CN112630116B - 页岩有机质孔隙度校正方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

页岩有机质孔隙度校正方法、装置、设备及可读存储介质 Download PDF

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CN112630116B CN201910952516.9A CN201910952516A CN112630116B CN 112630116 B CN112630116 B CN 112630116B CN 201910952516 A CN201910952516 A CN 201910952516A CN 112630116 B CN112630116 B CN 112630116B
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Abstract

本申请公开了一种页岩有机质孔隙度校正方法、装置、设备及可读存储介质，其中，该校正方法包括：对页岩岩石进行岩石热解测试，得到所述页岩岩石中的吸附油的含量；根据所述吸附油的含量、所述页岩岩石的密度和所述吸附油的密度，确定所述页岩岩石的吸附油孔隙度；根据所述吸附油孔隙度校正所述页岩岩石的有机质孔隙度。本申请能用以对页岩有机质孔隙度进行准确校正。

Description

页岩有机质孔隙度校正方法、装置、设备及可读存储介质
技术领域
本申请涉及地质勘探技术领域，尤其涉及一种页岩有机质孔隙度校正方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本申请实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
有机质孔隙特指泥页岩中有机质在生烃过程中，固态干酪根转化成非固态烃类后残留的孔隙空间。有机质孔隙度是指有机质孔隙体积占岩石体积的百分比。
页岩有机质孔隙度的计算是页岩油资源评价的关键技术方法。目前已知的有机质孔隙度的测算方法，不能有效测试出沥青所占的有机质孔隙度，造成测试不准确。
发明内容
本申请实施例提供一种页岩有机质孔隙度校正方法及装置，用以对页岩有机质孔隙度进行准确校正。
一种页岩有机质孔隙度校正方法，包括：
对页岩岩石进行岩石热解测试，得到所述页岩岩石中的吸附油的含量；
根据所述吸附油的含量、所述页岩岩石的密度和所述吸附油的密度，确定所述页岩岩石的吸附油孔隙度；
根据所述吸附油孔隙度校正所述页岩岩石的有机质孔隙度。
本申请实施例还提供一种页岩有机质孔隙度校正装置，包括：
测试单元，用于对页岩岩石进行岩石热解测试，得到所述页岩岩石中的吸附油的含量；
获取单元，用于根据所述吸附油的含量、所述页岩岩石的密度和所述吸附油的密度，确定所述页岩岩石的吸附油孔隙度；
校正单元，用于所述吸附油孔隙度校正所述页岩岩石的有机质孔隙度。
本申请实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意的页岩有机质孔隙度校正方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任意的页岩有机质孔隙度校正方法的计算机程序。
本申请实施例中提供的页岩有机质孔隙度校正方法、装置、设备及可读存储介质，通过对页岩岩石进行岩石热解测试，得到所述页岩岩石中的吸附油的含量；根据所述吸附油的含量、所述页岩岩石的密度和所述吸附油的密度，确定所述页岩岩石的吸附油孔隙度；根据所述吸附油孔隙度校正所述页岩岩石的有机质孔隙度。本申请能对页岩有机质孔隙度进行准确校正。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本申请实施例中提供的一种页岩有机质孔隙度校正方法的流程示意图；
图2为本申请实施例中提供的页岩样品在抽提前和抽提后的热解烃数据的关系曲线图；
图3为本申请实施例中提供的吸附油含量与页岩样品抽提前的热解烃的关系曲线图；
图4为本申请实施例中提供的吸附油孔隙度与吸附油含量的关系曲线图；
图5为本申请实施例中提供的页岩有机质孔隙度与吸附油孔隙度的关系曲线图；
图6为本申请实施例中提供的一种页岩有机质孔隙度校正装置的结构示意图。
具体实施方式
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，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
下面参考本申请的若干代表性实施方式，详细阐释本申请的原理和精神。
虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本申请实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构在实际中的装置或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行。
本申请实施例提供一种页岩有机质孔隙度校正方法，如图1所示，该方法包括：
步骤101：对页岩岩石进行热解测试，得到所述页岩岩石中的吸附油的含量。
步骤102：根据所述吸附油的含量、所述页岩岩石的密度和所述吸附油的密度，确定所述页岩岩石的吸附油孔隙度。
步骤103：根据所述吸附油孔隙度校正所述页岩岩石的有机质孔隙度。
可选地，在步骤101中，对页岩岩石进行热解测试，得到所述页岩岩石中的吸附油的含量，可以采取如下步骤：
(1)获取所述页岩岩石的抽提前的热解烃数据、以及所述页岩岩石的抽提后的热解烃数据；
具体的，选取页岩岩石并切割成两块页岩样品，其中一块页岩样品直接进行岩石热解测试，对另一块页岩样品进行抽提，抽提后再进行岩石热解测试。其中，对直接进行岩石热解测试的页岩样品，其测试结果记为S2，也即该页岩岩石在抽提前的热解烃数据；抽提后的另一块页岩样品，其热解测试后的测试结果记为S2post，也即该页岩岩石在抽提后的热解烃数据。
(2)根据所述抽提前的热解烃数据和所述抽提后的热解烃数据之差，得到所述吸附油的含量。
具体的，该吸附油的含量记为Oa，其通过如下式(1)计算：
Oa＝S2-S2post 式(1)
在式(1)中：Oa为吸附油的含量，mg/g rock；
S2为抽提前测试的岩石热解烃，mg/g rock；
S2post为抽提后测试的岩石热解烃，mg/g rock。
为获得页岩岩石中的吸附油的含量，本申请不限于上述具体实施方式，还可采用其他方式，本申请对此不作具体限定。
发明人发现，由于页岩岩石和吸附油存在明显的密度差，因此，吸附油的含量并不代表吸附油所占的孔隙度。
故可选地，在步骤102中，根据所述吸附油的含量、所述页岩岩石的密度和所述吸附油的密度，确定所述页岩岩石的吸附油孔隙度，可采用如下式(2)计算该吸附油孔隙度：
Figure BDA0002226222680000041
其中，
Figure BDA0002226222680000042
为吸附油在页岩岩石中的孔隙度，％；
Oa为所述吸附油的含量，mg/g Rock；
ρrock为所述页岩岩石的密度，kg/cm3；
ρa为所述吸附油的密度，kg/cm3。
具体地，上述的页岩样品的重量为1克，该1克页岩样品中的吸附油所占的体积记为va，其单位为cm3；该1克页岩样品的体积记为vrock，其单位为cm3，则该吸附油占页岩岩石的孔隙度为：
Figure BDA0002226222680000043
在式(3)分别代入体积的计算公式后，即可得到上述式(2)。
发明人发现，采用Ar离子抛光薄片分析获得的面孔率，然后根据面孔率换算获得的有机质孔隙度(也即，面孔率孔隙度)，以及采用测井曲线计算法获得的有机质孔隙度，仅能代表部分液态(或游离烃)所占的孔隙，不包含吸附油(特别是沥青)所占的有机质孔隙。故，发明人基于该吸附油孔隙度校正上述的有机质孔隙度，以获得准确的页岩有机质孔隙度。
可选的，在步骤103中，根据所述吸附油孔隙度校正所述页岩岩石的有机质孔隙度，可采用如下步骤实现：
对所述吸附油孔隙度和所述页岩岩石的有机质孔隙度进行加和处理，以校正所述页岩岩石的有机质孔隙度，具体通过如下式(4)计算：
Figure BDA0002226222680000051
其中，
Figure BDA0002226222680000052
为页岩有机质孔隙度，％；
Figure BDA0002226222680000053
为根据面孔率或测井曲线计算得到的有机质孔隙度，％；
Figure BDA0002226222680000054
为吸附油在页岩岩石中的孔隙度，％；
Oa为所述吸附油的含量，mg/g Rock；
ρrock为所述页岩岩石的密度，kg/cm3；
ρa为所述吸附油的密度，kg/cm3。
需要说明的是，有机质孔隙度
Figure BDA0002226222680000055
也可以选择：与采用Ar离子抛光薄片分析获得的有机质孔隙度或采用测井曲线计算法获得的有机质孔隙度类似的能达到相同目的的方法进行获取，本申请对此不作具体限定。
其中，采用Ar离子抛光薄片分析获得的有机质孔隙度，具体为：采用Ar离子抛光薄片扫描电镜照片统计结果拟合有机质面孔率与有机质热演化程度Ro的关系，然后用面孔率计算有机质孔隙度，其已为现有技术，在此不再赘述。
另外，采用测井曲线计算法获得的有机质孔隙度，具体为：提供一种计算PhiK模型，该有机质孔隙度与原始有机碳、可转化碳比例和转化率成正比，与测井曲线解释出的岩石密度成正比，与测井曲线解释出的干酪根密度成反比，其已为现有技术，在此不再赘述。
