盆地西部斜坡区萨尔图油层组的应用”(录井工程，2013年第4期)，是应用核磁共振录井技术获取储集层孔隙度、渗透率、原始含油饱和度、可动油饱和度等参数；(3)王敏“页岩油评价的关键参数及求取方法研究”(沉积学报，2014年第1期)，利用孔隙度、含油饱和度等岩心分析数据推导出了反映泥质页岩游离烃含量的评价模型，通过游离烃有机碳含量绝对值，以及游离烃中有机碳含量与地层有机碳含量的比值实现了对页岩油地层可动油气富集带的指示等。然而，这些方法都不能解决致密砂岩中游离油和吸附油定量模拟及测试的问题。

发明内容

[0007] 本发明的目的是为了解决致密砂岩中游离油和吸附油定量模拟及测试问题，提供一种非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，包含以下步骤：

[0008] 1)钻取非常规致密砂岩储层的岩心作岩心柱样品，将岩心柱样品洗油后，测定常规地面孔隙度和渗透率；

[0009] 2)将步骤1)洗油后的岩心柱样品，用电子天平称重后，得到岩心柱质量m心，然后向其中灌注饱和标准盐水，得到饱和标准盐水岩心柱样品；

[0010] 3)将步骤2)得到的饱和标准盐水岩心柱样品通过非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的制备方法，得到非常规致密砂岩油定量模拟实验样品；

[0011] 4)将步骤3)得到的非常规致密砂岩油定量模拟实验样品，按游离油气驱替测试方法测定得到致密砂岩游离油量(m游，mg)；

[0012] 5)将步骤4)测试游离油量后的致密砂岩油模拟实验样品粉碎后称重，得到岩石质量m石，再利用非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置，按吸附油萃取测试方法测定得到致密砂岩吸附油量(m吸，mg)；

[0013] 6)将步骤4)和5)得到的致密砂岩游离油量(mg)和吸附油量(mg)，计算获得致密砂岩不同赋存状态油评价参数——游离油含量(mg/g)、吸附油含量(mg/g)、含油量(mg/g)、游离油率(％)、吸附油率(％)；游离油含量(mg/g)和游离油率(％)越大、吸附油含量(mg/g)和吸附油率(％)越小说明非常规致密砂岩油可动性越好，即可采油量越大；游离油含量(mg/g)和游离油率(％)越小、吸附油含量(mg/g)和吸附油率(％)越大说明非常规致密砂岩油可动性越差，即可采油量越小；含油量(mg/g)越大说明非常规致密砂岩储层含油性越好，即含油量越高，含油量越小说明非常规致密砂岩储层含油性越差，即含油量越低。

[0014] 步骤4)所述游离油气驱替测试方法为：

[0015] 缓慢打开非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置的气源阀门，用二氧化碳气体将管线中的原油吹干净；打开盛放气体活塞容器的进出阀门，选择恒流或恒压模式，输入流量或压力值，流量一般设定为2～10mL/min，压力设定为小于该非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的破裂压力，驱替直至计量器件出口端的重量不再增加，得到致密砂岩游离油量(mg)。

[0016] 步骤5)所述吸附油萃取测试方法为：

[0017] 将粉碎称重后的致密砂岩油模拟实验样品放入非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置的萃取釜中，打开二氧化碳气源、冷凝器件、萃取釜和分离釜的加热开关和温控仪；当冷凝器件达到制冷温度-5℃时，打开气源阀门使CO2依次进入过滤器、冷凝器件、储气罐、高压泵和/或携带剂泵、净化器和混合器，最后进入萃取釜，调节萃取釜和分离釜的压力和温度分别为20MPa、10MPa和50℃、40℃；当油量不再增加时，记录质量，即为致密砂岩吸附油量；

[0018] 所述游离油含量(mg/g)＝m游/m心,吸附油含量(mg/g)＝m吸/m石，含油量(mg/g)＝游离油含量(mg/g)+吸附油含量(mg/g)，游离油率(％)＝游离油含量(mg/g)/含油量(mg/g)×100％,吸附油率(％)＝吸附油含量(mg/g)/含油量(mg/g)×100％。

[0019] 步骤3)非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的制作方法，使用非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置进行含油岩心柱样品的制作，所述实验装置包括夹持器(1)、控温箱(2)、围压泵(30)、回压泵(33)、驱替泵(34)、真空泵(35)、计算机控制器件(31)、活塞容器(21C,21D，22C，22D)以及多个阀门，

[0020] 所述制作方法的特征在于，包括以下步骤：

[0021] 步骤一：将不锈钢柱装入夹持器(1)的铅套(13)中，并将夹持器(1)放入控温箱(2)中，连接好夹持器(1)的入口端通道阀门(1A)和废液阀门(3A)、出口端通道阀门(2A)和第一阀门(29A)和围压接口(18)，打开控温箱(2)及计算机控制器件(31)的电源，设定控温箱(2)的温度来模拟地层温度，加热升温至控温箱(2)的设定温度并恒温不少于3h；

[0022] 打开围压阀门(30A)，启动围压泵(30)，设定围压值70MPa，达到设定值后恒定2h；打开抽真空阀门(35A)、入口端通道阀门(1A)，启动真空泵(35)抽真空20min，关闭抽真空阀门(35A)、真空泵(35)，打开装有原油的第一活塞容器(21C)进出口的阀门(11A，12A)或者第二活塞容器21D进出口的阀门(13A，14A)、第一阀门(29A)、第二阀门(33A)，启动驱替泵(34)、回压泵(33)，设定注入流量和回压值；

