CN106951686A - 页岩气选区评价方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种页岩气选区评价方法及装置，该方法包括：获取待选区域的区域地质背景，划分待选区域的区域地质背景分类，采取待选区域的目的层岩样，并对岩样进行烃源岩特征分析，根据待选区域的地震资料获得待选区域的页岩气保存条件静态指标，根据在待选区域内钻取的预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得待选区域的页岩气保存条件动态指标，若待选区域页岩气保存条件动态指标符合预设页岩气保存条件动态指标划分标准，则判断待选区域能够进行大规模开采。本发明提供的页岩气选区评价方法及装置适用于我国复杂的地质特点，细化选区评价标准，降低勘探风险。

Description

页岩气选区评价方法及装置

技术领域

本发明涉及非常规天然气勘探开发技术领域，尤其涉及一种页岩气选区评价方法及装置。

背景技术

页岩气是非常规天然气的重要类型之一，在富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要方式存在，成分以甲烷为主，多分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。页岩气的勘探开采也成为非常规油气资源领域研究热点。

2000年以来，北美页岩气的勘探开发取得了巨大的成功，北美页岩气评价选区方法是对页岩气生烃物质基础进行分析，其用于勘探的评价参数主要有构造格局和盆地演化、有机相、厚度、原始总有机碳、镜质体反射率。脆性矿物含量、现今深度和构造、地温梯度等。我国科研工作者参考北美的经验，自2008年开始对我国页岩气进行评价选区，相继在四川盆地及其周缘的长宁、威远、昭通、富顺—永川、焦石坝等区块取得突破，页岩气获得商业开发。

然而还有相当多的页岩气井少气甚至无气，究其根本原因，是由于中美页岩气地质背景不同，北美板块为单一古地核发展而成的简单板块，面积较大，刚性强，页岩在沉积之后没有经历后期的多次构造运动对盆地的叠加和改造；中国大陆是由一系列规模较小的古板块拼合而成的组合板块，我国早古生代形成的海相页岩经历了复杂的、多期次的构造演化，如何降低勘探风险，建立适合我国复杂地质背景的页岩气评价选区方法是亟待解决的问题。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种页岩气选区评价方法及装置适用于我国复杂的地质特点，细化选区评价标准，降低勘探风险。

本发明提供一种页岩气选区评价方法及装置，其中该页岩气选区评价方法包括：

获取待选区域的区域地质背景，并根据区域地质背景划分待选区域的区域地质背景分类，区域地质背景分类包括深水环境和浅水环境。

当待选区域的区域地质背景为深水环境时，采取待选区域的目的层岩样，并对岩样进行烃源岩特征分析，其中，烃源岩特征分析包括：有机质成熟度分析、总有机碳含量(Total Organic Carbon，TOC)分析、富有机质页岩厚度分析、硅质矿物含量分析、孔隙度分析、埋深分析。

当岩样的烃源岩特征符合预设烃源岩特征划分标准时，根据待选区域的地震资料获得待选区域的页岩气保存条件静态指标，其中，页岩气保存条件静态指标包括：待选区域与断裂带距离、待选区域与岩层露头距离和待选区域的地层倾角。

当待选区域的页岩气保存条件静态指标符合预设页岩气保存条件静态指标划分标准时，根据在待选区域内钻取的预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得待选区域的页岩气保存条件动态指标，其中，页岩气保存条件动态指标包括：待选区域的剥蚀厚度、待选区域的页岩最大生气时间、待选区域的页岩停止生气时间与待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间。

若待选区域的页岩气保存条件动态指标符合预设页岩气保存条件动态指标划分标准，则判断待选区域能够进行大规模开采。

在上述页岩气选区评价方法中，优选的是，预设烃源岩特征划分标准包括：

有机质成熟度分析的结果数值介于1.2％-3.5％之间；

和，总有机碳含量分析的结果数值大于或等于1％；

和，富有机质页岩厚度分析的结果数值大于或等于15m；

和，硅质矿物含量分析的结果数值大于或等于25％；

和，孔隙度分析的结果数值大于或等于2％；

和，埋深分析的结果数值大于或等于1000m。

在上述页岩气选区评价方法中，优选的是，预设页岩气保存条件静态指标划分标准包括：

待选区域与断裂带距离的结果数值大于或等于2000m；

和，

待选区域与岩层露头距离的结果数值大于或等于5000m；

和，

待选区域的地层倾角的结果数值小于或等于20°。

在上述页岩气选区评价方法中，优选的是，预设页岩气保存条件动态指标划分标准包括：

预探井的剥蚀厚度小于或等于6000m；

和，

预探井的页岩最大生气时间晚于石炭纪；

和，

预探井的页岩停止生气时间晚于三叠纪；

和，

待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间晚于侏罗纪。

在上述页岩气选区评价方法中，优选的是，对岩样进行烃源岩特征分析时，若满足符合预设烃源岩特征划分标准的岩样有多个，则方法还包括：判断岩样的烃源岩特征是否符合预设最优烃源岩特征划分标准，若是，将符合预设最优烃源岩特征划分标准的岩样所在的待选区域作为优先选取待选区域；

