CN106370578A - 一种确定页岩有机质孔隙度的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种确定页岩有机质孔隙度的方法及系统，所述方法包括：获取页岩储层中第一位置处的页岩信息；根据预设的页岩信息与有机质孔隙度之间的映射关系，确定与所述第一位置处的页岩信息对应的第一有机质孔隙度。本申请实施例提供的一种确定页岩有机质孔隙度的方法及系统，可以确定页岩储层中有机质孔隙的孔隙度。

Description

一种确定页岩有机质孔隙度的方法及系统

技术领域

本申请涉及天然气的勘探技术领域，特别涉及一种确定页岩有机质孔隙度的方法及系统。

背景技术

页岩气是从页岩储层中开采的天然气，是一种重要的非常规天然气能源。与常规天然气相比，页岩气具有储量大和生产周期长等优点。因此，我国对页岩气的勘探开发越来越受重视。

页岩储层中的孔隙是页岩气的主要富集场所。所述孔隙的孔隙类型、孔隙规模、孔隙形态及孔隙分布等孔隙发育特征，决定了页岩气储集的有效性，是影响页岩气的保存条件的重要因素。页岩储层中孔隙类型多样，包括基质晶间孔隙、粒间孔隙、溶蚀孔隙、收缩孔隙和有机质孔隙等。其中有机质孔隙作为不同于常规储层的孔隙类型，备受国内外研究学者的关注。有机质孔隙主要是指泥页岩中有机质内部发育的孔隙，是在热演化过程中有机质的不断裂解生成液态或气体烃类后，有机质内部形成的残留空间。目前研究认为，页岩储层中有机质热成熟度越高，其发育的有机质孔隙可能越丰富。因此，有机质孔隙对高-过成熟的页岩储层的油气储存能力有较大贡献。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前对页岩储层物性的评价中多偏向于对整体岩石样品的孔隙度定量描述，缺少对岩石样品中各类型孔隙的孔隙度单独定量描述，特别是对有机质孔隙的孔隙度定量描述，因此，无法判断有机质孔隙对页岩储层的贡献率。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种确定页岩有机质孔隙度的方法及系统，以确定页岩储层中有机质孔隙的孔隙度。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种确定页岩有机质孔隙度的方法及系统是这样实现的：

一种确定页岩有机质孔隙度的方法，包括：

获取页岩储层中第一位置处的页岩信息；

根据预设的页岩信息与有机质孔隙度之间的映射关系，确定与所述第一位置处的页岩信息对应的第一有机质孔隙度。

优选方案中，所述预设的页岩信息与有机质孔隙度之间的映射关系，采用下述方式建立：

建立页岩储层在热演化过程中所述页岩储层中有机质变化的地质模型；

基于所述地质模型，建立所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系；

根据所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量和所述页岩信息，建立所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系；

根据所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系、所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系，建立所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度与所述页岩信息之间的映射关系。

优选方案中，基于所述地质模型和所述页岩储层在热演化过程中的物质平衡理论，建立所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系。

优选方案中，所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系，采用下述公式建立：

ΔM_k＝S_o·H_o·ρ_ro·TOC_o-S·H·ρ_r·TOC

公式中，ΔM_k表示所述消耗的有机质质量，S_o表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石底表面积，H_o表述所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石高度，ρ_ro表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石密度，TOC_o表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的原始有机碳含量，S表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石底表面积，H表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石高度，ρ_r表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石密度，TOC表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量。

优选方案中，将所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石底表面积和所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石底表面积作为单位面积，所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系，采用下述公式建立：

ΔM_k＝H_o·ρ_ro·TOC_o-H·ρ_r·TOC

公式中，ΔM_k表示所述消耗的有机质质量，H_o表述所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石高度，ρ_ro表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石密度，TOC_o表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的原始有机碳含量，H表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石高度，ρ_r表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石密度，TOC表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量。

优选方案中，所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系，采用下述公式建立：

TOC_o＝TOC+[(S₁+S₂)_o-(S₁+S₂)]×0.083

公式中，TOC_o表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的原始有机碳含量，TOC表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量，S₁表示所述页岩储层中可溶烃，S₂表示所述页岩储层中裂解烃，(S₁+S₂)_o表示所述页岩储层热演化前的生烃潜力值，(S₁+S₂)表示所述页岩储层热演化后的生烃潜力值。

