[發明專利]一種定量評價頁巖系統封閉性的方法及系統

有效

• 申請號: 202210074342.2
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114544622B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 郝宇昕;徐尚;茍啟洋
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N23/2251
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 張曉博

本發明屬于非常規油氣地質技術領域，公開了一種定量評價頁巖系統封閉性的方法及系統，頁巖系統早期封閉能力評價；頁巖系統晚期封閉能力評價；頁巖系統封閉能力綜合評價。本發明基于光學顯微鏡和高精度場發射掃描電鏡，在定性識別的基礎上定量統計頁巖儲層瀝青含量及孔隙結構參數，建立定量評價頁巖系統封閉性方法，并將頁巖層系劃分為早期封閉晚期封閉、早期封閉晚期開放、早期開放晚期封閉和早期開放晚期開放4種頁巖封閉類型，這對于準確評價頁巖保存條件和勘探潛力具有重要意義。本發明運用實測地層壓力和頁巖氣井的實際生產數據對評估的頁巖系統封閉性進行檢驗，通過判別和對比使得更具有科學性。

技術領域

本發明屬于非常規油氣地質技術領域，尤其涉及一種定量評價頁巖系統封?閉性的方法及系統。

背景技術

目前，在復雜的地質演化過程中，頁巖系統封閉性直接影響頁巖儲層的含?油氣性。一般而言，當頁巖系統封閉性較好時，油氣分子可以在頁巖儲層中大?量聚集成藏且發育超壓，有機質孔隙在流體壓力的支撐下具有較大的孔徑和規?則的形態，壓裂后普遍具有高產頁巖氣流，整體表現為超壓富氣。相反，當頁?巖系統封閉性較差時，烴類物質的大量散失導致地層整體表現為常壓或負壓，有機質孔隙因缺少流體壓力的支撐而坍塌、變形或閉合，壓裂后頁巖氣產能較?低，表現為常壓含氣或負壓貧氣。總的來說，頁巖系統封閉性定量評價可以為?頁巖氣高效勘探開發提供科學依據。

目前國內外學者通常根據斷裂-裂縫發育程度或地層壓力等指標來定性評價?頁巖系統封閉性。然而，在實際應用過程中，這些指標存在不確定性。例如頁?巖裂縫較發育時可因頁巖頂底板條件好或者頁巖本身裂而不破形成裂縫型頁巖?氣藏，此時頁巖系統封閉條件依然較好。此外，較高的地層壓力有可能來源于地應力，而非頁巖生烴增壓形成的超壓。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有的根據斷裂-裂縫發育?程度或地層壓力等指標來定性評價頁巖系統封閉性的方法存在不確定性。

解決以上問題及缺陷的難度為：不同尺度斷裂-裂縫發育程度及形成時期難?以準確預測，并且斷裂-裂縫和地層壓力是間接評價頁巖系統封閉性的指標。

解決以上問題及缺陷的意義為：可以直接、準確、定量的評價頁巖系統封?閉性。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種定量評價頁巖系統封閉性的?方法及系統，尤其涉及一種利用光學顯微鏡和掃描電鏡評價非常規頁巖系統封?閉能力的方法及系統，旨在解決現有評價指標存在的不確定性問題。

本發明是這樣實現的，一種定量評價頁巖系統封閉性的方法，所述定量評?價頁巖系統封閉性的方法包括以下步驟：

步驟一，進行頁巖系統早期封閉能力評價；

步驟二，進行頁巖系統晚期封閉能力評價；

步驟三，進行頁巖系統封閉能力綜合評價。

進一步，所述步驟一中的頁巖系統早期封閉能力評價包括：

(1)在光學顯微鏡下定性識別瀝青含量，進行定性判斷，包括通過反射光?直接觀測和油浸條件下觀測兩種方式。在光學顯微鏡下，瀝青通常充填在礦物?顆粒之間，呈灰白色或米白色。

(2)在高分辨率掃描電鏡的低倍數圖像下，統計有機質在二維平面上的發?育程度。將低倍數圖像分為數個適當大小的區域并逐一放大，根據有機質內部?孔隙差異，識別并定量統計出干酪根含量，計算出瀝青在二維圖像上的面含量。

進一步，所述有機質包括瀝青和干酪根，所述干酪根和瀝青的識別標準為：

①干酪根為原始沉積、未發生遷移的有機質，與陸源礦物緊密結合；瀝青?是成巖中-后期由于生烴作用產生的具有流動性質的有機物，常見于殘留粒間孔、?化石腔體以及后期溶蝕形成的粒內孔位置，周緣常見自生礦物；