本發(fā)明涉及非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種頁巖地層有利層段的識別方法。

背景技術(shù)：

近年來，隨著非常規(guī)油氣資源的發(fā)展，頁巖油氣逐漸成為非常規(guī)油氣資源開發(fā)的重點領(lǐng)域。如何準(zhǔn)確地識別頁巖地層的有利層段，以便更高效地開發(fā)頁巖地層中的油氣資源，已成為頁巖油氣資源開發(fā)過程中亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種頁巖地層有利層段的識別方法，能夠準(zhǔn)確地識別頁巖地層的有利層段，為后續(xù)高效地開發(fā)頁巖地層中的油氣資源提供依據(jù)。

依據(jù)本發(fā)明的實施例，本發(fā)明提供一種頁巖地層有利層段的識別方法，包括：

根據(jù)頁巖地層的頁巖的鏡質(zhì)體反射率ro，對所述頁巖地層的層段進行成熟度的劃分；

根據(jù)所述頁巖地層的頁巖的toc含量，對所述頁巖地層的層段進行有機質(zhì)含量的劃分；

根據(jù)所述頁巖地層的頁巖的第一無機礦物、第二無機礦物、第三無機礦物的含量，對所述頁巖地層的層段進礦物巖性的劃分；

根據(jù)對所述頁巖地層進成熟度的劃分、有機質(zhì)含量的劃分、礦物巖性的劃分后的頁巖地層的層段，確定所述頁巖地層的有利層段。

可選地，所述根據(jù)頁巖地層的頁巖的ro，對所述頁巖地層的層段進行成熟度的劃分之前，還包括：對所述頁巖地層的頁巖樣品進行化學(xué)分析，確定所述頁巖地層的頁巖的ro。

可選地，所述根據(jù)所述頁巖地層的頁巖的toc含量，對所述頁巖地層的層段進行有機質(zhì)含量的劃分之前，還包括：采用toc測試儀，對所述所述頁巖地層的頁巖樣品進行分析，確定所述頁巖地層的頁巖的toc含量；或者，對所述頁巖地層的鈾元素測井?dāng)?shù)據(jù)、密度測井?dāng)?shù)據(jù)、聲波測井?dāng)?shù)據(jù)進行綜合解釋，確定所述頁巖地層的頁巖的toc含量。

可選地，所述根據(jù)所述頁巖地層的頁巖的第一無機礦物、第二無機礦物、第三無機礦物的含量，對所述頁巖地層的層段進礦物巖性的劃分之前，還包括：對所述頁巖地層的頁巖進行x射線衍射礦物分析，確定所述頁巖地層的頁巖的第一無機礦物、第二無機礦物、第三無機礦物的含量；或者，對所述頁巖地層的聲波測井?dāng)?shù)據(jù)、中子測井?dāng)?shù)據(jù)、密度測井?dāng)?shù)據(jù)進行綜合解釋，確定所述頁巖地層的頁巖的第一無機礦物、第二無機礦物、第三無機礦物的含量。

可選地，所述根據(jù)頁巖地層的頁巖的ro，對所述頁巖地層的層段進行成熟度的劃分，包括：當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的ro小于第一預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為未成熟頁巖層段；當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的ro大于第一預(yù)設(shè)值且小于第二預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為成熟頁巖層段；當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的ro大于第二預(yù)設(shè)值且小于第三預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為高成熟頁巖層段；當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的ro大于第三預(yù)設(shè)值且小于第四預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為過成熟頁巖層段；當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的ro大于第四預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為碳化頁巖層段。

可選地，所述根據(jù)所述頁巖地層的頁巖的toc含量，對所述頁巖地層的層段進行有機質(zhì)含量的劃分，包括：當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的toc含量小于第五預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為貧有機質(zhì)層段；當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的toc含量大于第五預(yù)設(shè)值且小于第六預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為含有機質(zhì)層段；當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的toc含量大于第六預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為富有機質(zhì)層段。