[0023] 在驱替泵(34)、回压泵(33)、围压泵(30)和计算机控制器件(31)的控制下，向夹持器(1)中注入原油，记录某一注入压力即驱替压力Pi下充满入口端管道的原油体积 若实验需得到驱替压力Pi值大于67MPa的 可将设定围压值高于注入压力2MPa以上或设置围压泵(30)为自动跟踪模式；重复上述过程，采用标定法，记录不同压力点Pi对应的充满管道原油体积 按与开始相反的顺序关闭所述实验装置；

[0024] 步骤二：将岩心柱样品装入夹持器(1)的铅套(13)中，并将夹持器(1)放入控温箱(2)中，连接好夹持器(1)的入口端通道阀门(1A)和废液阀门(3A)、出口端通道阀门(2A)和第一阀门(29A)、围压接口(18)，打开控温箱(2)及计算机控制器件(31)的电源，设定控温箱(2)的温度来模拟地层温度，加热升温至控温箱(2)的设定温度并恒温不少于3h；

[0025] 步骤三：打开围压阀门(30A)，启动围压泵(30)，设定围压值70MPa，达到设定值后恒定不少于1h；打开抽真空阀门(35A)、入口端通道阀门(1A)，启动真空泵(35)抽真空不少于20min，关闭抽真空阀门(35A)、真空泵(35)；

[0026] 步骤四：打开装有原油的第一活塞容器(21C)进出口的阀门(11A，12A)或者第二活塞容器21D进出口的阀门(13A，14A)、第一阀门(29A)、第二阀门(33A)，启动驱替泵(34)，设定驱替流量、破裂压力、注入原油体积参数等；启动回压泵(33)，设定回压值；启动注入原油，记录注入原油量 利用步骤一得到的充满通道原油量 和注入原油量 得到实际的饱和原油量 即 计算机控制器件31自动监控 当 等于设定的
注入原油体积时，计算机控制器件31自动控制停止注入原油，得到非常规致密砂岩油定量模拟实验样品。

[0027] 所述非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置主要包括致密砂岩油定量模拟及游离油驱替部和二氧化碳超临界萃取吸附油测试部，两个部分之间设置有一能够使两者连通或隔离的进气阀；

[0028] 游离油驱替部包括用于模拟油藏的模型模块、向模型模块注入原油和驱替介质的注入模块、对模型模块的流出液进行采集并检测的流出液采集检测模块以及对模型模块的温度、压力进行检测控制的检测控制模块。

[0029] 所述模型模块包括置于控温箱中的夹持器，所述夹持器包括：

[0030] 底座(11)；

[0031] 固定于底座(11)上的夹持器体(12)；

[0032] 置于夹持器体(12)内部的铅套(13)；

[0033] 安装于铅套(13)两端的密封盖(14)；

[0034] 分别布置在密封盖(14)内部和外部的内密封圈和外密封圈；

[0035] 固定于夹持器体(12)两端的端盖(16)；

[0036] 在夹持器体(12)端部与端盖(16)螺纹连接的两顶杆(17)；

[0037] 一端顶杆向外伸出的一端设有与夹持器体(12)内部相连通的第一入口端通道(19)和第二入口端通道(110)，另一端的顶杆向外伸出的一端设有与夹持器体(12)内部相连通的第一出口端通道(111)和第二出口端通道(112)；夹持器体(12)上设有围压接口(18)，用于连接围压泵(30)以便控制夹持器内部的工作围压；第一入口端通道19通过入口端通道阀门(1A)与注入模块、进气阀(4A)相连；第一出口端通道(111)通过出口端通道阀门(2A)与注入模块、进气阀(4A)相连；第二入口端通道(110)与废液阀门(3A)相连，第二出口端通道(112)通过第一阀门(29A)与流出液采集检测模块相连。

[0038] 所述二氧化碳超临界萃取吸附油测试部包括二氧化碳供给及处理模块、超临界二氧化碳萃取吸附油模块和油气分离模块，其中：

[0039] 二氧化碳供给及处理模块包括二氧化碳气源(36)和气源阀门(36A)及在其所在下游通道上依次串联连接的用于过滤二氧化碳中杂质的过滤器(37)、用于计量二氧化碳气体量的流量计(38)、过滤器阀门(37A)、用于冷却二氧化碳气体的冷凝系统(39)、用于存储二氧化碳的储气罐(40)、用于压缩二氧化碳的高压泵(41)及携带剂泵(42)、用于净化二氧化碳的净化器(43)以及混合器(44)。

[0040] 所述超临界二氧化碳萃取吸附油模块包括并联连接的第一萃取釜(45)和第二萃取釜(46)，第一萃取釜(45)和第二萃取釜(46)的两端各连接一阀门、温控仪、加热器件和压力传感器；

[0041] 油气分离模块包括第三阀门(19A)所连接的下游通道上依次串联连接的第一分离釜(47)和第二分离釜(48)，二者之间通过阀门(10A)连接；

[0042] 二氧化碳供给及处理模块通过第四阀门(5A)连接到超临界二氧化碳萃取吸附油模块，超临界二氧化碳萃取吸附油模块通过第三阀门(19A)连接到油气分离模块；

[0043] 超临界二氧化碳萃取吸附油模块通过第五阀门(8A)连接到二氧化碳供给及处理模块的气源阀门(36A)，油气分离模块通过第六阀门(9A)连接第五阀门(8A)和气源阀门(36A)形成回路；所述二氧化碳供给及处理模块和超临界二氧化碳萃取吸附油模块分别通过阀门(4A)连接到致密砂岩油定量模拟及其游离油驱替部。

