一种页岩结构表征方法和装置制造方法及图纸

技术编号:20093237 阅读:26 留言:0更新日期:2019-01-15 12:38
本发明专利技术实施例公开了一种页岩结构表征方法和装置。页岩结构表征方法,包括:将第一待测页岩样品进行微米CT扫描,获取所述第一待测页岩样品的第一三维数据体;将第二待测页岩样品进行纳米CT扫描,获取所述第二待测页岩样品的第二三维数据体;根据所述第一三维数据体以及所述第二三维数据体,确定所述第一待测页岩样品的孔隙‑裂缝空间分布;根据所述第一待测页岩样品的孔隙‑裂缝空间分布确定所述第一待测页岩样品的孔隙‑裂缝连通性特征;其中,所述第二待测页岩样品为所述第一待测页岩样品的一部分。本发明专利技术实施例的技术方案,实现了全面表征页岩储层孔隙‑裂缝的空间分布及连通性特征。

A Shale Structure Characterization Method and Device

The embodiment of the present invention discloses a shale structure characterization method and device. The method for characterizing shale structure includes: scanning the first shale sample by micro-CT to obtain the first three-dimensional data volume of the first shale sample to be measured; scanning the second shale sample by nano-CT to obtain the second three-dimensional data volume of the second shale sample to be measured; and determining the first three-dimensional data volume and the second three-dimensional data volume according to the first three-dimensional data volume and the second three-dimensional data volume. The pore-fracture spatial distribution of the shale sample to be measured; the pore-fracture connectivity characteristics of the first shale sample to be measured are determined based on the pore-fracture spatial distribution of the first shale sample to be measured; and the second shale sample to be measured is a part of the first shale sample to be measured. The technical scheme of the embodiment of the present invention realizes the comprehensive characterization of the spatial distribution and connectivity characteristics of pore and fracture in shale reservoir.

