一种泥页岩有机质孔隙度的评价方法技术

本发明专利技术涉及一种泥页岩有机质孔隙度的评价方法，其特征在于：1)对待测区的同种有机质类型和同等有机质热演化程度下的泥页岩样品进行有机碳含量和总孔容或总孔隙度的测定；2)建立有机碳含量和总孔容或总孔隙度之间的关系式；3)建立以有机碳含量为横轴、总孔容或总孔隙度为纵轴的平面坐标系；4)将泥页岩样品的有机碳含量和总孔容或总孔隙度的数据投入到平面坐标系中，并拟合出一条直线，求取该直线的斜率和纵截距；5)求得待测区的泥页岩样品的有机质孔容或有机质孔隙度，进而对泥页岩有机质孔隙度进行评价，从而完成待测区泥页岩储层的储集能力评估。本发明专利技术方法易于操作、方法实用且成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种泥页岩有机质孔隙度的评价方法，属于地质勘探领域。
技术介绍
页岩气是蕴藏于泥页岩层可供开采的天然气资源。页岩气是典型的非常规天然气，产自低孔渗、以富有机质页岩为主的储集岩系中。页岩气与常规气的富集成藏控制因素存在明显差异，页岩气的成藏主要有自生自储、成藏时间早、无明显圈闭、储层低孔低渗、气体赋存状态多样和页岩气藏较易保存的特点。研究人员发现泥页岩中的有机质在热演化过程中会产生大量的孔隙，这些孔隙是页岩气重要的赋存空间，所以评价页岩气储层要有别于常规天然气储层，要着重评价泥页岩有机质孔隙度对总孔隙度的贡献程度。页岩气主要以吸附和游离状态储存于具有生烃能力的富含有机质的泥页岩岩层中，其中有机质演化生成的孔隙是页岩气的储集空间，所以有机质孔隙直接影响着泥页岩储层的储集能力，因此泥页岩有机质孔隙度是进行页岩气评价和有利区优选的重要评价参数。由于有机质难以较为完整地提取，且泥页岩有机质孔容及孔隙度直接定量测定的方法尚不成熟，因此不能较为准确地获得泥页岩有机质孔容和孔隙度。现有的泥页岩有机质孔隙度评价方法主要有三种：第一种是氩离子抛光结合扫描电镜的方法，通过人眼观察半定量分析泥页岩有机质孔隙大小及孔隙度，缺点主要是人为影响较大、所得孔隙度准确度低；第二种是通过电子计算机断层扫描技术计算泥页岩孔隙度，通过断层扫描获取有机质体积、有机孔体积来计算有机质孔隙度和泥页岩有机质孔隙度，这种方法理论上可以精确测算泥页岩有机质孔隙度，但断层扫描技术尚不成熟，有机孔和无机孔识别难度大，断层扫描测试费用高昂，就现在技术来说可实现程度不高；第三种是使用扫描电子显微镜或场发射电子枪扫描电子显微镜技术，采用面积计数法求得总有机孔面孔率，进而计算有机质孔隙度和泥页岩有机质孔隙度，使用这种方法时计算机无法准确识别有机孔和无机孔，而对有机孔面积的计数，人为因素影响大，计算不精确且耗时费力。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种测量准确且易于操作的泥页岩有机质孔隙度的评价方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种泥页岩有机质孔隙度的评价方法，其包括以下步骤：1)对待测区的同种有机质类型且相近有机质热演化程度下的泥页岩样品进行有机碳含量TOC和总孔容V的测定；2)在同种有机质类型且相近有机质热演化程度下，假设待测区的泥页岩储层中的有机质孔容为V有机、无机质孔容为V无机，并结合步骤1)中有机碳含量TOC和总孔容V的数据建立如下方程：V有机·A·TOC+V无机(1－A·TOC)＝V；上式中，V有机为有机质孔容，V无机为无机质孔容，V为总孔容，A为