[发明专利]一种页岩层段岩石相分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质勘探领域，具体说涉及一种页岩层段岩石相分析方法。

背景技术

相或岩相是一个重要概念。通过相关系、相对比，地质学家们能从杂乱的、巨厚的地层中厘定出规律性或旋回性的垂向层序或相序。从而达到细分地层的目的，并由此奠定了地质学研究的基础。

相的定义经历了复杂而漫长的演化过程。“相”最早是由丹麦的斯坦诺(N.Steno，1669)引入地质学中。最初，“相”的含义相当于“时期”或“阶段”。将“相”引入沉积学中的是瑞士的格列斯列(A.Gressly，1938)。他认为具有相同的岩石学、古生物学特点的岩石单位或岩体才能作为一个相。相是一种具有特定特征的岩石体，岩相是指一种可以客观描述的岩石单位。赖内克等(1979)指出“相”这一术语在使用中有许多不同的意义。Mutti和Ricchi(1972)提出了7个浊积相和3个相组合来描述与辩认扇沉积物，每个“相”都有独特的岩性、层理、沉积结构与构造。R.G.沃克(1979)指出一个沉积岩体可以划分成几个相，并且相研究均可依靠沉积构造、生物特征，或者统计方法来确定。刘宝珺等(1980)主张相是一个沉积环境的“物质表现”，可以有红层相、蒸发岩相、复理石相这样的名称，而不应使用“地槽相”、“陆棚相”。冯增昭等(1993)提出岩相是一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合，它是沉积相的主要组成部分；岩相与沉积相是从属关系，而不是同义关系。

随着相的定义的不断地发展细分，近50年来，相或岩相对地质学尤其是沉积学、油气勘探开发业已起到了重要作用。以往的与相或岩相相关的研究主要应用于渗透性好的砂岩与碳酸盐岩，以及常规的油气勘探开发中。并且近十几年来，相或岩相相关的研究也见于细粒沉积物如页岩、非常规页岩油气勘探开发。然而，在现阶段的压裂施工中需要优先解决的最基本问题是压裂选层中的“优中选优”，尤其是压裂施工水平井技术不需要太厚的目的层。因此大套的、巨厚的、单调的页岩层段需要进一步细分，从而适应页岩气的勘探开发。但是利用现有的相或岩相的分析方法已经不能达到满意的页岩层段细分效果。

因此，针对需要对大套的、巨厚的、单调的页岩层段进一步细分的问题，并考虑地质、开发、工程一体化原则，需要一种新的分析方法以达到更加满意的细分结果以及降本增效的经济目标。

发明内容

针对现有页岩分析方法在油气勘探开发中实际应用效果并不理想的现状，本发明提供了一种页岩层段岩石相分析方法，包含以下步骤：

步骤一，基于若干关键标志对岩石相进行分类以得到对应于所述关键标志的岩石相分类命名规则；

步骤二，识别岩石相界面以确定待分析页岩层段内的各个岩石相边界；

步骤三，基于所述分类命名规则与所述岩石相边界对所述待分析页岩层段内的各个岩石相进行分析，得出所述各个岩石相对应于所述分类命名规则的岩石相类型划分结果；

步骤四，基于所述岩石相类型划分结果根据测井响应值、测井解释结果以及实验测试数据来描述所述各个岩石相的特征，从而明确其中有利的岩石相；

步骤五，基于对所述各个岩石相的特征描述和所明确的有利岩石相来分析所述有利岩石相的分布范围；

步骤六，基于压裂测试数据根据所述有利岩石相的分布范围和所述各个岩石相的特征描述来综合评价所述各个岩石相，从而得到所述页岩层段岩石相综合评价结果。

在一实施例中，所述步骤一中，所述关键标志包含岩石类型或岩性组合、有机碳或碳质、石英或硅质。

在一实施例中，基于岩性特征划分所述岩性组合，根据所述岩性组合中占比≥50％的特定岩石类型划分岩石相基本类型；基于所述岩石类型或所述岩性组合划分的岩石相基本类型包括：页岩岩石相、灰质页岩岩石相、含粉砂质页岩岩石相、粉砂质页岩岩石相、泥质粉砂岩岩石相、泥质灰岩、泥质白云岩岩石相。

在一实施例中，根据探井的总有机碳含量分布、现场解析含气量与总有机碳含量的投点图确定碳质含量分级界限；根据所述碳质含量分级界限划分岩石相类型；基于所述碳质含量分级界限划分的岩石相类型包括富碳岩石相、高碳岩石相、中碳岩石相、含碳岩石相。

在一实施例中，根据探井的硅质含量分布、脆性矿物含量与硅质含量的投点图确定硅质含量分级界限；根据所述硅质含量分级界限划分岩石相类型；基于所述硅质含量分级界限划分的岩石相类型包括高硅岩石相、中硅岩石相、低硅岩石相。