本书在系统梳理页岩油赋存状态及可动性评价进展的基础上,以我国松辽盆地北部青山口组和渤海湾盆地济阳拗陷沙河街组页岩为例,综合运用岩石物理实验(含宏观和微观)、分子模拟和数理统计分析等研究手段,探讨了陆相页岩的含油性、储集性、赋存机制、相态及可动性特征,在页岩的原始含油率评价、储层微观结构表征、赋存机制、吸附/游离油定量和页岩油可动性等方面提出了部分创新性的评价技术和成果认识,并通过案例分析给出了页岩油甜点预测的研究思路和方法。
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中国页岩油富集条件、资源潜力评价关键技术及应用,教育部科技进步二等奖,2018年,排名第3(本书依托项目)
目录
前言
第1章 页岩油勘探进展与研究现状 1
1.1 勘探进展 1
1.1.1 国外页岩油地质特征及勘探开发进展 1
1.1.2 国内页岩油勘探进展 3
1.2 页岩油赋存及可动性的研究现状 7
1.2.1 油气赋存状态的定性观察和模拟 7
1.2.2 油气赋存空间表征 9
1.2.3 不同赋存状态页岩油定量检测技术 10
1.2.4 吸附/游离油定量评价模型 13
1.2.5 页岩油可动性评价 14
第2章 页岩有机-无机组成评价 17
2.1 有机地球化学评价 17
2.1.1 页岩有机地球化学特征 17
2.1.2 页岩油有机地球化学特征 22
2.2 无机地球化学评价 28
2.2.1 页岩矿物组成分析 28
2.2.2 页岩元素地球化学 30
2.2.3 页岩同位素地球化学 37
2.3 页岩岩相划分 41
2.3.1 划分方法 41
2.3.2 岩相命名 43
2.4 储集空间评价 45
2.4.1 孔隙类型 45
2.4.2 孔径分布 50
2.4.3 孔隙演化特征 54
第3章 页岩含油率评价 56
3.1 页岩含油率评价方法 56
3.1.1 热蒸发实验法 56
3.1.2 有机溶剂萃取法 58
3.1.3 核磁共振法 59
3.1.4 室内模拟法 60
3.1.5 地球物理测井技术 60
3.2 一种利用单次常规热解评价页岩含油率的方法 62
3.2.1 原理及方法 62
3.2.2 TOK及控制因素分析 64
3.2.3 评价结果及对比 66
3.2.4 优势分析 67
3.3 密闭取心原始页岩含油率评价 68
3.3.1 样品及处理方法 68
3.3.2 实验及细节 69
3.3.3 实验结果 72
3.3.4 方法对比及优选 74
3.4 S1的轻、重烃校正及恢复 77
3.4.1 重烃校正 78
3.4.2 轻烃校正 79
3.4.3 应用实例 83
第4章 页岩油赋存特征评价 86
4.1 页岩油赋存状态与赋存空间 86
4.1.1 评价原理及实验流程 86
4.1.2 残余态页岩油赋存空间 87
4.1.3 原始态页岩油赋存空间 90
4.2 页岩油赋存孔径及演化 92
4.2.1 评价原理及实验流程 92
4.2.2 赋存孔隙与含油性关系 92
4.2.3 页岩油赋存孔径特征及演化 95
4.2.4 不同赋存状态页岩油赋存孔径下限 98
4.2.5 密闭取心页岩原始流体赋存特征 102
4.3 页岩油微观赋存的分子动力学模拟 105
4.3.1 模型构建 105
4.3.2 页岩油赋存的微观机制 106
4.4 页岩油赋存相态特征 109
4.4.1 受限流体与吸附作用 110
4.4.2 受限流体相态评价方法 111
4.4.3 陆相页岩油相态特征 118
第5章 不同赋存状态页岩油定量评价及控因分析 124
5.1 不同赋存状态页岩油定量检测方法 124
5.1.1 分步热解法 124
5.1.2 核磁共振T1-T2谱法 126
5.2 页岩油赋存的影响因素分析 142
5.2.1 孔径 142
5.2.2 岩石组分 143
5.2.3 流体组分 145
5.2.4 有机质成熟度 147
5.2.5 温度和压力 148
5.2.6 泥页岩含油性 148
5.2.7 含水条件 149
5.2.8 页岩油吸附主控因素分析 152
5.3 页岩吸附油定量评价模型 153
5.3.1 概念模型 153
5.3.2 干酪根溶胀机理及溶胀油能力 155
5.3.3 黏土吸附油能力 158
5.3.4 具有吸附油的黏土孔的表面积占黏土孔总表面积的比率f 161
5.3.5 评价结果 162
5.3.6 地质应用 164
第6章 页岩油可动性评价 168
6.1 可动性评价方法 168
6.1.1 核磁-离心法 168
6.1.2 核磁-注气法 172
6.1.3 地球化学参数统计法 181
6.2 页岩油可动性影响因素 182
6.2.1 泥页岩组成 182
6.2.2 孔隙结构 183
6.2.3 页岩油赋存状态 185
6.2.4 含油族组分 186
6.3 不同岩相页岩油可动性特征 186
第7章 地质应用 189
7.1 资源量/储量/可动油资源量评价 189
7.1.1 资源量评价方法 189
7.1.2 储量评价方法 191
7.1.3 可动油资源量评价方法 191
7.1.4 案例分析 192
7.2 有利区预测及甜点层段分析 198
7.2.1 有利区预测案例 198
7.2.2 有利层段预测案例 207
参考文献 219