有机系数，TOC为有机碳含量；3)建立以有机碳含量TOC为横轴、总孔容V为纵轴的平面坐标系；4)将泥页岩样品的有机碳含量TOC和总孔容V的数据投入到步骤3)的平面坐标系中，拟合出一条直线并求取该直线的斜率k和纵截距b；斜率k的方程为：k＝A·V有机－A·V无机；纵截距b的方程为：b＝V无机；上式中，k为直线斜率，b为直线纵截距；5)根据上述步骤2)的方程、步骤4)中的直线斜率k及纵截距b，得到有机质孔容V有机的方程为：V有机＝k/A+b；根据有机质孔容V有机的数据进而对泥页岩有机质孔隙度Ф泥有机进行评价，从而完成待测区泥页岩储层的储集能力评估。所述步骤2)中，总孔容V通过等温吸附试验测得。所述步骤5)中，有机质孔隙度Ф泥有机和有机质孔容V有机的关系式为：Ф泥有机＝V有机·A·TOC·ρ；上式中，ρ为待测泥页岩样品的密度。一种泥页岩有机质孔隙度的评价方法，其包括以下步骤：1)对待测区的同种有机质类型且相近有机质热演化程度的泥页岩样品进行有机碳含量TOC和总孔隙度Ф的测定；2)在同种有机质类型且相近有机质热演化程度下，假设待测区的泥页岩储层中的有机质孔隙度为Ф有机、无机质孔隙度为Ф无机；并结合步骤1)中测试所得的有机碳含量TOC和总孔隙度Ф的数据建立如下方程：Ф有机·B·TOC+Ф无机(1－B·TOC)＝Ф；上式中，TOC为有机碳含量，Ф有机为有机质孔隙度，Ф无机为无机质孔隙度，Ф为总孔隙度，B表示有机质体积系数；3)建立一个以有机碳含量TOC为横轴、总孔隙度Ф为纵轴的平面坐标系；4)将泥页岩样品的有机碳含量TOC和总孔隙度Ф的数据投入到步骤3)的平面坐标系中，并拟合出一条直线，求取该直线的斜率k和纵截距b；斜率k的方程为：k＝B·Ф有机－B·Ф无机；纵截距b的方程为：b＝Ф无机；上式中，k为直线斜率，b为直线纵截距；5)根据上述步骤2)的方程、步骤4)中的直线的斜率k及纵截距b，得到有机质孔隙度Ф有机的方程为：Ф有机＝k/B+b；根据有机质孔隙度Ф有机的数据进而对泥页岩有机质孔隙度Ф泥有机进行评价，从而完成待测区泥页岩储层的储集能力评估。所述步骤1)中，总孔隙度Ф通过氦孔隙仪测得。所述步骤5)中，有机质孔隙度Ф泥有机和有机质孔隙度Ф有机的关系式为：Ф泥有机＝Ф有机·B·TOC。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术通过测定泥页岩样品的有机碳含量TOC、密度ρ、总孔容V和总孔隙度Ф，计算泥页岩中的有机质孔容或有机质孔隙度，从而推广到具有同种有机质类型且相近有机质热演化程度的泥页岩中，进而计算出待测区泥页岩有机质孔隙度，从而能更加准确的评价泥页岩的页岩气储集能力。2、本专利技术方法在评价过程中使用了能够整合大量数据的拟合曲线法，因此计算结果精度较高。3、本专利技术方法易于操作、方法实用且成本较低。附图说明图1是本专利技术关于泥页岩中有机碳含量和泥页岩孔容的坐标系；图2是本专利技术关于泥页岩中有机碳含量和泥页岩孔隙度的坐标系。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。