[发明专利]一种页岩可采油量评价模拟实验仪

说明书

本发明涉及一种页岩可采油量评价模拟实验仪，包括：页岩处理控制装置，压力缸下端的压力杆从高压釜上端的中心插入并对高压釜密封腔内的页岩样品实施破裂；气体输入控制装置，气体钢瓶的气体通过气体增压器增压后注入到高压釜内；液体输入控制装置，包括动力源以及连接气体增压器的第一控制管道和连接压力缸的第二控制管道；产物收集装置。本发明装置能够结合地质勘探开发实际情况，集页岩密闭压裂破碎、油藏自然弹性驱动排油模拟、人工注气排油模拟和人工注水或表面活性剂排油模拟多功能于一体的实验装置，对不同开发工艺条件下的页岩可采油进行科学评价，形成勘探开发的工业性突破，满足我国陆相页岩油勘探开发需求。

技术领域

本发明属于页岩油勘探与开发实验研究技术领域，具体涉及一种页岩可采油量评价模拟实验仪。

背景技术

在页岩油勘探开发研究中，页岩含油量及页岩可动油量是页岩油勘探开发目标层优选和开发工艺优化的重要基础数据。页岩含油量是指页岩中石油的含量，但并不代表能够开采出的油量；页岩可动油量是指在一定的工艺条件下能够动用的石油量，不同的工艺条件下可动油量不同。页岩可采油量评价就是利用科学实验装置、选取科学实验方法获取页岩在不同工艺条件下能够动用的油量，为页岩油勘探开发决策提供科学依据。

页岩含油量的评价实验方法主要有热解法和溶剂萃取法。

热解法的实验装置主要有ROCK EVAL岩石热解仪以及其他同类仪器，其原理是先对岩石样品进行粉碎，然后将粉末状的岩石样品装入热解坩埚中，并在一定温度下进行岩石热解分析，获取岩石中热解烃的量，《GB/T18602-2012岩石热解分析》中规定，在300℃下恒温3分钟获取的热解烃量(S1)则认为是岩石中的含油量。发明专利CN201310231218.3“一种快速检测油页岩含有率的方法”公开的原理和热解法相似，其将粉末油页岩装入铝甄及工业干馏炉中进行程序干溜实验，主要用于测试油页岩能干溜出多少油。

溶剂萃取法主要采用不同的化学试剂抽提萃取岩石中的油，如《SY-T5118-2005岩石中氯仿沥青的测定》中规定采用氯仿对粉末样品进行抽提并定量岩石中的可溶有机质，称为氯仿沥青A。

然而，以上两种方法的岩石样品均为粉末状，与实际地质开发不符，再者，热解S1的量为岩石含油量，氯仿沥青A是可溶有机质的总量，都并不能评价页岩油的可动油量，因此以上两种方法都不能用于页岩可采油量的评价。

发明专利CN201410085469.X“一种应用二氧化碳原位提取页岩油的方法”也属于溶剂萃取法的一种，其公开了一种页岩油的开发工艺，主要利用超临界CO2的溶解能力，并没有涉及实验室评价的实验装置，事实上市场上的超临界CO2萃取仪很多，但这些装置并不针对页岩可采油性评价特定设计，样品要么是颗粒样，要么是整段岩石样，且这些装置不具有岩石压裂功能，因而与页岩油勘探开发实际情况不符，也不能用于页岩可采油量的评价。

页岩可采油性评价就是在实验室条件下，利用一定的实验装置测试页岩可动油量。页岩可采油性评价实验一般包括三种模式下的实验内容：在页岩压裂条件下依靠油藏自然弹性驱动力测试页岩可动油量；在页岩压裂条件下依靠人工注气(如CO2吞吐)排油测试页岩可动油量；在页岩压裂条件下注水排油测试页岩可动油量。发明专利CN201310072148.1公开了“一种页岩可动油定量测定实验装置”，该实验装置包括地层水容器、高压恒压泵、加热炉、高压釜和油收集瓶，该方法主要是采用注入地层水加热增压后再泄压，反复多次，收集泄压过程产出的流体并定量烃类组分，以此确定的页岩层系页岩油可动油量。然而该发明装置没有岩石密闭压裂破碎功能，模拟样品为预制的颗粒状岩芯样品，在岩芯样品破碎成颗粒样品制备过程中，岩石中的气态组分以及轻油组分由于挥发损失，使得可动油测试结果偏低；此外，发明装置只能进行注水排油模拟测试可动油量，不能测试页岩油藏自然弹性驱动可动油量和注气排油可动油量。