[发明专利]一种黑色页岩可溶盐的浸取方法

说明书

本发明公开了一种黑色页岩可溶盐的浸取方法，它包括以下步骤：①将黑色页岩制备成任意形状的厘米级块状样品；②利用真空干燥箱烘干样品，并称重；③在容器内加入蒸馏水与有机还原剂丙酮肟，使水溶液处于强还原环境(Eh值低于‑200mV)；④将页岩块状样品完全浸没于步骤③中水溶液，并利用氧化还原电位计、电导率仪分别实时监测水溶液Eh值、电导率；⑤浸取实验过程中控制丙酮肟的加入量，使水溶液保持强还原环境(Eh值低于‑200mV)；⑥当水溶液电导率数值不再增加时，得到含黑色页岩可溶盐的浸取液。采用本发明可以有效避免可溶盐浸取过程矿物氧化、溶蚀，并防止制样过程可溶盐丢失，从而得到准确的黑色页岩可溶盐离子组成数据。

技术领域

本发明涉及石油与天然气开采技术领域岩心分析方法，具体涉及浸取黑色页岩可溶盐的实验方法。

背景技术

地层水与油气藏岩石长期接触，在油气藏高温高压条件下，岩石中多种矿物(如长石、方解石、白云石、黏土矿物等)发生溶蚀、相变，导致地层水含多种金属盐类，如钾盐、钠盐、钙盐、镁盐等，故地层水又称之为盐水。地层水矿化度(即含盐量)代表水中阴、阳离子含量之总和，单位为mg/L或ppm。油气藏岩石中地层水矿化度差别很大，从几千、几万到几十万毫克/升，但主要阴阳离子种类仅数种，如阴离子为Cl-、SO42-、CO32-或HCO3-，阳离子为Na+、K+、Ca2+、Mg2+。

事先了解地层水中各阴阳离子类型、含量是室内模拟油气藏环境开展岩心驱替实验评价的基础，也是认识、预防油气藏开发时工作液(如钻井液、压裂液等)与地层水离子类型不配伍诱发损害的前提。

利用溶剂浸取岩石中可溶盐是获取地层水离子类型、含量的重要方法。特别地，页岩气藏原始地层水含量极低，地层取芯或开采过程均无法获得地层水，因此浸取岩石中可溶盐是确定页岩气藏地层水离子类型、含量的唯一方法。

中国行业标准SY/T5336-2006《岩心分析方法》、中国发明专利公开号CN103411817 A公开了利用甲醇清洗岩石可溶盐的实验方法，该方法将甲醇注入岩石孔隙，利用甲醇易溶解无机盐的特性，可以有效清除岩石孔隙内可溶盐。但甲醇属于有机溶剂，与水溶液的物理化学性质存在极大差异，因此甲醇浸取的可溶盐难以用于离子色谱、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测，从而增加了可溶盐离子类型、含量检测难度，降低了离子检测精度。此外，甲醇易挥发，对人体毒性大，从而限制了以甲醇为溶剂浸取岩石可溶盐的使用范围。

中国行业标准SY/T5336-2006《岩心分析方法》、中国发明专利(公开号CN106353411 A)、中国发明专利(公开号CN 102169115 A)均公开了浸取岩石中盐分的实验方法，该方法将岩石研磨至粒径小于1mm，且以蒸馏水为可溶盐的浸取溶剂。该方法对于浸取砂岩、碳酸盐岩中的可溶盐具有较好效果，但取自页岩气藏的黑色页岩样品的矿物组成、可溶盐以及岩石致密程度均十分独特，采用该方法浸取黑色页岩可溶盐时存在以下不足：