优选方案中，所述页岩储层热演化前的生烃潜力值与所述页岩储层热演化后的生烃潜力值之间存在映射关系，采用下述公式实现：

(S₁+S₂)_o＝(S₁+S₂)×100/(100-L_R)

公式中，S₁表示所述页岩储层中可溶烃，S₂表示所述页岩储层中裂解烃，(S₁+S₂)_o表示所述页岩储层热演化前的生烃潜力值，(S₁+S₂)表示所述页岩储层热演化后的生烃潜力值，L_R表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的累计生烃率。

优选方案中，所述根据所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系和所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系，建立所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度与所述页岩信息之间的映射关系，包括：

根据所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量和所述页岩信息中的有机质密度，采用以下公式建立所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质体积与所述有机质密度之间的映射关系：

${\mathrm{\ΔV}}_k=\frac{{\mathrm{\ΔM}}_k}{{\mathrm{\ρ}}_k}$

公式中，ΔV_k表示所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质体积，ΔM_k表示所述消耗的有机质质量，ρ_k表示所述页岩信息中的有机质密度；

根据所述页岩储层热演化过程中所述岩石信息中所述页岩储层热演化前后的岩石骨架不变原理，建立所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石高度和所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石高度之间映射关系，采用下述公式建立：

$\frac{H_o}{H}=\frac{1-{\mathrm{\φ}}_r}{1-{\mathrm{\φ}}_{ro}}$

公式中，H_o表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石高度，H表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石高度，φ_ro表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石孔隙度，φ_r表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石孔隙度；

根据所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质体积与所述有机质密度之间的映射关系、所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石高度和所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石高度之间的映射关系和所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系，得到所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度与所述页岩信息之间的映射关系，采用下述公式建立：

${\mathrm{\φ}}_k=\frac{1-{\mathrm{\φ}}_r}{1-{\mathrm{\φ}}_{ro}}\·\frac{{\mathrm{\ρ}}_{ro}\·\{TOC+\[(S_1+S_2)\×100/(100-L_R)-(S_1+S_2)\]\×0.083\}}{{\mathrm{\ρ}}_k}-\frac{{\mathrm{\ρ}}_r\·TOC}{{\mathrm{\ρ}}_k}$

公式中，φ_k表示所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度，ρ_k表示所述页岩信息中的有机质密度，φ_ro表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石孔隙度，φ_r表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石孔隙度，TOC表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量，S₁表示所述页岩储层中可溶烃，S₂表示所述页岩储层中裂解烃，(S₁+S₂)_o表示所述页岩储层热演化前的生烃潜力值，(S₁+S₂)表示所述页岩储层热演化后的生烃潜力值，ρ_ro表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石密度，ρ_r表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石密度，L_R表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的累计生烃率。

一种确定页岩有机质孔隙度的系统，所述系统包括：页岩信息获取单元和有机质孔隙度确定单元；其中，

所述页岩信息获取单元，用于获取页岩储层中第一位置处的页岩信息；

所述有机质孔隙度确定单元，用于根据预设的页岩信息与有机质孔隙度之间的映射关系，确定与所述第一位置处的页岩信息对应的第一有机质孔隙度。

优选方案中，所述有机质孔隙度确定单元，包括：地质模型建立单元、有机质质量映射关系建立单元、有机碳含量映射关系建立单元和有机质孔隙度映射关系建立单元；其中，

所述地质模型建立单元，用于建立页岩储层在热演化过程中所述页岩储层中有机质变化的地质模型；

所述有机质质量映射关系建立单元，用于基于所述地质模型，建立所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系；

所述有机碳含量映射关系建立单元，用于根据所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量和所述页岩信息，建立所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系；

所述有机质孔隙度映射关系建立单元，用于根据所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系和所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系，建立所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度与所述页岩信息之间的映射关系。

本申请实施例提供了一种确定页岩有机质孔隙度的方法及系统，根据干酪根热降解生烃理论，从烃源岩演化和油气生成、留存和排出的角度出发，可以建立页岩储层在热演化过程中所述页岩储层中有机质变化的地质模型，根据热演化过程中页岩储层中页岩信息的变化以及所述地质模型，基于物质平衡理论，可以建立所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度与所述页岩信息之间的映射关系，获取所述页岩信息，可以确定所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度，可以对所述页岩储层热演化后的有机质孔隙的孔隙度进行单独定量描述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种确定页岩有机质孔隙度的方法实施例的流程图；