【技术实现步骤摘要】
一种页岩结构表征方法和装置
本专利技术实施例涉及天然气勘探
,尤其涉及一种页岩结构表征方法和装置。
技术介绍
页岩储层中的纳米孔隙和微裂缝是页岩气的储集空间,也是页岩气运移(渗流)的主要通道。孔隙-微裂缝空间分布及其连通性在一定程度上也决定了后期压裂开采过程中页岩气的产能。目前,对页岩储层中的纳米孔隙和微裂缝的研究是单独进行的,即采用聚焦离子束扫描电镜、场发射扫描电镜、纳米CT、微米CT等设备,或者采用气体吸附法、高压压汞法、成像测井和地震监测法等方法单独的对页岩储层中的孔隙或者微裂缝进行研究。例如,场发射扫描电镜可以清晰地观察页岩样品孔隙类型、大小以及数量。无论是聚焦离子束扫描电镜、场发射扫描电镜、纳米CT、微米CT等设备,还是采用气体吸附法、高压压汞法、成像测井和地震监测法等方法,这些设备和方法都是单独对页岩储层中的孔隙或者微裂缝进行研究,其仅仅表征的是页岩储层孔隙结构特征或微裂缝结构特征,所以均不能全面表征页岩储层中的孔隙和微裂缝的空间分布特征,也未对页岩储层孔隙-微裂缝的连通性进行三维可视化表征。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种页岩结构表征方法和装置,实现全面表征页岩储层孔隙-裂缝的空间分布及连通性特征。第一方面,本专利技术实施例提供了一种页岩结构表征方法,包括:将第一待测页岩样品进行微米CT扫描,获取所述第一待测页岩样品的第一三维数据体;将第二待测页岩样品进行纳米CT扫描,获取所述第二待测页岩样品的第二三维数据体;根据所述第一三维数据体以及所述第二三维数据体,确定所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝空间分布;根据所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝空间分布确定所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝连通性特征;其中,所述第二待测页岩样品为所述第一待测页岩样品的一部分。进一步的,所述将第一待测页岩样品进行微米CT扫描,获取所述第一待测页岩样品的第一三维数据体,包括:将第一待测页岩样品进行微米CT扫描,获取所述第一待测页岩样品的二维平面图;根据所述第一待测页岩样品的二维平面图按照预设灰度值划分标准定义所述第一待测页岩样品的基质、重矿物以及裂缝位置;根据定义后的所述第一待测页岩样品的二维平面图进行三维重构,获取所述第一待测页岩样品的第一三维数据体;所述将第二待测页岩样品进行纳米CT扫描,获取所述第二待测页岩样品的第二三维数据体,包括:将第二待测页岩样品进行纳米CT扫描,获取所述第二待测页岩样品的二维平面图;根据所述第二待测页岩样品的二维平面图按照预设灰度值划分标准定义所述第二待测页岩样品的基质、有机质、重矿物以及孔隙位置;根据定义后的所述第二待测页岩样品的二维平面图进行三维重构,获取所述第二待测页岩样品的第二三维数据体。进一步的,所述根据所述第一三维数据体以及所述第二三维数据体,确定所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝空间分布,包括:根据所述第二待测页岩样品的孔隙位置,确定所述第一三维数据体中孔隙位置;根据所述第一三维数据体中孔隙位置以及所述第一三维数据体中裂缝位置,确定所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝的位置;根据所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝的位置确定所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝空间分布。进一步的,所述页岩结构表征的方法还包括:获取所述第一待测页岩样品的脉冲渗透率与孔隙度;根据所述第一待测页岩样品的脉冲渗透率与孔隙度确定页岩储层物性分类;判断所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝连通性特征是否符合所述页岩储层物性分类;若是,则将所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝连通性特征作为所述第一待测页岩样品的表征结果;若否,确认新的预设灰度值划分标准,并按照新的预设灰度值划分标准执行根据所述第一待测页岩样品的二维平面图按照预设灰度值划分标准定义所述第一待测页岩样品的基质、重矿物以及裂缝位置,以及根据所述第二待测页岩样品的二维平面图按照预设灰度值划分标准定义所述第二待测页岩样品的基质、有机质、重矿物以及孔隙位置的操作。进一步的,所述页岩储层物性分类包括:低孔低渗、低孔高渗、高孔低渗和高孔高渗。进一步的,所述低孔低渗的孔隙度≤3%,渗透率≤0.01mD;所述低孔高渗的孔隙度<3%,渗透率>0.01mD;所述高孔低渗的孔隙度>3%,渗透率<0.01mD;所述高孔高渗的孔隙度>3%,渗透率>0.01mD;其中,孔隙度=3%,渗透率<0.01mD为高孔低渗,孔隙度>3%,渗透率=0.01mD为高孔高渗。第二方面,本专利技术实施例还提供了一种页岩结构表征,包括:第一三维数据体获取模块,用于将第一待测页岩样品进行微米CT扫描,获取所述第一待测页岩样品的第一三维数据体;第二三维数据体获取模块,用于将第二待测页岩样品进行纳米CT扫描,获取所述第二待测页岩样品的第二三维数据体;孔隙-裂缝空间分布确定模块,用于根据所述第一三维数据体以及所述第二三维数据体,确定所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝空间分布;孔隙-裂缝连通性特征确定模块,用于根据所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝空间分布确定所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝连通性特征;其中,所述第二待测页岩样品为所述第一待测页岩样品的一部分。进一步的,所述第一待测页岩样品三维数据体获取模块包括:第一待测页岩样品的二维平面图获取单元,用于将第一待测页岩样品进行微米CT扫描,获取所述第一待测页岩样品的二维平面图;第一位置定义单元,用于根据所述第一待测页岩样品的二维平面图按照预设灰度值划分标准定义所述第一待测页岩样品的基质、重矿物以及裂缝位置;第一三维数据体获取单元,用于根据定义后的所述第一待测页岩样品的二维平面图进行三维重构,获取所述第一待测页岩样品的第一三维数据体;第二待测页岩样品三维数据体获取模块包括:第二待测页岩样品的二维平面图获取单元,用于将第二待测页岩样品进行纳米CT扫描,获取所述第二待测页岩样品的二维平面图;第二位置定义单元,用于根据所述第二待测页岩样品的二维平面图按照预设灰度值划分标准定义所述第二待测页岩样品的基质、有机质、重矿物以及孔隙位置;第二三维数据体获取单元,用于根据定义后的所述第二待测页岩样品的二维平面图进行三维重构,获取所述第二待测页岩样品的第二三维数据体。进一步的,所述孔隙-裂缝空间分布确定模块包括:第一三维数据体中孔隙位置确定单元,用于根据所述第二待测页岩样品的孔隙位置,确定所述第一三维数据体中孔隙位置;第一待测页岩样品的孔隙-裂缝的位置确定单元,用于根据所述第一三维数据体中孔隙位置以及所述第一三维数据体中裂缝位置,确定所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝的位置;第一待测页岩样品的孔隙-裂缝空间分布单元,用于根据所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝的位置确定所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝空间分布。进一步的,所述页岩结构表征装置还包括:脉冲渗透率与孔隙度获取模块,用于获取所述第一待测页岩样品的脉冲渗透率与孔隙度;页岩储层物性分类模块,用于根据所述第一待测页岩样品的脉冲渗透率与孔隙度确定所述第一待测页岩样品的孔隙度以及渗透率分类;判断模块,用于判断所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝连通性特征是否符合所述第一待测页岩样品的孔隙度以及渗透率分类;若是,则将所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝连通性特征作为所述第一待测页岩样品的表征结果;否则,由第一位置定义单元确认新的预设灰度值划分标准,并按照新的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种页岩结构表征方法,其特征在于,包括:将第一待测页岩样品进行微米CT扫描,获取所述第一待测页岩样品的第一三维数据体;将第二待测页岩样品进行纳米CT扫描,获取所述第二待测页岩样品的第二三维数据体;根据所述第一三维数据体以及所述第二三维数据体,确定所述第一待测页岩样品的孔隙‑裂缝空间分布;根据所述第一待测页岩样品的孔隙‑裂缝空间分布确定所述第一待测页岩样品的孔隙‑裂缝连通性特征;其中,所述第二待测页岩样品为所述第一待测页岩样品的一部分。

