[发明专利]页岩纹层的地球化学定量表征方法及系统

说明书

公开了一种页岩纹层的地球化学定量表征方法及系统。该方法可以包括：对页岩样品进行预处理，将页岩样品的切面扫描获取光学图片；获取页岩样品的地球化学特征，与光学图片对应；将页岩样品置于X射线岩心扫描分析仪中，获取不同纹层的元素组成特征；将元素组成特征与光学照片精确对应，并分析不同类型的纹层元素组成特征。本发明通过定量表征与页岩纹层结构相对应的地球化学元素组成特征，为开展页岩非均质性表征、沉积时期古环境恢复、页岩生烃演化研究提供依据，在页岩气资源评价、非常规油气勘探等石油勘探开发领域具有一定的应用价值。

技术领域

本发明涉及石油勘探开发领域，更具体地，涉及一种页岩纹层的地球化学定量表征方法及系统。

背景技术

纹层(又称细层)，是沉积层理的最初级单位，是沉积岩中肉眼可分辨的最薄沉积层，厚度通常为数毫米或小于1毫米。形态有直线状、曲线状等，同一纹层往往具有比较均一的成分和结构，但有时也可有一些粒级的变化，是相同水动力条件下的同时形成物。随着近年来对页岩油气勘探和开发的开展，对页岩结构的研究也更为深入。前期的研究表明不管是海相页岩、湖相页岩，还是海陆过渡相页岩，均发育有不同性质的纹层，如粉砂质纹层、有机质纹层、碳酸盐岩纹层、黏土质纹层等。纹层的发育指示页岩具有非均质性，这种非均质性对页岩的生烃、储集性能及含气性等有所影响，利用电子显微镜、扫描电镜等工具对页岩纹层结构特征如清晰度、连续性、密度或厚度等开展了定性或半定量的表征工作，利用自动矿物分析仪器及图像分析软件对纹层中颗粒的组成含量、粒度等也有所涉及。针对有机质纹层，应用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱联用实验的微观定量表征方法。但上述方法对不同纹层的地球化学元素特征尚未深入研究，而纹层中的地球化学元素特征蕴含了页岩沉积时期古环境信息，可以为古气候、古水体环境及古生物生产力的恢复提供依据，也对页岩中有机质富集、生烃演化等研究有所帮助。因此，有必要开发一种页岩纹层的地球化学定量表征方法及系统。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提出了一种页岩纹层的地球化学定量表征方法及系统，其能够通过定量表征与页岩纹层结构相对应的地球化学元素组成特征，为开展页岩非均质性表征、沉积时期古环境恢复、页岩生烃演化研究提供依据，在页岩气资源评价、非常规油气勘探等石油勘探开发领域具有一定的应用价值。

根据本发明的一方面，提出了一种页岩纹层的地球化学定量表征方法。所述方法可以包括：对页岩样品进行预处理，将所述页岩样品的切面扫描获取光学图片；获取所述页岩样品的地球化学特征，与所述光学图片对应；将所述页岩样品置于X射线岩心扫描分析仪中，获取不同纹层的元素组成特征；将所述元素组成特征与所述光学照片精确对应，并分析不同类型的纹层元素组成特征。

优选地，所述预处理包括：将所述页岩样品垂直于纹层面切割成规则形状，并将垂直于纹层面、纹层特征明显的一个切面打磨光滑。

优选地，所述地球化学特征包括所述页岩样品的纹层类型、厚度、密度。

优选地，所述纹层类型包括粉砂质纹层、砂纸纹层、有机质纹层、碳酸盐岩纹层、黏土质纹层、黄铁矿纹层与混合纹层。

优选地，所述元素组成特征包括Al-U的元素浓度数据与氧化物含量及相对含量。

根据本发明的另一方面，提出了一种页岩纹层的地球化学定量表征系统，其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：对页岩样品进行预处理，将所述页岩样品的切面扫描获取光学图片；获取所述页岩样品的地球化学特征，与所述光学图片对应；将所述页岩样品置于X射线岩心扫描分析仪中，获取不同纹层的元素组成特征；将所述元素组成特征与所述光学照片精确对应，并分析不同类型的纹层元素组成特征。