图2是本申请实施例中富有机质页岩储层中页岩储层热演化后的累计生烃率与有机质成熟度的关系图；

图3是本申请实施例中富有机质页岩储层在热演化过程中有机质变化的地质模型的示意图；

图4是本申请一种确定页岩有机质孔隙度的系统实施例的组成结构图；

图5是本申请确定页岩有机质孔隙度的系统实施例中有机质孔隙度确定单元的组成结构图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种确定页岩有机质孔隙度的方法及系统。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1是本申请一种确定页岩有机质孔隙度的方法实施例的流程图。如图1所示，所述确定页岩有机质孔隙度的方法，包括下述步骤。

步骤S101：获取页岩储层中第一位置处的页岩信息。

具体地，可以选取页岩储层中第一位置，通过对所述页岩储层中第一位置的页岩样品进行分析测试实验，可以得到所述页岩储层中第一位置的页岩样品的页岩信息。

例如，可以选取上扬子地区的页岩储层中的页岩样品；其中，所述页岩储层在热演化前处于未成熟阶段，所述页岩储层在热演化后处于高-过成熟阶段。

可以通过对上扬子地区的富有机质页岩储层中的页岩样品进行分析测试实验。可以得到所述页岩信息中所述页岩储层中的有机质为Ⅰ型干酪根，Ⅰ型干酪根的平均密度ρ_k为1.4g/cm³，所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石孔隙度φ_ro为15％，所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石密度ρ_ro为2.44g/cm³，所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石孔隙度φ_r为5.22％，所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量TOC为3.74％，所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石密度ρ_r为2.61g/cm³，所述页岩储层热演化后的生烃潜力值(S₁+S₂)为0.19mg/g，所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的有机质成熟度R₀为2.5％。

图2是本申请实施例中富有机质页岩储层中页岩储层热演化后的累计生烃率与有机质成熟度的关系图。图2中纵坐标为所述页岩储层热演化后的累计生烃率L_R，图2中横坐标为所述页岩储层热演化后的有机质成熟度，图2中灰色点为同一处富有机质页岩储层中页岩储层热演化后不同累计生烃率对应的不同有机质成熟度。如图2所示，根据图2中所述页岩储层热演化后的累计生烃率与有机质成熟度的关系以及所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的有机质成熟度R₀，可以得到所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的累计生烃率L_R约为98％。

步骤S102：根据预设的页岩信息与有机质孔隙度之间的映射关系，确定与所述第一位置处的页岩信息对应的第一有机质孔隙度。

具体地，根据干酪根热降解生烃理论，从烃源岩演化和油气生成、留存和排出的角度出发，可以建立页岩储层在热演化过程中所述页岩储层中有机质变化的地质模型。

例如，图3是本申请实施例中富有机质页岩储层在热演化过程中有机质变化的地质模型的示意图。图3中左图为图2中页岩储层中页岩样品热演化前的地质体积模型，所述热演化前即为未成熟阶段，图3中右图为图2中页岩储层中页岩样品热演化后的地质体积模型和图2中页岩储层中页岩样品在热演化过程中消耗的有机质部分，其中所述热演化后即为高-过成熟阶段。所述页岩样品热演化前的地质体积模型可以为底表面积为S_o、高为H_o的柱体，其组成部分可以包括：所述页岩样品热演化前的孔隙空间、有机质和岩石骨架。所述页岩样品热演化前的页岩信息可以包括：热演化前的岩石密度ρ_ro、热演化前的岩石孔隙度φ_r和热演化前的原始有机碳含量TOC_o，其中所述热演化前的页岩信息即为未成熟阶段参数。所述页岩样品热演化后的地质体积模型可以为底表面积为S、高为H的柱体，其组成部分可以包括：所述页岩样品热演化后的孔隙空间、有机质和岩石骨架。所述页岩样品热演化后的页岩信息可以包括：热演化后的岩石密度ρ_r、热演化后的岩石孔隙度φ_r和热演化后的残余有机碳含量TOC，其中所述热演化后的页岩信息即为高-过成熟阶段参数。

根据热演化过程中所述页岩样品的页岩信息的变化，基于所述地质模型和所述页岩信息在热演化过程中的物质平衡理论，可以建立所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系。进一步地，可以采用下述公式建立：

ΔM_k＝S_o·H_o·ρ_ro·TOC_o-S·H·ρ_r·TOC (1)

