一种泥页岩有机质分析方法技术

本发明专利技术提供了一种泥页岩有机质分析方法，包括：A)采用石油钻井现场岩心或岩屑样品制成待分析样品；B)将待分析样品采用488～633nm的波长对样品进行激光共聚焦扫描，获得泥页岩有机质的二维图像；C)将所述二维图像进行三维重构，获得有机质三维结构数据体；D)将所述三维结构数据体进行分析，通过有机质形态和结构分析有机质类型；E)将获得的三维结构数据体进行分析，利用分析软件判定有机质的大小、数目、数目频率、面积频率、面积丰度、体积丰度或质量丰度的数据。本发明专利技术可对有机质进行直接测量，获取样本中每一个单体大于0.1μm的有机质团的直径、面积、体积等参数。体积等参数。

【技术实现步骤摘要】
一种泥页岩有机质分析方法


[0001]本专利技术涉及石油勘探开发录井分析
，尤其是涉及一种泥页岩有机质分析方法。

技术介绍

[0002]页岩中的有机质是烃类形成的物质基础，同时为页岩气吸附的重要载体，此外有机质转化为烃类的过程中，形成的有机孔和微裂隙也是页岩气赋存的重要场所，通常成熟页岩中残余有机质丰度与含气量具明显的正相关性，故有机质丰度在页岩气评价中具有重要意义。
[0003]对烃源岩的评价中，通常从有机质数量、有机质类型和有机质成熟度等三个方面对其做出定性和定量的评价。有机质数量包括有机质的丰度和烃源岩的体积，其中丰度是烃源岩评价的第一位标志。有机碳是指沉积岩石中与有机质有关的碳元素，有机碳含量(TOC)是指单位重量岩石中有机碳的重量，用百分数来表示。有机碳含量是一种简便而有效的评价有机质丰度的办法，是几十年来评价生油岩有机质丰度最重要的指标之一。
[0004]通常确定页岩TOC的方法有岩心实测法、基于测井数据(声波、密度、电阻率)计算的方法和录井的地化方法。但是经典的测井ΔlgR法和U曲线法有各自适应的海相或陆相泥页岩类型，具有局限性，实验室方法虽然最为精确但是较为复杂，耗时长，成本高。并且页岩的有机质分布具有较强的非均质性，如果取样点位于有机质富集段，则TOC测定值就偏大，反之则偏小。
[0005](1)实验室有机碳检测
[0006]将岩石样品粉碎至粒径小于0.2mm，用5％盐酸加热煮沸，除去碳酸盐后的剩余残渣(除去无机碳)，在高温有部分氧气存在的条件下将有机质燃烧成二氧化碳。检测产生的二氧化碳量并将其换算成碳元素的含量，最终计算出有机碳的含量。根据二氧化碳含量检测原理不同可分为体积法、重量法、容量法、库仑法和仪器法。
[0007](2)测井法定量计算有机碳(TOC)
[0008]目前应用最多的是ΔlgR技术，计算有机质岩层的总有机碳。将声波时差曲线反向叠合在电阻率曲线上，两条曲线的幅度差即为ΔlgR。ΔlgR幅度差与TOC呈线性关系与成熟度有函数关系，当成熟度由地球化学试验确定后，就可以将ΔlgR幅度差值直接转换为总有机碳(TOC)含量。
[0009]声波、电阻率反向叠加计算ΔlgR关系式为：
[0010]ΔlgR＝log(R/R基线)+0.0061(Δt
‑
Δt基线)
[0011]利用ΔlgR技术计算TOC的经验公式为：
[0012]TOC＝(ΔlgR)
·
102.297
‑
0.1688LOM+ΔTOC
[0013](3)录井地化方法
[0014]地化录井仪的分析原理是在特殊裂解炉中对生油层岩石样品进行程序升温，使岩石样品中的烃类和干酪根在不同温度下挥发和裂解，通过载气(氢气)的吹洗使其与岩石样
品进行定性的物理分离，并由载气携带直接进入氢火焰离子化检测器(FID)，将其浓度的变化转换为相应的电流信号，经微机进行运算处理，记录各组分含量和S2峰顶温度，用于评价生油岩的优劣。S2是烃源岩的丰度指标，值越大表示丰度越高；有机质类型可以根据干酪根的原子组合进行划分；T
max
是烃源岩的成熟度指标，值越大表示成熟度越高。
[0015]三种技术都是目前的成熟技术，相关文献也很多，基本上都是在提升分析精度、对分析结果进行校正、利用分析结果进行烃源岩评价等方面。测井法的有机质丰度是通过公式计算的，而实验室法和地化方法都是利用热蒸发、高温裂解的方法将烃类物质提取，也非直接测量。

