【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及页岩岩相划分相关，尤其涉及一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法。
技术介绍
1、碱湖是自然界有机质初始生产力最高的沉积环境之一，是常规油气储层重要的油气来源，同时碱湖页岩也是非常规油气储层的重要类型之一。然而，因碱湖页岩矿物组成异常复杂，陆源碎屑、内生矿物和火山物质混杂堆积，包含碱盐、硼酸盐以及含镁黏土矿物等罕见矿物，导致碱湖页岩矿物定量识别和岩相划分较为困难。定量合理有效的页岩岩相划分方案，有助于理解页岩沉积环境、有机质富集规律和控制因素，更好地进行页岩油气空间分布预测。
2、常用的陆相页岩划分方案为三端元法，操作简单，仅需要x-射线粉晶衍射(xrd)测试数据即可进行划分，易于后续分析页岩成因及进行页岩脆性解释，此外，碱湖页岩还有如下划分方案：根据矿物组成和沉积构造进行页岩岩相划分；根据有机相结合矿物组分，将页岩划分为低碳、中碳和高碳页岩；根据陆源碎屑组分和内源粒屑组分，分别建立的两个次级三端元划分体系，其中内源粒屑组分包括砂屑、生屑和藻粒三个端元，陆源碎屑组分包括石英、长石和岩屑三个端元。
3、上述划分方法仍存在以下缺陷：
4、1、三端元页岩划分方案虽然为一种定量化的划分方案，简单易操作，但忽视了碱湖沉积中常见且局部富集的碱盐矿物，不能很好地用于研究碱湖中心的盐质页岩，进而难以全面分析碱湖页岩发育类型、研究碱盐矿物对页岩有机质富集及储集空间形成的影响，且云质岩是油田常用的岩石类型，以大于25％为界线，传统页岩三端元法以50％为界线，而碱湖页岩中白云石的含量一般小于50％，利用5
5、2、根据页岩矿物组成和沉积构造的岩相划分方案，研究比较费时，需要观察大量岩心和薄片进行分析矿物的含量和页岩的沉积构造，人为操作性强；
6、3、根据有机相结合矿物组分的划分方案，需要同时测定有机碳含量和矿物含量，分析有机质与不同矿物之间的关系，然而，有机质的富集与沉积环境、氧化还原条件以及生物勃发等因素有关，往往与矿物的含量相关性较小，因此很难界定哪一类矿物组成的有机质丰度最高，导致划分困难；
7、4、根据陆源碎屑组分和内源粒屑组分建立的两个次级三端元划分方案，虽然充分考虑了咸化湖盆中常见的内源组分，但仍然未考虑盐度更高时发育的盐类矿物，且该方案除了需要测定各矿物组分外，还需要观察薄片，人为鉴定砂屑、生屑、藻粒、石英、长石和岩屑等含量，工作量大。
8、因此，建立包含碱盐矿物且定量化的页岩岩相划分方案，是研究盐碱湖页岩的基础，碱湖页岩具有多个主要矿物组合类型：碱盐矿物(包括na-碳酸盐)，硼酸盐矿物(na-硼酸盐)、长英质矿物(长石和石英)、碳酸盐矿物(方解石和白云石)和黏土矿物。多端元矿物的发育，给利用三角图示方法进行页岩岩相划分造成了困难。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供如下技术方案：
2、一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法，包括以下步骤：
3、步骤一、采集碱湖不同沉积区岩心或野外新鲜页岩样品，将页岩岩石样品细碎至200目的粉末样品，并进行x-射线粉晶衍射测试；
4、步骤二、通过岩石薄片观察，初步判断碱湖页岩中可能出现的矿物种类，在此基础上进行x-射线粉晶衍射测试结果解释，得到碱湖页岩的矿物组成特征；
5、步骤三、根据矿物的物理性质进行脆性矿物和塑性矿物的划分，再根据矿物成因关系进行端元划分，得到长英质、碳酸盐、黏土矿物和盐类矿物四个端元的含量；
6、步骤四、根据页岩是否含盐类矿物分为含盐和非含盐(<5％)两类页岩，其中含盐页岩在盐类矿物、长英质矿物和碳酸盐矿物三角图中投图，非含盐页岩在黏土矿物、长英质矿物和碳酸盐矿物的下三角图中投图；
7、步骤五、在步骤四页岩岩相划分的基础上，选取典型样品对应的薄片和岩心进行观察，总结不同类型页岩的微观和宏观矿物学特征，分析不同页岩岩相的沉积环境，验证岩相划分方案的实际应用价值。
8、进一步的，所述步骤二中，碱湖页岩会出现大量罕见矿物，包括含镁黏土矿物如海泡石、硅镁石、坡缕石，碱盐矿物如碳钠镁石、碳钠钙石、氯碳钠镁石、碳氢钠石、天然碱等，硼酸盐矿物如硅硼钠石、水硅硼钠石等，通过扫描电镜识别后提前预知可能出现矿物种类，熟悉对应矿物的谱峰特征，通过xrd识别和计算矿物含量。
9、进一步的，所述步骤三中，碱湖页岩脆性矿物主要包括石英、长石、方解石、白云石，塑性矿物主要包括黏土矿物和盐类矿物，其中长石和石英一般为陆源碎屑脆性矿物，黏土矿物为陆源碎屑塑性矿物，方解石和白云石为内生脆性矿物，发育于微咸水环境，盐类矿物为内生塑性矿物，发育于咸水和超咸水环境。
10、进一步的，所述步骤四中，得出的对三角图，包含八个岩相：碱盐岩、盐质页岩、含盐粉砂岩、含盐云质页岩、粉砂岩、云(钙)质页岩、黏土质页岩和黏土岩。
11、进一步的，所述步骤四中，基于碱湖页岩具有四种矿物组合：盐类矿物(包括含na碳酸盐和含na硼酸盐)、长英质矿物(长石和石英)、碳酸盐矿物(方解石和白云石)和黏土矿物，将四个端元作为页岩岩相划分的基本端元。