预设最优烃源岩特征划分标准包括：

有机质成熟度分析的结果数值介于2％-3.5％之间；

和，

总有机碳含量分析的结果数值大于2％；

和，

富有机质页岩厚度分析的结果数值大于35m；

和，

硅质矿物含量分析的结果数值大于40％；

和，

孔隙度分析的结果数值大于4％；

和，

埋深分析的结果数值大于2000m。

在上述页岩气选区评价方法中，优选的是，对待选区域进行页岩气保存条件静态指标判断时，若满足符合预设页岩气保存条件静态指标划分标准的待选区域有多个，则方法还包括：判断待选区域的页岩气保存条件静态指标是否符合预设最优页岩气保存条件静态指标划分标准，若是，将符合预设最优页岩气保存条件静态指标划分标准的待选区域作为优先选取待选区域；

预设最优页岩气保存条件静态指标划分标准包括：

待选区域与断裂带距离的结果数值大于10000m；

和，

待选区域与岩层露头距离的结果数值大于15000m；

和，

待选区域的地层倾角的结果数值小于5°。

在上述页岩气选区评价方法中，优选的是，对待选区域进行页岩气保存条件动态指标判断时，若满足符合预设页岩气保存条件动态指标划分标准的待选区域有多个，则方法还包括：判断待选区域的页岩气保存条件动态指标是否符合预设最优页岩气保存条件动态指标划分标准，若是，将符合预设最优页岩气保存条件动态指标划分标准的待选区域的预探井作为优先选取预探井进行大规模开采：

预设最优页岩气保存条件动态指标划分标准包括：

预探井的剥蚀厚度小于2000m；

和，

预探井的页岩最大生气时间晚于白垩纪；

和，

预探井的页岩停止生气时间晚于白垩纪；

和，

待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间晚于古近纪。

在上述页岩气选区评价方法中，优选的是，根据在待选区域内钻取的预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得待选区域的页岩气保存条件动态指标，具体包括：

根据预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得预探井的构造应力发育期、岩浆活动期、页岩自封闭作用期、页岩顶底板封闭性作用期、间接盖板封闭作用期与页岩储气能力最大期。

根据构造应力发育期、岩浆活动期、页岩自封闭作用期、页岩顶底板封闭性作用期、间接盖板封闭作用期与页岩储气能力最大期获得预探井的剥蚀厚度、预探井的页岩最大生气时间、预探井的页岩停止生气时间与待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间。

在上述页岩气选区评价方法中，优选的是，待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间是构造应力发育期、非岩浆活动期、间接盖板封闭作用期、页岩顶底板封闭性作用期与页岩储气能力最大期同时发生时期的最晚时间。

其中该页岩气选区评价装置，包括：

地质划分模块，用于获取待选区域的区域地质背景，并根据区域地质背景划分待选区域的区域地质背景分类，区域地质背景分类包括深水环境和浅水环境。

第一分析模块，用于当待选区域的区域地质背景为深水环境时，采取待选区域的目的层岩样，并对岩样进行烃源岩特征分析，其中，烃源岩特征分析包括：有机质成熟度分析、总有机碳含量分析、富有机质页岩厚度分析、硅质矿物含量分析、孔隙度分析、埋深分析。

第二分析模块，用于当岩样的烃源岩特征符合预设烃源岩特征划分标准时，根据待选区域的地震资料获得待选区域的页岩气保存条件静态指标，其中，页岩气保存条件静态指标包括：待选区域与断裂带距离、待选区域与岩层露头距离和待选区域的地层倾角。

第三分析模块，用于当待选区域的页岩气保存条件静态指标符合预设页岩气保存条件静态指标划分标准时，根据在待选区域内钻取的预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得待选区域的页岩气保存条件动态指标，其中，页岩气保存条件动态指标包括：待选区域的剥蚀厚度、待选区域的页岩最大生气时间、待选区域的页岩停止生气时间与待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间。

确定模块，用于若待选区域的页岩气保存条件动态指标符合预设页岩气保存条件动态指标划分标准，则判断待选区域的预探井能够进行大规模开采。

本发明提供的页岩气选区评价方法及装置能通过对待选区域的区域地质背景分析，结合该待选区域的岩样的烃源岩特征，页岩气保存条件静态指标和页岩气保存条件动态指标综合分析待选区域页岩气储存概况及开采条件，得出适用于我国复杂的地质特点的页岩气选区评价方法及装置，从定量和定性上细化待选区域的评价标准，降低勘探过程中的风险，提高勘探效率和准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明实施例一提供的页岩气选区评价方法的流程示意图；

