一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法及应用技术

技术编号:45312777 阅读:2 留言:0更新日期:2025-05-20 16:58
本发明专利技术公开了一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,于,步骤如下:(1)、制备页岩样品;(2)、对所述页岩样品进行抛光处理;(3)、低真空度下观察所述页岩样品,寻找具有孔隙的有机质;(4)、电子束轰击具有孔隙的有机质,判识有机质孔的真假。本发明专利技术还公开了用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法作为判断原油的可动性的应用。本发明专利技术能够在国内外较普遍的现有仪器设备条件下,判识页岩中有机质孔的真假和定性判识页岩油可动性,为研究页岩储层的储集空间类型及各类储集空间占比奠定基础,进一步为页岩油选区选带、定勘探目标和水平井靶层提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于页岩储层表征与油气勘探领域,具体涉及一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法及应用


技术介绍

1、有机质孔在海相页岩和陆相页岩中均发育,是页岩储层储集空间的重要类型。在大部分古生界海相页岩中,有机质孔是甲烷气体的主要赋存空间,其含量是判识含气页岩储层品质的重要依据。

2、前人在研究北美地区海相页岩时,认为有机质孔受到了成熟度的控制,当镜质体反射率ro大于0.9%时,有机质进入生气阶段,气体体积膨胀,导致有机质孔产生;当镜质体反射率ro小于0.9%时,有机质孔基本不发育。

3、近年来,国内外学者在镜质体反射率ro为0.6%-0.8%的页岩中,也发现了大量有机质孔,其主要受到有机质类型的控制,认为腐泥组含量较高的ⅰ型干酪根、ⅱ型干酪根,可在低成熟度时产生有机质孔。

4、以上认识是国内外学者在对不同地区的页岩样品进行了大量扫描电镜观察下获得的。如中国专利技术专利申请cn 110726655a公开了一种模拟泥页岩有机孔隙演化过程的实验方法,包括以下步骤:步骤1采集未熟-低熟泥页岩样品,将其切割成多个泥页岩块体并进行抛光;步骤2确定模拟温度、压力、时间;步骤3在样品室中装入石英砂并依次装入泥页岩块体;步骤4开展低演化阶段泥页岩成烃演化的热模拟实验;步骤5取出泥页岩块体,一部分机械磨平后对样品表面进行刻蚀,一块按照“sy/t5124-2012沉积岩中镜质体反射率测定方法”进行镜质体反射率测定;步骤6重复步骤3和步骤5;步骤7重复步骤6,直至设定的演化阶段全部完成。

5、目前,对页岩有机质孔的研究主要依赖于氩离子抛光-场发射扫描电镜技术。利用扫描电镜在低真空或高真空条件下,观察到有机质内部具有孔隙发育,就将这类孔隙划归为有机质孔。如中国专利技术专利申请cn109916937a公开了一种页岩有机质成熟度的分析方法,包括如下步骤:步骤100、样品制备:对页岩样品进行机械抛光和氩离子抛光处理;步骤200、分别用热场发射扫描电镜和激光拉曼光谱仪分析页岩准原位有机质孔隙结构和激光拉曼光谱特征,并依据页岩准原位有机质孔隙结构的特征引入校正因子对获得的激光拉曼光谱特征进行校正;步骤300、计算页岩样品中不同赋存状态有机质的成熟度,以场发射扫描电镜和激光拉曼光谱分析为研究手段,分析页岩中有机质的赋存状态、孔隙发育程度,并获取不同赋存状态的有机质激光拉曼光谱特征及参数,参考热演化成熟度计算公式,直接计算不同赋存状态有机质热演化成熟度。

6、然而,目前的这种实验观察方法具有较大的缺陷,主要原因在于在观察时无法保证原始地层温压条件,而在温压条件变化下,观察到的有机质孔有可能不真实。

7、现行国内外现有仪器设备条件还不具备原始温压下观察有机质孔,因此,急需建立在目前设备技术条下判识有机质孔机的方法。


技术实现思路

1、专利技术目的:针对上述现有技术的不足之处,专利技术人经过对大量页岩样品氩离子抛光-场发射扫描电镜观察实验,提出了一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,并在此基础上,可进一步定性判识原油可动性。

2、技术方案:一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,步骤如下:

3、(1)、制备页岩样品;

4、(2)、对所述页岩样品进行抛光处理;

5、(3)、低真空度下观察所述页岩样品,寻找具有孔隙的有机质;

6、(4)、电子束轰击具有孔隙的有机质,判识有机质孔的真假。

7、进一步地,步骤(1)的具体步骤如下:

8、利用岩石切割机从页岩锯片的内部切出块状的页岩样品,其中:

9、所述页岩样品的顶面面积为0.5cm2-2cm2、厚度≤1cm。

10、更进一步地,所述页岩锯片的砂砾度为30μm-35μm。

11、进一步地,步骤(2)的具体步骤如下:

12、(21)、将所述页岩样品的拟抛光面的对面磨掉至少65μm,然后将所述页岩样品粘于样品桩上,接着将样品桩放入切磨一体机;

13、(22)、保持锯片与样品桩表面平行,然后切割所述页岩样品的拟抛光面,切割后的所述页岩样品的拟抛光面与样品桩表面近于平行;

