[发明专利]一种页岩储层微观湿润性测定方法及装置

说明书

本发明提供了一种页岩储层微观湿润性测定方法及装置，方法包括：粉碎页岩岩心获得颗粒直径小于30μm的岩心样品；将10mg所述岩心样品加入玻璃管内，加入盐水溶液10ml混合，老化48小时；老化结束后将盐水从玻璃管内分离，保留盐水和湿样；将10ml的地层原油加入含湿样的玻璃管内，老化48小时；将保留的盐水加入具有油与岩石粉末的玻璃管中，搅拌混合，沉降24小时；提取沉降后的玻璃管中的上层原油和油润湿性物质，利用有机溶剂清洗并烘干，获得油润湿物；将留在玻璃管内的水润湿性岩石烘干，获得水润湿矿物；利用扫描电镜和XRD分析测试，确定油润湿物和水润湿矿物组分，生成测定结果。提供开放式条件、简单易行的确定页岩储层微观润湿性的测定方法。

技术领域

本发明涉及石油勘探技术，具体的讲是一种页岩储层微观湿润性测定方法及装置。

背景技术

目前，石油地质学对页岩的研究仅限于烃源岩和盖层评价。近年来，页岩油气逐渐成为国内外非常规油气领域勘探和研究的热点，已经认识到页岩孔隙结构非常复杂，包括粒间孔、粒内孔、粘土矿物微孔和有机质孔等类型。与常规砂岩储层相比，页岩主要由粘土大小的颗粒组成，比表面积是常规砂岩的几倍，具有非常低的渗透率(纳达西-微达西)。

现有技术中，Amott-Harvey方法和USBM方法依据自吸原理，对于低渗透页岩测试相对较慢、价格贵、工作强度大、可靠性低。测量接触角法只能在一个已经准备好的表面开展简单有机流体的实验，反应的也是岩石整体润湿性而不能区分微观尺度润湿性。显微场发射扫描电镜法(FESEM法)和原子力显微镜法(AFM法)可以观测页岩微米和纳米尺度上润湿性，但局限于实验室温压条件。

核磁技术在近年来也被尝试在页岩中压入油或者水进行孔隙润湿性测定，但是油、水进入页岩中反应以及核磁能否检测页岩中的纳米级的孔径也存在争议。总之，岩石润湿性测定技术多形成于砂岩，应用在颗粒细小，低渗透率，活性组分多的页岩非常困难。页岩孔隙润湿性对于认识页岩油气赋存状态以及制定油气开发方案都具有重要的意义。特别是地层水盐度，组成、原油类型、地层温度以及pH值等均影响润湿性。因此，需要设计一种能在开放式、能尝试多种条件下测定页岩润湿性的实验装置和方法。

发明内容

为了克服现有技术中无法准确测定页岩微观润湿性的不足，本发明实施例提供了一种页岩储层微观湿润性测定方法，包括：

步骤A：采集的页岩岩心，去掉受钻井液浸染的边缘部分，粉碎所述页岩岩心获得颗粒直径小于30μm的岩心样品；

步骤B：将10mg所述岩心样品加入玻璃管内，再加入盐水溶液10ml混合，在地层温度、压力条件下老化48小时；

步骤C：老化结束后，测试玻璃管内盐水PH值，并将盐水从玻璃管内分离，保留盐水和湿样；

步骤D：将10ml的地层原油加入到步骤C中含所述湿样的玻璃管内，搅拌混合，在地层温度、压力条件下老化48小时；

步骤E：将步骤C保留的盐水加入步骤D中老化后的具有油与岩石粉末的玻璃管中，搅拌混合，在地层温度、压力条件下沉降24小时；

步骤F：提取步骤E玻璃管中的上层原油和油润湿性物质，利用有机溶剂清洗并烘干，获得油润湿物；

步骤G：测试步骤E玻璃管中底部盐水的PH值，倒出盐水后将留在玻璃管内的水润湿性岩石烘干，获得水润湿矿物；

步骤H：利用扫描电镜和XRD分析测试，确定所述油润湿物和水润湿矿物组成与成分，生成岩心样品的微观湿润性测定方法。

本发明实施例步骤A中，对页岩岩心的粉碎目数为460目。

本发明实施例步骤B中的盐水为与岩心样品对应地层的温度、压力条件相同的地层水。

本发明实施例步骤D和步骤E中，进行搅拌的搅拌频率为2～4次/天。