一种高过成熟海相页岩孔隙结构演化定量表征方法技术

本发明专利技术涉及非常规油气勘探开发技术，尤其涉及一种高过成熟海相页岩孔隙结构演化定量表征方法

【技术实现步骤摘要】
一种高过成熟海相页岩孔隙结构演化定量表征方法


[0001]本专利技术涉及非常规油气勘探开发技术，尤其涉及高过成熟海相页岩孔隙结构演化定量表征方法
。

技术介绍

[0002]页岩气是主体以吸附和游离两种状态赋存于泥页岩层系的非常规天然气
。
页岩气作为一种清洁能源，目前在北美及中国成为非常规天然气勘探开发的热点，也是未来“双碳”时代节能减排的重要能源接替领域
。
[0003]我国南方发育大面积海相富有机质页岩，尤其是上奥陶统五峰组
—
下志留统龙马溪组页岩分布范围广
、
厚度大，是目前页岩气勘探开发主力层位，但有机质热演化程度普遍偏高，大多进入高
‑
过成熟阶段，孔隙系统复杂，影响页岩含气性及资源评价
。
因此，准确定量表征高过成熟页岩孔隙结构演化是亟需解决的重要问题
。
[0004]现有技术中，对页岩孔隙结构定量表征主要为气体吸附法和高压压汞法，高
‑
过演化阶段页岩孔隙结构也多采用气体吸附和压汞法联用进行全孔径表征，但是这些方法都是对高演化页岩孔隙结构的静态描述，缺乏孔隙演化的动态表征，不能恢复从低熟到高过成熟生烃全过程孔隙演化特征
。
制约了不同演化阶段页岩储集能力的评价和页岩气动态成藏的认识
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：针对现有技术缺乏孔隙演化的动态表征，不能评价生烃全过程页岩储集能力的问题，提供一种高过成熟海相页岩孔隙结构演化定量表征方法
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种高过成熟海相页岩孔隙结构演化定量表征方法，包括如下步骤：
[0008]S1
：采集低熟页岩样品进行地化及岩矿测试，筛选出至少5份与高过成熟海相页岩地质特征相似的低熟页岩样品；
[0009]S2
：对筛选出的低熟页岩样品进行热模拟实验，获得一系列不同热演化程度的模拟样品；
[0010]S3
：分别对模拟样品及高过成熟自然演化页岩样品进行孔隙结构定量表征；
[0011]S4
：将所述模拟样品的孔隙结构及高过成熟自然演化页岩样品的孔隙结构的表征结果进行拼接，即得到从低成熟到高过成熟生烃全过程的页岩孔隙结构动态演化特征
。
[0012]本专利技术提出一种高过成熟海相页岩孔隙结构演化定量表征方法，该方法通过将采集的低熟海相页岩样品进行地化和岩矿测试，筛选出与高过成熟海相页岩地质特征相似的低熟页岩样品，进行仿真地层热模拟实验，获得一系列不同热演化程度的模拟样品，对模拟样品和高过成熟自然演化页岩样品进行孔隙结构定量表征，将较低演化阶段的热模拟样品与高过演化的自然样品孔隙结构表征结果进行拼接，阐明从低成熟到高过成熟生烃全过程页岩孔隙结构动态演化特征，可解决中国南方高过演化海相页岩在较低成熟阶段孔隙发育
难以表征的难题，有效的实现页岩生烃全过程孔隙演化定量表征，准确评价生烃全过程页岩储集能力的变化
。
[0013]目前针对高过成熟海相页岩孔隙结构表征的研究，大都是对其孔隙结构的静态描述，缺乏孔隙演化的动态表征，本专利技术采用低熟页岩样品与高过成熟海相页岩样品相结合的方法对孔隙结构演化进行定量表征，可解决中国南方高过演化海相页岩在较低成熟阶段孔隙发育难以表征的难题，有效的实现页岩生烃全过程孔隙演化定量表征，能够为页岩气成藏评价提供有利支撑，能够提高页岩气资源评价精度和勘探决策水平
。
[0014]作为本专利技术的优选方案，步骤
S1
中，采集低熟页岩样品进行地化及岩矿测试，具体的：所述地化测试包括：有机质丰度
、
有机质类型和热演化程度；
[0015]其中，有机质丰度用总有机碳含量
TOC
值表示；有机质类型通过干酪根镜检分析得到，分为Ⅰ型
、Ⅱ1
型
、Ⅱ2
型和Ⅲ型；热演化程度通过海相镜质体反射率或沥青反射率测定，转化为等效晶质体反射率
R
o
；
[0016]所述岩矿测试主要为通过
XRD
实验获取页岩样品的矿物组成和含量，矿物组成包括：石英