技术实现思路

[0016]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种泥页岩有机质分析方法，本专利技术提供的方法可以对有机质进行直接测量，检测精度高、及时性强。
[0017]本专利技术提供了一种泥页岩有机质分析方法，包括：
[0018]A)采用石油钻井现场岩心或岩屑样品制成待分析样品；
[0019]B)将待分析样品采用488～633nm的波长对样品进行激光共聚焦扫描，获得泥页岩有机质的二维图像；
[0020]C)将所述二维图像进行三维重构，获得有机质三维结构数据体；
[0021]D)将所述三维结构数据体进行分析，通过有机质形态和结构分析有机质类型；
[0022]E)将获得的三维结构数据体进行分析，利用分析软件判定有机质的大小、数目、数目频率、面积频率、面积丰度、体积丰度或质量丰度的数据。
[0023]优选的，步骤A)待分析样品具体为：所述将岩心或岩屑样品磨制成厚度为1mm，面积为3cm
×
(2～3)cm的薄片。
[0024]优选的，步骤A)所述在0～5℃低温环境进行切磨样品。
[0025]优选的，步骤B)所述激光共聚焦扫描光路选择10/90类型的反射光光路。
[0026]优选的，步骤B)所述激光强度为20～40mw；激光共聚焦扫描电压为600～800；
[0027]所述采集时还需对采集的图片进行扣除背处理。
[0028]优选的，步骤B)具体为：
[0029]利用激光共聚焦显微镜于激光扫描模式下对激光共聚焦片进行光学切片获得多层激光切片体，获得泥页岩有机质的二维图像。
[0030]优选的，步骤C)具体为：
[0031]利用三维重构软件对多层激光切片体进行纳米级三维空间建模，获得有机质三维结构数据体；
[0032]所述三维重构的软件为体积建模软件。
[0033]优选的，步骤D)通过有机质形态和结构判定有机质类型具体为：判定为无定型结构或定型结构；其中无定型结构为腐泥型；定型结构为腐植型。
[0034]优选的，步骤E)所述质量丰度技术公式为：
[0035][0036]W—有机质质量丰度；
[0037]Va—有机质体积；
[0038]Vb—泥页岩体积
[0039]ρa—干酪根密度；
[0040]ρb—泥页岩密度。
[0041]优选的，步骤E)所述分析软件为激光共聚焦扫描分析软件或imaris软件。
[0042]与现有技术相比，本专利技术提供了一种泥页岩有机质分析方法，包括：A)采用石油钻井现场岩心或岩屑样品制成待分析样品；B)将待分析样品采用488～633nm的波长对样品进行激光共聚焦扫描，获得泥页岩有机质的二维图像；C)将所述二维图像进行三维重构，获得有机质三维结构数据体；D)将所述三维结构数据体进行分析，通过有机质形态和结构分析有机质类型；E)本专利技术可以在利用岩屑、岩心进行激光共聚焦分析，获得的三维结构数据体进行分析，通过有机质形态和结构分析有机质类型，利用分析软件判定有机质的大小、数目、数目频率、面积频率、体积丰度、质量丰度等数据。可对有机质进行直接测量，获取样本中每一个单体大于0.1μm的有机质团的直径、面积、体积等参数，开拓了泥页岩有机质分析新领域，是页岩气、页岩油及常规油气藏烃源岩评价、分析的重要方法，具有十分重要的意义。
附图说明
[0043]图1是Z1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泥页岩有机质分析方法，其特征在于，包括：A)采用石油钻井现场岩心或岩屑样品制成待分析样品；B)将待分析样品采用488～633nm的波长对样品进行激光共聚焦扫描，获得泥页岩有机质的二维图像；C)将所述二维图像进行三维重构，获得有机质三维结构数据体；D)将所述三维结构数据体进行分析，通过有机质形态和结构分析有机质类型；E)将获得的三维结构数据体进行分析，利用分析软件判定有机质的大小、数目、数目频率、面积频率、面积丰度、体积丰度或质量丰度的数据。2.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，步骤A)待分析样品具体为：所述将岩心或岩屑样品磨制成厚度为1mm，面积为3cm
×
(2～3)cm的薄片。3.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，步骤A)所述在0～5℃低温环境进行切磨样品。4.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，步骤B)所述激光共聚焦扫描光路选择10/90类型的反射光光路。5.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，步骤B)所述激光强度为20...

【专利技术属性】
技术研发人员：王，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司中石化经纬有限公司中石化经纬有限公司中原测控公司，
类型：发明
国别省市：