[发明专利]一种下古生界页岩中有机质孔隙结构分析方法

说明书

本发明公开一种下古生界页岩中有机质孔隙结构分析方法，包括如下步骤：光学尺度、二维扫描电镜观察，并选取典型有机质三维切割重建，对目标有机质孔隙结构进行详细观察和图像采集；利用图像分析软件对不同有机质面孔率、孔径分布、孔隙度等特征参数进行定量表征。采用本发明方法能够对下古生界页岩有机质孔隙形貌结构进行准确、可靠的分析，从而解决对有机质孔隙结构的定量分析问题。为建立对下古生界页岩中有机质孔隙结构的研究具有重大的指导意义，能够对下古生界页岩中有机质的研究以及对下古生界页岩气的勘测和开采提供较好的参考。

技术领域

本发明涉及岩石物理研究领域，具体涉及一种下古生界页岩中有机质孔隙结构分析方法。

背景技术

有机质孔隙在富有机质泥页岩中广泛发育，是泥页岩储集空间的重要组成部分。页岩气既可以以游离态保存在孔隙中，又可以以吸附态吸附在矿物颗粒与有机质表面。有机质孔隙度大小直接控制着吸附态天然气的含量，孔隙的分布情况控制着页岩油气的分布。另一方面，原始有机质的类型与演化程度、有机质粒内孔的发育程度是判断页岩层区块商业开发价值的地质条件标准；有机质孔隙的埋藏深度是判断页岩层区块商业开发价值的开发条件标准。因此，有机质孔隙研究对页岩气勘探和页岩气资源量评价具有重要的价值，对后期的开发也具有一定的指导意义，是目前页岩储层研究的热点、重点和难点。页岩的含气性很大程度上取决于有机质的丰度及其纳米级孔隙的发育程度，页岩有机质的结构及其孔隙度是评价页岩气富集保存条件的重要参数。

我国南方下古生界地层是页岩气富集成藏的重要层系，但是，由于成熟度较高和缺失镜质组，有机质孔隙一般比较发育，针对该特定的有机质孔隙结构的研究还比较少，使得下古生界页岩的有机质孔隙结构的分析技术难度大，分析效率低、定量误差大，目前还没有快捷可靠的下古生界页岩中有机质孔隙结构分析方法。因此，如何解决上述问题是本领域技术人员研究的方向。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决现有的下古生界页岩的有机质孔隙结构的分析技术难度大，分析效率低、定量误差大等问题，提供一种下古生界页岩中有机质孔隙结构分析方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种下古生界页岩中有机质孔隙结构分析方法，其特征在于，包括如下步骤：1)采用光学尺度、二维扫描电镜观察，并选取典型有机质三维切割重建，对目标有机质孔隙结构进行详细观察和图像采集；2)利用图像分析软件对不同有机质面孔率、孔径分布、孔隙度等特征参数进行定量表征。

进一步，所述步骤1)包括：

(1)在低倍镜即光学显微镜下观察有机质碎屑形状、大小、空间分布等特征，识别有机质形态；

(2)在高倍镜即扫描电镜下详细观察有机质孔隙的形状、产状、连通等情况，测量孔隙大小，并根据孔隙的多少和大小描述孔隙发育程度；

(3)依据有机质碎屑类型的不同，选择10μm×10μm的有机质颗粒，用超高分辨双束扫描电镜(FIB-SEM)进行连续切割和成像：设置电子束采集切割面成像参数，调整离子束流参数，采用仪器自带的软件进行连续离子束切割和电子束成像，切割间距可设置为5-20nm，切割图像一般在500张以上。

相比现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明通过光学显微镜、微米-纳米级二维-三维扫描电镜分析技术的结合，对页岩有机质孔隙形貌结构进行纳米级高分辨率分析，计算出有机质孔隙的大小、分布、孔体积、孔隙度等，从而解决对有机质孔隙结构的定量分析问题。

2、采用本发明方法能够对下古生界页岩有机质孔隙形貌结构进行准确、可靠的分析，从而解决对有机质孔隙结构的定量分析问题。为建立对下古生界页岩中有机质孔隙结构的研究具有重大的指导意义，能够对下古生界页岩中有机质的研究以及对下古生界页岩气的勘测和开采提供较好的参考。

附图说明