[0044] 所述非常规致密砂岩储层是指细砂岩、粉砂岩、泥质或含泥或含钙或含介屑粉砂岩的储层。

[0045] 本发明通过模拟地层温度和压力及束缚水条件，然后在此条件下对非常规致密砂岩油不同赋存状态油的性能进行测定和评价，解决了非常规油气勘探致密砂岩储层游离油和吸附油测定及含油性和可动性评价难的问题，游离油测试结果能够反映地下状况，做到了致密砂岩含油性和可动性的客观评价，本发明为非常规致密砂岩油的有效动用、储量及勘探开发提供了新的实验手段及依据。

附图说明

[0046] 图1是本发明方法所使用装置的实施例的结构示意图；

[0047] 图2是夹持器的结构示意图；

[0048] 图3是定量模拟I类油浸致密砂岩游离油与渗透率关系图；

[0049] 图4是定量模拟I类油浸致密砂岩游离油与孔隙度关系图。

[0050] 图中附图标记表示为：

[0051] 1：夹持器，11：底座，12：夹持器体，13：铅套，14：密封盖，15：内密封圈，15’：外密封圈，16：端盖，17：顶杆，18：围压接口，19：第一入口端通道，110：第二入口端通道，1A:入口端通道阀门，111：第一出口端通道，112：第二出口端通道，2A：出口端通道阀门；

[0052] 2：控温箱；

[0053] 29：回压阀，30：围压泵，30A:围压阀门；31：计算机控制器件，32：计量器件，33：回压泵，34：驱替泵(ISCO泵)，35：真空泵，35A：抽真空阀门；36：二氧化碳气源，36A：气源阀门；37：过滤器，37A：过滤器阀门；38：流量计，39：冷凝器件，40：储气罐，41：高压泵，42：携带剂泵，43：净化器，44：混合器，45、46：萃取釜，45A、46A:萃取釜阀门；47、48：分离釜，47A、48A:
分离釜阀门；

[0054] 3A：废液阀门；4A：进气阀；5A、6A、7A、8A、9A、10A、11A、12A、13A、14A、15A、16A、17A、18A、19A、29A、33A：阀门；

[0055] 21C、21D、22C、22D：活塞容器；

[0056] 1B、2B、3B、4B、5B、40B、45B、46B、47B、48B：压力传感器；

[0057] 100：岩心夹持器，101：围压加压泵，102：回压控制器件，103：分离器件，104：二氧化碳制冷器件，105：二氧化碳输送及携带剂混合器件，106：油水注入器件，107：抽真空器件，108：加热器。

具体实施方式

[0058] 本发明提出了非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法，其主要是利用定量模拟实验技术对不同含油性致密砂岩样品进行检测，包括在密闭、真空、地层温度、压力、束缚水条件下用气驱替测试方法测定游离油相关的评价参数，采用超临界萃取测试方法测定吸附油相关的评价参数，达到对非常规储层含油性及可动性评价的目的，满足非常规油气勘探开发对地质实验的需求。本发明的实验方法针对非常规致密砂岩储层不同赋存状态油的性能参数包括游离油含量(mg/g)、吸附油含量(mg/g)、含油量(mg/g)、游离油率(％)、吸附油率(％)等进行测定和计算，再利用这些参数对非常规致密砂岩储层含油性及可动性进行评价。

[0059] 以下从几方面详细说明本发明。

[0060] 一、非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法

[0061] 本发明非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法是按下述步骤完成的：

[0062] 1)钻取非常规致密砂岩储层的岩心作岩心柱样品，将岩心柱样品洗油后，测定常规地面孔隙度和渗透率；

[0063] 2)将步骤1)测定完常规地面孔隙度和渗透率的岩心柱样品，用电子天平称重后，得到岩心柱质量m心，向其中灌注饱和标准盐水(饱和标准盐水的配方为：按质量比NaCl︰CaCl2︰MgCl2·6H2O＝7︰0.6︰0.4得到的饱和氯化钠水溶液)，得到饱和标准盐水岩心柱样品；

[0064] 3)将步骤2)获得的饱和标准盐水岩心柱样品装入夹持器中，再放入非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置内，进行非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的制备方法，得到非常规致密砂岩油定量模拟实验样品；

[0065] 4)将步骤3)得到的非常规致密砂岩油定量模拟实验样品，按游离油气驱替测试方法测定得到致密砂岩游离油量(m游，mg)；

[0066] 5)将步骤4)测试游离油量后的致密砂岩油模拟实验样品粉碎后称重，得到岩石质量m石，再利用非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置，按吸附油萃取测试方法测定得到致密砂岩吸附油量(m吸，mg)；

[0067] 6)将步骤4)和5)得到的致密砂岩游离油量(mg)和吸附油量(mg)，计算获得致密砂岩不同赋存状态油评价参数——游离油含量(mg/g)、吸附油含量(mg/g)、含油量(mg/g)、游离油率(％)、吸附油率(％)；以上评价参数的计算过程为：游离油含量(mg/g)＝m游/m心,吸附油含量(mg/g)＝m吸/m石，含油量(mg/g)＝游离油含量(mg/g)+吸附油含量(mg/g)，游离油率(％)＝游离油含量(mg/g)/含油量(mg/g)×100％,吸附油率(％)＝吸附油含量(mg/g)/含油量(mg/g)×100％；游离油含量(mg/g)和游离油率(％)越大、吸附油含量(mg/g)和吸附油率(％)越小说明非常规致密砂岩油可动性越好，即可采油量越大；游离油含量(mg/g)和游离油率(％)越小、吸附油含量(mg/g)和吸附油率(％)越大说明非常规致密砂岩油可动性越差，即可采油量越小；含油量(mg/g)越大说明非常规致密砂岩储层含油性越好，即含油量越高，含油量越小说明非常规致密砂岩储层含油性越差，即含油量越低。