为验证本申请实施例提供的方法所达成的效果，下面以图2至图5所示为例进行说明。
图2示出了29个页岩样品在抽提前和抽提后的热解烃数据的关系曲线图，图中各数据点为页岩样品抽提前的热解烃数据与抽提后热解烃数据，从该些数据点拟合形成的曲线中可以看出，各页岩样品在抽提前的热解烃S2与各页岩样品在抽提后的热解烃S2post的相关性好，二者关系密切；另外还可看出，页岩样品在抽提前的热解烃S2与抽提后的热解烃S2post的数据值又不完全一样，说明页岩样品的抽提与不抽提对页岩热解结果有较大影响。
上述29个页岩样品，按照式(1)计算的各页岩样品的吸附油含量的结果如图3所示，该图示出了吸附油含量与页岩样品在抽提前的热解烃的关系曲线图，图中各数据点为页岩样品在抽提前的热解烃数据与吸附油含量的数据，从该些数据点拟合形成的曲线中可以看出，页岩样品在抽提前的热解烃S2与吸附油含量Oa的总趋势为正相关，但二者相关性一般，不能直接根据抽提前的热解烃S2来计算吸附油含量Oa。
上述29个页岩样品，各页岩样品的密度为2.5kg/cm3；吸附油的密度为0.92kg/cm3，按式(2)计算得到吸附油占页岩的孔隙度如图4所示，该图示出了吸附油孔隙度与吸附油含量的关系曲线图，图中各数据点为页岩样品的吸附油含量数据与吸附油所占页岩样品的体积百分比(也即吸附油孔隙度
Figure BDA0002226222680000061
)的数据，从该些数据点拟合形成的曲线中可以看出，页岩样品的吸附油含量Oa与吸附油所占页岩样品的体积百分比完全正相关，且吸附油孔隙度
Figure BDA0002226222680000062
是吸附油含量Oa的0.2632倍。
按上述式(4)计算的校正后的孔隙度，如图5所示，该图示出了页岩有机质孔隙度与吸附油孔隙度的关系曲线图，图中各数据点为页岩样品的有机质孔隙度的数据与吸附油孔隙度的数据，从该些数据点拟合形成的曲线中可以看出，页岩样品的有机质孔隙度
Figure BDA0002226222680000063
与吸附油孔隙度
Figure BDA0002226222680000064
相关性好，二者关系密切，说明孔隙越大，校正量也越大。
综上所述，本申请实施例提供的页岩有机质孔隙度校正方法，通过对页岩岩石进行岩石热解测试，得到所述页岩岩石中的吸附油的含量；根据所述吸附油的含量、所述页岩岩石的密度和所述吸附油的密度，确定所述页岩岩石的吸附油孔隙度；根据所述吸附油孔隙度校正所述页岩岩石的有机质孔隙度。本申请能对页岩有机质孔隙度进行准确校正。
本申请实施例还提供一种页岩有机质孔隙度校正装置，如图6所示，所述装置包括：
测试单元901，用于对页岩岩石进行岩石热解测试，得到所述页岩岩石中的吸附油的含量；
获取单元902，用于根据所述吸附油的含量、所述页岩岩石的密度和所述吸附油的密度，确定所述页岩岩石的吸附油孔隙度；
校正单元903，用于所述吸附油孔隙度校正所述页岩岩石的有机质孔隙度。
可选的，该测试单元901包括：
第一模块，用于获取所述页岩岩石的抽提前的热解烃数据、以及所述页岩岩石的抽提后的热解烃数据；
具体的，选取页岩岩石并切割成两块页岩样品，其中一块页岩样品直接进行岩石热解测试，对另一块页岩样品进行抽提，抽提后再进行岩石热解测试。其中，对直接进行岩石热解测试的页岩样品，其测试结果记为S2，也即该页岩岩石在抽提前的热解烃数据；抽提后的另一块页岩样品，其热解测试后的测试结果记为S2post，也即该页岩岩石在抽提后的热解烃数据。
第二模块，用于根据所述抽提前的热解烃数据和所述抽提后的热解烃数据之差，得到所述吸附油的含量。
具体的，该吸附油的含量记为Oa，其通过如下式(1’)计算：
Oa＝S2-S2post 式(1’)
在式(1’)中：Oa为吸附油的含量，mg/g rock；
S2为抽提前测试的岩石热解烃，mg/g rock；
S2post为抽提后测试的岩石热解烃，mg/g rock。
为获得页岩岩石中的吸附油的含量，本申请不限于上述具体实施方式，还可采用其他方式，本申请对此不作具体限定。
可选的，该获取单元902具体用于：通过以下公式计算所述吸附油孔隙度：
Figure BDA0002226222680000071
其中，
Figure BDA0002226222680000072
为吸附油在页岩岩石中的孔隙度，％；
Oa为所述吸附油的含量，mg/g Rock；
ρrock为所述页岩岩石的密度，kg/cm3；
ρa为所述吸附油的密度，kg/cm3。
具体地，上述的页岩样品的重量为1克，该1克页岩样品中的吸附油所占的体积记为va，其单位为cm3；该1克页岩样品的体积记为vrock，其单位为cm3，则该吸附油占页岩岩石的孔隙度为：
Figure BDA0002226222680000073