图2是本发明实施例一提供的采取待选区域的目的层岩样并对岩样进行烃源岩特征分析的流程示意图；

图3是本发明实施例一提供的根据待选区域的地震资料获得待选区域的页岩气保存条件静态指标的流程示意图；

图4是本发明实施例一提供的根据在待选区域内钻取的预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得待选区域的页岩气保存条件动态指标的流程示意图；

图5是本发明实施例二提供的页岩气选区评价装置的结构示意图；

图6是本发明实施例三提供的页岩气选区评价装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例一提供的页岩气选区评价方法的流程示意图，图2是本发明实施例一提供的采取待选区域的目的层岩样并对岩样进行烃源岩特征分析的流程示意图，图3是本发明实施例一提供的根据待选区域的地震资料获得待选区域的页岩气保存条件静态指标的流程示意图，图4是本发明实施例一提供的根据在待选区域内钻取的预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得待选区域的页岩气保存条件动态指标的流程示意图。

如图1至图4所示，本发明的实施例一提供一种页岩气选区评价方法，包括：

S1：获取待选区域的区域地质背景，并根据区域地质背景划分待选区域的区域地质背景分类，区域地质背景分类包括深水环境和浅水环境。

需要说明的是，区域地质背景是指该区域的页岩的沉积环境，沉积环境有海相和陆相之分，其中海相环境是更有利的页岩沉积环境，而海相又分为深水环境和浅水环境两种。其中例如深水陆棚、大陆坡和大洋盆地等被称为深水环境，其沉积层的深度较大。而例如靠近水下高低或古隆坡等被称为浅水环境，其沉积层的深度较小。沉积环境影响页岩气的生成与保存，沉积层深度较大的深水环境有利于原始有机物质的富集与保存，因此深水环境较浅水环境更有利于页岩气的生成与保存，本发明实施例一中选取深水环境区域进行S2的勘探。

S2：当待选区域的区域地质背景为深水环境时，采取待选区域的目的层岩样，并对岩样进行烃源岩特征分析，其中，烃源岩特征分析包括：有机质成熟度分析、总有机碳含量分析、富有机质页岩厚度分析、硅质矿物含量分析、孔隙度分析、埋深分析。

需要说明的是，对深水环境区域的岩样的烃源岩特征分析，主要包括有机质成熟度分析、总有机碳含量分析、富有机质页岩厚度分析、硅质矿物含量分析、孔隙度分析、埋深分析。其中，有机质成熟度是指有机物质转化为石油或天然气的演化程度。本实施例中的有机质成熟度可通过镜质体反射率法、固体沥青反射率法以及孢粉颜色和热变指数法等，可根据实际需要选择相应的方法，本发明实施例一对此不做限定。总有机碳含量和富有机质页岩厚度均与页岩气的生成相关。硅质矿物含量与页岩气开采难易程度相关，在地层中，硅质矿物含量越高，地层的脆性越高，针对利用压裂法采集页岩气而言，脆性较高利于页岩气的采集。孔隙度与页岩气的储存相关，在岩层中页岩气主要储存在岩层的孔隙中，孔隙度越高代表页岩气的储存空间越大。而埋深与页岩气的保存条件相关，具体是指页岩气储集层距离自然地面的距离，埋深较大利于页岩气的保存。需要指出的是，有机质成熟度分析、总有机碳含量分析、富有机质页岩厚度分析、硅质矿物含量分析和孔隙度分析是通过在待选区域内野外剖面取样或钻浅井取样得到岩样，经过专业方法或仪器分析得到。而埋深是通过收集待选区域的地震资料进行详细的地震解译和反演得到，或是根据测井和录井资料得到。

进一步地，地震解译和反演是指专门的工作人员把经过处理的地震信息变成地质成果的过程，包括运用波动理论和地质知识，综合地质、钻井、测井等各项资料，做出构造解释、地层解释，岩性和烃类检测解释及综合解释，绘出有关的成果图件。

S3：当岩样的烃源岩特征符合预设烃源岩特征划分标准时，根据待选区域的地震资料获得待选区域的页岩气保存条件静态指标，其中，页岩气保存条件静态指标包括：待选区域与断裂带距离、待选区域与岩层露头距离和待选区域的地层倾角。

需要说明的是，对待选区域的页岩气保存条件静态指标分析，主要包括待选区域与断裂带距离、待选区域与岩层露头距离和待选区域的地层倾角。其中，上述三者均与页岩气保存程度相关，距离断裂带以及距离岩层露头越远越有利于页岩气的保存。由于页岩气在页岩地层的平行于岩石层理面方向的运移速率远大于垂直与岩石层理面方向的运移速率，因此地层倾角越大，页岩气越容易沿着层理面方面散失，越不利于页岩气的保存。优选的，在页岩气保存条件静态指标分析中还包括张性断裂发育程度和大型断裂发育程度的分析，上述两者与整个待选区域的地质演化和发育概况相关。需要指出的是，由于现场勘探的技术局限性，无法精确定量判断张性断裂发育程度和大型断裂发育程度，因此在本实施例中，这两者的判断方法为定性判断。