[0068] 步骤1)的取样原则是取不含油井段的不同分类储层样品，Ⅰ类储层孔隙度8％～12％、渗透率0.1～1mD，Ⅱ类储层孔隙度5％～8％、渗透率0.03～0.1mD，Ⅱ类以下储层孔隙度＜5％、渗透率＜0.03mD；或按送样人要求或根据研究需要取样。

[0069] 本发明方法步骤3)和步骤5)中所使用的装置结构示例参照图1，该装置为非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置，该装置主要包括两个部分，即致密砂岩油定量模拟及游离油驱替部(图1中的游离油驱替部W)和二氧化碳超临界萃取吸附油测试部(吸附油测试部U)，两个部分之间设置有一进气阀4A，通过操作进气阀4A打开或关闭，使游离油驱替部W和吸附油测试部U能够连通或隔离，二者既能够单独使用，也能够组合使用。

[0070] 游离油驱替部W包括用于模拟油藏的模型模块、向模型模块注入原油和驱替介质的注入模块、对模型模块的流出液进行采集并检测的流出液采集检测模块以及对模型模块的温度、压力进行检测控制的检测控制模块，其中：

[0071] 本实施例中的模型模块包括夹持器1，为了保证夹持器1工作温度稳定，夹持器1放置于控温箱2中，如图2所示，夹持器1设置有底座11和固定于底座11上的夹持器体12，夹持器体12内部设置有一铅套13，用于放置岩心柱；两个密封盖14分别安装于铅套13的两端，密封盖14内部和外部分别布置有内密封圈15和外密封圈15’以防止液体从密封盖14处泄漏；两个端盖16分别安装于夹持器体12的两端，顶杆17螺纹连接于端盖16螺纹孔中，一顶杆17向外伸出的一端设有与夹持器体12内部相连通的第一入口端通道19和第二入口端通道
110，另一端的顶杆17向外伸出的一端设有与夹持器体12内部相连通的第一出口端通道111和第二出口端通道112；夹持器体12上设有围压接口18，用于连接围压泵30以便控制夹持器
1的围压。第一入口端通道19通过入口端通道阀门1A与注入模块、进气阀4A相连，提供向向夹持器1中注入油或气的通道；第一出口端通道111通过出口端通道阀门2A与注入模块、进气阀4A相连。第一入口端通道19和第一出口端通道111与进气阀4A相连的目的在于，在游离油定量测试之前打开进气阀4A和入口端通道阀门1A、废液阀3A,将入口端通道阀门1A、废液阀3A、第一入口端通道19和第二入口端通道110内的原油用气体吹出，以免影响后续测试游离油的定量。第二入口端通道110与废液阀门3A相连，第二出口端通道112通过第一阀门29A与流出液采集检测模块相连。

[0072] 控温箱2还设有供检测控制模块提取控制温度和压力信号的测口。本实施例中的检测控制模块包括用于检测控制温度的温度器件和压力检测器件，其中，温度检测器件包括夹持器1相应位置温度信号的温度传感器以及将温度传感器信号转换、显示并输送到计算机控制器件31的检测电路，温度检测器件属于现有技术，在图1和图2中未画出。

[0073] 压力检测器件包括采集夹持器1相应位置压力信号的压力传感器1B、2B、3B、4B和5B以及将压力传感器获取的信号转换、显示并输送到计算机控制器件31的检测电路，检测电路及压力传感器1B、2B、3B、4B和5B都属于现有技术，本实施例在进行致密砂岩油定量模拟实验及驱替测试实验时，由于岩心致密渗透率低、岩心前中后不同部位压力变动大，采用多个不同部位、不同量程的压力传感器1B、2B、3B、4B和5B并联检测，保证了不同测量点压力的测量和精度。

[0074] 本实施例中的注入模块包括用于对相应原油、驱替介质提供驱替压力的驱替泵(ISCO泵)34和分别容纳相应原油和驱替介质的活塞容器21C和21D、22C和22D。如图1所示的本实用新型实施例中的活塞容器21C和21D、22C和22D位于控温箱2中，以保证进入夹持器1中的原油或驱替介质保持在预定的温度；四组活塞容器并联连接，每组活塞容器的两端分别串联一个阀门，用于控制四组活塞容器的工作次序和工作状态，即四组活塞容器可以同时使用、单独使用或任何组合使用；活塞容器一端分别通过阀门11A、13A、15A、17A连接到夹持器1入口端的入口端通道阀门1A、进气阀4A，另一端分别通过阀门12A、14A、16A、18A连接到驱替泵34。

[0075] 真空泵35通过抽真空阀门35A连接到夹持器1入口端的入口端通道阀门1A，用于模拟致密砂岩油样品前将模型模块中空气抽走，有利于注入原油及防止压力波动。

[0076] 围压泵30通过围压阀门30A连接到夹持器1的围压接口18上，用于调节夹持器1内部的工作围压，其作用主要是：一是给铅套13及铅套13内的岩心加足够的压力，使铅套13和岩心之间无缝隙，确保注入原油时进入岩心，避免原油从铅套13和岩心的缝隙中进入流出液采集检测模块，影响原油注入量，使致密油量实验不准确；二是围压泵30具有自动跟踪调整功能(选择围压自动跟踪模式)，在实验过程中始终保持围压高于注入压力2MPa以上(也可以选择恒压模式，设定一个高于最大注入压力2MPa以上的围压)，围压压力波动≤0.1Mpa，确保夹持器及操作安全。

