陆相页岩油已经成为未来中国油气增储上产的重要领域，近年来陆相页岩油示范区的相继投入建设，标志着中国陆相页岩油已进入规模勘探和开发建产阶段。2023年中国页岩油总产量超过400×10⁴ 吨，已经成为中国原油稳产的重要补充。中国陆相页岩油现有产量主要来自于中高成熟页岩油层系，其中又以致密油型页岩油为主，即页岩油主要产自与富有机质页岩间互的致密砂岩中。中国的石油地质学家们对陆相页岩油的研究在不断深入中。

最近，带着一系列新问题采访了中国工程院院士，中国石油勘探开发研究院原院长赵文智教授。

中国陆相页岩油的胶质和沥青质组分占比偏高，饱和烃中的重烃含量占比也较高，这些都是影响页岩油流动性和累计采出量的重要因素，特别是在纯页岩层段，黏土矿物的吸附作用和微纳米孔隙的限域效应更强，如果没有足够数量的轻烃和中质烃存在，页岩油的经济性就会大打折扣，从而影响页岩油的经济可采量。陆相页岩油主要赋存在比头发丝还细的极微小的纳米级孔隙里，而且与页岩油共生环境里，还有大量黏土矿物，它们对页岩油的吸附性很高，这些因素都是阻止页岩油从地层中流出来形成产量的不利因素。

中国不同地区的页岩油油品性质差异很大，其组分构成对页岩油能够流出能力和流出数量的影响也很大，这就带来一个十分关键的问题，页岩油的流动性和流动量，这可能是截止目前尚未充分关注也没有有效评价手段的问题，但又是影响页岩油经济可采性的关键所在。搞清页岩油地下流动机理，进而找到提高页岩油单井累产数量和经济性的有效方法和路径。

页岩油“组分流动”可以有效改善大分子重烃、胶质、沥青质组分的流动性

页岩油“组分流动”，是为客观描述页岩油地下流动机理而提出的新概念，是指地下页岩微纳米孔隙中滞留的含有多组分石油烃、胶质和沥青质在起始流动时，会按照相似相溶原理发生混相，从而增加重烃和重质组分的流动性，可以促进页岩油的流动和聚集。发生“组分流动”时，石油组分中比较重的烃类物质，比如重烃、胶质和沥青质会以不同的分子聚集体方式悬浮在轻烃和中质烃中发生流动，从而跟随中小分子烃的流动一起流出地层，达到增加总累计采出油气量的目标。陆相微纳米孔隙中的页岩油，如果没有适量的轻烃、中质烃存在，重烃、胶质和沥青质组分就很难发生流动，或者流动缓慢，就像一群人挤着要出一个小门，纤细的都会先出去，但“吨位”大的胖子们就比较难了。认识页岩油地下“组分流动”特征的存在，就是要根据页岩油组分流动特征，研究页岩油发生组分流动和保持组分流动的条件，从而使地下页岩油以最大量流出地层，较大幅度提高页岩油开采的经济性。

在页岩油生产初期，由于地层能量较高，轻烃、中质烃和重烃可以启动流出并快速形成混相，支撑形成较高流动量。开采一段时间后，重烃相对含量增加并在局部聚集堵塞部分孔隙，导致产量下降。清蜡作业后，地层中的滞留油在近井地带并再次积聚并混相调整，同时地层能量也有所恢复，重新开井后产量会再次增加，但保持时间明显变短。对我国某盆地的一些产气井的分析也发现了这种周期性变化，即当地层中气态烃、轻烃和中质烃含量较高时，重烃、胶质和沥青质按照相似相溶原理，溶解在轻烃、中质烃溶剂中，它们更易从地层流到井筒，单井产量较高。当地层能量达到一个新水平后，新压差会驱动孔隙中未流动的页岩油发生流动，增加轻烃和中质烃的同时，“溶解”重烃和重质组分，使单井产量继续稳定并增加采出率。

敲敲黑板啦：

研究页岩油组分流动的最终目的是最大可能地开采出页岩油

页岩油“组分流动”的本质，是地下页岩那些微小的微纳米空间内多组分烃物质按照相似相溶原理形成混相流体，并在一定压差作用下，以连续稳定的流动、最大量流出地层，使页岩油产量最大化。如何让重烃、胶质和沥青质等大分子聚集体分化为更小的聚集体，同时改变小聚集体的塑性程度使其更容易流动，是产生和保持组分流动的关键。这实际上是把稀油中的中质烃作溶剂，使稠油中的大分子重烃和沥青等重质组分从微纳米级聚集体解聚为只有数个纳米的小聚集体，从而降低黏度并提高流动性，提高采收率。