在式(3’)分别代入体积的计算公式后，即可得到上述式(2’)。
可选的，该校正单元903具体用于：
对所述吸附油孔隙度和所述页岩岩石的有机质孔隙度进行加和处理，以校正所述页岩岩石的有机质孔隙度，具体通过如下式(4’)计算：
Figure BDA0002226222680000081
其中，
Figure BDA0002226222680000082
为页岩有机质孔隙度，％；
Figure BDA0002226222680000083
为根据面孔率或测井曲线计算得到的有机质孔隙度，％；
Figure BDA0002226222680000084
为吸附油在页岩岩石中的孔隙度，％；
Oa为所述吸附油的含量，mg/g Rock；
ρrock为所述页岩岩石的密度，kg/cm3；
ρa为所述吸附油的密度，kg/cm3。
综上所述，本申请实施例提供的页岩有机质孔隙度校正装置，通过对页岩岩石进行岩石热解测试，得到所述页岩岩石中的吸附油的含量；根据所述吸附油的含量、所述页岩岩石的密度和所述吸附油的密度，确定所述页岩岩石的吸附油孔隙度；根据所述吸附油孔隙度校正所述页岩岩石的有机质孔隙度。本申请能对页岩有机质孔隙度进行准确校正。
本申请实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意的页岩有机质孔隙度校正方法。
具体的，该计算机设备可以是计算机终端、服务器或者类似的运算装置。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任意的页岩有机质孔隙度校正方法的计算机程序。
具体的，计算机可读存储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。计算机可读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，计算机可读存储介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种页岩有机质孔隙度校正方法，其特征在于，包括：
对页岩岩石进行岩石热解测试，得到所述页岩岩石中的吸附油的含量；
根据所述吸附油的含量、所述页岩岩石的密度和所述吸附油的密度，确定所述页岩岩石的吸附油孔隙度；其中，通过以下公式计算所述吸附油孔隙度：
Figure FDA0003616230650000011
其中，Oa为所述吸附油的含量，mg/g rock；ρrock为所述页岩岩石的密度；ρa为所述吸附油的密度；
根据所述吸附油孔隙度校正所述页岩岩石的有机质孔隙度。
2.根据权利要求1所述的页岩有机质孔隙度校正方法，其特征在于，对页岩岩石进行热解测试，得到所述页岩岩石中的吸附油的含量，包括：
获取所述页岩岩石的抽提前的热解烃数据、以及所述页岩岩石的抽提后的热解烃数据；
根据所述抽提前的热解烃数据和所述抽提后的热解烃数据之差，得到所述吸附油的含量。
3.根据权利要求1所述的页岩有机质孔隙度校正方法，其特征在于，根据所述吸附油孔隙度校正所述页岩岩石的有机质孔隙度，包括：
对所述吸附油孔隙度和所述页岩岩石的有机质孔隙度进行加和处理，以校正所述页岩岩石的有机质孔隙度。
4.一种页岩有机质孔隙度校正装置，其特征在于，包括：
测试单元，用于对页岩岩石进行岩石热解测试，得到所述页岩岩石中的吸附油的含量；
获取单元，用于根据所述吸附油的含量、所述页岩岩石的密度和所述吸附油的密度，确定所述页岩岩石的吸附油孔隙度；其中，通过以下公式计算所述吸附油孔隙度：
Figure FDA0003616230650000012
其中，Oa为所述吸附油的含量，mg/g rock；ρrock为所述页岩岩石的密度；ρa为所述吸附油的密度；
校正单元，用于所述吸附油孔隙度校正所述页岩岩石的有机质孔隙度。
5.如权利要求4所述的页岩有机质孔隙度校正装置，其特征在于，所述测试单元包括：
第一模块，用于获取所述页岩岩石的抽提前的热解烃数据、以及所述页岩岩石的抽提后的热解烃数据；
第二模块，用于根据所述抽提前的热解烃数据和所述抽提后的热解烃数据之差，得到所述吸附油的含量。
6.如权利要求4所述的页岩有机质孔隙度校正装置，其特征在于，所述校正单元具体用于：
对所述吸附油孔隙度和所述页岩岩石的有机质孔隙度进行加和处理，以校正所述页岩岩石的有机质孔隙度。
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3任一项所述的页岩有机质孔隙度校正方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至3任一项所述页岩有机质孔隙度校正方法的计算机程序。
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