[0077] 本实施例中的流出液采集检测模块包括计量组件32，在游离油测试实验中，从夹持器1的第二出口端通道112流出的液体经过第一阀门29A和回压阀29流入计量组件32中，进行计量。回压泵33通过第二阀门33A与回压阀29连接，回压泵33和回压阀29的作用是模拟地层静液柱压力，相同井深的样品一般回压(地层静液柱压力)相同，在实验时输入回压值即可，实验过程不需要调节，回压泵自动跟踪；换另一块不同井深的样品时，需要输入另一个回压值，设定后实验过程中回压泵自动跟踪，回压压力波动≤0.1Mpa。

[0078] 检测控制模块的计算机控制器件31分别与围压泵30、计量器件32和回压泵33、驱替泵34相连，用于自动控制上述各部件的工作，同时上述各部件也可以单独自行控制。计算机控制器件31设有操作界面，其上布置各种操作按钮，可以操作该装置的启动和结束，还可以设定装置工作模式、围压值、实验温度值以及各种设定参数(例如，破裂压力、流速、饱和体积、饱和压力等)。

[0079] 吸附油测试部U包括二氧化碳供给及处理模块、超临界二氧化碳萃取吸附油模块和油气分离模块，其中：

[0080] 二氧化碳供给及处理模块用于得到纯净的超临界状态二氧化碳，包括二氧化碳气源36和气源阀门36A及所连的用于过滤二氧化碳中杂质的过滤器37、用于计量二氧化碳气体量的流量计38、过滤器阀门37A、用于冷却二氧化碳气体的冷凝器件39、用于存储二氧化碳的储气罐40、用于压缩二氧化碳的高压泵41及携带剂泵42、用于净化二氧化碳的净化器43以及混合器44，储气罐40设有用于测量储气罐40压力的压力传感器40B，混合器44用于将二氧化碳和携带剂即化学试剂混合均匀得到超临界二氧化碳，其通过第四阀门5A连接到超临界二氧化碳萃取吸附油模块，通过进气阀4A连接到致密砂岩油定量模拟及其游离油驱替部。

[0081] 超临界二氧化碳萃取吸附油模块包括并联连接的第一萃取釜45和第二萃取釜46，第一萃取釜45的两端各连接一阀门(萃取釜阀门45A和阀门6A)，同样第二萃取釜46的两端也各连接一阀门(萃取釜阀门46A和阀门7A)，第一萃取釜45、第二萃取釜46各设有温控仪和加热器件，并设有压力传感器45B、46B，用于测量第一萃取釜45、第二萃取釜46中的压力；致密砂岩油定量模拟及其游离油驱替部中夹持器1所生成的岩心柱样品粉碎后放入第一萃取釜45或第二萃取釜46中密封，二氧化碳进入第一萃取釜45或第二萃取釜46后，按照温控仪预先设定的温度加热第一萃取釜45或第二萃取釜46，进行超临界二氧化碳萃取。超临界二氧化碳萃取吸附油模块通过第五阀门8A连接到二氧化碳供给及处理模块的气源阀门36A，可以将二氧化碳返回重新利用；超临界二氧化碳萃取吸附油模块通过第三阀门19A连接到油气分离模块，进行下一步的油气分离操作。

[0082] 油气分离模块包括第三阀门19A所连接的下游通道上依次串联连接的第一分离釜47和第二分离釜48，二者之间通过阀门10A连接，第一分离釜47分别连接有分离釜阀门47A和压力传感器47B，同样第二分离釜48分别连接有分离釜阀门48A和压力传感器48B。通过调节阀门19A、10A和9A可控制第一分离釜47、第二分离釜48的压力，第一分离釜47、第二分离釜48的压力上限为30MPa，通过压力传感器47B、48B测量第一分离釜47、第二分离釜48的压力，将二者压力控制在预定数值，并防止压力超过二者的上限。油气分离模块通过第六阀门
9A连接第五阀门8A和气源阀门36A形成密闭回路。

[0083] 游离油驱替部W和吸附油测试部U中所有的温度传感器、压力传感器都连接到计算机控制器件31，由计算机自动控制。

[0084] 以上各部件按照上述连接关系进行连接形成本发明方法所使用的非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置，本发明方法所使用的实验装置在工作时，通过对各个阀件的组合，配合压力检测控制器件、控温器件等可进行非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的制作。

[0085] 使用上述非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置进行非常规致密砂岩油定量模拟实验，该实验在模拟地下储层温度、压力等环境条件下，通过向岩心柱中注入原油的方式来制作不同含油级别的非常规致密砂岩油样品，该方法向岩心柱注入原油的方式采用恒流饱和方式，其工作原理如下：

[0086] (1)如图1和图2所示，首先将不锈钢柱装入夹持器1的铅套13中，夹持器1的入口端管线、第一入口端通道19、第二入口端通道110、入口端通道阀门1A和废液阀门3A的管道体积为固定量，在不同驱替压力Pi条件下，原油充满入口端管线、第一入口端通道19、第二入口端通道110、入口端通道阀门1A和废液阀门3A的管道的原油体积 是一个随着压力而变化的量，但对应相同压力，每次充满的原油体积 应与前一次相同，采用标定法，记录每个压力点对应的充满管道原油体积

