CN111308043B - 一种结构有序白云石的判别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种结构有序白云石的判别方法，其中，所述方法包括以下步骤：(1)从待测岩芯中钻取两个以上的圆柱状岩样，依次编号，清洗干净并烘干至恒重；(2)测得每个圆柱状岩样的孔隙度值；(3)将步骤(2)中已测完孔隙度的圆柱状岩样依次粉碎，再对粉碎后的岩样进行全岩矿物含量测试，从而获得每个岩样的白云石含量数据；(4)以白云石含量为横坐标，以孔隙度值为纵坐标，进行相关关系投点，生成特征图版；(5)根据所述特征图版识别出结构有序的白云石。本发明所提供的该结构有序白云石的判别方法可根据特征图版识别出结构有序白云石，并且方法简单、快捷，可为寻找优质白云岩储集层和沉积环境分析提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种结构有序白云石的判别方法，具体涉及一种能形成优质储集层的具有完全结构有序白云石的识别方法，属于湖相混积岩的储层评价技术领域。
背景技术
从全球范围来看，储量规模大且产量高的油气藏多为碳酸盐岩油气藏，我国已经累计探明超过63个湖相碳酸盐岩油气田，总探明的石油地质储量已超过6亿吨(袁剑英等，咸化湖盆白云岩碳氧同位素特征及古环境意义—以柴西地区始新统下干柴沟组为例，地球化学，v44，n3，p.254-266，2015)。三大碳酸盐岩储层均与白云石化作用有关，白云石化作用对碳酸盐岩储层的形成具有重要意义(黄思静等，碳酸盐岩成岩作用研究现状与前瞻，地学前缘，v16，n5，p.219-231，2009；黄成刚等，湖相白云岩成因模式及研究方法探讨，岩性油气藏，v28，n2，p.7-15，2016)：①具有强烈原生生物成因的礁滩相储层，多叠加白云岩化作用；②溶蚀作用形成的喀斯特型储层，喀斯特储层形成前溶蚀流体的运移通道往往也与白云石化作用或构造作用形成的裂缝有关；③与白云石化作用相关的白云岩储层。关于白云岩的研究十分活跃，已在多个领域取得了较大进展，如2004年，美国科学家Wright D T和WaceyD首次在低温条件下实验室成功合成了具有结构有序的白云石，这类具有结构有序的白云石组成的岩石发育大量晶间孔，学者们已通过精确的数学和物理方法推导出完全结构有序的白云石能形成13％的孔隙度(黄成刚等，古近系湖相碳酸盐岩储集特征与含油性分析—以柴达木盆地英西地区为例，中国矿业大学学报，v46，n5，p.909-922，2017)，而结构无序白云石孔隙发育极少或不发育孔隙，这一理想状态是建立在白云石未发生重结晶作用、溶蚀作用等成岩后生蚀变的基础上。因此，白云石的有序度研究是一项十分重要的课题。
现有技术中，地质学家们测试白云石有序度往往要通过复杂的样品前处理过程，如岩石的洁净处理、粉碎到200目、铁离子的化学去除等，再经过X射线衍射仪进行测试，获得图谱后通过软件读取白云石矿物多个晶面的衍射强度，用其015晶面反射峰的强度与110晶面反射峰的强度相除，从而获得有序度值。在有序度测试过程中，因其所含微量的铁离子极易对测试结果造成干扰，从而造成测试精度较差。因此，利用测试结果易将有效白云岩储集层误判为结构无序的非储集层。
因此，提供一种结构有序白云石的判别新方法已经成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种结构有序白云石的判别方法。
为达到上述目的，本发明提供了一种结构有序白云石的判别方法，其中，所述方法包括以下步骤：
(1)从待测岩芯中钻取两个以上的圆柱状岩样，依次编号，清洗干净并烘干至恒重；
(2)测得每个圆柱状岩样的孔隙度值；
(3)将步骤(2)中已测完孔隙度的圆柱状岩样依次粉碎，再对粉碎后的岩样进行全岩矿物含量测试，从而获得每个岩样的白云石含量数据；
(4)以白云石含量为横坐标，以孔隙度值为纵坐标，进行相关关系投点，生成特征图版；
