為明確加熱排烴對油頁巖儲集物性的影響,選擇民和盆地未成熟油頁巖為研究對象,經(jīng)低溫干餾,利用裂縫三維掃描、高壓壓汞、低溫氮?dú)馕�、X射線衍射等分析手段,對不同加溫階段的油頁巖樣品進(jìn)行儲集物性分析,進(jìn)而揭示油頁巖加熱過程中儲集物性的演化規(guī)律。結(jié)果表明,在低溫加熱階段（185～350℃）,油頁巖少量排烴,油水產(chǎn)率和半焦產(chǎn)率變化較小;中溫加熱階段（350～475℃）,油頁巖大量排烴,油水產(chǎn)率和半焦產(chǎn)率大幅度上升;高溫加熱階段（475～520℃）,油頁巖殘余排烴,油水產(chǎn)率和半焦產(chǎn)率基本不發(fā)生變化。在油頁巖的加熱過程中,隨加熱溫度上升,裂縫數(shù)量逐漸增多,微小裂縫逐漸加寬并延伸,進(jìn)而相互溝通連接形成大裂縫,且裂縫主要發(fā)育在層理面,垂直層理面方向并未產(chǎn)生明顯裂縫;油頁巖比表面積逐漸增大,孔隙由微孔向大孔轉(zhuǎn)變,并且隨著油頁巖大量排烴,部分大孔互相連接溝通形成微裂縫;油頁巖半焦的吸附量隨著相對壓力和溫度的升高而升高,黏土含量減小,伊蒙混層中的蒙脫石構(gòu)造坍塌,逐漸向伊利石轉(zhuǎn)化,礦物顆粒減小,導(dǎo)致泥巖中產(chǎn)生微裂縫,從而使泥巖的孔隙度和滲透率增加。 

【文章來源】：新疆石油地質(zhì). 2020,41(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

民和盆地油頁巖低溫干餾過程中油水產(chǎn)率與半焦產(chǎn)率隨溫度的變化

由低溫氮?dú)馕胶透邏簤汗瘜?shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)可知（表2），隨加熱溫度升高，2種實(shí)驗(yàn)下的樣品平均孔徑均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，在加熱溫度為475℃時(shí)達(dá)到最大。伴隨著加熱溫度升高和大量排烴，油頁巖孔隙孔徑不斷增大，在高溫加熱階段時(shí)，部分大孔開始互相溝通，連接形成微裂縫，超出低溫氮?dú)馕脚c高壓壓汞實(shí)驗(yàn)測試范圍，故此時(shí)測得的孔徑開始減小。此外，隨著加熱溫度的不斷升高，樣品的比表面積逐漸增大。根據(jù)前人對孔隙的分類，孔徑大于50 nm為大孔，2～50 nm為介孔，小于2 nm為微孔[13]。低溫氮?dú)馕侥芊謩e對泥頁巖的微孔和介孔進(jìn)行表征，而壓汞法受泥頁巖孔徑分布不均一影響相對較小，能彌補(bǔ)低溫氮?dú)馕皆诖罂妆碚鞣矫娴牟蛔恪?種方法相結(jié)合，可以得到泥頁巖從微孔到大孔的孔徑分布情況[14]。此外，油頁巖在加熱過程中，微孔體積占總孔體積的百分比隨著加熱溫度的升高總體上呈現(xiàn)減小的趨勢，介孔體積占總孔體積的百分比隨著加熱溫度的升高總體上呈現(xiàn)增大的趨勢（表2）。

根據(jù)前人對孔隙的分類，孔徑大于50 nm為大孔，2～50 nm為介孔，小于2 nm為微孔[13]。低溫氮?dú)馕侥芊謩e對泥頁巖的微孔和介孔進(jìn)行表征，而壓汞法受泥頁巖孔徑分布不均一影響相對較小，能彌補(bǔ)低溫氮?dú)馕皆诖罂妆碚鞣矫娴牟蛔恪?種方法相結(jié)合，可以得到泥頁巖從微孔到大孔的孔徑分布情況[14]。此外，油頁巖在加熱過程中，微孔體積占總孔體積的百分比隨著加熱溫度的升高總體上呈現(xiàn)減小的趨勢，介孔體積占總孔體積的百分比隨著加熱溫度的升高總體上呈現(xiàn)增大的趨勢（表2）。通過高壓壓汞實(shí)驗(yàn)得到的孔徑分布圖（圖4）可以看出：在低溫加熱階段，油頁巖的孔徑峰值主要集中在小于20 nm范圍內(nèi)，且曲線在孔徑大于20 nm后多呈下降趨勢，說明在此階段油頁巖孔隙主要以孔徑在20 nm左右的介孔為主，出現(xiàn)20 nm以上的孔隙概率較小。中溫加熱階段，油頁巖的孔徑分布曲線呈多峰，且隨著加熱溫度的上升，峰值由20 nm逐漸向500 nm移動(dòng)，說明隨著加熱和排烴過程的持續(xù)，油頁巖的部分孔隙開始由介孔向大孔轉(zhuǎn)變。高溫加熱階段，油頁巖的孔徑分布曲線呈單峰，且峰值多在500 nm左右，說明此階段油頁巖的孔隙以大孔為主。綜上所述，在油頁巖的加熱過程中，隨著加熱溫度的上升，孔隙類型由以微孔為主向以大孔為主轉(zhuǎn)變。

【參考文獻(xiàn)】：
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