[發(fā)明專利]一種泥頁巖中自生石英含量的定量預(yù)測方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010517139.9 | 申請日： | 2020-06-09 |
| 公開（公告）號： | CN111505037A | 公開（公告）日： | 2020-08-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 嚴(yán)德天;張寶;楊向榮;牛杏 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） |
| 主分類號： | G01N23/223 | 分類號： | G01N23/223;G06F30/20;G06F111/10 |
| 代理公司： | 武漢知產(chǎn)時(shí)代知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238 | 代理人： | 孔燦 |
| 地址： | 430000 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 頁巖 自生 石英 含量 定量 預(yù)測 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種泥頁巖中自生石英含量的定量預(yù)測方法，包括以下步驟：以泥頁巖中鋇元素、鈦元素計(jì)算古生物生產(chǎn)力，結(jié)合不同生態(tài)系統(tǒng)中生物生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)換率換算為自生生物石英含量；以泥頁巖中硅和鋁元素含量計(jì)算陸源石英含量，并通過陰極發(fā)光圖像進(jìn)行校正；以泥頁巖中粘土礦物伊利石、綠泥石的含量，結(jié)合粘土礦物蒙脫石轉(zhuǎn)變過程中二氧化硅的產(chǎn)率，估算粘土礦物在成巖過程中轉(zhuǎn)化為自生石英的含量；通過箱式模型定量分析泥頁巖中自生石英的含量，通過XRD實(shí)測石英含量進(jìn)行校正，并進(jìn)行預(yù)測。本發(fā)明具有對頁巖中自生石英含量的定量預(yù)測的有益效果。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及頁巖氣勘探開發(fā)領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種泥頁巖中自生石英含量的定量預(yù)測方法。
背景技術(shù)
石英，通常在頁巖中以陸源碎屑成分和自生膠結(jié)物形式存在。陸源碎屑石英，包括在盆地中機(jī)械搬運(yùn)的α石英和沉積物中沉積的陸源硅酸鹽的硅酸溶解沉淀的石英，普遍發(fā)育有石英自生加大邊。自生石英膠結(jié)物通常由生物石英和非生物石英組成。生物石英是指由非晶質(zhì)的生物蛋白石沉淀的石英。非晶質(zhì)的生物蛋白石主要來自硅藻、放射蟲、硅藻鞭毛蟲和海綿骨針等硅質(zhì)生物死亡遺體沉淀而來，通常來說，硅質(zhì)生物在不同的海洋生態(tài)系統(tǒng)中的二氧化硅生產(chǎn)率也存在差異。非生物石英包括鉀長石的溶解、成巖階段碎屑石英的壓力溶解以及粘土礦物轉(zhuǎn)化的石英。與其他成巖形式(例如交代作用)相比，自生石英的膠結(jié)作用，使得石英顆粒之間相互緊密結(jié)合，對頁巖巖石的機(jī)械性能具有重大影響，可導(dǎo)致沉積物的石化以及硬化，同時(shí)降低頁巖儲(chǔ)層孔隙度和滲透率，最終使頁巖在自然變形和壓裂誘發(fā)變形中變脆。可以通過陰極發(fā)光區(qū)分陸源石英和自生石英。在過去的幾十年中，大量的研究人員對頁巖中的石英進(jìn)行了各種實(shí)驗(yàn)研究以探究其來源。盡管前人對頁巖中不同類型石英的形貌和成因進(jìn)行了大量研究，但不能滿足頁巖氣勘探開發(fā)的需求和科學(xué)研究，缺少頁巖中自生石英含量的定量預(yù)測方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種泥頁巖中自生石英含量的定量預(yù)測方法，可實(shí)現(xiàn)對泥頁巖中自生石英含量的定量預(yù)測。
為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種泥頁巖中自生石英含量的定量預(yù)測方法，包括以下步驟：
以泥頁巖中鋇元素、鈦元素計(jì)算古生物生產(chǎn)力，結(jié)合不同生態(tài)系統(tǒng)中生物生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)換率換算為自生生物石英含量；
以泥頁巖中硅和鋁元素含量計(jì)算陸源石英含量，并通過陰極發(fā)光圖像進(jìn)行校正；
以泥頁巖中粘土礦物伊利石、綠泥石的含量，結(jié)合粘土礦物蒙脫石轉(zhuǎn)變過程中二氧化硅的產(chǎn)率，估算粘土礦物在成巖過程中轉(zhuǎn)化為自生石英的含量；
通過箱式模型定量分析泥頁巖中自生石英的含量，通過XRD實(shí)測石英含量進(jìn)行校正，并進(jìn)行預(yù)測。
優(yōu)選的是，箱式模型預(yù)測公式為：
其中，代表海洋中石英的含量；代表生物輸入的系數(shù)，代表生物輸入通量；代表陸源輸入系數(shù)，代表陸源輸入通量；代表粘土礦物伊利石輸入系數(shù)，代表粘土礦物伊利石輸入通量；代表粘土礦物綠泥石輸入系數(shù)，代表粘土礦物綠泥石輸入通量；代表石英在海水中的停留時(shí)間。
優(yōu)選的是，海洋中石英的含量變化符合公式：代表海洋中石英的含量，代表海洋中石英的輸入含量，代表海洋石英的總量。
優(yōu)選的是，在封閉—半封閉海中，海洋石英的總量變化符合箱式模型，海洋中接受的輸入量等于輸出量，即Fin,Q＝Fout,Q，那么石英總量隨時(shí)間的變化符合公式：其中t、Fin,Q、Fout,Q分別代表沉積物沉積的時(shí)間、石英的總輸入通量、石英的總輸出通量。
優(yōu)選的是，以頁巖中鋇元素、鈦元素計(jì)算古生物生產(chǎn)力的計(jì)算方法為：
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