[发明专利]一种泥页岩有机孔隙度检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种泥页岩有机孔隙度检测方法,属于石油、地质、矿业勘探开发技术领域。

背景技术

泥页岩有机孔隙是指存在于泥页岩有机质颗粒之中的，孔隙直径为纳米级别的孔隙。在对页岩油和页岩气的勘探开发过程中，有机孔隙度是计算页岩油、页岩气资源量和制定开采方案的关键参数之一。页岩油和页岩气储层的有机孔隙度直接影响赋存于泥页岩储层中有机部分之中的油气资源量，是分析页岩气吸附与游离状态比例重要依据。泥页岩储层与常规储层不同是超低孔、超低渗和富含有机质。一般情况下，泥页岩有机质颗粒内的有机孔隙随着热演化程度的升高而更加发育，而且单个颗粒内的有机孔隙连通性也逐渐变好。这些有机孔隙是页岩油和页岩气重要的储集空间，其中相当大一部分的页岩气以吸附状态赋存于有机孔隙表面。目前，还没有有效的方法对泥页岩中的有机孔隙度进行定量评价。

在泥页岩有机孔隙的研究方面主要有以下几种方法：

（1）气体吸附-解吸法；

（2）电子显微成像技术；

（3）压汞法；

（4）三维重构法等。

气体吸附-解吸法是利用氮气、二氧化碳等不同分子直径的气体测量相应孔径大小的孔隙空间体积及连通程度，该方法分析的是相互连通的孔隙，无法评价泥页岩储层中没有相互连通孔隙。电子显微成像技术可以获得高放大倍数的岩石照片，能够清晰反映二维截面的孔隙特征，但无法对孔隙度进行定量评价。利用压汞法分析泥页岩孔隙度需要先钻取标准岩心柱，而钻取岩心柱的成功率较低，另外压汞法只能测量孔隙直径大于1000nm而且相互连通的孔隙。为此，本发明提出一种泥页岩有机孔隙的计算方法，专门用于对泥页岩储层有机孔隙度进行定量评价。

发明内容

本发明的目的是：提供一种泥页岩有机孔隙度检测方法，实现对泥页岩有机孔隙度的计算;克服现有技术、方法难以准确测量泥页岩储层有机孔隙度的不足。

本发明采用的技术方案是：一种泥页岩有机孔隙度检测方法，含有以下步骤：以代表性泥页岩样品和原油样品的热模拟实验为基础，利用化学动力学方法计算干酪根成油、干酪根成气和原油裂解成气的化学动力学参数，结合目地层埋藏史和热史，确定研究层段泥页岩干酪根成油、干酪根成气和原油裂解成气转化率；利用目地层泥页岩残余氢指数和残余有机碳数据，结合干酪根成油、干酪根成气和原油裂解成气转化率，恢复目地层泥页岩原始氢指数和原始有机碳；利用目地层泥页岩样品的Ar离子抛光薄片分析泥页岩有机孔隙压缩系数；计算目地层段泥页岩样品有机孔隙度。

一种泥页岩有机孔隙度检测方法，还含有以下步骤：

步骤1：选取成熟度较低的目地层泥页岩样品（或与目地层源岩类型相近的低成熟度的泥页岩）和目地层源岩排出的原油样品（或母质源岩与目地层源岩相似的原油样品）进行高温热模拟实验，所用的热模拟实验装置为Rock-Eval-II型热解仪，对2～3组样品按照不同的升温速率进行高温热模拟实验，实时记录泥页岩样品产油量、产气量随温度（或时间）的变化，以及和原油样品裂解产气量随温度（或时间）的变化，得到不同升温速率条件下各温度点干酪根成油转化率F_o、干酪根成气转化率F_g和原油裂解成气转化率F_g‘，干酪根成油转化率F_o、干酪根成气转化率F_g和原油裂解成气转化率F_g‘单位为%；

步骤2：根据步骤1中高温热模拟实验获得的不同升温速率条件下各温度点干酪根成油、干酪根成气和原油裂解成气转化率，利用化学动力学方法计算不同升温速率条件下各温度点泥页岩干酪根成油转化率F_o、泥页岩干酪根成气转化率F_g和原油裂解成气转化率F_g’，干酪根成油转化率、干酪根成气的转化率和原油裂解成气转化率的单位均为%。同时，计算干酪根成油、干酪根成气和原油裂解成气的反应活化能分布，反应活化能的单位为KJ/mol；

步骤3：根据步骤2中计算得到的不同升温速率条件下各温度点干酪根成油、干酪根成气和原油裂解成气转化率和相应的反应活化能分布，结合研究区目地层段泥页岩沉积埋藏史和热史，计算地质历史时期泥页岩干酪根成油转化率F_o、干酪根成气转化率F_g和原油裂解成气转化率F_g’，干酪根成油转化率F_o、干酪根成气转化率F_g和原油裂解成气转化率F_g’的单位均为%；