近日，我院王民教授团队联合中石油大庆油田勘探开发研究院、中国科学院广州地化所等单位，在高成熟度页岩油孔隙流体组成与组分分异规律研究方面取得重要进展。研究成果以 “Compositional differences of near-critical petroleum from closed pores to wellhead in Gulong shale oil play, Songliao Basin, NE China” 为题发表于国际地学期刊《Marine and Petroleum Geology》。
研究以松辽盆地古龙地区青山口组一段高热成熟度页岩为对象，系统采集了保压岩心、长期暴露岩心、顺序溶剂萃取样品及井口产出近临界油气，综合采用 TD-GC、GC-MS、FT-ICR MS 等多技术手段，全面刻画了不同孔隙空间、不同赋存状态、不同生产阶段页岩油的组分差异。研究首次从微纳米孔隙尺度出发，将页岩油介质划分为开放孔隙、半封闭孔隙与封闭孔隙三类，并揭示了各类孔隙内流体的组成特征差异：开放孔隙以气态及轻质烃占主导，半封闭孔隙中极性化合物明显富集，封闭孔隙则以高DBE值氮氧化合物及树脂沥青质为主。该认识为深入理解页岩油微观赋存状态提供了重要证据。
图1 高熟页岩油生产过程中组分分异示意图
研究结果表明，保压岩心中气态烃占热释烃正构烷烃的30.8%，而井口产出油气中该比例高达74.9%，显示生产阶段轻质烃大量富集，发生显著的组分分异。这一现象与纳米孔隙壁吸附、孔隙限域效应以及压降诱导的相态变化密切相关。从微观尺度揭示了页岩油“原位—孔隙流动—井口产出”全过程的分馏规律，不仅为深化高成熟度页岩油成藏理论提供关键支撑，也为页岩油资源量评价、产能预测、开发方案优化提供了重要依据。
文章第一作者为李明博士，通讯作者为王民教授。合作者包括太阳成tyc7111cc赵晨博士后、赵信斌、陈俊阳，中石油大庆油田勘探开发院张金友和刘召，以及中科院广州地化所李进步。研究得到国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费资助。
论文信息：Li M, Wang M, Zhao C, et al. (2024). Compositional differences of near-critical petroleum from closed pores to wellhead in Gulong shale oil play, Songliao Basin, NE China. Marine and Petroleum Geology. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2024.106968