可選地，所述根據(jù)所述頁巖地層的頁巖的第一無機礦物、第二無機礦物、第三無機礦物的含量，對所述頁巖地層的層段進礦物巖性的劃分，包括：當(dāng)所述第一礦物、第二礦物、第三礦物的含量百分比滿足第一預(yù)設(shè)百分比分布時，確定所述對所述頁巖地層的層段為硅質(zhì)頁巖層段；當(dāng)所述第一礦物、第二礦物、第三礦物的含量百分比滿足第二預(yù)設(shè)百分比分布時，確定所述對所述頁巖地層的層段為粘土質(zhì)頁巖層段；當(dāng)所述第一礦物、第二礦物、第三礦物的含量百分比滿足第三預(yù)設(shè)百分比分布時，確定所述對所述頁巖地層的層段為碳酸鹽質(zhì)頁巖層段；當(dāng)所述第一礦物、第二礦物、第三礦物的含量百分比滿足第四預(yù)設(shè)百分比分布時，確定所述對所述頁巖地層的層段為混合頁巖層段。

可選地，所述根據(jù)對所述頁巖地層進成熟度的劃分、機質(zhì)含量的劃分、巖性的劃分后的頁巖地層層段，確定所述頁巖地層的有利層段，包括：當(dāng)所述頁巖地層的層段同時為過成熟頁巖層段、富有機質(zhì)層段、硅質(zhì)頁巖層段時，確定所述頁巖地層的層段為第一類有利層段；當(dāng)所述頁巖地層的層段同時為過成熟頁巖層段、富有機質(zhì)層段、混合頁巖層段時，確定所述頁巖地層的層段為第二類有利層段；當(dāng)所述頁巖地層的層段同時為成熟頁巖層段、富有機質(zhì)層段、硅質(zhì)頁巖層段時，確定所述頁巖地層的層段為第三類有利層段；當(dāng)所述頁巖地層的層段同時為成熟頁巖層段、富有機質(zhì)層段、混合頁巖層段時，確定所述頁巖地層的層段為第四類有利層段；當(dāng)所述頁巖地層的層段同時為高成熟頁巖層段、富有機質(zhì)層段、硅質(zhì)頁巖層段時，確定所述頁巖地層的層段為第五類有利層段；當(dāng)所述頁巖地層的層段同時為高成熟頁巖層段、富有機質(zhì)層段、混合頁巖層段時，確定所述頁巖地層的層段為第六類有利層段。

可選地，所述第一預(yù)設(shè)值為0.5％，所述第二預(yù)設(shè)值為1.2％，所述第三預(yù)設(shè)值為2％，所述第四預(yù)設(shè)值為3.5％；所述第五預(yù)設(shè)值為1％，所述第六預(yù)設(shè)值為2％。

可選地，所述第一預(yù)設(shè)百分比分布為：第一礦物含量＞50％，第二礦物含量＜50％，第三礦物含量＜50％；所述第二預(yù)設(shè)百分比分布為：第一礦物含量＜50％，第二礦物含量＞50％，第三礦物含量＜50％；所述第三預(yù)設(shè)百分比分布為：第一礦物含量＜50％，第二礦物含量＜50％，第三礦物含量＞50％；所述第四預(yù)設(shè)百分比分布為：第一礦物含量＜50％，第二礦物含量＜50％，第三礦物含量＜50％。

由本發(fā)明的實施例可知，本發(fā)明的一種頁巖地層有利層段的識別方法，首先根據(jù)頁巖地層的頁巖的鏡質(zhì)體反射率ro，對頁巖地層的層段進行成熟度的劃分；再根據(jù)頁巖地層的頁巖的toc含量，對頁巖地層的層段進行有機質(zhì)含量的劃分；再根據(jù)頁巖地層的頁巖的第一無機礦物、第二無機礦物、第三無機礦物的含量，對頁巖地層的層段進礦物巖性的劃分；最后根據(jù)對頁巖地層進成熟度的劃分、有機質(zhì)含量的劃分、巖性的劃分后的頁巖地層的層段，確定頁巖地層的有利層段。本發(fā)明能夠夠準(zhǔn)確地識別頁巖地層的有利層段，為后續(xù)高效地開發(fā)頁巖地層中的油氣資源提供依據(jù)。

