[发明专利]一种有机质孔隙形成与演化原位观测方法和应用

说明书

本发明公开了一种有机质孔隙形成与演化原位观测方法和应用。所述有机质孔隙形成与演化原位观测方法包括以下步骤：步骤A、将样品进行微观观察；步骤B、将样品置于显微镜外接冷热台中，设置第一程序升温条件及第一终止温度，并记录有机质演化过程；步骤C、将样品进行有机质演化特征观察；步骤D、重复步骤B和步骤C一次或多次，不同的是，设置第二程序升温条件及第二终止温度，直至有机质消失。该方法能够用于页岩有机质孔隙形成与演化原位观测，为不同类型有机质孔隙形成与演化研究提供更加直接的技术支持。

技术领域

本发明涉及一种有机质孔隙形成与演化原位观测方法和应用。

背景技术

页岩孔隙类型可以划分为有机孔、粘土矿物层间孔、球粒内孔、化石碎屑内孔、颗粒内孔和微裂缝等。国内外页岩气勘探开发实践表明有机孔是页岩气重要的储集空间，有机质越丰富、孔隙度越高、页岩含气条件越好。有机质孔隙度影响着储层岩石的多种特征，包括总孔隙度、微孔、总含气量和甲烷吸附能力。页岩微观孔隙作为油气储存的重要空间，发育的纳米级—微米级孔隙以及与微米级孔隙相连的纳米级孔隙网络和裂缝系统共同控制了页岩气的赋存和运移。因此，页岩孔隙发育特征也是页岩油气的勘探甜点选取和资源潜力评价的关键参考因素。

目前，常用的页岩孔隙表征手段主要包括高分辨率扫描电镜、压汞法、气体吸附法、纳米CT、聚焦离子束扫描电镜等。前人研究表明，随深度变化有机质热成熟度变化是促进有机孔发育的主要控制因素，有机孔的演化是显微组分和成熟度的函数，国内外学者通过不同演化程度的实际地质样品和热模拟实验研究，建立了有机孔演化与成熟度的阶段相关性。然而，现有的技术通常针对的是不同演化程度下不同样品中有机质孔隙的发育特征(镜下观察)或者是所有孔隙的定量表征，即使开展了低成熟烃源岩地质过程约束下的孔隙演化模拟实验，但大多未针对特定有机质开展孔隙演化特征研究，而且页岩的微观非均质程度较高，不同有机显微组分对页岩孔隙度的贡献不同，有机质内部的化学结构决定了有机质生成油气的化学组成和有机孔发育的差异，热成熟度对孔隙度的影响也因有机显微组分而异。

现有方法针对页岩孔隙演化研究通常需要消耗一定量的研究样品，且未实现页岩中不同有机质类型孔隙形成与演化的深入研究，影响了海相页岩储层特征的评价。因此，亟需发明一种可用于页岩有机质孔隙形成与演化原位观测方法。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种有机质孔隙形成与演化原位观测方法，该方法能够用于页岩有机质孔隙形成与演化原位观测，为不同类型有机质孔隙形成与演化研究提供更加直接的技术支持。

本发明第一方面提供了一种有机质孔隙形成与演化原位观测方法，包括以下步骤：

步骤A、将样品进行微观观察；

步骤B、将样品置于显微镜外接冷热台中，设置第一程序升温条件及第一终止温度，并记录有机质演化过程；

步骤C、将样品进行有机质演化特征观察；

步骤D、重复步骤B和步骤C一次或多次，不同的是，设置第二程序升温条件及第二终止温度，直至有机质消失。

根据本发明所述的方法的一些实施方式，所述样品经过切割、打磨和抛光处理。更优选地，选择低成熟岩心或新鲜露头，依次切割、打磨和抛光。

根据本发明所述的方法的一些实施方式，所述抛光包括依次进行机械抛光和离子束抛光。

根据本发明所述的方法的一些实施方式，所述离子束抛光为氩离子抛光。

根据本发明所述的方法的一些实施方式，所述样品的厚度不大于1mm，优选为0.5-1mm。在本发明中，抛光后的样品的长度和宽度具有较宽的选择范围，例如不大于1cm，更优选为5-10mm。

根据本发明所述的方法的一些实施方式，步骤A中，所述微观观察所采用的仪器为场发射扫描电镜。