S4：当待选区域的页岩气保存条件静态指标符合预设页岩气保存条件静态指标划分标准时，根据在待选区域内钻取的预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得待选区域页岩气保存条件动态指标，其中，页岩气保存条件动态指标包括：待选区域的剥蚀厚度、待选区域的页岩最大生气时间、待选区域的页岩停止生气时间与待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间。

若待选区域的页岩气保存条件动态指标符合预设页岩气保存条件动态指标划分标准，则判断待选区域能够进行大规模开采。

需要说明的是，对待选区域的页岩气保存条件动态指标分析，主要包括待选区域的剥蚀厚度、待选区域的页岩最大生气时间、待选区域的页岩停止生气时间与待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间。在待选区域中，首先通过计算机模拟恢复待选区域的预探井的沉积埋藏史和生排烃史，通过上述两者确定页岩气保存条件动态指标。其中，剥蚀厚度是指在地壳运动过程中，地层被抬升，由于风化作用使其减薄或剥蚀的厚度。剥蚀厚度较小说明在地层移动过程中，页岩气的保存状态较好。待选区域的页岩最大生气时间、待选区域的页岩停止生气时间与待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间越晚，即越靠近现在，页岩气的保存量越大。

如图2所示，本发明实施例一提供的有关对待选区域的岩样的烃源岩特征分析的方法中，关于采取待选区域的岩样，并对岩样进行烃源岩特征分析的步骤还可以包括以下分步骤：

S201：预设烃源岩特征划分标准包括：

有机质成熟度分析的结果数值介于1.2％-3.5％之间；

和，总有机碳含量分析的结果数值大于或等于1％；

和，富有机质页岩厚度分析的结果数值大于或等于15m；

和，硅质矿物含量分析的结果数值大于或等于25％；

和，孔隙度分析的结果数值大于或等于2％；

和，埋深分析的结果数值大于或等于1000m。

需要说明的是，有机质成熟度的结果数值位于0％-1.2％之间时，原始有机质转化为石油占较大比例；有机质成熟度的结果数值位于1.2％-2％之间时，原始有机质转化为石油和天然气混合成分占较大比例；有机质成熟度的结果数值位于2％-3.5％之间时，原始有机质转化为天然气混合成分占较大比例；而当有机质成熟度的结果数值位大于3.5％时，原始有机质被彻底氧化为其他中间产物，并不利于页岩气的开采。

S202：对岩样进行烃源岩特征分析时，若满足符合预设烃源岩特征划分标准的岩样有多个，则方法还包括：判断岩样的烃源岩特征是否符合预设最优烃源岩特征划分标准，若是，将符合预设最优烃源岩特征划分标准的岩样所在的待选区域作为优先选取待选区域；

步骤S203：预设最优烃源岩特征划分标准包括：

有机质成熟度分析的结果数值介于2％-3.5％之间；

和，总有机碳含量分析的结果数值大于2％；

和，富有机质页岩厚度分析的结果数值大于35m；

和，硅质矿物含量分析的结果数值大于40％；

和，孔隙度分析的结果数值大于4％；

和，埋深分析的结果数值大于2000m。

需要说明的是，结合预设烃源岩特征划分标准和预设最优烃源岩特征划分标准，可以将岩样划分为符合标准类和不符合标准类，进一步地，在符合标准类中，还可将岩样划分为优级类和中等类。表1是本发明实施例一提供的烃源岩特征分析评价参数表，具体划分评价参数如表1所示。

表1

如图3所示，本发明实施例一提供的有关对待选区域的页岩气保存条件静态指标分析的方法中，根据待选区域的地震资料获得待选区域的页岩气保存条件静态指标的步骤还包括以下分步骤：

S301：预设页岩气保存条件静态指标划分标准包括：

待选区域与断裂带距离的结果数值大于或等于2000m；

和，待选区域与岩层露头距离的结果数值大于或等于5000m；

和，待选区域的地层倾角的结果数值小于或等于20°。

S302：对待选区域进行页岩气保存条件静态指标判断时，若满足符合预设页岩气保存条件静态指标划分标准的待选区域有多个，则方法还包括：判断待选区域的页岩气保存条件静态指标是否符合预设最优页岩气保存条件静态指标划分标准，若是，将符合预设最优页岩气保存条件静态指标划分标准的待选区域作为优先选取待选区域；

