CN106980009B - 页岩油储层评价方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种页岩油储层评价方法和装置，用于评价页岩油储层岩相的类型，其中页岩油储层评价方法包括：选取待测页岩油储层的待测岩样，获取待测岩样的有机碳含量；当待测岩样的有机碳含量符合预设有机碳含量标准时，获取待测岩样的层理厚度；当待测岩样的层理厚度符合预设层理厚度标准时，选取待测岩样进行矿物组成分析，当待测岩样的矿物组成符合预设矿物组成标准时，则判断待测岩样所在区域能够进行大规模开采。本发明提供的页岩油储层评价方法和装置能对页岩油储层的岩相类型进行客观合理的划分，提高其储层性质的预测准确度，正确研究和开发页岩油储层。

Description

页岩油储层评价方法和装置

技术领域

本发明涉及非常规油气勘探开发技术领域，尤其涉及一种页岩油储层评价方法和装置。

背景技术

页岩油资源已经逐渐成为中国油气勘探开发的重要对象之一，它是非常规天然油藏的重要类型，是指赋存于富有机质纳米级孔喉页岩地层中的石油，是重要的非常规油气资源。页岩油的勘探开采也成为非常规油气资源领域的研究热点。页岩油的勘探开发实践表明页岩油储层特征对于页岩油的富集至关重要，而页岩油储层特征研究的关键恰恰在于页岩油储层岩相的识别。

现有技术中页岩油储层岩相的确定或是基于感性认识，或是基于矿物组成，或者基于资料记载的所含的古生物化石。

但上述方式均存在页岩油储层性质预测准确度不高，划分标准不明确的技术问题。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种页岩油储层评价方法和装置，能对页岩油储层的岩相类型进行客观合理的划分，提高其储层性质的预测准确度，正确研究和开发页岩油储层。

本发明提供一种页岩油储层评价方法和装置，其中该页岩油储层评价方法，用于评价页岩油储层岩相的类型，包括：

选取待测页岩油储层的待测岩样，获取待测岩样的有机碳含量。

当待测岩样的有机碳含量符合预设有机碳含量标准时，获取待测岩样的层理厚度。

当待测岩样的层理厚度符合预设层理厚度标准时，选取待测岩样进行矿物组成分析，其中，矿物组成分析包括：碳酸盐矿物含量分析、硅酸盐矿物含量分析和黏土矿物含量分析。

当待测岩样的矿物组成符合预设矿物组成标准时，则判断待测岩样所在区域能够进行大规模开采。

本发明还提供一种页岩油储层评价装置，包括：

第一分析模块，用于选取待测页岩油储层的待测岩样，获取待测岩样的有机碳含量。

第二分析模块，用于当待测岩样的有机碳含量符合预设有机碳含量标准时，获取待测岩样的层理厚度。

第三分析模块，当待测岩样的层理厚度符合预设层理厚度标准时，选取待测岩样进行矿物组成分析，其中，矿物组成分析包括：碳酸盐矿物含量分析、硅酸盐矿物含量分析和黏土矿物含量分析。

判断模块，用于当待测岩样的矿物组成符合预设矿物组成标准时，则判断待测岩样所在区域能够进行大规模开采。

本发明提供的页岩油储层评价方法和装置，通过依次获取页岩油储层中的有机碳含量、层理厚度和矿物组成，按照预设有机碳含量标准、预设层理厚度标准以及预设矿物组成标准对页岩油储层中的待测岩相类型进行客观合理的划分，提高其储层性质的预测准确度，对正确研究和开发页岩油储层具有指导性意义。

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油储层评价方法的流程示意图；

图2是本发明实施例一提供的获取待测岩样的有机碳含量的流程示意图；

图3是本发明实施例一提供的获取待测岩样的层理厚度的流程示意图；

图4是本发明实施例二提供的页岩油储层评价装置的结构示意图；

图5是本发明实施例三提供的页岩油储层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油储层评价方法的流程示意图，图2是本发明实施例一提供的获取待测岩样的有机碳含量的流程示意图，图3是本发明实施例一提供的获取待测岩样的层理厚度的流程示意图。

