一种测量页岩中有机质含量的方法技术

本发明专利技术提供了一种测量页岩中有机质含量的方法，属于岩石物理研究领域。所述包括以下步骤：确定一个岩心样品的有机质的灰度值范围；进行另一岩芯样品的三维图像重构；根据确定的有机质的灰度值范围，拾取所述三维图像中的有机质；统计有机质的像素点数量；计算有机质的含量。针对特定地区的页岩样品，测量页岩中有机质含量的方法首先选择一块岩心样品，采用化学分离的方法提取其中的有机质。在X射线仪上对提取出来的有机质样品进行扫描，从扫描结果中得到有机质的灰度值范围。然后，对需要分析的岩心样品进行CT扫描，在计算机上重构岩芯三维图像，根据已知的有机质灰度值，在岩心的三维图像上识别并标识出有机质，从而统计得到有机质的含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于岩石物理研究领域，具体涉及一种测量页岩中有机质含量的方法。
技术介绍
页岩中的有机质含量是评价其生产油气能力的一个重要指标，在页岩油气勘探中，有机质富集区是地震勘探的重要目标之一。现有技术中测量页岩中有机质含量通常采用有机质分离技术。岩石中的有机质通常以固体(干酪根)、液体(油)、气体的形式存在，本专利技术中涉及的有机质指的是以固体形态存在的有机质。这部分有机质通常可以通过化学溶解分离的手段从岩石中提取。其主要技术是采用多种有机酸和无机酸，在加温加压条件下，去除页岩中的其它成分，通过离心机分离出干酪根。该技术是现有的成熟技术，有相关的行业标准可以参照(中华人民共和国石油天然气行业标准，SY/T5123-1995)。对于页岩中有机质的评估通常采用化学分离的方法将其从岩石中分离出来后，根据其质量来计算百分含量，因此化学分离过程中有机质的损失或者有机质的纯度将直接影响其百分含量。现有技术的方法实施过程中对于有机质本身是有损耗的，而且提取的有机质纯度也差次不齐，直接导致测量结果不准确。而且化学分离方法鉴定有机质含量是一个缓慢的过程，耗时较长，效率不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种测量页岩中有机质含量的方法，利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像
构建，通过有机质的图像灰度值辨识岩石内部的有机质，进而计算其含量。根据本专利技术的一个方面，提供一种测量页岩中有机质含量的方法，包括以下步骤：确定一个岩心样品的有机质的灰度值范围；进行另一岩芯样品的三维图像重构；根据确定的有机质的灰度值范围，拾取所述三维图像中的有机质；统计有机质的像素点数量；计算有机质的含量。进一步地，所述确定一个岩心样品的有机质的灰度值范围包括：选择一块页岩的岩心样品，研磨成粉末，按照有机质分离标准将样品中的有机质提取出来；采用X射线扫描有机质，得到有机质的X射线图像；对X射线图像进行重构得到有机质的灰度值分布图。对于不同地区的岩石，其所包含的有机质在成分、密度、类型上是有区别的，在对某个地区的岩石样品应用本专利技术的方法时，需要先用该地区的岩石样品做一个有机质灰度值范围的标定，粉碎的岩石是为了提取其中的有机质，以便用CT测定有机质的灰度值范围。进一步地，所述进行另一岩芯样品的三维图像重构包括：对另外一块需要分析有机质含量的岩心样品进行X射线扫描，得到岩心样品的X射线图像；对所述X射线图像进行重构，建立岩心样品的三维图像。在获得该地区岩石样品的灰度值范围后，再对该地区其他岩石样本进行有机质含量评估时，就不再需要破坏岩石本身结构，通过建立岩心样品的三维图像可以进行有机质含量的测量。进一步地，所述根据确定的有机质的灰度值范围，拾取所述三维图像中的有机质的步骤包括：在所述三维图像上根据之前确定的有机质的灰度值分布范围，设定识别有机质的灰度阀值；根据灰度阀值，确定每块岩心样品中的有机质。具体地，可将岩心样品的三维图像中灰度值位于所述灰度阀值之间的像素点的数量统计出来。进一步地，所述计算有机质的含量的步骤包括：将统计得到的像素点数量与岩心样品的三维图像的总像素点数量相除，得到有机质的体积百分比。进一步地，所述一个岩心样品与所述另一岩芯样品取自于同一个地区。可选地，通过化学溶解分离的手段从岩心样品的粉末中提取有机质。可选地，所述对X射线图像进行重构得到有机质的灰度值分布图的步骤包括，将X射线扫描得到的图像中每个点的能量值换算成灰度值，最终形成灰度图像。传统的用化学方法测定有机质含量，需要对每块岩心都进行粉碎和化学分离，而本专利技术只需要用一块岩石样品就能够确定所需要的有机质灰度值范围，避免了对所有样品采用化学分离的方法，提高了页岩有机质含量的测量准确性。此外，化学分离方法鉴定有机质含量是一个缓慢的过程，通常需要几个星期来完成有机质含量鉴定，并且能够同时处理的样品数量有限。本专利技术只需要用化学方法分离一个样品的有机质，并且CT扫描与化学分离可以同时进行，很大程度上提高了效率。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术一个实施例的测量页岩中有机质含量的方法流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。页岩中的有机质含量是评价其生产油气能力的一个重要指标，在页岩油气勘探中，有机质富集区是地震勘探的重要目标之一。由于我国页岩气在烃源岩来源、赋存条件、热演化程度上都与国外有较大差别，有必要对国内页岩气储层中有机质的含量、物理性质开展研究，建立准确的页岩岩石物理模型，直观