14、(23)、磨掉经过步骤(2)处理的页岩样品的拟抛光面的对面至少65μm,再磨掉所述页岩样品的拟抛光面至少30μm,最后再磨掉所述页岩样品的拟抛光面至少18μm;

15、(24)、将经过步骤(23)处理后的页岩样品放入氩离子抛光仪内进行抛光,抛光2h-4h。

16、更进一步地,步骤(21)中用砂砾度为10-20μm的抛砂纸将所述页岩样品的拟抛光面的对面磨掉65μm-100μm,然后将所述页岩样品粘于样品桩上,接着将样品桩放入切磨一体机。

17、更进一步地,步骤(22)中切割所用的锯片的砂砾度为30μm-35μm。

18、更进一步地,步骤(23)中用砂砾度10-20μm的抛砂纸磨掉经过步骤(2)处理的页岩样品的拟抛光面的对面65μm-100μm,再用8-12μm的抛砂纸磨掉所述页岩样品的拟抛光面30-45μm,最后用砂砾度1-3μm的抛砂纸磨掉所述页岩样品的拟抛光面18-27μm。

19、更进一步地,步骤(24)中,进行抛光时,每20-40分钟散热一次。

20、进一步地,步骤(3)的具体步骤如下:

21、(31)、设置扫描电镜实验参数(加速电压10kv,样品室压力60pa);

22、(32)、用扫描电镜背散射探头采集信号并对所述页岩样品的表面进行聚焦、观察,寻找有机质(有机质在背散射像中表现为较低的灰度,但比孔隙要亮,灰度介于岩石矿物颗粒与孔隙之间);

23、(33)、在步骤(32)找到的有机质中寻找具有孔隙的有机质。

24、进一步地,步骤(4)的具体步骤如下:

25、(41)、将寻找到的具有孔隙的有机质调整至扫描电镜视域中间,将扫描电镜背散射探头切换为二次电子探头,放大至10000倍以上,调整焦距,使有机质清晰可见;

26、(42)、连接能谱仪,利用能谱电子束轰击具有孔隙的有机质,并采集能谱信息,观察能谱谱图,c峰较高,说明观察到的是有机质;

27、(43)、不断刷新二次电子实时图像,观察电子束轰击位置,其中:

28、若轰击位置出现孔隙,并不断变大或变形,且先前观察到的孔隙也在变形,说明有机质处于液态,孔隙的产生是在地表压力降低后沥青收缩或脱气造成的,电子束的轰炸导致了沥青质(原油)变形并产生凹坑,说明在地层条件下是有机质内部并不存在孔隙,观察到的有机质孔为假有机质孔;

29、若电子束轰击的位置未出现明显变化,先前观察到的孔隙形态也未发生变化,则说明观察到的有机质孔为真有机质孔。

30、上述任意一种所述的用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法作为判断原油的可动性的应用。

31、进一步地,所述应用的具体步骤如下:

...

【技术保护点】

1.一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,步骤如下:

2.如权利要求1所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,步骤(1)的具体步骤如下:

3.如权利要求2所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,所述页岩锯片的砂砾度为30μm-35μm。

4.如权利要求1所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,步骤(2)的具体步骤如下:

5.如权利要求4所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,步骤(21)中用砂砾度为10-20μm的抛砂纸将所述页岩样品的拟抛光面的对面磨掉65μm-100μm,然后将所述页岩样品粘于样品桩上,接着将样品桩放入切磨一体机。

6.如权利要求4所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,步骤(22)中切割所用的锯片的砂砾度为30μm-35μm。

7.如权利要求4所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,步骤(23)中用砂砾度10-20μm的抛砂纸磨掉经过步骤(2)处理的页岩样品的拟抛光面的对面65μm-100μm,再用8-12μm的抛砂纸磨掉所述页岩样品的拟抛光面30-45μm,最后用砂砾度1-3μm的抛砂纸磨掉所述页岩样品的拟抛光面18-27μm。

8.如权利要求4所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,步骤(24)中,进行抛光时,每20-40分钟散热一次。

9.如权利要求1所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,步骤(3)的具体步骤如下:

10.如权利要求1所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,步骤(4)的具体步骤如下:

11.权利要求1-10任意一种所述的用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法作为判断原油的可动性的应用。

12.如权利要求11所述的应用,其特征在于,具体步骤如下:

13.如权利要求12所述的应用,其特征在于,所述时间A为5秒-10秒。

...

【技术特征摘要】

1.一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,步骤如下:

2.如权利要求1所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,步骤(1)的具体步骤如下:

3.如权利要求2所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,所述页岩锯片的砂砾度为30μm-35μm。

4.如权利要求1所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,步骤(2)的具体步骤如下:

5.如权利要求4所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,步骤(21)中用砂砾度为10-20μm的抛砂纸将所述页岩样品的拟抛光面的对面磨掉65μm-100μm,然后将所述页岩样品粘于样品桩上,接着将样品桩放入切磨一体机。

6.如权利要求4所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的方法,其特征在于,步骤(22)中切割所用的锯片的砂砾度为30μm-35μm。

7.如权利要求4所述的一种利用电子束轰击判识页岩真假有机质孔的...

【专利技术属性】
技术研发人员:方正伟滕建彬李博王伟庆魏广振颜世翠朱丽鹏于杰杰冯鲁川张婧斌
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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