如图1-图3所示，本发明的实施例提供一种页岩油储层评价方法，用于评价页岩油储层岩相的类型，包括：

S1：选取待测页岩油储层的待测岩样，获取待测岩样的有机碳含量。

需要说明的是，有机碳是指页岩中除去碳酸盐、石墨等中的无机碳以外的碳。有机碳含量是评价有机质丰度的重要指标，而足够数量的有机质是生成油气的物质基础，是决定页岩生烃能力的主要因素。因此在页岩油储层中，有机碳含量与其生油潜力密切相关，相对较高的有机碳含量有利于页岩生油，因此以有机碳含量指标表征页岩油储层的生油潜力。进一步地，在页岩油储层的勘探与开采中，生油潜力是需要最优先考察的指标，较高的生油潜力是后期油井高效开采的保证。因此，在本发明实施例一提供的页岩油储层评价方法中的第一步即为获取待测岩样的有机碳含量。

S2：当待测岩样的有机碳含量符合预设有机碳含量标准时，获取待测岩样的层理厚度。

需要说明的是，在待测岩样的有机碳含量符合预设的有机碳含量标准时，进一步获取待测岩样的层理厚度。层理是岩石性质沿垂向变化的一种层状构造，可以通过矿物成分、结构、颜色的突变或渐变而显现出来。根据沉积厚度，可对层理的规模进行划分。由于页岩油主要储存在页岩层系中，层理厚度越小，则层理之间的微裂缝越发育，同一体积页岩中供页岩油储存的空间容量也就越大。因此层理厚度越小，越有利于页岩油储存，其可以间接表征页岩油的残油潜力。因此，在本发明实施例一提供的页岩油储层评价方法中，继有机碳含量分析之后，进行层理厚度的分析，从页岩油的生油潜力到残油潜力的顺序进行分析，正确合理的对页岩油储层的岩相类型进行划分。

S3：当待测岩样的层理厚度符合预设层理厚度标准时，选取待测岩样进行矿物组成分析，其中，矿物组成分析包括：碳酸盐矿物含量分析、硅酸盐矿物含量分析和黏土矿物含量分析。

需要说明的是，在待测岩样的层理厚度符合预设的层理厚度标准时，进一步获取待测岩样的矿物组成。矿物组成分析主要是其页岩油储层中的碳酸盐矿物含量分析、硅酸盐矿物含量分析和黏土矿物含量分析。矿物组成主要是与页岩油开采的难易程度相关。针对页岩油储层的开采主要是通过压裂法实现。压裂性较优的储层，其开采难度也就越低。当页岩油储层的碳酸盐矿物含量不小于50％时，该页岩油储层属于钙质岩相；当页岩油储层的硅酸盐矿物含量不小于50％时，该页岩油储层属于硅质岩相；当页岩油储层的黏土矿物含量不小于50％时，该页岩油储层属于黏土质岩相；而当页岩油储层的碳酸盐矿物含量、硅酸盐矿物含量和黏土矿物含量均小于50％时，该页岩油储层属于混合质岩相。而对于开采难度和压裂性而言，钙质岩相的压裂性优于硅质岩相，硅质岩相的压裂性优于混合质岩相，混合质岩相的压裂性优于黏土质岩相。同理钙质岩相的页岩油储层的开采困难度也是最小的。

S4：当待测岩样的矿物组成符合预设矿物组成标准时，则判断待测岩样所在区域能够进行大规模开采。

其中，预设矿物组成标准是：

待测岩样的碳酸盐矿物含量大于或等于50％；

且，待测岩样的硅酸盐矿物含量小于50％；

且，待测岩样的黏土矿物含量小于50％。

需要说明的是，根据上述步骤S3中对矿物组成的分析，选用钙质岩相的页岩油储层进行下一步的开采，而钙质岩相的矿物组成即为碳酸盐矿物含量大于或等于50％；且，待测岩样的硅酸盐矿物含量小于50％；且，待测岩样的黏土矿物含量小于50％。满足上述的矿物组成标准的钙质岩相的压裂性能尤为优异。

需要说明的是，在依次完成有机碳含量分析、层理厚度分析和矿物组成分析后，依次选取符合预设有机碳含量标准、预设层理厚度标准以及预设矿物组成标准的待测岩样，判断该待测岩样所在区域能够进行大规模开采。按照上述的分析过程，能够有效合理的划分页岩油储层的岩相类型，正确研究和开采页岩油储层。