附圖說明

圖1為為一示例性實施例示出的一種頁巖地層有利層段的識別方法的流程示意圖；

圖2另一示例性實施例示出的一種頁巖地層有利層段的識別方法的流程示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例的說明書和權(quán)利要求書中的技術(shù)術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及它們的任何變形，意圖在于覆蓋那些不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其他步驟或單元。

如圖1所示，為一示例性實施例示出的一種頁巖地層有利層段的識別方法的流程示意圖，本實施例包括：

步驟101：根據(jù)頁巖地層的頁巖的鏡質(zhì)體反射率ro，對所述頁巖地層的層段進行成熟度的劃分。

其中，上述頁巖地層可以是海相頁巖地層，也可以是陸相頁巖地層；頁巖的鏡質(zhì)體反射率表征了頁巖中鏡質(zhì)體的含量，鏡質(zhì)體反射率越大表示頁巖中鏡質(zhì)體的含量越高，頁巖中鏡質(zhì)體的含量越高代表頁巖地層的成熟度越高；可以根據(jù)鏡質(zhì)體反射率大小不同，將頁巖地層按照成熟度劃分為未成熟頁巖層段、成熟頁巖層段、高成熟頁巖層段、過成熟頁巖層段、碳化頁巖層段。

步驟102：根據(jù)所述頁巖地層的頁巖的toc(totalorganiccarbon，“總有機碳”)含量，對所述頁巖地層的層段進行有機質(zhì)含量的劃分。

其中，有機碳是頁巖中油、氣的主要儲集空間，toc含量表征了頁巖中有機質(zhì)的含量，toc含量越高表示頁巖地層儲集油氣的能力越強；可以根據(jù)toc含量的不同，將頁巖地層按照有機含量劃分為貧有機質(zhì)層段、含有機質(zhì)層段、富有機質(zhì)層段。

步驟103：根據(jù)所述頁巖地層的頁巖的第一無機礦物、第二無機礦物、第三無機礦物的含量，對所述頁巖地層的層段進礦物巖性的劃分。

其中，第一無機礦物、第二無機礦物、第三無機礦物分別為硅質(zhì)礦物、粘土礦物、碳酸鹽礦物，可以根據(jù)硅質(zhì)礦物、粘土礦物、碳酸鹽礦物含量的不同，將頁巖地層按照礦物巖性劃分為硅質(zhì)頁巖層段、粘土質(zhì)頁巖層段、碳酸鹽質(zhì)頁巖層段、混合頁巖層段；其中脆性礦物包括硅質(zhì)礦物和碳酸鹽礦物，且硅質(zhì)礦物的脆性要大于碳酸鹽礦物，頁巖中脆性礦物含量越高表示頁巖的脆性越強，對應(yīng)的頁巖地層層段就越易于壓裂開發(fā)。

步驟104：根據(jù)對所述頁巖地層進成熟度的劃分、有機質(zhì)含量的劃分、礦物巖性的劃分后的頁巖地層的層段，確定所述頁巖地層的有利層段。

其中，頁巖地層的有利層段是指頁巖地層油氣含量高且易于開發(fā)的層段；根據(jù)完成成熟度的劃分、有機質(zhì)含量的劃分、礦物巖性的劃分后的頁巖地層各個層段，確定頁巖地層的有利層段。

由上述實施例可知，本發(fā)明的一種頁巖地層有利層段的識別方法，首先根據(jù)頁巖地層的頁巖的鏡質(zhì)體反射率ro，對頁巖地層的層段進行成熟度的劃分；再根據(jù)頁巖地層的頁巖的toc含量，對頁巖地層的層段進行有機質(zhì)含量的劃分；再根據(jù)頁巖地層的頁巖的第一無機礦物、第二無機礦物、第三無機礦物的含量，對頁巖地層的層段進礦物巖性的劃分；最后根據(jù)對頁巖地層進成熟度的劃分、有機質(zhì)含量的劃分、巖性的劃分后的頁巖地層的層段，確定頁巖地層的有利層段。本發(fā)明能夠夠準(zhǔn)確地識別頁巖地層的有利層段，為后續(xù)高效地開發(fā)頁巖地層中的油氣資源提供依據(jù)。

