典型低熟页岩原位加热产油气特征模拟

作     者：卢梦蝶 李贤庆 米敬奎 翟佳 罗东旭 Lu Mengdie;Li Xianqing;Mi Jingkui;Zhai Jia;Luo Dongxu

作者机构：中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 中国石油勘探开发研究院石油地质实验研究中心北京100083 

出 版 物：《石油学报》 (Acta Petrolei Sinica)

年 卷 期：2023年第44卷第5期

页      面：765-777页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目“鄂尔多斯盆地延长组中低成熟度页岩原位转化生油动力学机制及最佳温压条件研究”(No.42172170) 中央高校基本科研业务费专项资金项目“页岩油气成藏条件与储层特征”(2020YJSMT02,2021YJSMT09)资助 

主　　题：低熟页岩 长7段页岩 青1段页岩 原位加热 产油温度区间 页岩油气产率 

摘      要：国内外页岩油开发实践表明,自然成熟的页岩油高产区对应的页岩成熟度主要处于中—高成熟阶段。而中国广泛发育的中生界—新生界页岩的成熟度相对较低,不适宜页岩油的直接开发,只能通过原位加热方式进行开发。以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)和松辽盆地白垩系青山口组1段(青1段)典型低熟页岩样品为研究对象,进行了升温速率为20℃/d的原位加热至450℃的模拟实验。实验结果表明:长7段和青1段低熟页岩通过原位加热产页岩油气特征有比较大的差别。长7段页岩通过原位加热页岩油的最大产率(以单位页岩为标准)为43.94 kg/t,青1段页岩原位加热页岩油的最大产率只有10.50 kg/t;相应的页岩气产率分别为15.68 m^(3)/t和3.73 m^(3)/t。两种页岩样品产页岩油的主要温度区间均为380~410℃,410℃以前的页岩油产率占最大产率的91.88%和75.71%。两种页岩样品原位加热产出的页岩油主要为轻质油,产油温度区间原油主峰碳数为C9—C10。对于页岩油的分子组成,青1段页岩原位加热所产页岩油中含有更多的甲基芳香烃和轻质二甲基环烷烃。而对页岩油气开发方案和开发工艺影响比较大的不同成分酸性气体产率明显不同。长7段页岩模拟产生的H2及H2S明显比青1段页岩高,而青1段页岩模拟产生的CO_(2)产率则是长7段页岩的1.84倍。虽然长7段页岩有机质类型相对较差,但有机质含量更高,单位质量页岩原位加热产页岩油量和天然气量都是青1段页岩的4~5倍。因此,长7段页岩比青1段页岩原位加热开发页岩油气的效率更高。