如图2所示，本发明实施例一提供的获取待测岩样的有机碳含量中，还可以包括以下分步骤：

S101：预设有机碳含量标准是待测岩样的有机碳含量大于或等于1％。

具体的，获取待测岩样的有机碳含量时，若符合预设有机碳含量标准的待测岩样有多个时，则方法还包括：

S102：获取多个待测岩样中，符合预设优选有机碳含量标准的待测岩样的层理厚度；

其中，符合预设优选有机碳含量标准的待测岩样的有机碳含量大于或等于2％。

需要说明的是，有机碳含量的数值小于1％时，该页岩油储层属于贫有机质岩相，并不适合大规模开采。有机碳含量的数值位于1％-2％之间时，该页岩油储层属于含有机质岩相，在该含有机质岩相中进一步检测和划分。有机碳含量的数值大于2％时，该页岩油储层属于富有机质岩相，其生油潜力较高，适合于大规模的开采。

如图3所示，本发明实施例一提供的获取待测岩样的层理厚度中，还可以包括以下分步骤：

S201：预设层理厚度标准是待测岩样的层理厚度小于或等于50cm。

具体的，获取待测岩样的层理厚度时，若符合预设层理厚度标准的待测岩样有多个时，则方法还包括：

S202：获取多个待测岩样中，符合预设优选层理厚度标准的待测岩样的矿物组成；

其中，符合预设优选层理厚度标准的待测岩样的层理厚度小于或等于1cm。

需要说明的是，层理厚度的数值大于50cm时，该页岩油储层属于块状岩相，在块状岩相中，利于页岩油储存的孔隙空间较少，因此该块状岩相所在的区域并不利于大规模开采。层理厚度的数值位于1-50cm之间时，该页岩油储层属于层状岩相，在该层状岩相中进一步检测和划分，层理厚度的数值小于1cm时，该页岩油储层属于纹层状岩相，在纹层状岩相中，存在大量的孔隙空间，有利于页岩油储存，因此该纹层状岩相所在区域适合大规模开采。

具体的，待测岩样的有机碳含量的检测方法为碳硫分析仪法。

需要说明的是，在本发明实施例一提供的页岩油储层评价方法中，针对有机碳含量的测量方法是碳硫分析仪法，其分析的具体过程是：选取待测岩样研磨至一定粒度，在盐酸溶液中浸泡一定时间后，通过高温烘干，利用碳硫分析仪进行测定。

其中，本实施例中可选用待测岩样5g，研磨的粒度为200目，盐酸溶液的浓度为5％，浸泡时间为2天，选用65℃烘干1.5天。需要指出的是，在实际的处理过程中，上述的各实验参数并不局限于示例。

具体的，待测岩样的层理厚度的测定方法为高分辨率岩心图像扫描法及岩石薄片鉴定法。

需要说明的是，在本发明实施例一提供的页岩油储层评价方法中，针对层理厚度的测量方法为高分辨率岩心图像扫描法及岩石薄片鉴定法，其分析的具体过程是：对待测岩样在其垂直于层理方向上进行高分辨率岩心图像扫描，并在垂直于层理方向上选取岩样，打磨至一定尺寸，在偏光显微镜下进行岩石薄片鉴定，观察沉积构造。

其中，本实施例中岩石薄片的面积为22×22mm，厚度为0.02-0.06mm。需要指出的是，在实际的处理过程中，上述的各实验参数并不局限于示例。

具体的，待测岩样的矿物组成的分析方法为X射线衍射分析法。

需要说明的是，在本发明实施例一提供的页岩油储层评价方法中，针对矿物组成的测量方法为X射线衍射分析法，其分析的具体过程为：取一定质量的待测岩样，研磨至一定粒度，利用X射线在岩石矿物晶体中的衍射效应，判断矿物类型，并且半定量的推断出待测岩样中各种矿物的百分含量。

其中，本实施例中可选取5g待测岩样，研磨的粒度为300目。需要指出的是，在实际的处理过程中，上述的各实验参数并不局限于示例。

本发明实施例一提供的页岩油储层评价方法，通过依次获取页岩油储层中的有机碳含量、层理厚度和矿物组成，按照预设有机碳含量标准、预设层理厚度标准以及预设矿物组成标准对页岩油储层中的待测岩相类型进行客观合理的划分，提高其储层性质的预测准确度，对正确研究和开发页岩油储层具有指导性意义。