[0087] 其中，驱替泵(ISCO泵)的驱替流量设定范围一般为0.1～1ml/min，可估算入口端管线、第一入口端通道19、第二入口端通道110、入口端通道阀门1A和废液阀门3A的管道体积(约1.5ml)，若驱替流量设定为1ml/min，则注入1.5min即可充满原油；本模拟实验制备致密砂岩油样品时不用判断何时原油充满管道，而是利用在不同驱替压力Pi条件下得到对应的充满管道原油体积 需要说明的是，采用不锈钢柱的作用是在不同驱替压力Pi条件下原油都不进入不锈钢柱，以准确获得相对应的管道不同原油体积 与下一步骤(2)中采用岩心柱样品时不同驱替压力Pi条件下充满通道原油体积 相同，以便计算进入岩心柱的原油量。

[0088] (2)将不锈钢柱换为岩心柱样品，使用恒定的原油注入流速给岩心柱及通道持续加压，当压力增大到某一值时，原油将流入到岩心柱中，此时注入原油量 由充满通道原油的量 和注入岩心柱原油的量 构成，记录对应时间点的驱替压力Pi，用注入的原油总体积 减去充满通道原油的体积 即可得到进入岩心柱原油的体积 即通过计算机控制器件31监控 当其等于设定的定量注入原油体积时，计
算机控制器件31自动控制停止注入原油。

[0089] 因此，本发明步骤3)非常规致密砂岩油定量模拟实验为非常规致密砂岩油定量模拟实验样品的制作方法，使用上述非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置进行含油岩心柱样品的制作时，采用上述恒流饱和原理向岩心柱注入原油形成致密油样品，包括以下步骤：

[0090] 步骤一：将不锈钢柱装入夹持器1的铅套13中，并将夹持器1放入控温箱2中，连接好夹持器1入口端通道阀门1A和废液阀门3A、出口端通道阀门2A和第一阀门29A、围压接口18，打开控温箱2及计算机控制器件31的电源，设定控温箱2的温度即模拟地层温度，加热升温至设定温度并恒温不少于3h；

[0091] 打开围压阀门30A，启动围压泵30，设定围压70MPa，恒定时间不少于1h；

[0092] 打开抽真空阀门35A、入口端通道阀门1A，启动真空泵35抽真空不少于20min，关闭抽真空阀门35A、真空泵35，打开装有原油的第一活塞容器21C进出口阀门11A和12A或者第二活塞容器21D进出口阀门13A和14A、第一阀门29A和第二阀门33A，启动驱替泵34、回压泵33，设定驱替流量(驱替流量一般设定范围0.1～1ml/min)、回压值(通常设定的回压值与岩心柱样品所处地层压力一致)；

[0093] 在驱替泵34、回压泵33、围压泵30和计算机控制器件31的控制下，向夹持器1中注入原油，记录某一注入压力即驱替压力Pi下充满入口端管道的原油体积 重复上述过程，采用标定法，记录不同压力点Pi对应的充满管道原油体积 按与开始相反的顺序关闭实验装置；

[0094] 步骤二：将岩心柱样品装入夹持器1的铅套13中，放入控温箱2中，连接好夹持器1的入口端通道阀门1A和废液阀门3A、出口端通道阀门2A和第一阀门29A、围压接口18，打开控温箱2及计算机控制器件31的电源，设定控温箱2的温度来模拟地层温度，加热升温至设定模拟地层温度并恒温不少于3h；

[0095] 步骤三：打开围压阀门30A，启动围压泵30，设定围压值70MPa，达到设定值后恒定不少于1h；打开抽真空阀门35A、入口端通道阀门1A，启动真空泵35抽真空不少于20min，关闭抽真空阀门35A、真空泵35；

[0096] 步骤四：打开装有原油的第一活塞容器21C进出口阀门11A和12A或者第二活塞容器21D进出口阀门13A和14A、第一阀门29A和第二阀门33A，启动驱替泵34，设定驱替流量、破裂压力(若破裂压力高于67MPa，需要将围压泵30设定为自动跟踪模式，其中，自动跟踪模式即跟踪注入压力(即饱和压力或驱替压力)，以保证围压高于注入压力2MPa以上)、注入原油体积参数等；启动回压泵33，设定回压值(设定的回压值与岩心柱样品所处地层压力一致)；启动注入原油，记录注入原油量 (其中 为注入原油量，注入原油量 (ISCO
泵)的驱替流量×注入原油时间)，利用步骤一得到的充满通道原油量 和注入原油量
得到实际的饱和原油量 即 计算机控制器件31自动监控 当 等
于设定的注入原油体积时，计算机控制器件31自动控制停止注入原油，得到非常规致密砂岩油定量模拟实验样品。

[0097] 非常规致密砂岩油定量模拟实验样品制作完成之后，需要关闭装有原油的第一活塞容器21C进出口阀门11A和12A或者第二活塞容器21D进出口阀门13A和14A，打开装有CO2气体的活塞容器22C或22D进出口的阀门15A和16A或者17A和18A、废液阀门3A，将入口端管线、第一入口端通道19、第二出口端通道110、入口端通道阀门1A和废液阀门3A的通道内的原油吹干净。这一操作的目的是，消除管道中原油对后续定量测试游离油和吸附油的影响，完成制作模拟实验样品时，管道中充满原油，若不清除则被后续操作CO2气驱替作为游离油和吸附油被计量，影响岩心中游离油及吸附油准确测试。