12、进一步的，基于碱湖页岩中碱盐矿物和黏土矿物具有“相斥性”，在碱湖中心含盐地层中，黏土矿物缺失或者含量很少(<3％)，而在湖盆斜坡和边缘非含盐地层中，黏土矿物平均含量超过20％，将碱盐矿物和黏土矿物分别放在不同的三角图示中。
13、进一步的，基于长英质矿物和碳酸盐矿物在含盐和非含盐地层中具有一定含量(>15％)，将长英质矿物和碳酸盐矿物同时参与含盐和非含盐页岩的岩相划分，以长英质矿物和碳酸盐矿物为两个对三角图的共享二端元。
14、进一步的，基于50％和25％是岩石命名的重要分界线，在对三角中分别建立平行于长英质-碳酸盐边的50％和25％的分割线，划分出黏土岩、黏土质页岩、碱盐岩和盐质页岩；
15、进一步的，基于碱湖页岩碳酸盐矿物(方解石+白云石)的含量主要分布于5％至35％之间，很少发育白云岩(>50％)和灰岩，而考虑到“云质岩”在油田实际生产中应用的普遍性，为更好地区分云质岩(白云石含量大于25％)和非云质岩，进一步划分出25％的线。
16、与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：
17、本专利技术在定量页岩岩相划分方案中包括了盐类矿物端元，巧妙利用了碱湖页岩中“碱盐矿物”和“黏土矿物”相斥的特点，以及长英质矿物和碳酸盐矿物均在含盐和非含盐地层中具有一定含量的特点，使得黏土矿物、盐类矿物、长英质矿物和碳酸盐矿物四个端元可以出现在对三角图示中，实现了四端元的定量分析，该页岩岩相划分方案从碱湖页岩自身的矿物组成特点出发，弥补了传统三端元法未包含盐类矿物的缺陷；本划分方案在对三角图中划分出25％的界限，划分出云质页岩和含盐云质页岩，解决了传统页岩三端元法以50％为界线，而碱湖页岩中白云石的含量一般小于50％，利用50％界线则难以划分出云质岩的问本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法，其特征在于，碱湖页岩具有四个矿物组合：盐类矿物、长英质矿物、碳酸盐矿物和黏土矿物，将四个端元作为页岩岩相划分的基本端元；
3.根据权利要求1所述一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法，其特征在于，所述S4中，将盐类矿物和黏土矿物分别放在不同的三角图示中；
4.根据权利要求1所述一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法，其特征在于，所述S2中，罕见矿物包括含镁黏土矿物、碱盐矿物和硼酸盐矿物，通过扫描电镜识别后熟悉对应矿物的谱峰特征，通过XRD识别和计算矿物含量。
5.根据权利要求4所述一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法，其特征在于，所述含镁黏土矿物包括海泡石、硅镁石、坡缕石，碱盐矿物包括碳钠镁石、碳钠钙石、氯碳钠镁石、碳氢钠石、天然碱，硼酸盐矿物包括硅硼钠石、水硅硼钠石。
6.根据权利要求1所述一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法，其特征在于，所述S3中，脆性矿物包括石英、长石、方解石、白云石，塑性矿物包括黏土
7.根据权利要求6所述一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法，其特征在于，所述长石和石英为陆源碎屑脆性矿物，黏土矿物为陆源碎屑塑性矿物，方解石和白云石为内生脆性矿物，发育于微咸水环境，盐类矿物为内生塑性矿物，发育于咸水和超咸水环境。
8.根据权利要求1所述一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法，其特征在于，所述S4中，三角图包括八个岩相：碱盐岩、盐质页岩、含盐粉砂岩、含盐云质页岩、粉砂岩、云质页岩、黏土质页岩和黏土岩。
...【技术特征摘要】
1.一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法，其特征在于，碱湖页岩具有四个矿物组合：盐类矿物、长英质矿物、碳酸盐矿物和黏土矿物，将四个端元作为页岩岩相划分的基本端元；
3.根据权利要求1所述一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法，其特征在于，所述s4中，将盐类矿物和黏土矿物分别放在不同的三角图示中；
4.根据权利要求1所述一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法，其特征在于，所述s2中，罕见矿物包括含镁黏土矿物、碱盐矿物和硼酸盐矿物，通过扫描电镜识别后熟悉对应矿物的谱峰特征，通过xrd识别和计算矿物含量。
5.根据权利要求4所述一种碱湖页岩四端元岩相定量划分方法，其特征在于，所述含镁黏土矿物包括海泡石...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭佩，文华国，李长志，徐文礼，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：
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