图4是本发明实施例二提供的页岩油储层评价装置的结构示意图，如图4所示，本发明实施例二提供一种页岩油储层评价装置40，包括：

第一分析模块401，用于选取待测页岩油储层的待测岩样，获取待测岩样的有机碳含量。

需要说明的是，首先选取待测页岩油储层的待测岩样，获取待测岩样的有机碳含量，有机碳含量表征的是该待测页岩油储层的生油潜力，有机碳含量越高表明该区域的页岩的生油潜力越高，越适合于大规模的开采。

第二分析模块402，用于当待测岩样的有机碳含量符合预设有机碳含量标准时，获取待测岩样的层理厚度。

需要说明的是，在对待测岩样的有机碳含量分析后，选取符合预设有机碳含量标准的待测岩样，进一步获取其层理厚度。根据沉积厚度，可对层理的规模进行划分。层理厚度的数值越小，说明该页岩油储层中利于储存页岩油的孔隙空间越多，越有利于生成的页岩油储存，因此适用于大规模开采。

第三分析模块403，当待测岩样的层理厚度符合预设层理厚度标准时，选取待测岩样进行矿物组成分析，其中，矿物组成分析包括：碳酸盐矿物含量分析、硅酸盐矿物含量分析和黏土矿物含量分析。

需要说明的是，在对待测岩样的层理厚度分析后，选取符合预设层理厚度标准的待测岩样，进一步获取其矿物组成。上述的有机碳含量和层理厚度均与页岩油的生成和储存有关，而矿物组成与页岩油的开采难易程度有关。其中，矿物组成分析主要是碳酸盐矿物含量分析、硅酸盐矿物含量分析和黏土矿物含量分析。矿物组成中碳酸盐含量越高，且高于硅酸盐含量和黏土矿物含量，该待测岩样的压裂性越优异，其中的页岩油越有利于通过压裂法进行开采，因此也适用于大规模开采。

判断模块404，用于当待测岩样的矿物组成符合预设矿物组成标准时，则判断待测岩样所在区域能够进行大规模开采。

本发明实施例二提供的页岩油储层评价装置40，通过依次获取页岩油储层中的有机碳含量、层理厚度和矿物组成，按照预设有机碳含量标准、预设层理厚度标准以及预设矿物组成标准对页岩油储层中的待测岩相类型进行客观合理的划分，提高其储层性质的预测准确度，对正确研究和开发页岩油储层具有指导性意义。

此外，图5是本发明实施例三提供的页岩油储层评价装置的结构示意图。如图5所示，本发明实施例三提供的页岩油储层评价装置50，包括：

存储器501，用于存储指令；具体的，存储器501的存储对象包括软件及模块。处理器502，用于运行存储器501中存储的指令，以执行上述实施例一中所提供的页岩油储层评价方法。处理器502通过运行或执行存储在存储器501内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器501内的数据，执行该页岩油储层评价装置50的各种功能和处理数据。

具体的，处理器502用于选取待测页岩油储层的待测岩样，获取待测岩样的有机碳含量。

具体的，处理器502还可用于：当待测岩样的有机碳含量符合预设有机碳含量标准时，获取待测岩样的层理厚度。

具体的，处理器502还可用于：当待测岩样的层理厚度符合预设层理厚度标准时，选取待测岩样进行矿物组成分析，其中，矿物组成分析包括：碳酸盐矿物含量分析、硅酸盐矿物含量分析和黏土矿物含量分析。

具体的，处理器502还可用于：当待测岩样的矿物组成符合预设矿物组成标准时，则判断待测岩样所在区域能够进行大规模开采。

本发明实施例三提供的页岩油储层评价装置50，其中存储器501用于存储指令，处理器502用于运行存储器501中的指令，以执行实施例一提供的页岩油储层评价方法。通过依次获取页岩油储层中的有机碳含量、层理厚度和矿物组成，按照预设有机碳含量标准、预设层理厚度标准以及预设矿物组成标准对页岩油储层中的待测岩相类型进行客观合理的划分，提高其储层性质的预测准确度，对正确研究和开发页岩油储层具有指导性意义。

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 (5)