[0098] 步骤4)用来测定致密砂岩游离油量的气驱替测试方法为：

[0099] 缓慢打开非常规致密砂岩油定量模拟及测试实验装置游离油驱替部W的进气阀4A，用二氧化碳气体将管线中的原油吹干净；打开盛放气体活塞容器22C和22D的进出阀门
15A和17A、16A和18A，选择恒流或恒压模式，输入流量或压力值，流量一般设定为2～10mL/min，压力设定为小于该样品的破裂压力，驱替直至计量器件32出口端的重量不再增加，记录实验数据，结束实验，得到致密砂岩游离油量(mg)。

[0100] 步骤5)致密砂岩吸附油的萃取测试方法为：

[0101] 从夹持器1中取出非常规致密砂岩油模拟实验样品(经步骤4)测定后的不含游离油的实验样品)，粉碎称重，放入第一萃取釜45或第二萃取釜46中；打开二氧化碳气源36、冷凝器件39，打开第一萃取釜45、第二萃取釜46和第一分离釜47、第二分离釜48的加热开关(图中未示出)，设定第一萃取釜45、第二萃取釜46和第一分离釜47、第二分离釜48的温控仪(图中未示出)使其温度分别达到50℃和40℃；当冷凝器件39达到制冷温度-5℃时，打开气源阀门36A使CO2进入过滤器37、冷凝器件39和储气罐40，经过高压泵41或携带剂泵42(若需要时)、净化器43、混合器44，进入第一萃取釜45、第二萃取釜46，调节阀门5A、6A、7A、19A、10A和萃取釜阀门45A、46A控制萃取釜和分离釜的压力分别为20MPa和10MPa；当超临界萃取吸附油质量不再增加时，打开分离釜阀门47A、48A获取萃取油，记录质量，即为致密砂岩吸附油量(mg)；关闭冷凝器件39、高压泵41和总电源，缓慢打开萃取釜放空阀45A或46A，使萃取釜压力放入储气罐40，待没有压力后，打开萃取釜，取出粉碎的致密砂岩油模拟实验样品。

[0102] 二、本发明方法的具体实施例

[0103] 以下以大庆探区中浅层致密砂岩油勘探J341、J28、G616、TX15井为例说明本发明方法的实施过程。

[0104] 研究背景：

[0105] 2011年以来，大庆油田全面开展了致密砂岩油、致密砂砾岩气、煤层气和泥页岩油等非常规油气勘探及现场开发试验，深层天然气部署了DS14、DS15、DS16、SS9H井等，中浅层致密油及泥页岩油部署了QP1、QP2、YX55、YX58、J28井等，取得了致密油和致密砂砾岩气储层工业产能的突破，展示了非常规油气勘探的巨大潜力和良好前景。

[0106] 非常规致密砂岩储层的油主要有游离油和吸附油两种赋存状态，致密砂岩储层油勘探一般采用常规取心方法，由于钻井取心脱离地下原始环境及降压脱气，尤其是长期放置岩心的游离油散失，使游离油测试不能反映地下状况，目前缺乏非常规致密砂岩储层游离油和吸附油准确测试实验技术，是急需攻克的难题。采集大庆探区中浅层致密油勘探J341、J28、G616、TX15井的样品，开展了非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法。本发明方法采用模拟地层温度和压力及束缚水条件形成致密油，并使岩心处于模拟地下温度压力及束缚水状态下测试游离油的方法，能够反映地下储层游离油及可动油状况，摸索了一套适用于非常规致密砂岩储层游离油和吸附油测试的实验手段，为非常规致密砂岩油的勘探开发研究提供了基础。

[0107] 一)实验样品的获取及分析：

[0108] 选择大庆探区探井QP1、G616、TX15、J28井等岩心柱样品17件，按照本发明非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法的操作步骤开展模拟实验，采用本发明中步骤1)的方法测定常规地面孔隙度和渗透率；利用步骤2)和3)的方法得到致密砂岩油定量模拟实验样品；利用步骤4)的方法对非常规致密砂岩油定量模拟实验样品中的游离油进行分析，获得致密砂岩游离油量(mg)；再利用步骤5)的方法对非常规致密砂岩油定量模拟实验样品中的吸附油进行分析，获得致密砂岩吸附油量(mg)；最后利用步骤6)的方法对步骤4)和5)得到数据进行计算，获得致密砂岩不同赋存状态油评价参数，结果见表1、表2、表3。

[0109] 二)分析结果及评价：

[0110] 1、致密砂岩储层油定量模拟测试方法的准确性

[0111] 表1岩心柱样品勘探测定的所处地层实际参数

[0112]井号 岩性 井深/m 层位 地层压力/MPa 地层温度/℃ 渗透率/mD 孔隙度/％
G616 粉砂岩 1930.65 q4 19.3 86.9 0.69 9.2
TX15 含泥粉砂岩 2033.56 q4 20.3 91.5 0.18 9.5
J28 粉砂岩 2203.6 qn2+3 22.0 99.2 0.22 7.7
J28 粉砂岩 2229.9 qn2+3 22.3 100.3 0.21 7.4
QP1 粉砂岩 1954.03 qn2+3 19.5 87.9 0.068 8.0
QP1 含泥粉砂岩 1954.88 qn2+3 19.5 88.0 0.046 8.3

[0113] 根据松辽盆地致密油储层分类标准(Ⅰ类储层孔隙度8％～12％、渗透率0.1～1mD，Ⅱ类储层孔隙度5％～8％、渗透率0.03～0.1mD，Ⅱ类以下储层孔隙度＜5％、渗透率＜0.03mD)和表1的岩心柱样品勘探测定所处地层数据参数看，G616、J28、TX15井样品均为Ⅰ类储层、QP1井样品为Ⅱ类储层，其地层压力、温度、物性(孔隙度、渗透率)参数有差别。