【技术特征摘要】
1.一种页岩结构表征方法,其特征在于,包括:将第一待测页岩样品进行微米CT扫描,获取所述第一待测页岩样品的第一三维数据体;将第二待测页岩样品进行纳米CT扫描,获取所述第二待测页岩样品的第二三维数据体;根据所述第一三维数据体以及所述第二三维数据体,确定所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝空间分布;根据所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝空间分布确定所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝连通性特征;其中,所述第二待测页岩样品为所述第一待测页岩样品的一部分。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将第一待测页岩样品进行微米CT扫描,获取所述第一待测页岩样品的第一三维数据体,包括:将第一待测页岩样品进行微米CT扫描,获取所述第一待测页岩样品的二维平面图;根据所述第一待测页岩样品的二维平面图按照预设灰度值划分标准定义所述第一待测页岩样品的基质、重矿物以及裂缝位置;根据定义后的所述第一待测页岩样品的二维平面图进行三维重构,获取所述第一待测页岩样品的第一三维数据体;所述将第二待测页岩样品进行纳米CT扫描,获取所述第二待测页岩样品的第二三维数据体,包括:将第二待测页岩样品进行纳米CT扫描,获取所述第二待测页岩样品的二维平面图;根据所述第二待测页岩样品的二维平面图按照预设灰度值划分标准定义所述第二待测页岩样品的基质、有机质、重矿物以及孔隙位置;根据定义后的所述第二待测页岩样品的二维平面图进行三维重构,获取所述第二待测页岩样品的第二三维数据体。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一三维数据体以及所述第二三维数据体,确定所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝空间分布,包括:根据所述第二待测页岩样品的孔隙位置,确定所述第一三维数据体中孔隙位置;根据所述第一三维数据体中孔隙位置以及所述第一三维数据体中裂缝位置,确定所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝的位置;根据所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝的位置确定所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝空间分布。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括:获取所述第一待测页岩样品的脉冲渗透率与孔隙度;根据所述第一待测页岩样品的脉冲渗透率与孔隙度确定页岩储层物性分类;判断所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝连通性特征是否符合所述页岩储层物性分类;若是,则将所述第一待测页岩样品的孔隙-裂缝连通性特征作为所述第一待测页岩样品的表征结果;若否,确认新的预设灰度值划分标准,并按照新的预设灰度值划分标准执行根据所述第一待测页岩样品的二维平面图按照预设灰度值划分标准定义所述第一待测页岩样品的基质、重矿物以及裂缝位置,以及根据所述第二待测页岩样品的二维平面图按照预设灰度值划分标准定义所述第二待测页岩样品的基质、有机质、重矿物以及孔隙位置的操作。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述页岩储层物性分类包括:低孔低渗、低孔高渗、高孔低渗和高孔高渗。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述低孔低渗的孔隙度≤3%,渗透率≤0.01mD;所述低孔高渗的孔隙度<3%,渗透率>0.01mD;所述高孔低渗的孔隙度>3%,渗透率<0.01mD;所述高孔高渗的孔隙度>3%,渗透率>0.01mD;其中,孔隙度=3%,渗透率<0.01mD为高孔低渗,孔隙度>3%,渗透率=0.01mD为高孔高渗。7.一种页岩结构表征装置,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐尚郝芳苟启洋
申请(专利权)人:中国地质大学武汉
类型:发明
国别省市:湖北,42

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