[发明专利]一种富有机质页岩有机质体积含量确定方法

说明书

本发明涉及一种富有机质页岩有机质体积含量确定方法，包括确定干酪根类型和有机质成熟度，根据页岩成岩作用类型和干酪根类型确定有机质与有机碳的转换系数，根据电阻率测井和声波时差测井数据，利用ΔlogR法计算页岩TOC含量，根据有机质密度与有机质成熟度之间的关系，计算得到有机质密度，根据密度测井曲线，获得页岩密度，根据页岩有机质扫描电镜图片，利用Image J软件分析得到有机质面孔率，根据所获参数计算有机质体积含量。本发明通过计算页岩有机质体积含量，了解有机质的空间占比及分布，为优选地质甜点与工程甜点提供依据，为油气储层孔缝溶扩—“物质净移除、减量增渗”新思路提供理论依据。

技术领域

本发明涉及石油与天然气勘探开发领域，涉及一种富有机质页岩有机质体积含量确定方法。

背景技术

页岩沉积于还原性环境，富含有机质，有机质是油气生成的物质基础，是评价页岩气储层含气量和纳米孔隙的重要参数。TOC是评价页岩生产油气能力的重要指标，对孔隙度、含气量均有影响，也是页岩储层“地质甜点”评价的关键参数，而TOC无法体现有机质的分布、连通性、空间占比及其对油气渗流、储层改造的影响。

研究发现，有机质孔的发育和连通性深受有机质分布的影响，在三维空间上，有机质分布的连续性与密集性则可通过有机质空间占比反映得出。目前“体积压裂”是实现页岩气高效开发的主要技术手段，而体积压裂过程中，裂缝的延伸及扩展受有机质分布影响。因此，计算有机质的空间占比，分析其分布对页岩储层“地质甜点”与“工程甜点”评价具有重要意义。

发明内容

针对上诉问题，本发明提出了一种富有机质页岩有机质体积含量确定方法，包括以下步骤：

(1)根据全岩显微组分组成分析判断干酪根类型，利用显微光度计、红外光谱法或热解法测定有机质组分中镜质组分反射率，从而确定有机质成熟度；

(2)根据页岩成岩作用类型和干酪根类型确定有机质与有机碳的转换系数；

(3)根据测井曲线数据或燃烧法获取页岩TOC含量；

(4)根据有机质密度与有机质成熟度之间的关系，计算得到有机质密度；

(5)根据密度测井曲线或岩石物理方法获得页岩密度；

(6)根据页岩有机质扫描电镜图片，利用利用二值化处理或软件分析得到有机质面孔率；

(7)根据有机质与有机碳转换系数、有机碳含量、页岩密度、有机质密度、页岩有机质面孔率计算有机质体积含量。

其中，所述页岩有机质成熟度测定可根据显微光度计测定有机质组分中镜质组分反射率，也可根据红外光谱法和热解法测定；

所述有机质与有机碳转换系数根据其有机质类型和成岩作用类型选取，如下表所示：

所述根据页岩测井数据计算TOC含量公式如下：

ΔlogR＝log₁₀(R/R_baseline)+0.02×(Δt-Δt_baseline)

TOC＝ΔlogR×10^{(2.297-0.1688×LOM})

式中，R是电阻率测井值；Δt是声波时差测井值；R_baseline是非烃源岩段的电阻率基线值；Δt_baseline是非烃源岩段的声波时差基线值；0.02表示1个电阻率对数刻度对应的声波时差长度为50μs/ft；LOM为成熟度指数。

所述有机质密度可根据以下公式计算得到：