1.一种页岩油储层评价方法，用于评价页岩油储层岩相的类型，其特征在于，包括：

选取待测页岩油储层的待测岩样，获取所述待测岩样的有机碳含量；

当所述待测岩样的有机碳含量符合预设有机碳含量标准时，获取所述待测岩样的层理厚度；

当所述待测岩样的层理厚度符合预设层理厚度标准时，选取所述待测岩样进行矿物组成分析，其中，所述矿物组成分析包括：碳酸盐矿物含量分析、硅酸盐矿物含量分析和黏土矿物含量分析；

当所述待测岩样的矿物组成符合预设矿物组成标准时，则判断所述待测岩样所在区域能够进行大规模开采；

其中，所述预设有机碳含量标准是所述待测岩样的有机碳含量大于或等于1％；

其中，所述预设层理厚度标准是所述待测岩样的层理厚度小于或等于50cm；

其中，所述预设矿物组成标准是：

所述待测岩样的碳酸盐矿物含量大于或等于50％；

且，所述待测岩样的硅酸盐矿物含量小于50％；

且，所述待测岩样的黏土矿物含量小于50％；

其中，所述当所述待测岩样的有机碳含量符合预设有机碳含量标准时，获取所述待测岩样的层理厚度，包括：

若符合所述预设有机碳含量标准的所述待测岩样有多个时，获取多个所述待测岩样中，符合预设优选有机碳含量标准的所述待测岩样的层理厚度；

其中，所述符合所述预设优选有机碳含量标准的所述待测岩样的有机碳含量大于或等于2％；

其中，所述当所述待测岩样的层理厚度符合预设层理厚度标准时，选取所述待测岩样进行矿物组成分析，包括：

若符合所述预设层理厚度标准的所述待测岩样有多个时，获取多个所述待测岩样中，符合预设优选层理厚度标准的所述待测岩样的矿物组成；

其中，所述符合所述预设优选层理厚度标准的所述待测岩样的层理厚度小于或等于1cm。

2.根据权利要求1所述的页岩油储层评价方法，其特征在于，所述待测岩样的有机碳含量的检测方法为碳硫分析仪法。

3.根据权利要求1所述的页岩油储层评价方法，其特征在于，所述待测岩样的层理厚度的测定方法为高分辨率岩心图像扫描法及岩石薄片鉴定法。

4.根据权利要求1所述的页岩油储层评价方法，其特征在于，所述待测岩样的矿物组成的分析方法为X射线衍射分析法。

5.一种页岩油储层评价装置，其特征在于，包括：

第一分析模块，用于选取待测页岩油储层的待测岩样，获取待测岩样的有机碳含量；

第二分析模块，用于当所述待测岩样的所述有机碳含量符合预设有机碳含量标准时，获取所述待测岩样的层理厚度；

第三分析模块，当所述待测岩样的所述层理厚度符合预设层理厚度标准时，选取所述待测岩样进行矿物组成分析，其中，所述矿物组成分析包括：碳酸盐矿物含量分析、硅酸盐矿物含量分析和黏土矿物含量分析；

判断模块，用于当所述待测岩样的所述矿物组成符合预设矿物组成标准时，则判断所述待测岩样所在区域能够进行大规模开采；

其中，所述预设有机碳含量标准是所述待测岩样的有机碳含量大于或等于1％；

其中，所述预设层理厚度标准是所述待测岩样的层理厚度小于或等于50cm；

其中，所述预设矿物组成标准是：

所述待测岩样的碳酸盐矿物含量大于或等于50％；

且，所述待测岩样的硅酸盐矿物含量小于50％；

且，所述待测岩样的黏土矿物含量小于50％；

其中，所述第二分析模块还用于：

若符合所述预设有机碳含量标准的所述待测岩样有多个时，获取多个所述待测岩样中，符合预设优选有机碳含量标准的所述待测岩样的层理厚度；

其中，所述符合所述预设优选有机碳含量标准的所述待测岩样的有机碳含量大于或等于2％；

其中，所述第二分析模块还用于：

若符合所述预设层理厚度标准的所述待测岩样有多个时，获取多个所述待测岩样中，符合预设优选层理厚度标准的所述待测岩样的矿物组成；

其中，所述符合所述预设优选层理厚度标准的所述待测岩样的层理厚度小于或等于1cm。

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