(5)根据所述特征图版识别出结构有序的白云石。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，所述圆柱状岩样的直径为2.50cm，长度为3.00-10.00cm。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，所述圆柱状岩样的个数大于10个。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法步骤(2)中，所述测得每个圆柱状岩样的孔隙度值为采用氦气法测得每个圆柱状岩样的孔隙度值。
其中，步骤(2)中所述氦气法为本领域测试岩样孔隙度的常规方法。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，所述粉碎为将步骤(2)中已测完孔隙度的圆柱状岩样依次粉碎至200-400目。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，优选地，所述粉碎为将步骤(2)中已测完孔隙度的圆柱状岩样依次粉碎至200目。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法步骤(3)中，采用X射线衍射仪对粉碎后的岩样进行全岩矿物含量测试。
根据本发明具体实施方案，所述的方法步骤(5)中，所述根据所述特征图版识别出结构有序的白云石，包括：
在所述特征图版中做曲线y＝0.13x，再于该特征图版中做与所述曲线y＝0.13x平行且与横坐标相交的曲线A，其中，曲线A与横坐标交点处的白云石重量含量小于等于33.3wt％；则投点位于所述特征图版中曲线A上方的白云石为结构有序的白云石；
投点位于所述特征图版其他区域的白云石为结构无序的白云石。
本发明针对目前本领域白云石(湖相泥晶白云石)有序度测试过程中因铁离子干扰而造成测试精度较差的问题，通过对储集层中白云石含量与孔隙度进行相关关系投点，建立特征图版，以此识别出结构有序白云石。本发明所提供的该结构有序白云石的判别方法简单、快捷，可为寻找优质白云岩储集层和沉积环境分析提供依据。
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为本发明具体实施例中所得特征图版。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合以下具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种结构有序白云石的判别方法，其中，所述方法包括以下步骤：
(1)从待测岩芯中钻取两个以上的圆柱状岩样，依次编号，清洗干净并烘干至恒重；
(2)用氦气法测得每个圆柱状岩样的孔隙度值；
(3)将步骤(2)中已测完孔隙度的圆柱状岩样依次粉碎，再对粉碎后的岩样进行全岩矿物含量测试，从而获得每个岩样的白云石含量数据；
(4)以白云石含量为横坐标，以孔隙度值为纵坐标，进行相关关系投点，生成特征图版(孔隙度和白云石含量交会图图版)；
(5)根据所述特征图版识别出结构有序的白云石。
具体实施时，步骤(1)中可从待测岩芯中钻取两个以上的圆柱状岩样，并控制该岩样的直径为2.50cm，长度为3.00-10.00cm。
具体实施时，步骤(3)中，可将步骤(2)中已测完孔隙度的圆柱状岩样依次粉碎至200目。
具体实施时，步骤(3)中，可采用X射线衍射仪对粉碎后的岩样进行全岩矿物含量测试。
下面举一具体实施例说明上述结构有序白云石的判别方法的具体实施过程。
本实施例中，钻取了柴达木盆地英西油田4口井332个湖相混积岩样品，所钻取的岩芯为直径2.50cm、长度为5cm的圆柱体，对该些圆柱状岩样依次编号，清洗干净并烘干至恒重。
用氦气法测试出每个圆柱状岩样的孔隙度值，具体测试过程如下所示：
根据所述待测岩样的体积及所述气体孔隙度计算所述待测岩样的总孔隙体积：
向所述待测岩样注入非润湿相液体，并逐渐增大注入压力，直至非润湿相液体的饱和度不随压力值的增加而增大，其中，所述饱和度由所述总孔隙体积计算得到；
根据所述压力值及其对应的非润湿相液体的饱和度进行数据投点作图，获得所述待测岩样的毛管压力曲线；
