[發明專利]一種泥頁巖的分類方法

有效

• 申請號: 201811507466.5
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN111368857B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 楊振恒;騰格爾;李志明;韓志艷;申寶劍;鮑云杰;翟常博;鄧模
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G06F18/24
• 分類號: G06F18/24;G06F18/232;G01N33/24;G01N23/20
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;張杰

本發明公開了一種泥頁巖的分類方法，包括：從取芯層段泥頁巖中采集若干不同深度的泥頁巖樣品；獲取每個泥頁巖樣品的TOC含量；確定每個泥頁巖樣品的礦物種類，并獲取各種礦物的含量；將每個泥頁巖樣品中所有隸屬于碳酸鹽巖礦物的礦物的含量相加得到碳酸鹽巖礦物的總含量；對采集的所有泥頁巖樣品對應的TOC含量、碳酸鹽巖礦物的總含量以及各種非碳酸鹽巖礦物的礦物的含量進行Q型聚類，并根據聚類結果對泥頁巖進行分類。本發明能科學地、客觀地、定量地對泥頁巖分類和研究，體現各種礦物含量和有機質之間的耦合關系，從而挖掘礦物、有機質與沉積環境內在的聯系，在頁巖油氣的勘探和開發中很有理論價值和實際意義。

技術領域

本本發明涉及石油、地質、礦業勘探和開發技術領域，尤其涉及一種泥頁巖的分類方法。

背景技術

泥頁巖中賦存著礦產資源，特別是頁巖油氣等資源。隨著頁巖油氣勘探開發的迅速發展，泥頁巖的分類及研究意義重大。因此，科學地、客觀地、定量地對泥頁巖進行分類和研究顯得十分迫切。

目前，泥頁巖分類方案主要包括以下兩種：基于“三端元”劃分原則將頁巖分為硅質頁巖、鈣質頁巖、黏土質頁巖；將泥頁巖劃分為紋層狀泥質灰巖、紋層-層狀泥質灰巖、層-紋層狀泥質灰巖和層-塊狀泥質灰巖。

上述第一種分類方案的不足在于：忽略了黃鐵礦、鉀長石、斜長石等礦物。頁巖不僅含有硅質礦物、黏土和碳酸鹽巖礦物，還含有黃鐵礦、鉀長石、斜長石等其他礦物，并且，某些礦物還具有沉積環境的指示意義。另外，其“三端元”劃分原則及其依據只是理想模型，缺乏嚴格的統計學意義，只是人為的將其機械劃分，實際上，很多頁巖樣品硅質礦物、粘土質礦物和鈣質礦物很均衡的分布，理論與實際差別較大。

上述第二種分類方案的不足在于：缺乏嚴格的統計學意義，沒有考慮到有機碳在泥頁巖分類中的作用，難于對不同分類頁巖的有機質進行預測。

因此，亟需研究一種在考慮硅質礦物、黏土和碳酸鹽巖礦物、黃鐵礦、鉀長石、斜長石等礦物的基礎上，體現有機質含量在泥頁巖分類的地位的泥頁巖分類方法，以進一步挖掘礦物、有機質和沉積環境內在的聯系。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種泥頁巖的分類方法，包括以下步驟：

從取芯層段泥頁巖中采集若干不同深度的泥頁巖樣品；

獲取每個泥頁巖樣品的總有機碳含量；

確定每個泥頁巖樣品的礦物種類，并獲取每個泥頁巖樣品中各種礦物的含量；

將每個泥頁巖樣品中所有隸屬于碳酸鹽巖礦物的礦物的含量相加得到每個泥頁巖樣品中碳酸鹽巖礦物的總含量；

對采集的所有泥頁巖樣品對應的總有機碳含量、碳酸鹽巖礦物的總含量以及各種非碳酸鹽巖礦物的礦物的含量進行Q型聚類，并根據聚類結果對泥頁巖進行分類。

在一個實施例中，在進行Q型聚類之前還包括以下步驟：

分別對每個泥頁巖樣品對應的總有機碳含量、碳酸鹽巖礦物的總含量以及各種非碳酸鹽巖礦物的礦物的含量進行歸一化整理，以得到每個泥頁巖樣品對應的歸一化整理后的總有機碳含量、碳酸鹽巖礦物的總含量以及各種非碳酸鹽巖礦物的礦物的含量。

在一個實施例中，還包括以下步驟：

根據聚類結果分析總有機碳含量、碳酸鹽巖礦物的總含量以及各種非碳酸鹽巖礦物的礦物的含量之間的耦合關系，并挖掘總有機碳含量、碳酸鹽巖礦物的總含量以及各種非碳酸鹽巖礦物的礦物的含量與沉積環境之間的內在聯系。

在一個實施例中，基于GB/T19145-2003沉積巖中的總有機碳的測定標準獲取每個泥頁巖樣品的總有機碳含量；基于SY/T?5163-2010?X射線衍射全巖分析標準確定每個泥頁巖樣品的礦物種類，并獲取每個泥頁巖樣品中每種礦物的含量。