一般情况下，由于页岩油内不同族组分存在的空隙的孔壁与流体分子间相互作用力影响，各组分分子相对质量密度在孔隙壁面附近均有较大波动，呈现多层吸附特征，并在壁面处形成类固体层。如果微纳米孔隙中有适量轻、中质烃存在，重质组分就可以较小的聚集体形式悬浮在轻、中质烃中，形成组分流动，从而增加页岩油的累计采出量。

划重点啦

组分流动需要多组分之间有一个合理的配比，轻烃组分越多，越有利于组分流动的发生

在陆相页岩油开发过程中，微纳米孔隙中的滞留烃能否形成稳定的地球化学组分流动，对提高页岩油流动量和单井产量至关重要。其中，气态烃、轻烃以及中质烃是整个组分流动的载体，较高的地层温度和能量场可降低重质组分的黏度，提高页岩油流动的驱动力，良好的保存条件和稳定的生产作业制度可以保持地层中轻烃含量和组分流动的稳定性，控制轻、中质烃流出速度，可以使我们开采出更多的页岩油。

地层中较高含量的轻烃、中质烃是形成组分流动的基础，这类烃分子小，它们的极性较弱，与孔壁的吸附作用较弱，较容易通过页岩的微纳米孔隙。轻、中质烃可作为大分子重烃的优良溶剂，将它们伴随的沥青等絮凝状聚集体解聚成微纳米级聚集体，降低黏度，提高溶解度和流动能力，使其更容易通过页岩微纳米孔隙，流入井筒。

组分流动需要多组分烃之间有一个合理的配比，轻烃组分越多，越有利于组分流动的发生。避免轻烃过早和过快地排出地层，保持组分流动的稳定性和持续时间，对形成最大的累计采出量也至关重要。恰当的开发方式，如我们采用合适直径堵油嘴、根据地层压力系数选择适合本区的生产压差等，就是制定合理生产制度的重要参数。此时地层中的轻烃、中质烃与重烃等按照原位配比形成组分混相，并以合理的流速持续不断流出地层，进入井筒。如果为了追求较高的单井日产量，不断增加油嘴的直径，导致生产压差快速下降，从而打乱组分流动的稳定性，让轻烃和中质烃过早且过快地流出，而把重烃和重质组分留在地层内部发生沉淀，堵塞孔隙吼道，降低流出量，导致一段时间后单井日产量快速下降。因此，合理的生产制度是保持地层内部烃组分合理配比与能量场稳定的重要条件，能够维持组分流动的稳定性，使得我们能够最大程度地开采出页岩油。

著名的松辽盆地白垩系古龙页岩油是纯页岩微纳米孔隙中滞留的油气，成熟度高，气态烃含量也高，饱和烃与芳烃含量超过90%，胶质和沥青质含量小于10%。不同碳数和分子量的饱和烃之间同样存在组分流动特征。生产时气态烃和轻烃优先流出，而重烃和重质组分在微纳米孔隙中相对富集，堵塞一部分微纳米孔隙，或者使孔隙吼道进一步变窄，导致生产后期重组分烃和胶质沥青质难于通过更细小的孔喉流动；气油比变低，原油密度下降。气态烃与轻烃一样，对于重烃和重质组分发生混相和保持较高流动量具有重要作用。

目前我们对页岩油的研究已经进入了对微观世界的探索，已经认识到，页岩油组分构成与滞留环境的特殊性决定了页岩油不可能完全流出地层，也就是说，我们不可能采出全部甚至大部分页岩油。页岩油组分流动是一个尚未被充分认识和关注、然而对实现页岩油最大采出量至关重要的问题，如能及早破译，将对实现陆相页岩油大规模经济开发产生重大推动作用。页岩油“组分流动”是指地下多组分烃按相似相溶原理发生混相而产生的流动，其中重烃组分会因溶于轻、中质烃构成的溶剂中而改变自身的物理性质并提高流动性，可有效提高页岩油产量和单井累计采出量；良好的保存条件和稳定的生产方式可以保持地层中存在更多轻烃，控制轻、中质烃流出速度，并保持组分流动的稳定性，从而形成页岩油的最佳流动和最大流出量。尽早认识页岩油的“组分流动”特征，对实现页岩油经济而大量开发具有重要的实践意义。