S303：预设最优页岩气保存条件静态指标划分标准包括：

待选区域与断裂带距离的结果数值大于10000m；

和，待选区域与岩层露头距离的结果数值大于15000m；

和，待选区域的地层倾角的结果数值小于5°。

需要说明的是，结合预设页岩气保存条件静态指标划分标准和预设最优页岩气保存条件静态指标划分标准，可以将待选区域划分为符合标准类和不符合标准类，进一步地，在符合标准类中，还可将待选区域划分为优级类和中等类。表2是本发明实施例一提供的页岩气保存条件静态指标评价参数表，具体划分评价参数如表2所示。

表2

如图4所示，本发明实施例一提供的有关对待选区域的页岩气保存条件动态指标分析的方法中，根据在待选区域内钻取的预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得待选区域的页岩气保存条件动态指标的步骤还包括以下步骤：

S401：预设页岩气保存条件动态指标划分标准包括：

预探井的剥蚀厚度小于或等于6000m；

和，预探井的页岩最大生气时间晚于石炭纪；

和，预探井的页岩停止生气时间晚于三叠纪；

和，待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间晚于侏罗纪。

S402：对待选区域进行页岩气保存条件动态指标判断时，若满足符合预设页岩气保存条件动态指标划分标准的待选区域有多个，则方法还包括：判断待选区域的页岩气保存条件动态指标是否符合预设最优页岩气保存条件动态指标划分标准，若是，将符合预设最优页岩气保存条件动态指标划分标准的待选区域的预探井作为优先选取预探井进行大规模开采：

S403：预设最优页岩气保存条件动态指标划分标准包括：

预探井的剥蚀厚度小于2000m；

和，预探井的页岩最大生气时间晚于白垩纪；

和，预探井的页岩停止生气时间晚于白垩纪；

和，预探井的页岩气富集最佳匹配期结束时间晚于古近纪。

需要说明的是，结合预设页岩气保存条件动态指标划分标准和预设最优页岩气保存条件动态指标划分标准，可以将待选区域划分为符合标准类和不符合标准类，进一步地，在符合标准类中，还可将待选区域划分为优级类和中等类。表3是本发明实施例一提供的页岩气保存条件动态指标评价参数表，具体划分评价参数如表3所示。

表3

优选的，根据在待选区域内钻取的预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得待选区域的页岩气保存条件动态指标，具体包括：

根据预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得预探井的构造应力发育期、岩浆活动期、页岩自封闭作用期、页岩顶底板封闭性作用期、间接盖板封闭作用期与页岩储气能力最大期。

根据构造应力发育期、岩浆活动期、页岩自封闭作用期、页岩顶底板封闭性作用期、间接盖板封闭作用期与页岩储气能力最大期获得预探井的剥蚀厚度、预探井的页岩最大生气时间、预探井的页岩停止生气时间与待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间。

优选的，待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间是构造应力发育期、非岩浆活动期、间接盖板封闭作用期、页岩顶底板封闭性作用期与页岩储气能力最大期同时发生时期的最晚时间。

需要说明的是，恢复沉积埋藏史是指利用计算机模拟恢复地层厚度，再现盆地等深水环境区域的沉积发育过程。恢复生排烃史是指利用计算机模拟区域内的烃量生成及排放为烃类沉积的过程。从沉积埋藏史和生排烃史中获得构造应力发育期、岩浆活动期、页岩自封闭作用期、页岩顶底板封闭性作用期、间接盖板封闭作用期与页岩储气能力最大期。根据上述时期可以确定页岩最大生气时间和页岩停止生气时间，以及可以通过计算上述时期的同时发生时期，从而确定页岩气富集最佳匹配期及页岩气富集最佳匹配期结束时间。页岩最大生气时间、页岩停止生气时间及页岩气富集最佳匹配期结束时间越晚越有利于页岩气的生成及保存。

需要说明的是，页岩最大生气时间是指有机质成熟度大于2.2％的时期，而页岩停止生气时间是指有机质成熟度最大的时期。其中，页岩顶底板是指页岩沉积层底部的岩层。而页岩盖板是指页岩层基层顶部的岩层，页岩盖板的孔隙率较小，较高的致密性使其具有较优的封闭性，位于页岩沉积层顶部利用页岩气的保存。

本发明实施例一提供的页岩气选区评价方法能通过对待选区域的区域地质背景分析，结合该待选区域的岩样的烃源岩特征，页岩气保存条件静态指标和页岩气保存条件动态指标综合分析待选区域页岩气储存概况及开采条件，得出适用于我国复杂的地质特点的页岩气选区评价方法，从定量和定性上细化待选区域的评价标准，降低勘探过程中的风险，提高勘探效率和准确度。