、
长石
、
碳酸盐矿物
、
黄铁矿等脆性矿物和蒙脱石
、
伊蒙混层
、
伊利石
、
绿泥石等粘土矿物
。
[0017]作为本专利技术的优选方案，步骤
S1
中，根据地化
、
矿物组成测试结果，筛选出与高过成熟海相页岩在各方面特征相同或相似的低熟页岩样品
。
基于低熟页岩样品的测试结果，对每个样品的有机质丰度
、
类型
、
热演化程度及矿物组组分和含量进行统计，然后与高过演化自然样品进行对比，筛选出与其在地化特征及矿物组成方面相似的低熟样品
。
[0018]作为本专利技术的优选方案，步骤
S1
中，具体筛选过程如下：首先挑选出与高过成熟自然样品干酪根类型相同的样品，然后按照
TOC
大小进行排序，其次，在这些样品中挑选出石英
、
长石
、
方解石
、
白云石
、
黄铁矿等各脆性矿物和蒙脱石
、
伊蒙混层
、
伊利石
、
绿泥石等各粘土矿物含量与高过成熟自然样品最接近的样品，最后，优选满足以上条件且
TOC
较高的样品为模拟样品
。
[0019]作为本专利技术的优选方案，步骤
S2
中，热模拟试验具体为：将筛选出的大块低熟页岩样品制作成5‑
15
个标准柱样，对应设置梯度温度点，每个样品对应一个温度点，进行热模拟实验，得到不同热演化程度的模拟样品
。
[0020]具体的，将样品切割为5‑
15
个标准柱样，为防止页岩样品破碎，制样过程中使用线切割仪器，保障页岩样品完整
、
不开裂；另外剩余小块样品进行粉碎，研磨成
40
～
60
目粉末以待实验中使用
。
[0021]进一步地，热模拟实验共设计
10
个温度点，但是不限于
10
个温度，可根据需要达到的成熟度进行设置
。
模拟实验为仿真地层孔隙热压生排烃模拟实验，实验采用半开放系统，模拟真实地层条件，实验过程中系统达到设定温压条件后，生成产物能够自动排出，实现幕式排烃过程
。
[0022]作为本专利技术的优选技术方案，步骤
S2
中，热模拟具体按照如下方式进行：
[0023]1)
装样：先取少许制备好的粉末样品装入高压釜中，使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高过成熟海相页岩孔隙结构演化定量表征方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1
：采集低熟页岩样品进行地化及岩矿测试，筛选出至少5份与高过成熟海相页岩地质特征相似的低熟页岩样品；
S2
：对筛选出的低熟页岩样品进行热模拟实验，获得一系列不同热演化程度的模拟样品；
S3
：分别对模拟样品及高过成熟自然演化页岩样品进行孔隙结构定量表征；
S4
：将所述模拟样品的孔隙结构及高过成熟自然演化页岩样品的孔隙结构的表征结果进行拼接，即得到从低成熟到高过成熟生烃全过程的页岩孔隙结构动态演化特征
。2.
根据权利要求1所述的高过成熟海相页岩孔隙结构演化定量表征方法，其特征在于，步骤
S1
中，所述地化测试包括：有机质丰度
、
有机质类型和热演化程度；所述岩矿测试为通过
XRD
实验获取页岩样品的矿物组成和含量，包括脆性矿物和粘土矿物
。3.
根据权利要求2所述的高过成熟海相页岩孔隙结构演化定量表征方法，其特征在于，步骤
S1
中，基于低熟页岩样品的测试结果，对每个样品的有机质丰度
、
类型
、
热演化程度及矿物组组分和含量进行统计，然后与高过演化自然样品进行对比，筛选出与其在地化特征及矿物组成方面相似的低熟样品
。4.
根据权利要求2所述的高过成熟海相页岩孔隙结构演化定量表征方法，其特征在于，以
R
o
＝
2.5
％为界限，
R
o
<2.5
％阶段的页岩样品为低熟页岩样品，
R
o
＞
2.5
％阶段的页岩样品为高过成熟页岩样品
。5.
根据权利要求4所述的高过成熟海相页岩孔隙结构演化定量表征方法，其特征在于，步骤
S2
中，热模...

【专利技术属性】
技术研发人员：王幸蒙，熊亮，赵勇，史洪亮，庞河清，董晓霞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司西南油气分公司，
类型：发明
国别省市：