如圖2所示，為另一示例性實施例示出的一種頁巖地層有利層段的識別方法的流程示意圖，在上述實施例的基礎(chǔ)上，本實施例包括：

步驟201：對所述頁巖地層的頁巖樣品進行化學(xué)分析，確定所述頁巖地層的頁巖的ro。

步驟202：根據(jù)頁巖地層的頁巖的鏡質(zhì)體反射率ro，對所述頁巖地層的層段進行成熟度的劃分。

具體地，當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的ro小于第一預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為未成熟頁巖層段；當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的ro大于第一預(yù)設(shè)值且小于第二預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為成熟頁巖層段；當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的ro大于第二預(yù)設(shè)值且小于第三預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為高成熟頁巖層段；當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的ro大于第三預(yù)設(shè)值且小于第四預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為過成熟頁巖層段；當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的ro大于第四預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為碳化頁巖層段。

具體地，所述第一預(yù)設(shè)值為0.5％，所述第二預(yù)設(shè)值為1.2％，所述第三預(yù)設(shè)值為2％，所述第四預(yù)設(shè)值為3.5％。

步驟203：采用toc測試儀，對所述所述頁巖地層的頁巖樣品進行分析，確定所述頁巖地層的頁巖的toc含量。

在一個例子中，對所述頁巖地層的鈾元素測井?dāng)?shù)據(jù)、密度測井?dāng)?shù)據(jù)、聲波測井?dāng)?shù)據(jù)進行綜合解釋，確定所述頁巖地層的頁巖的toc含量。

步驟204：根據(jù)所述頁巖地層的頁巖的toc含量，對所述頁巖地層的層段進行有機質(zhì)含量的劃分。

具體地，當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的toc含量小于第五預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為貧有機質(zhì)層段；當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的toc含量大于第五預(yù)設(shè)值且小于第六預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為含有機質(zhì)層段；當(dāng)所述頁巖地層的頁巖的toc含量大于第六預(yù)設(shè)值時，確定所述頁巖地層的層段為富有機質(zhì)層段。

具體地，所述第五預(yù)設(shè)值為1％，所述第六預(yù)設(shè)值為2％。

步驟205：對所述頁巖地層的頁巖進行x射線衍射礦物分析，確定所述頁巖地層的頁巖的第一無機礦物、第二無機礦物、第三無機礦物的含量。

在一個例子中，對所述頁巖地層的聲波測井?dāng)?shù)據(jù)、中子測井?dāng)?shù)據(jù)、密度測井?dāng)?shù)據(jù)進行綜合解釋，確定所述頁巖地層的頁巖的第一無機礦物、第二無機礦物、第三無機礦物的含量。

步驟206：根據(jù)所述頁巖地層的頁巖的第一無機礦物、第二無機礦物、第三無機礦物的含量，對所述頁巖地層的層段進礦物巖性的劃分。

具體地，當(dāng)所述第一礦物、第二礦物、第三礦物的含量百分比滿足第一預(yù)設(shè)百分比分布時，確定所述對所述頁巖地層的層段為硅質(zhì)頁巖層段；當(dāng)所述第一礦物、第二礦物、第三礦物的含量百分比滿足第二預(yù)設(shè)百分比分布時，確定所述對所述頁巖地層的層段為粘土質(zhì)頁巖層段；當(dāng)所述第一礦物、第二礦物、第三礦物的含量百分比滿足第三預(yù)設(shè)百分比分布時，確定所述對所述頁巖地層的層段為碳酸鹽質(zhì)頁巖層段；當(dāng)所述第一礦物、第二礦物、第三礦物的含量百分比滿足第四預(yù)設(shè)百分比分布時，確定所述對所述頁巖地層的層段為混合頁巖層段。

具體地，所述第一預(yù)設(shè)百分比分布為：第一礦物含量＞50％，第二礦物含量＜50％，第三礦物含量＜50％；所述第二預(yù)設(shè)百分比分布為：第一礦物含量＜50％，第二礦物含量＞50％，第三礦物含量＜50％；所述第三預(yù)設(shè)百分比分布為：第一礦物含量＜50％，第二礦物含量＜50％，第三礦物含量＞50％；所述第四預(yù)設(shè)百分比分布為：第一礦物含量＜50％，第二礦物含量＜50％，第三礦物含量＜50％。