图5是本发明实施例二提供的页岩气选区评价装置的结构示意图，如图5所示，该页岩气选区评价装置50，包括：

地质划分模块501，用于获取待选区域的区域地质背景，并根据区域地质背景划分待选区域的区域地质背景分类，区域地质背景分类包括深水环境和浅水环境。

需要说明的是，深水环境和浅水环境是按照沉积环境对区域地质背景进行的划分，在实际勘探研究过程中，还可按照不同的分类标准进行划分，本实施例对此不作限定。

第一分析模块502，用于当待选区域的区域地质背景为深水环境时，采取待选区域的目的层岩样，并对岩样进行烃源岩特征分析，其中，烃源岩特征分析包括：有机质成熟度分析、总有机碳含量分析、富有机质页岩厚度分析、硅质矿物含量分析、孔隙度分析、埋深分析。

需要说明的是，深水环境的沉积层较深，利于有机物质的沉积于保存，以及有机物质项石油或天然气的转化。其中，有机质成熟度、总有机碳含量、富有机质页岩厚度、孔隙度和埋深的数值结果越大越有利于原始有机质的保存，并且转化为页岩气。而硅质矿物含量与页岩气的储存开采条件相关，岩层中硅质矿物含量越高，岩层的脆性越大。当通过压裂法开采页岩气时，该岩层会大大减小开采难度，提高开采效率。

进一步的，如上述实施例一中所描述，有机质成熟度可选用多种检测方法得到，在本实施例中特举镜质体反射率法作以详细说明，并且有机质成熟度的检测方法并不局限于此方法。镜质体反射率法具体计算方法如下：

镜质体是高等植物木质素经过生物化学降解、凝胶化作用而形成的凝胶体，被作为有机质成熟度和热演化指标被应用于油气勘探中。镜质体反射率(ViriniteReflectance)，R即是镜质体表面反射光与入射光的比率。据Fresnel-Beer’s公式：

其中，n和k分别为镜质体的折射率和吸收率；N是介质的折射率。

第二分析模块503，用于当岩样的烃源岩特征符合预设烃源岩特征划分标准时，根据待选区域的地震资料获得待选区域的页岩气保存条件静态指标，其中，页岩气保存条件静态指标包括：待选区域与断裂带距离、待选区域与岩层露头距离和待选区域的地层倾角。

需要说明的是，该页岩气保存条件静态指标是通过详细的地震解译与反演得到的，调用存储器中所保存的该待选区域的地震记载资料，运用波动理论和地质知识，综合地质、钻井、测井等各项资料，做出构造解释、地层解释，岩性和烃类检测解释及综合解释，绘出有关的成果图件。其中，根据成果图件确定待选区域与断裂带的距离，与地层露头的距离以及地层倾角。其中与断裂的距离和与露头的距离数值越大，该待选区域的页岩层收到地震的影响越小，越有利于页岩气的保存。而待选区域的地层倾角数值越小也表明该区域受到地震的影响越小。

第三分析模块504，用于当待选区域的页岩气保存条件静态指标符合预设页岩气保存条件静态指标划分标准时，根据在待选区域内钻取的预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得待选区域的页岩气保存条件动态指标，其中，页岩气保存条件动态指标包括：待选区域的剥蚀厚度、待选区域的页岩最大生气时间、待选区域的页岩停止生气时间与待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间。

需要说明的是，在地层运动过程中，由于风化作用页岩层顶部的盖层岩石会不断剥落。而盖层岩石致密度较高，有利于保存页岩气。剥蚀厚度数值越小，盖层岩石保留越多，越有利于页岩气的保存。而待选区域的页岩最大生气时间、待选区域的页岩停止生气时间与待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间越晚，说明页岩气的生成量即保存量越大。

确定模块505，用于若待选区域的页岩气保存条件动态指标符合预设页岩气保存条件动态指标划分标准，则判断待选区域的预探井能够进行大规模开采。

本发明实施例二提供的页岩气选区评价装置50能通过对待选区域的区域地质背景分析，结合该待选区域的岩样的烃源岩特征，页岩气保存条件静态指标和页岩气保存条件动态指标综合分析待选区域页岩气储存概况及开采条件，得出适用于我国复杂的地质特点的页岩气选区评价装置50，从定量和定性上细化待选区域的评价标准，降低勘探过程中的风险，提高勘探效率和准确度。

此外，本发明实施例三提供一种页岩气选区评价装置60，该装置包括：

存储器601，用于存储指令；具体的，存储器601的存储对象包括软件及模块。处理器602，用于运行存储器601中存储的指令，以执行上述实施例一中所提供的页岩气选区评价方法。处理器602通过运行或执行存储在存储器601内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器601内的数据，执行该页岩气选区评价装置60的各种功能和处理数据。

