[发明专利]一种有机质纹层的微观定量表征方法

说明书

本发明提供一种有机质纹层的微观定量表征方法。该微观定量表征方法包括：将沉积物切割成规则形状的样品并选取有机质纹层特性明显的切面进行抛光处理，得到激光剥蚀靶样品；设定合适的光斑大小、扫描速度等，进行激光剥蚀‑电感耦合等离子体质谱联用实验，得到各微量元素信号计数；通过营养型微量元素含量与有机质含量的相关性换算，实现沉积物中有机质纹层的厚度、浓度和含量的定量表征。该有机质纹层的微观定量表征方法能够为细粒沉积、烃源岩非均质性、烃源岩发育环境等研究提供定量手段，在烃源岩研究、油气资源评价、非常规油气等地质基础领域中有着一定的应用价值。

技术领域

本发明属于石油地质勘探技术领域，涉及一种有机质纹层的微观定量表征方法。

背景技术

在当代石油工业中，烃源岩是石油勘探的核心，而有机质则是烃源岩研究的核心。作为生烃物质的来源，沉积有机质的含量和类型决定了油气生成类型和资源量。非常规地质基础的研究进一步表明，有机质含量同样影响着页岩孔隙空间和吸附能力，对富有机质页岩的含气量起决定性作用。因此，描述有机质的赋存状态和分布情况，对确定油气产物类型、评估油气资源量和页岩气藏开发潜力具有至关重要的作用。

早期的有机质研究方法多是对沉积物块体进行整体的有机质丰度测定和干酪根制备，获得综合的地球化学信息。显微高分辨技术的不断发展，让我们可以通过显微镜、场发射电镜等设备观测到更精细的有机质赋存状态，即有机质纹层。这是目前沉积物或沉积岩中可分辨的最小或最薄的原始沉积层，厚度多在微米级。大量实验结果证实，全球各主要的海相或湖相烃源岩的有机质多具有纹层结构。有机质纹层连续或断续状顺层分布，或呈短条状或斑点状零散分布于其他纹层中，在荧光显微镜下呈棕黄色。在偏光显微镜及荧光显微镜下，有机质纹层较薄，厚度一般为5-200μm。而且富有机质纹层与贫有机质纹层交互出现，TOC值在不同纹层间可差10-30倍。这些有机质纹层的类型、厚度和含量等信息不仅能够反映沉积环境的变化，而且可以探究微观源储特征及关系。从微裂缝排烃的观点出发，顺层富集的有机质更有利于生烃增压，使源岩局部产生强大压力，造成“间隙”微裂缝排烃，使得具有有机质纹层结构的优质源岩更有利于烃类物质的富集和排出。

纹层成因机制、古环境、油气生成潜力、源储配比局部势能增压等研究均需要对有机质纹层的含量、厚度等信息进行定量描述。而目前对有机质纹层的研究多是通过显微镜、电镜照片等，对有机质纹层的厚度、颜色、荧光特征等进行定性描述，很难做到定量化。如张爽等人根据场发射扫描电镜观察，以面积、周长、紧凑度、延伸率等参数作为关键指标，通过评价分布距离、分布角度等参数，来表征样品中有机质分布的相对关系，提出了描述有机质团块分散程度和非均质性的定量分析方法(张爽,隋微波.页岩储层有机质分布定量分析及重构模型.油气地质与采收率,2016,23(2):22-28)。然而这种定量分析只是一种基于概率统计的有机质分布重构模型，而且对有机质的鉴定依赖肉眼的识别能力，有很强的主观性，并不是真正的定量分析方法。

整体上来讲，学者们对有机质纹层特征的研究相对较少，多集中在纹层成因机制和特征描述方面，尚缺乏行之有效的定量分析方法。这极大的影响了对有机质富集机制、烃源岩发育环境、油气资源评价、非常规油气等地质基础研究的微观化和定量化。因此，提出有机质纹层的微观定量分析方法非常重要。

发明内容

基于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的在于提供一种有机质纹层的微观定量表征方法。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

本发明提供一种有机质纹层的微观定量表征方法，其包括以下步骤：

步骤一，将沉积物切割成规则形状的样品；

步骤二，选择样品中有机质纹层特性明显的切面，并对该切面进行抛光处理，得到激光剥蚀靶样品；

步骤三，采用激光剥蚀系统和电感耦合等离子体质谱仪组成的联用系统，用标准样调谐联用系统中的各参数；