公式中，ΔM_k表示所述消耗的有机质质量，S_o表示所述页岩信息中的所述页岩储层中页岩样品热演化前的岩石底表面积，H_o表述所述页岩信息中的所述页岩储层中页岩样品热演化前的岩石高度，ρ_ro表示所述页岩信息中的所述页岩储层中页岩样品热演化前的岩石密度，TOC_o表示所述页岩信息中的所述页岩储层中页岩样品热演化前的原始有机碳含量，S表示所述页岩信息中的所述页岩储层中页岩样品热演化后的岩石底表面积，H表示所述页岩信息中的所述页岩储层中页岩样品热演化后的岩石高度，ρ_r表示所述页岩信息中的所述页岩储层中页岩样品热演化后的岩石密度，TOC表示所述页岩信息中的所述页岩储层中页岩样品热演化后的残余有机碳含量。

进一步地，可以将所述页岩信息中的所述页岩储层中页岩样品热演化前的岩石底表面积S_o和所述页岩信息中的所述页岩储层中页岩样品热演化后的岩石底表面积S以单位面积计算，式(1)变化为：

ΔM_k＝H_o·ρ_ro·TOC_o-H·ρ_r·TOC (2)

根据所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量和所述页岩信息，可以建立所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系。进一步地，可以采用下述公式建立：

TOC_o＝TOC+[(S₁+S₂)_o-(S₁+S₂)]×0.083 (3)

公式中，S₁表示所述页岩储层中可溶烃，S₂表示所述页岩储层中裂解烃，(S₁+S₂)_o表示所述页岩储层热演化前的生烃潜力值，(S₁+S₂)表示所述页岩储层热演化后的生烃潜力值。

进一步地，所述页岩储层热演化前的生烃潜力值与所述页岩储层热演化后的生烃潜力值之间存在映射关系，可以采用下述公式实现：

(S₁+S₂)_o＝(S₁+S₂)×100/(100-L_R) (4)

根据所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系和所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系，可以建立所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度与所述页岩信息之间的映射关系。

具体地，根据所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量和所述页岩信息中的有机质密度，可以采用以下公式建立所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质体积与所述有机质密度之间的映射关系：

${\mathrm{\ΔV}}_k=\frac{{\mathrm{\ΔM}}_k}{{\mathrm{\ρ}}_k}---\left(5\right)$

公式中，ΔV_k表示所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质体积，ΔM_k表示所述消耗的有机质质量，ρ_k表示所述页岩信息中的有机质密度。

普遍认为，所述页岩样品中的有机质孔隙主要是在热演化过程中有机质的不断裂解生成液态或气体烃类后，有机质内部形成的残留空间。因此，所述页岩样品中有机质孔隙的体积可以近似等于消耗的有机质体积。可以得到所述页岩储层中页岩样品热演化后的有机质孔隙度φ_k为：

${\mathrm{\φ}}_k=\frac{{\mathrm{\ΔV}}_k}{V_r}=\frac{H_0\·{\mathrm{\ρ}}_{r0}\·{\mathrm{TOC}}_0-H\·{\mathrm{\ρ}}_r\·TOC}{{\mathrm{\ρ}}_k\·H}---\left(6\right)$

公式中，V_r表示所述页岩储层中页岩样品热演化后的页岩样品体积。

根据所述页岩储层热演化过程中所述岩石信息中所述页岩储层热演化前后的岩石骨架不变原理，可以建立所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石高度和所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石高度之间映射关系。进一步地，可以采用下述公式建立：

$\frac{H_o}{H}=\frac{1-{\mathrm{\φ}}_r}{1-{\mathrm{\φ}}_{ro}}---\left(7\right)$

根据所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质体积与所述有机质密度之间的映射关系、所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石高度和所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石高度之间的映射关系和所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系，可以得到所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度与所述页岩信息之间的映射关系。进一步地，可以采用下述公式建立：

${\mathrm{\φ}}_k=\frac{1-{\mathrm{\φ}}_r}{1-{\mathrm{\φ}}_{ro}}\·\frac{{\mathrm{\ρ}}_{ro}\·\{TOC+\[(S_1+S_2)\×100/(100-L_R)-(S_1+S_2)\]\×0.083\}}{{\mathrm{\ρ}}_k}-\frac{{\mathrm{\ρ}}_r\·TOC}{{\mathrm{\ρ}}_k}---\left(8\right)$