具体的，处理器602用于获取待选区域的区域地质背景，并根据区域地质背景划分待选区域的区域地质背景分类，区域地质背景分类包括深水环境和浅水环境。

具体的，处理器602还可用于：当待选区域的区域地质背景为深水环境时，采取待选区域的目的层岩样，并对岩样进行烃源岩特征分析，其中，烃源岩特征分析包括：有机质成熟度分析、总有机碳含量分析、富有机质页岩厚度分析、硅质矿物含量分析、孔隙度分析、埋深分析。

具体的，处理器602还可用于：当岩样的烃源岩特征符合预设烃源岩特征划分标准时，根据待选区域的地震资料获得待选区域的页岩气保存条件静态指标，其中，页岩气保存条件静态指标包括：待选区域与断裂带距离、待选区域与岩层露头距离和待选区域的地层倾角。

具体的，处理器602还可用于：当待选区域的页岩气保存条件静态指标符合预设页岩气保存条件静态指标划分标准时，根据在待选区域内钻取的预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得待选区域的页岩气保存条件动态指标，其中，页岩气保存条件动态指标包括：待选区域的剥蚀厚度、待选区域的页岩最大生气时间、待选区域的页岩停止生气时间与待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间。

具体的，处理器602还可用于：若待选区域的页岩气保存条件动态指标符合预设页岩气保存条件动态指标划分标准，则判断待选区域的预探井能够进行大规模开采。

本发明实施例三提供的页岩气选区评价装置60，其中存储器601用于存储指令，处理器602用于运行存储器601中的指令，以执行实施例一提供的页岩气选区评价方法。得出适用于我国复杂的地质特点的页岩气选区评价装置60，从定量和定性上细化待选区域的评价标准，降低勘探过程中的风险，提高勘探效率和准确度。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种页岩气选区评价方法，其特征在于，包括：

获取待选区域的区域地质背景，并根据所述区域地质背景划分所述待选区域的区域地质背景分类，所述区域地质背景分类包括深水环境和浅水环境；

当所述待选区域的区域地质背景为深水环境时，采取所述待选区域的目的层岩样，并对所述岩样进行烃源岩特征分析，其中，所述烃源岩特征分析包括：有机质成熟度分析、总有机碳含量分析、富有机质页岩厚度分析、硅质矿物含量分析、孔隙度分析、埋深分析；

当所述岩样的所述烃源岩特征符合预设烃源岩特征划分标准时，根据所述待选区域的地震资料获得所述待选区域的页岩气保存条件静态指标，其中，所述页岩气保存条件静态指标包括：所述待选区域与断裂带距离、所述待选区域与岩层露头距离和所述待选区域的地层倾角；

当所述待选区域的所述页岩气保存条件静态指标符合预设页岩气保存条件静态指标划分标准时，根据在所述待选区域内钻取的预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得所述待选区域的页岩气保存条件动态指标，其中，所述页岩气保存条件动态指标包括：所述待选区域的剥蚀厚度、所述待选区域的页岩最大生气时间、所述待选区域的页岩停止生气时间与所述待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间；

若所述待选区域的所述页岩气保存条件动态指标符合预设页岩气保存条件动态指标划分标准，则判断所述待选区域能够进行大规模开采。

2.根据权利要求1所述的页岩气选区评价方法，其特征在于，所述预设烃源岩特征划分标准包括：

所述有机质成熟度分析的结果数值介于1.2％-3.5％之间；

和，

所述总有机碳含量分析的结果数值大于或等于1％；

和，

所述富有机质页岩厚度分析的结果数值大于或等于15m；

和，

所述硅质矿物含量分析的结果数值大于或等于25％；

和，

所述孔隙度分析的结果数值大于或等于2％；

和，

所述埋深分析的结果数值大于或等于1000m。

3.根据权利要求1或2所述的页岩气选区评价方法，其特征在于，所述预设页岩气保存条件静态指标划分标准包括：

所述待选区域与断裂带距离的结果数值大于或等于2000m；

和，

所述待选区域与岩层露头距离的结果数值大于或等于5000m；

和，

所述待选区域的地层倾角的结果数值小于或等于20°。

4.根据权利要求1或2所述的页岩气选区评价方法，其特征在于，所述预设页岩气保存条件动态指标划分标准包括：

所述预探井的剥蚀厚度小于或等于6000m；

和，

所述预探井的页岩最大生气时间晚于石炭纪；

和，

所述预探井的页岩停止生气时间晚于三叠纪；

和，

所述待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间晚于侏罗纪。

5.根据权利要求2所述的页岩气选区评价方法，其特征在于，所述对所述岩样进行烃源岩特征分析时，若满足符合所述预设烃源岩特征划分标准的所述岩样有多个，则所述方法还包括：判断所述岩样的所述烃源岩特征是否符合预设最优烃源岩特征划分标准，若是，将符合所述预设最优烃源岩特征划分标准的所述岩样所在的待选区域作为优先选取所述待选区域；