读取所述毛管压力曲线上的非润湿相液体饱和度的最大值，根据所述最大值得到基质孔隙的体积占所述待测岩样的总孔隙体积的百分比；
其中，Vp为待测岩样的总孔隙体积；Vb为待测岩样的体积；
为待测岩样的气体孔隙度。具体实施例中，该些圆柱状岩样的孔隙度值具体如下表1所示。
表1
将已经完成孔隙度测试的样品用玛瑙研钵依次粉碎至200目，放置到X射线衍射仪中进行全岩矿物含量测试，从而获得每个样品的白云石含量数据。具体实施例中，该些圆柱状岩样的白云石含量具体如下表2所示。
表2
以白云石的百分含量为横坐标，以孔隙度值为纵坐标，在Excel中对二者进行相关关系投点，生成特征图版，如图1所示，在投点图中画出四根虚线，分别为：虚线y＝0.13+6.4，虚线y＝0.13-2.6，虚线y＝2.68和虚线x＝50。
在图版上识别出结构有序的白云石：
将分布在虚线y＝0.13+6.4和虚线y＝0.13-2.6之间的数据点所代表的样品，划归为结构有序白云石；将y<2.68且x>50的数据点所代表的样品，划归为结构无序白云石。
理想状态下，结构有序的白云石所形成的晶间孔的孔隙度值应为13％，如图1中的实线所示。但在实际地层的岩石中，白云石多与陆源碎屑和泥质组分混积，部分较细的陆源碎屑和泥质组分可能充填于晶间孔中，会造成岩石的孔隙度值偏小；而当白云石晶体与陆源碎屑颗粒堆积形成粒间孔时，岩石的孔隙度则会有所增大。综上所述，投点图中部分数据点可能位于理想模式线的上方或下方。
结构有序的白云石对储集层来说至关重要，可以为油气资源提供储集空间。利用上述识别图版可以有效判别出结构有序白云石，即分布在虚线“y＝0.13+6.4”与虚线“y＝0.13-2.6”之间的数据点所代表的样品；主要由结构有序白云石组成的岩石的氦孔隙度随白云石含量增加而增大。而结构无序白云石组成的岩石的孔隙度较差，且不随岩石中白云石含量增加而增大。
本发明所提供的该结构有序白云石的判别方法简单、快捷，可为寻找优质白云岩储集层和沉积环境分析提供依据。
Claims (4)
1.一种结构有序白云石的判别方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）从待测岩芯中钻取两个以上的圆柱状岩样，依次编号，清洗干净并烘干至恒重；所述圆柱状岩样的直径为2.50cm，长度为3.00-10.00cm，所述圆柱状岩样的个数大于10个；
（2）测得每个圆柱状岩样的孔隙度值；
（3）将步骤（2）中已测完孔隙度的圆柱状岩样依次粉碎，再对粉碎后的岩样进行全岩矿物含量测试，从而获得每个岩样的白云石含量数据；所述粉碎为将步骤（2）中已测完孔隙度的圆柱状岩样依次粉碎至200-400目；
（4）以白云石含量为横坐标，以孔隙度值为纵坐标，进行相关关系投点，生成特征图版；
（5）根据所述特征图版识别出结构有序的白云石；
步骤（5）中，所述根据所述特征图版识别出结构有序的白云石，包括：
在所述特征图版中做曲线y=0.13x，再于该特征图版中分别做与所述曲线y=0.13x平行且与横坐标相交的曲线A以及与纵坐标相交的曲线B，其中，曲线A和曲线B分别为y=0.13 x-2.6和y=0.13 x +6.4；则投点位于由曲线A、y=0、x=0、曲线B、y=13.47及x=100%所形成区域内的白云石为结构有序的白云石；
投点位于所述特征图版其他区域的白云石为结构无序的白云石。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中所述测得每个圆柱状岩样的孔隙度值为采用氦气法测得每个圆柱状岩样的孔隙度值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粉碎为将步骤（2）中已测完孔隙度的圆柱状岩样依次粉碎至200目。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中采用X射线衍射仪对粉碎后的岩样进行全岩矿物含量测试。
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