[发明专利]测算地下有机质孔隙度的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及页岩储层物性研究和页岩油气资源量技术领域，特别涉及一种测算地下有机质孔隙度的方法和装置。

背景技术

页岩油气是目前各种非常规油气类型中最受关注的一种，是各大油公司正在投入研究的潜在油气资源接替领域，测算地下状态下的有机质孔隙度，对页岩储层的物性研究和页岩油气资源量的计算非常重要。

有机质孔隙是指泥页岩中有机质在生烃过程中，固态干酪根转化成非固态烃类后残留的孔隙空间，有机质孔隙度是指有机质孔隙体积占岩石体积的百分比。

目前，国外有机质孔隙度的测算方法主要有以下三种：

1)利用测井曲线计算法

2012年，Modica和Lapierre提出一种计算PhiK模型，该模型认为：有机质孔隙度与原始有机碳、可转化碳比例和转化率成正比，与测井曲线解释出的岩石密度成正比，与测井曲线解释出的干酪根密度成反比。用该方法测算美国粉河盆地(Powder River Basin)Mowry页岩的有机质孔隙度，取得了良好的效果。

然而，PhiK模型计算结果为理论上最大有机质孔隙度，没有考虑后期有机质孔隙度被破坏的实际地质情况，因此其结果属于一种理想状态下的最大有机质孔隙度。

2)统计方法

2013年，郭秋麟等提出了一种利用Ar离子抛光薄片扫描电镜照片统计结果，拟合有机质面孔率与Ro的关系，然后，利用面孔率计算有机质孔隙度的方法。

然而，该方法实际上是一种预测地面条件下Ar离子抛光薄片观测孔隙度的，在有机质高演化阶段预测结果较好，在中低演化阶段(Ro<1.2)预测效果较差。这主要是因为地下高温高压与地面常温常压的环境差别较大，在地下被液态烃填充的孔隙，因轻质组分挥发在地面可能被沥青充填。

3)实验与Ar离子抛光薄片分析相结合的方法

2013年，陈方文等提出了一种泥页岩有机孔隙度检测方法，该方法包括：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，并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的转化率；再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。最终计算出目地层段泥页岩样品的有机孔隙度。

该方法实际是一种对PhiK模型的改进，该方法将理想状态下的最大有机质孔隙度折算成地面Ar离子抛光薄片观测孔隙度，也同样会出现在中低演化阶段(Ro<1.2)，即生油窗阶段，预测效果较差的问题。

由上述分析可知，目前的几种有机质孔隙度的测算方法都存在预测结果偏大或偏小的问题，导致了有机质孔隙度的测算结果不准确。

发明内容

本发明实施例提供了一种测算地下有机质孔隙度的方法，以提高有机质孔隙度测算结果的准确性，该方法包括：

在研究区中选取多个井点，获取所述研究区的有机碳恢复系数与有机质热演化程度之间的关系曲线；

模拟所述研究区泥页岩的有机质热演化史，得到所述多个井点中各个井点的有机质热演化程度；

对各个井点执行以下操作：

获取该井点的有机碳重量百分含量、烃源岩密度和有机碳密度；

根据该井点的有机质热演化程度，从所述关系曲线中查找出该井点的碳恢复系数，根据获取的该井点的有机碳重量百分含量和查找到的该井点的碳恢复系数，计算该井点的原始有机碳重量百分含量；

根据获取的该井点的有机碳重量百分含量、原始有机碳重量百分含量、烃源岩密度和有机碳密度，计算该井点的最大有机质孔隙度；

根据该井点的有机质热演化程度确定面孔率，并根据确定的该井点的面孔率和获取的该井点的有机碳重量百分含量，计算得到该井点的观测有机质孔隙度；

对该井点的最大有机质孔隙度和观测有机质孔隙度进行加权平均，计算得到该井点的平均有机质孔隙度。

在一个实施例中，按照以下公式计算原始有机碳重量百分含量：

iTOC＝TOC×C_f

其中，iTOC表示原始有机碳重量百分含量，单位为wt％，TOC表示获取的有机碳重量百分含量，单位为wt％，C_f表示碳恢复系数。

在一个实施例中，按照以下公式计算最大有机质孔隙度：