本专利技术涉及一种泥页岩有机质孔隙度的评价方法，包括以下步骤：1)在对泥页岩有机质孔隙度进行评价前，要根据待测区泥页岩的孔隙结构特点选择合适的测试方法，当泥页岩样品中大部分孔隙孔径都在2～50nm，则选择等温吸附法测试泥页岩孔容来计算泥页岩有机质孔隙度，如果泥页岩样品中大部分孔隙孔径都大于50nm，也可以选择氦孔隙仪测试泥页岩孔隙度来计算泥页岩有机质孔隙度；2)对待测区的同种有机质类型且相近有机质热演化程度的泥页岩样品进行有机碳含量TOC和总孔容V(或总孔隙度Ф)测定，其中，总孔容V可通过等温吸附试验使用采用BJH(BarrettJoynerHal本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泥页岩有机质孔隙度的评价方法，其包括以下步骤：1)对待测区的同种有机质类型且相近有机质热演化程度下的泥页岩样品进行有机碳含量TOC和总孔容V的测定；2)在同种有机质类型且相近有机质热演化程度下，假设待测区的泥页岩储层中的有机质孔容为V有机、无机质孔容为V无机，并结合步骤1)中有机碳含量TOC和总孔容V的数据建立如下方程：V有机·A·TOC+V无机(1－A·TOC)＝V；上式中，V有机为有机质孔容，V无机为无机质孔容，V为总孔容，A为有机系数，TOC为有机碳含量；3)建立以有机碳含量TOC为横轴、总孔容V为纵轴的平面坐标系；4)将泥页岩样品的有机碳含量TOC和总孔容V的数据投入到步骤3)的平面坐标系中，拟合出一条直线并求取该直线的斜率k和纵截距b；斜率k的方程为：k＝A·V有机－A·V无机；纵截距b的方程为：b＝V无机；上式中，k为直线斜率，b为直线纵截距；5)根据上述步骤2)的方程、步骤4)中的直线斜率k及纵截距b，得到有机质孔容V有机的方程为：V有机＝k/A+b；根据有机质孔容V有机的数据进而对泥页岩有机质孔隙度Ф泥有机进行评价，从而完成待测区泥页岩储层的储集能力评估。

【技术特征摘要】
1.一种泥页岩有机质孔隙度的评价方法，其包括以下步骤：
1)对待测区的同种有机质类型且相近有机质热演化程度下的泥页岩样品进行有机碳
含量TOC和总孔容V的测定；
2)在同种有机质类型且相近有机质热演化程度下，假设待测区的泥页岩储层中的有机
质孔容为V有机、无机质孔容为V无机，并结合步骤1)中有机碳含量TOC和总孔容V的数据建立如
下方程：
V有机·A·TOC+V无机(1－A·TOC)＝V；
上式中，V有机为有机质孔容，V无机为无机质孔容，V为总孔容，A为有机系数，TOC为有机碳
含量；
3)建立以有机碳含量TOC为横轴、总孔容V为纵轴的平面坐标系；
4)将泥页岩样品的有机碳含量TOC和总孔容V的数据投入到步骤3)的平面坐标系中，拟
合出一条直线并求取该直线的斜率k和纵截距b；
斜率k的方程为：
k＝A·V有机－A·V无机；
纵截距b的方程为：
b＝V无机；
上式中，k为直线斜率，b为直线纵截距；
5)根据上述步骤2)的方程、步骤4)中的直线斜率k及纵截距b，得到有机质孔容V有机的方
程为：
V有机＝k/A+b；
根据有机质孔容V有机的数据进而对泥页岩有机质孔隙度Ф泥有机进行评价，从而完成待测
区泥页岩储层的储集能力评估。
2.如权利要求1所述的一种泥页岩有机质孔隙度的评价方法，其特征在于：所述步骤2)
中，总孔容V通过等温吸附试验测得。
3.如权利要求1所述的一种泥页岩有机质孔隙度的评价方法，其特征在于：所述步骤5)
中，有机质孔隙度Ф泥有机和有机质孔容V有机的关系式为：
Ф泥有机＝V有机·A·TOC·ρ；
上式中，ρ为待测泥页岩样品的密度。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩作振，夏迪，闫华晓，赵辉，高丽华，韩梅，王兆鹏，赵延洋，孙彬，孟瑞瑞，庄定祥，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37