页岩油赋存状态及可动油含量是制约页岩油甜点评价和高效开发的关键科学问题。页岩油主要以吸附态和游离态赋存,其中游离油具有更高的可动性,是当前技术条件下实现有效动用的主体,因此,准确识别不同赋存状态并定量评价游离油含量,对认识页岩油富集规律和评价开发潜力具有重要意义。然而,现有OSI、溶剂萃取及核磁共振等方法大多基于常规取芯样品和常温常压条件开展,一方面难以避免取心、保存及制样过程中原始流体散失,另一方面无法真实反映地层温压条件下页岩油赋存状态及流动性的变化。此外,温度升高会同时改变流体弛豫时间、核磁信号强度及油水分布区间,使实验室条件下建立的核磁识别边界和定量模型难以直接用于原位条件评价。目前针对复杂微纳米孔隙页岩的温压核磁响应及吸附油—游离油定量演化仍缺乏系统实验认识。
针对上述问题,研究以东营凹陷密闭冷冻取芯页岩为对象,依托高温高压核磁和变温核磁实验平台,系统开展不同温度、压力条件下页岩含氢组分弛豫响应、信号标定及赋存状态演化研究,并建立了温度控制下谱图动态划分与质量补偿标定方法,实现了原位条件下吸附油—游离油的定量评价。

图1 温度对核磁弛豫、信号强度影响及赋存状态响应特征
结果表明,温度是控制页岩油赋存状态变化的关键因素,其影响明显强于压力;随温度升高,部分吸附态或弱束缚态页岩油逐渐向游离态转化,油、水T1、T2分布区间均发生迁移,其中游离油响应更加敏感。同时,不同流体单位质量核磁响应随温度升高持续降低,说明室温标定关系不能直接用于高温条件。经动态分区和标定校正后,温度由25 ℃升至100 ℃时,页岩吸附油平均含量由4.80 mg/g降至2.36 mg/g,吸附比例由35%降至18%,表明直接采用室温评价标准将系统性高估吸附油、低估游离油。研究建立了室内核磁实验向地层原位条件校正的方法框架,可为核磁测井流体识别、可动油评价及页岩油甜点精细解释提供技术支撑。
相关成果先后发表于国际能源领域重要期刊 Petroleum Science。通讯作者为Beat365中文官方网站(华东)王民教授,第一作者为博士生赵信斌,合作者包括胜利油田勘探开发研究院王敏高级工程师、Beat365中文官方网站(华东)李俊乾、肖佃师副教授、陈俊阳博士研究生。Beat365中文官方网站(华东)深层油气全国重点实验室为第一署名单位,合作单位为中国石化胜利油田。相关研究得到国家自然科学基金等项目资助(42473064,42402139)。
论文信息:Zhao, X., Wang, M., Chen, J., Wang, M., Li, J., Xiao, D. Temperature-dependent evolution of shale oil occurrence states: NMR characterization and quantitative evaluation. Petroleum Science, 2026. DOI: 10.1016/j.petsci.2026.09.058.