所述预设最优烃源岩特征划分标准包括：

所述有机质成熟度分析的结果数值介于2％-3.5％之间；

和，

所述总有机碳含量分析的结果数值大于2％；

和，

所述富有机质页岩厚度分析的结果数值大于35m；

和，

所述硅质矿物含量分析的结果数值大于40％；

和，

所述孔隙度分析的结果数值大于4％；

和，

所述埋深分析的结果数值大于2000m。

6.根据权利要求3所述的页岩气选区评价方法，其特征在于，所述对所述待选区域进行页岩气保存条件静态指标判断时，若满足符合所述预设页岩气保存条件静态指标划分标准的所述待选区域有多个，则所述方法还包括：判断所述待选区域的所述页岩气保存条件静态指标是否符合预设最优页岩气保存条件静态指标划分标准，若是，将符合所述预设最优页岩气保存条件静态指标划分标准的所述待选区域作为优先选取所述待选区域；

所述预设最优页岩气保存条件静态指标划分标准包括：

所述待选区域与断裂带距离的结果数值大于10000m；

和，

所述待选区域与岩层露头距离的结果数值大于15000m；

和，

所述待选区域的地层倾角的结果数值小于5°。

7.根据权利要求4所述的页岩气选区评价方法，其特征在于，所述对所述待选区域进行页岩气保存条件动态指标判断时，若满足符合所述预设页岩气保存条件动态指标划分标准的所述待选区域有多个，则所述方法还包括：判断所述待选区域的所述页岩气保存条件动态指标是否符合预设最优页岩气保存条件动态指标划分标准，若是，将符合所述预设最优页岩气保存条件动态指标划分标准的所述待选区域的所述预探井作为优先选取所述预探井进行大规模开采；

所述预设最优页岩气保存条件动态指标划分标准包括：

所述预探井的剥蚀厚度小于2000m；

和，

所述预探井的页岩最大生气时间晚于白垩纪；

和，

所述预探井的页岩停止生气时间晚于白垩纪；

和，

所述待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间晚于古近纪。

8.根据权利要求7所述的页岩气选区评价方法，其特征在于，所述根据在所述待选区域内钻取的预探井的所述沉积埋藏史和所述生排烃史获得所述待选区域的页岩气保存条件动态指标，具体包括：

根据所述预探井的所述沉积埋藏史和所述生排烃史获得所述预探井的构造应力发育期、岩浆活动期、页岩自封闭作用期、页岩顶底板封闭性作用期、间接盖板封闭作用期与页岩储气能力最大期；

根据所述构造应力发育期、所述岩浆活动期、所述页岩自封闭作用期、所述页岩顶底板封闭性作用期、所述间接盖板封闭作用期与所述页岩储气能力最大期获得所述预探井的剥蚀厚度、所述预探井的页岩最大生气时间、所述预探井的页岩停止生气时间与所述待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间。

9.根据权利要求8所述的页岩气选区评价方法，其特征在于，所述待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间是所述构造应力发育期、非所述岩浆活动期、所述间接盖板封闭作用期、所述页岩顶底板封闭性作用期与所述页岩储气能力最大期同时发生时期的最晚时间。

10.一种页岩气选区评价装置，其特征在于，包括：

地质划分模块，用于获取待选区域的区域地质背景，并根据所述区域地质背景划分所述待选区域的区域地质背景分类，所述区域地质背景分类包括深水环境和浅水环境；

第一分析模块，用于当所述待选区域的区域地质背景为深水环境时，采取所述待选区域的目的层岩样，并对所述岩样进行烃源岩特征分析，其中，所述烃源岩特征分析包括：有机质成熟度分析、总有机碳含量分析、富有机质页岩厚度分析、硅质矿物含量分析、孔隙度分析、埋深分析；

第二分析模块，用于当所述岩样的所述烃源岩特征符合所述预设烃源岩特征划分标准时，根据所述待选区域的地震资料获得所述待选区域的页岩气保存条件静态指标，其中，所述页岩气保存条件静态指标包括：所述待选区域与断裂带距离、所述待选区域与岩层露头距离和所述待选区域的地层倾角；

第三分析模块，用于当所述待选区域的所述页岩气保存条件静态指标符合所述预设页岩气保存条件静态指标划分标准时，根据在所述待选区域内钻取的预探井的所述沉积埋藏史和所述生排烃史获得所述待选区域的页岩气保存条件动态指标，其中，所述页岩气保存条件动态指标包括：所述待选区域的剥蚀厚度、所述待选区域的页岩最大生气时间、所述待选区域的页岩停止生气时间与所述待选区域的页岩气富集最佳匹配期结束时间；

确定模块，用于若所述待选区域的所述页岩气保存条件动态指标符合预设页岩气保存条件动态指标划分标准，则判断所述待选区域的所述预探井能够进行大规模开采。