将所述获得的页岩信息代入公式(8)，可以确定所述页岩信息对应的上扬子地区的页岩储层中的页岩样品的有机质孔隙度为1.798％。

所述确定页岩有机质孔隙度的方法实施例，根据干酪根热降解生烃理论，从烃源岩演化和油气生成、留存和排出的角度出发，可以建立页岩储层在热演化过程中所述页岩储层中有机质变化的地质模型，根据热演化过程中页岩储层中页岩信息的变化以及所述地质模型，基于物质平衡理论，可以建立所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度与所述页岩信息之间的映射关系，获取所述页岩信息，可以确定所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度，可以对所述页岩储层热演化后的有机质孔隙的孔隙度进行单独定量描述。

图4是本申请一种确定页岩有机质孔隙度的系统实施例的组成结构图。如图4所示，所述确定页岩有机质孔隙度的系统可以包括：页岩信息获取单元100和有机质孔隙度确定单元200。

所述页岩信息获取单元100，可以用于获取页岩储层中第一位置处的页岩信息。

所述有机质孔隙度确定单元200，可以用于根据预设的页岩信息与有机质孔隙度之间的映射关系，可以确定与所述第一位置处的页岩信息对应的第一有机质孔隙度。

图5是本申请确定页岩有机质孔隙度的系统实施例中有机质孔隙度确定单元的组成结构图。如图5所示，图4中有机质孔隙度确定单元，可以包括：地质模型建立单元210、有机质质量映射关系建立单元220、有机碳含量映射关系建立单元230和有机质孔隙度映射关系建立单元240。

所述地质模型建立单元210，可以用于建立页岩储层在热演化过程中所述页岩储层中有机质变化的地质模型。

所述有机质质量映射关系建立单元220，可以用于基于所述地质模型，建立所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系。

所述有机碳含量映射关系建立单元230，可以用于根据所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量和所述页岩信息，建立所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系。

所述有机质孔隙度映射关系建立单元240，可以用于根据所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系和所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系，建立所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度与所述页岩信息之间的映射关系。

所述确定页岩有机质孔隙度的方法实施例与所述确定页岩有机质孔隙度的系统实施例相对应，可以确定所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度，可以对所述页岩储层热演化后的有机质孔隙的孔隙度进行单独定量描述。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。该计算机软件产品可以存储在内存中，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (10)

1.一种确定页岩有机质孔隙度的方法，其特征在于，包括：

获取页岩储层中第一位置处的页岩信息；

根据预设的页岩信息与有机质孔隙度之间的映射关系，确定与所述第一位置处的页岩信息对应的第一有机质孔隙度。

2.根据权利要求1所述一种确定页岩有机质孔隙度的方法，其特征在于，所述预设的页岩信息与有机质孔隙度之间的映射关系，采用下述方式建立：

建立页岩储层在热演化过程中所述页岩储层中有机质变化的地质模型；

基于所述地质模型，建立所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系；

根据所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量和所述页岩信息，建立所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系；

根据所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系、所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系，建立所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度与所述页岩信息之间的映射关系。

3.根据权利要求2所述一种确定页岩有机质孔隙度的方法，其特征在于，基于所述地质模型和所述页岩储层在热演化过程中的物质平衡理论，建立所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系。

4.根据权利要求3所述一种确定页岩有机质孔隙度的方法，其特征在于，所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系，采用下述公式建立：

ΔM_k＝S_o·H_o·ρ_ro·TOC_o-S·H·ρ_r·TOC

公式中，ΔM_k表示所述消耗的有机质质量，S_o表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石底表面积，H_o表述所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石高度，ρ_ro表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石密度，TOC_o表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的原始有机碳含量，S表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石底表面积，H表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石高度，ρ_r表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石密度，TOC表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量。

5.根据权利要求4所述一种确定页岩有机质孔隙度的方法，其特征在于，将所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石底表面积和所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石底表面积作为单位面积，所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系，采用下述公式建立：

ΔM_k＝H_o·ρ_ro·TOC_o-H·ρ_r·TOC

公式中，ΔM_k表示所述消耗的有机质质量，H_o表述所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石高度，ρ_ro表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石密度，TOC_o表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的原始有机碳含量，H表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石高度，ρ_r表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石密度，TOC表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量。

6.根据权利要求5所述一种确定页岩有机质孔隙度的方法，其特征在于，所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系，采用下述公式建立：

TOC_o＝TOC+[(S₁+S₂)_o-(S₁+S₂)]×0.083

公式中，TOC_o表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的原始有机碳含量，TOC表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量，S₁表示所述页岩储层中可溶烃，S₂表示所述页岩储层中裂解烃，(S₁+S₂)_o表示所述页岩储层热演化前的生烃潜力值，(S₁+S₂)表示所述页岩储层热演化后的生烃潜力值。

