[发明专利]一种页岩岩相的五端元三组分划分与表征方法

说明书

本发明公开了一种页岩岩相的五端元三组分划分与表征方法，包括对页岩样品进行X衍射实验分析，确定页岩矿物组分及含量；对页岩样品进行镜质体反射率测定，确定页岩成熟度；对页岩样品进行总有机碳分析，确定总有机碳含量百分比；计算石英和长石、粘土矿物、碳酸盐岩三种组分含量百分比；根据页岩样品的页岩成熟度、总有机碳含量百分比、石英和长石含量百分比、粘土矿物含量百分比以及碳酸盐岩含量百分比在五端元三组分类图中的位置，确定页岩岩相类型，以及以雷达图的形式表征岩相特征。本发明能够对页岩岩相进行分类和直观表示，便于不同样品的页岩岩相对比，用于确定最为有利的页岩岩相，指导优选页岩气勘探开发有利区。

技术领域

本发明属于页岩气地质评价和选区技术领域，具体涉及一种页岩岩相的五端元三组分划分与表征方法。

背景技术

页岩气是一种赋存在页岩中自生自储的非常规天然气资源，要实现对页岩气有效开发，首选要通过地质评价优选有利区，目前页岩气勘探开发关键技术已经取得突破，页岩气勘探开发向新区、新领域进一步拓展，其中深层、海陆过渡相复杂构造区逐步成为勘探开发的热点地区之一。

页岩是一种细粒沉积物，含有无机组分，包括石英、长石、粘土矿物等，也还有有机质组分，二者之间存在着成因联系。有机组分控制着页岩的生烃能力，各种无机组分与有机质产状关系和相互耦合关系影响着页岩气的富集和产出能力。一定比例的无机组分和有机组分形成于特定的沉积环境下，呈现不同的页岩岩相，不同的页岩岩相的储层特征、富气能力差别很大，不同的页岩岩相的变化，反映了沉积环境、矿物成分、有机质之间的成因联系。

国内外公开发表的期刊论文大部分集中于对页岩岩相划分及特征刻画方面，车世琦.测井资料用于页岩岩相划分及识别——以涪陵气田五峰组—龙马溪组为例[J].岩性油气藏,2018,30(01):121–132.利用TOC+矿物含量对页岩岩相进行了划分，并利用神经网络对单井垂向上的页岩岩相进行了预测，但岩相平面分布未有预测研究。李卓,姜振学,唐相路,等.渝东南下志留统龙马溪组页岩岩相特征及其对孔隙结构的控制[J].地球科学,2017,42(07):1116–1123.利用有机质含量和矿物成分对页岩岩相进行了划分，岩相平面分布未有研究。董春梅,马存飞,林承焰,等.一种泥页岩层系岩相划分方法[J].中国石油大学学报(自然科学版),2015,39(03):1–7.选取页岩中的石英、碳酸盐岩和粘土矿物作为三个端元，以25％、50％为主要含量分界线。中国发明专利CN201610226265.2一种页岩岩相测井快速识别方法和CN201610724474.X一种基于测井信息的页岩岩相连续预测方法，均是集中于如何在单井上对页岩岩相进行预测和识别，对于平面岩相预测并未有提及。中国发明专利CN201711170899.1的一种页岩岩相平面分布编制方法及页岩勘探体系、CN202010842778.2一种页岩的分类方法及其应用和页岩岩相分布构建系统、CN201710910428.3一种基于三重信息的泥页岩岩相精细识别方法以及CN201810864183.X一种盐间泥页岩层系岩相划分方法及验证方法，均未能将考虑有机碳和有机质成熟度在岩相划分中辅助作用，分类不够全面。

目前，国内外对页岩岩相划分方法存在较多问题，主要问题表现为三点。一是虽然有机质是页岩储层评价中具有非常重要的参数，在分类方案中没有考虑页岩有机质含量；第二点是页岩岩相分类没有考虑页岩演化程度对页岩储层特征的影响，难以指导页岩气地质评价。第三点是缺乏对分类后的页岩岩相类型的直观对比手段或表征方法，影响了分类方案的实施效果。

上述三个问题影响了页岩气地质评价选区的准确度和可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种页岩岩相的五端元三组分划分与表征方法，基于X衍射全岩分析、有机质程度测定和总有机碳测定，充分考虑有机质程度、总有机碳含量对页岩储层的影响，建立了一种全新页岩岩相划分和表征方法，可以更加全面系统地反映页岩岩相的类型，同时更能直观地体现页岩岩相之间的差别，更好地指导页岩气勘探开发选区。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：