[发明专利]一种页岩储层脆性评价方法

说明书

本发明提供一种页岩储层脆性评价方法。本发明的页岩储层脆性评价方法，包括如下步骤：取页岩样品；对所述页岩样品进行阴极发光检测，得到所述页岩样品的碎屑石英体积含量；根据所述碎屑石英体积含量，得到所述页岩样品的自生石英质量含量。此外，本发明的方法还包括：对所述页岩样品进行微区矿物定量分析，得到所述页岩样品的二氧化硅体积含量；根据所述二氧化硅体积含量，得到所述页岩样品的非晶态二氧化硅质量含量。本发明的方法通过对页岩储层中的自生石英和非晶态二氧化硅进行定量分析，从而能够更好地评价页岩储层的脆性。

技术领域

本发明涉及一种页岩评价方法，具体涉及一种页岩储层脆性评价方法。

背景技术

页岩气是赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，由于页岩具有超低孔低渗的物性特征，页岩气的成功开采主要依赖于有效的体积压裂改造，因此可压裂性成为优选有利压裂层段的重要指标。页岩脆性特征是压裂品质的主要因素，其在很大程度上决定着压裂的难易程度和压裂缝的形态。现有的研究认识和实践经验表明，页岩的脆性越好，则造缝能力越强，越容易形成复杂的裂缝网络，改造效果越理想；此外，脆性还决定天然裂缝的发育和游离气的相对含量，压裂工艺技术的选择和施工参数的设计均需要依据页岩的脆性特征。因此，脆性是页岩储层地质评价的重要内容之一。

美国页岩气勘探和开发的成功促进了中国页岩气的发展。目前，我国在四川盆地南部古生界和北部中生界的富有机质黑色页岩中取得重要的页岩气突破；同时，针对鄂尔多斯盆地也开展了页岩油气的评价和钻探工作，并取得了初步认识。然而，我国对页岩储层矿物组成的基础性特征的研究总体上还停留在“石英等脆性矿物含量高有利于后期的压裂改造形成裂缝，碳酸盐岩矿物中方解石含量高的层段，易于溶蚀形成溶孔”和“石英含量一直是评价泥页岩储层可改造性的重要指标”这些简单的认识上。

国外研究已经将石英细分为碎屑石英和自生石英两大类，研究认为：自生石英主要为生物成因，这些石英增加了储层的脆性，提高了储层压裂的改造程度；此外，研究还认为生物成因自生石英的形成经历了蛋白石-A、蛋白石-CT及自生石英三个阶段，并且泥页岩密度和基质孔隙度在不同阶段表现出很大的差异性。从成岩作用开始到蛋白石-CT阶段，岩层孔隙度从45％左右降低至小于25％，渗透率则下降到难以测量的程度，并且在蛋白石-A阶段，储层的物性主要受基质孔隙度控制而非裂缝。由此可见，对页岩储层中自生石英的含量进行测定对页岩储层的脆性评价具有重要意义。

目前，页岩储层脆性评价方法主要是根据岩石矿物组份中的石英含量指示页岩储层脆性，而X衍射法是业内求取矿物组成的通用方法。然而，X衍射法分析是依据X射线对不同晶体产生不同的衍射效应来鉴定物相，其计算得到的数据代表岩石样品中每种矿物的晶体所占的相对含量。由于碎屑石英与自生石英均具备石英晶体光学特性，X衍射法无法将两者区分开，从而无对自生石英进行定量分析。

发明内容

本发明提供一种页岩储层脆性评价方法，该方法通过对自生石英和非晶态二氧化硅进行定量分析，从而能够更好地评价页岩储层的脆性。

本发明提供一种页岩储层脆性评价方法，包括如下步骤：

取页岩样品；

对所述页岩样品进行阴极发光检测，得到所述页岩样品的碎屑石英体积含量；

根据所述碎屑石英体积含量，得到所述页岩样品的自生石英质量含量。

在本发明中，阴极发光是指从阴极射线管发出的具有较高能量的加速电子束激发物体的表面，电能转化为光辐射从而产生的发光现象。阴极发光能够良好地判断石英形成的温度与环境；在温度在大于573℃且快速冷却条件下形成的石英，阴极发光特征为蓝紫色光，常出现在火成岩、深成岩和接触变质岩中；在温度小于300℃条件下形成的石英，无阴极发光特征，例如沉积岩成岩过程中形成的自生石英。