7.根据权利要求6所述一种确定页岩有机质孔隙度的方法，其特征在于，所述页岩储层热演化前的生烃潜力值与所述页岩储层热演化后的生烃潜力值之间存在映射关系，采用下述公式实现：

(S₁+S₂)_o＝(S₁+S₂)×100/(100-L_R)

公式中，S₁表示所述页岩储层中可溶烃，S₂表示所述页岩储层中裂解烃，(S₁+S₂)_o表示所述页岩储层热演化前的生烃潜力值，(S₁+S₂)表示所述页岩储层热演化后的生烃潜力值，L_R表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的累计生烃率。

8.根据权利要求7所述一种确定页岩有机质孔隙度的方法，其特征在于，所述根据所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系和所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系，建立所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度与所述页岩信息之间的映射关系，包括：

根据所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量和所述页岩信息中的有机质密度，采用以下公式建立所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质体积与所述有机质密度之间的映射关系：

${\mathrm{\ΔV}}_k=\frac{{\mathrm{\ΔM}}_k}{{\mathrm{\ρ}}_k}$

公式中，ΔV_k表示所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质体积，ΔM_k表示所述消耗的有机质质量，ρ_k表示所述页岩信息中的有机质密度；

根据所述页岩储层热演化过程中所述岩石信息中所述页岩储层热演化前后的岩石骨架不变原理，建立所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石高度和所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石高度之间映射关系，采用下述公式建立：

$\frac{H_o}{H}=\frac{1-{\mathrm{\φ}}_r}{1-{\mathrm{\φ}}_{ro}}$

公式中，H_o表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石高度，H表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石高度，φ_ro表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石孔隙度，φ_r表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石孔隙度；

根据所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质体积与所述有机质密度之间的映射关系、所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石高度和所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石高度之间的映射关系和所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系，得到所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度与所述页岩信息之间的映射关系，采用下述公式建立：

${\mathrm{\φ}}_k=\frac{1-{\mathrm{\φ}}_r}{1-{\mathrm{\φ}}_{ro}}\·\frac{{\mathrm{\ρ}}_{ro}\·\{TOC+\[(S_1+S_2)\×100/(100-L_R)-(S_1+S_2)\]\×0.083\}}{{\mathrm{\ρ}}_k}-\frac{{\mathrm{\ρ}}_r\·TOC}{{\mathrm{\ρ}}_k}$

公式中，φ_k表示所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度，ρ_k表示所述页岩信息中的有机质密度，φ_ro表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石孔隙度，φ_r表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石孔隙度，TOC表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量，S₁表示所述页岩储层中可溶烃，S₂表示所述页岩储层中裂解烃，(S₁+S₂)_o表示所述页岩储层热演化前的生烃潜力值，(S₁+S₂)表示所述页岩储层热演化后的生烃潜力值，ρ_ro表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化前的岩石密度，ρ_r表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的岩石密度，L_R表示所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的累计生烃率。

9.一种确定页岩有机质孔隙度的系统，其特征在于，所述系统包括：页岩信息获取单元和有机质孔隙度确定单元；其中，

所述页岩信息获取单元，用于获取页岩储层中第一位置处的页岩信息；

所述有机质孔隙度确定单元，用于根据预设的页岩信息与有机质孔隙度之间的映射关系，确定与所述第一位置处的页岩信息对应的第一有机质孔隙度。

10.根据权利要求9所述一种确定页岩有机质孔隙度的系统，其特征在于，所述有机质孔隙度确定单元，包括：地质模型建立单元、有机质质量映射关系建立单元、有机碳含量映射关系建立单元和有机质孔隙度映射关系建立单元；其中，

所述地质模型建立单元，用于建立页岩储层在热演化过程中所述页岩储层中有机质变化的地质模型；

所述有机质质量映射关系建立单元，用于基于所述地质模型，建立所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系；

所述有机碳含量映射关系建立单元，用于根据所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的残余有机碳含量和所述页岩信息，建立所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系；

所述有机质孔隙度映射关系建立单元，用于根据所述页岩储层在热演化过程中消耗的有机质质量与页岩信息之间的映射关系和所述页岩储层热演化前的残余有机碳含量与所述页岩信息中的所述页岩储层热演化后的原始有机碳含量之间的映射关系，建立所述页岩储层热演化后的有机质孔隙度与所述页岩信息之间的映射关系。