[0114] 表2非常规致密砂岩油定量模拟实验样品制作过程的参数和结果

[0115]

[0116]

[0117] 从表2的致密砂岩油定量模拟实验样品的制作过程参数和结果数据看，在模拟地层压力、温度的情况下，模拟制作I类和II类储层岩心柱不同含油级别得到的实验样品的实际注入原油量，与制作实验样品时设定注入原油量的相对误差最大为9.43％，最小为2.91％，表明致密砂岩油定量模拟实验样品的制作方法准确可靠。

[0118] 以上通过实例具体说明了本发明非常规储层致密砂岩油定量模拟实验样品的制作方法的全过程，其模拟实验结果准确可靠，可用于非常规致密砂岩游离油和吸附油测试及可动性评价、非常规油气勘探开发与科研生产。

[0119] 2、致密砂岩游离油和吸附油特征

[0120] 表3致密砂岩油定量模拟及测试实验结果

[0121]

[0122] 从非常规致密砂岩储层油定量模拟测试方法实验的结果(表3)看，不同含油级别致密油实验结果存在明显差别，油浸游离油含量0～5.93mg/g、游离油率0％～53.15％，油斑游离油含量0～0.84mg/g、游离油率0％～16.05％；油浸吸附油含量4.01～12.96mg/g、吸附油率46.85％～100％，油斑吸附油含量4.37～5.32mg/g、吸附油率83.95％～100％；油浸含油量8.45～14.81mg/g，油斑含油量5.21～5.41mg/g，不同含油级别含油性存在明显差别。

[0123] 从表3还可以看出，不同分类储层致密油测试结果存在明显差别，Ⅰ类储层(孔隙度8％～12％、渗透率0.1～1mD)油浸游离油含量4.55～5.93mg/g、其游离油率49.77～
53.15％；Ⅱ类储层(孔隙度5％～8％、渗透率0.03～0.1mD)油浸游离油含量1.85～4.50mg/g、其游离油率12.50～32.95％，Ⅱ类储层油斑游离油含量0.09～0.84mg/g、其游离油率
1.65％-16.05％；Ⅱ类以下储层(孔隙度＜5％、渗透率＜0.03mD)油浸、油斑游离油含量为
0mg/g、其游离油率为0％。

[0124] 从致密砂岩不同赋存状态油与储层物性关系(图3、图4)看，致密储层游离油率与渗透率正相关系数为0.9127、与孔隙度的正相关系数为0.9137，可见，致密储层游离油含量主要受储层孔隙度和渗透率物性控制。

[0125] 综上所述，不同含油级别和不同分类致密储层的含油量(含油性)、游离油含量、吸附油含量不同，致密储层游离油率主要受储层孔隙度和渗透率物性控制，储层物性和含油性越好可动油率越大，可采油量越高。然而，含油量高即含油性好的储层可动油率不一定高，如TX15井1974.66m含泥粉砂岩油浸含油量14.81mg/g是最高的，但游离油含量仅为1.85mg/g、其游离油率为12.50％，有87.50％的为不可动油即开采不出来。可见，致密油可动性研究对致密油勘探开发至关重要。致密油勘探开发的关键是有多少油能开采出来，本发明提供的方法能够解决不同含油级别和不同分类非常规致密储层致密油中的游离油及可动油问题，为致密油可采储量及勘探开发提供新指标及依据。

[0126] 以上通过实例具体说明了本发明一种非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价实验方法的全过程，该方法的评价结果可用于致密油含油性及可动性评价和非常规油气勘探开发科研生产。本发明具有下述特点：

[0127] (1)提出并建立了非常规致密砂岩储层含油性和可动性评价的实验方法，能够利用定量模拟实验技术获得不同含油性实验样品，在密闭、地层温度及压力、束缚水条件下气驱替测试游离油，采用超临界萃取测试吸附油，利用游离油含量(mg/g)、吸附油含量(mg/g)、含油量(mg/g)、游离油率(％)、吸附油率(％)等评价参数，达到对非常规储层含油性及可动性评价的目的，满足非常规油气勘探开发的需求。

[0128] (2)利用该实验方法在大庆探区中浅层致密砂岩油探井J341、J28、TX15、G616井应用，致密砂岩(I类、II类)设定注入原油量(油浸)与实验测试原油量(游离油含量和吸附油含量之和)的相对误差最大为9.43％、最小为2.91％，定量模拟及测试结果的准确性高。提供了非常规致密砂岩储层不同赋存状态油实验分析结果，Ⅰ类储层油浸游离油及可动油含量4.55～5.93mg/g(游离油率49.77％～53.15％)；Ⅱ类储层油浸游离油及可动油含量1.85～4.50mg/g(游离油率12.50％～32.95％)，Ⅱ类储层油斑游离油及可动油含量0.09～0.84mg/g(游离油率1.65％-16.05％；Ⅱ类以下储层油浸、油斑游离油及可动油量都为0；不同含油级别和不同分类致密储层的含油量(含油性)、游离油含量、吸附油含量不同，致密储层游离油含量主要受储层孔隙度和渗透率物性控制，储层物性越好游离油含量越高，含油量高即含油性好的储层可动油率不一定高，为非常规致密油勘探开发生产提供了实验依据。

[0129] (3)非常规致砂岩储层含油性和可动性评价实验方法可为大庆探区非常规致密油勘探开发提供技术支撑，应用前景广阔。

[0130] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的内容。