的理解有机质对地震参数的影响，并指导从地震资料中提取出这些属性参数，达到预测页岩气储层有机质丰度分布情况的目的。根据本专利技术的一种实施方式，针对特定地区的页岩样品，测量页岩中有机质含量的方法首先选择一块岩心样品，采用化学分离的方法提取其中的有机质。在X射线仪上对提取出来的有机质样品进行扫描，从扫描结果中得到有机质的灰度值范围。然后，对需要分析的岩心样品(另一块岩心样品)进行CT扫描，在计算机上重构岩芯三维图像，根据已知的有机质灰度值，在岩心的三维图像上识别并标识出有机质，从而统计得到有机质的含量。下面结合附图1对本专利技术作进一步详细描述，附图1是根据本专利技术一个实施例的测量页岩中有机质含量的方法流程图。所述方法首先确定一个岩心样品的有机质的灰度值范围；进行另一岩芯样品的三维图像重构；根据确定的有机质的灰度值范围，拾取所述三维图像中的有机质；统计有机质的像素点数量；计算有机质的含量。可选地，在确定一个岩心样品的有机质的灰度值范围步骤中，首先选择一块页岩的岩心样品，研磨成粉末，按照有机质分离标准将样品中的有机质提取出来(参考标准SY/T5123-1995)，提取出来得到的就是有机质粉末。然后选取少量得到的有机质粉末，用99.99％纯度的蒸馏水混合，将得到的溶液涂抹于玻璃片上。将承载了有机质溶液的玻璃片放入X射线仪，进行X射线扫描，得到的是有机质的X射线图像。X射线在穿透样品后，射线能量会发生衰减，其衰减程度与射线行进过程中穿过的物质的密度直接相关。穿过样品的X射线投射到CT设备中的成像元件上(CCD)，不同能量的射线会在CCD上产生不同能量的信号，最终形成图像。整个过程类似于照相机的成像过程。工业CT技术即工业计算机断层扫描成像技术，是80年代兴起并迅速发展的一项高新技术，能在无损条件下，测量计算出被测物断面的密度分布，并以计算机图像的形式，通过灰度变化反映出断面材质的密度变化，从而清晰直观地呈现出断面内部结构情况及材质组成。在石油行业，工业CT技术被用于油气
藏的研究领域，并发展成为研究多孔介质特征的重要工具。在公开发表的文献中，也可查阅到通过CT扫描测量岩芯孔隙度(郑连清，1998)和饱和度(黄瑞瑶，1999)的相关资料。将扫描得到的图像数据导入VGstudio软件，通过软件中的图像重构功能得到有机质的灰度值分布图。由于X射线扫描得到的图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量页岩中有机质含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：确定一个岩心样品的有机质的灰度值范围；进行另一岩芯样品的三维图像重构；根据确定的有机质的灰度值范围，拾取所述三维图像中的有机质；统计有机质的像素点数量；计算有机质的含量。

【技术特征摘要】
1.一种测量页岩中有机质含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：确定一个岩心样品的有机质的灰度值范围；进行另一岩芯样品的三维图像重构；根据确定的有机质的灰度值范围，拾取所述三维图像中的有机质；统计有机质的像素点数量；计算有机质的含量。2.根据权利要求1所述的测量页岩中有机质含量的方法，其特征在于，所述确定一个岩心样品的有机质的灰度值范围包括：选择一块页岩的岩心样品，研磨成粉末，按照有机质分离标准将样品中的有机质提取出来；采用X射线扫描有机质，得到有机质的X射线图像；对X射线图像进行重构得到有机质的灰度值分布图。3.根据权利要求1所述的测量页岩中有机质含量的方法，其特征在于，所述进行另一岩芯样品的三维图像重构包括：对另外一块需要分析有机质含量的岩心样品进行X射线扫描，得到岩心样品的X射线图像；对所述X射线图像进行重构，建立岩心样品的三维图像。4.根据权利要求1所述的测量页岩中有机质含量的方法，其特征在于，所述根据确定的有机质的灰度值范围，拾取所述三维图像中的有机质的步骤包括：在所述三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：周枫，奚相，刘卫华，王丁，李呈呈，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11