步驟207：根據(jù)對所述頁巖地層進成熟度的劃分、有機質(zhì)含量的劃分、礦物巖性的劃分后的頁巖地層的層段，確定所述頁巖地層的有利層段。

具體地，當(dāng)所述頁巖地層的層段同時為過成熟頁巖層段、富有機質(zhì)層段、硅質(zhì)頁巖層段時，確定所述頁巖地層的層段為第一類有利層段；當(dāng)所述頁巖地層的層段同時為過成熟頁巖層段、富有機質(zhì)層段、混合頁巖層段時，確定所述頁巖地層的層段為第二類有利層段；當(dāng)所述頁巖地層的層段同時為成熟頁巖層段、富有機質(zhì)層段、硅質(zhì)頁巖層段時，確定所述頁巖地層的層段為第三類有利層段；當(dāng)所述頁巖地層的層段同時為成熟頁巖層段、富有機質(zhì)層段、混合頁巖層段時，確定所述頁巖地層的層段為第四類有利層段；當(dāng)所述頁巖地層的層段同時為高成熟頁巖層段、富有機質(zhì)層段、硅質(zhì)頁巖層段時，確定所述頁巖地層的層段為第五類有利層段；當(dāng)所述頁巖地層的層段同時為高成熟頁巖層段、富有機質(zhì)層段、混合頁巖層段時，確定所述頁巖地層的層段為第六類有利層段。

下面詳細(xì)介紹成熟度、toc含量、以及礦物成分對頁巖地層有利層段的控制作用：有機質(zhì)在未成熟階段生油氣量較少，成熟階段為大量生油期，高成熟階段油氣均有生成，過成熟階段為大量生氣期，碳化階段生氣能力衰竭；有機碳是頁巖中油、氣的主要儲集空間，toc含量越高，儲集油氣的能力越強。富有機質(zhì)頁巖儲集油氣能力最強，含有機質(zhì)頁巖次之，貧有機質(zhì)頁巖最弱；脆性礦物包括硅質(zhì)礦物和碳酸鹽礦物，硅質(zhì)礦物的脆性好于碳酸鹽礦物，頁巖中硅質(zhì)礦物含量越高，脆性越強，頁巖油氣越易于壓裂開發(fā)；碳酸鹽礦物一般形成于淺水環(huán)境，而沉積有機質(zhì)的富集與保存需要深水環(huán)境，沉積有機質(zhì)豐度與頁巖中toc含量密切相關(guān)，所以若頁巖中碳酸鹽礦物含量多，一般toc含量較低。

其中，上述的第一類有利層段為過成熟富有機質(zhì)硅質(zhì)頁巖層段，屬于頁巖氣豐富且易于開發(fā)的有利層段；上述的第二類有利層段過成熟頁巖富有機質(zhì)混合頁巖層段，屬于頁巖氣豐富且較易于開發(fā)的有利層段；上述的第三類有利層段為成熟富有機質(zhì)硅質(zhì)頁巖層段，屬于頁巖油豐富且易于開發(fā)的有利層段；上述的第四類有利層段成熟頁巖富有機質(zhì)混合頁巖層段，屬于頁巖油豐富且較易于開發(fā)的有利層段；上述的第五類有利層段為高成熟富有機質(zhì)硅質(zhì)頁巖層段，屬于頁巖油、頁巖氣混合富集且易于開發(fā)的有利層段；上述的第六類有利層段過高成熟頁巖富有機質(zhì)混合頁巖層段，屬于頁巖油、頁巖氣混合富集且較易于開發(fā)的有利層段。

需要說明的是：依據(jù)所述頁巖地層進成熟度的劃分、有機質(zhì)含量的劃分、礦物巖性的劃分后的頁巖地層的層段，還可以將頁巖地層劃分其它類型的層段，如表1所示。

表1

表1(續(xù))

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。