一种表征灰泥石灰岩储层微观孔隙特征的方法与流程

1.本发明属于油气勘探领域，更具体地，涉及一种表征灰泥石灰岩储层微观孔隙特征的方法。


背景技术：

2.近年来，在四川盆地中二叠统茅口组已发现多种类型的碳酸盐岩气藏，包括高能滩相储层、岩溶缝洞型储层、热液白云岩储层。然而，灰泥灰岩与颗粒灰岩交互沉积是茅口组最为典型的特征，俗称“眼球状灰岩”或者“瘤状灰岩”，这种岩石一直以来被看作非油气储集岩。事实上，70年代中期，就有在江苏句容盆地眼球状石灰岩中发现地表油苗的报道，区内东风3井产油逾1t/d，东风13井测试2.84t/d。川西北地区小河坝组顶部的“瘤状灰岩”层中也有气侵显示，但因储层孔隙度极低中途测试仅获微气。
3.2015年焦石1井首次在茅一段酸压测试获1.67万方/日工业气流，2017年义和1井在茅一段酸压测试获3.06万方/日工业气流，实现了该领域勘探突破。近期，邻区大石1井和潼探1井均在茅一段勘探取得突破，进一步证实了茅一段灰泥灰岩储层含气性好，储层厚度大，横向分布范围广。但是，由于对储层孔隙发育特征认识不清，茅一段灰泥灰岩储层压裂效果并不理想。
4.经过专利和文献检索，目前已公开的关于表征岩石储层微观孔隙特征的方法如下：
5.cn106979917b公开了一种页岩气储层孔隙结构的表征方法以及页岩气储层的评价方法，重点在用吸附法测量得到的孔径界线以下的孔隙结构和高压压汞法测量得到的孔径界线以上的孔隙结构拼接，得到页岩气微储层的孔隙结构特征。因此，该方法仅测定了孔隙度。
6.cn111521539a公开了一种致密砂砾岩储层中不同类型孔隙结构定量表征方法，基于高压压汞进汞曲线及孔隙表面分形特征，定量表征致密砂砾岩储层中不同类型孔隙结构。然而，该方法仅是对致密砂砾岩储层进行的研究，并没有针对灰泥灰岩储层进行研究。
7.cn106053315a公开了一种生物碎屑灰岩储层孔隙结构分类方法，通过压汞毛管压力曲线分形特征与成岩作用、孔喉分布的关系，并结合核磁资料得到不同孔径组分占比。
8.cn105043957b公开了一种通过泥页岩等温吸附曲线分类判断孔隙结构的方法，通过对比被测样品等温吸附曲线和泥页岩等温吸附曲线标准图，得到被测样品的孔隙结构。
9.根据上述内容可知，目前主要的储层微观孔隙特征研究方法主要是针对砂泥岩储层等，其发育孔隙的矿物主要为高岭石、蒙脱石、石英、长石等矿物。而灰泥灰岩储层发育的是一套含方解石、白云石、海泡石、滑石等新型矿物组合，在一定温度压力下，海泡石向滑石转化产生成岩收缩缝，这类新型孔缝是灰泥灰岩最主要的储集空间。因此，目前亟待提出一种表征灰泥石灰岩储层的微观孔隙特征的方法，为茅一段灰泥灰岩储层的勘探与开发提供理论指导。


技术实现要素：

10.本发明的目的是针对发育新类型孔隙结构的灰泥石灰岩储层，提出一种表征灰泥石灰岩储层微观孔隙特征的方法。本发明通过x衍射、扫描电镜观察、高压压汞测试和低温氮气测试对灰泥灰岩储层微观孔隙特征进行综合研究。解决了对灰泥石灰岩储层微观孔隙特征进行表征研究的需求。
11.为了实现上述目的，本发明提供了一种表征灰泥石灰岩储层微观孔隙特征的方法，该方法包括如下步骤：
12.s1：采集灰泥石灰岩样品；
13.s2：利用所述灰泥石灰岩样品，分别制备用于测定灰泥石灰岩的组成成分的实验样品、用于测定灰泥石灰岩的孔隙类型和储集空间的实验样品和用于测定灰泥石灰岩的孔隙直径大小的实验样品；
14.s3：测定灰泥石灰岩样品的组成成分；
15.s4：测定灰泥石灰岩样品的孔隙类型和储集空间；
16.s5：测定灰泥石灰岩样品的孔隙直径大小。
17.本发明的技术方案具有如下有益效果：
18.(1)本发明基于岩心观察和野外露头观察，结合大量的储层表征测试实验对川东南地区茅一段储层孔隙发育特征展开分析和评价，为茅一段泥晶灰岩储层的勘探与开发提供理论指导。解决了对灰泥石灰岩储层微观孔隙特征进行表征研究的需求。
19.(2)本发明通过x衍射、扫描电镜观察、高压压汞测试和低温氮气测试对灰泥灰岩储层微观孔隙特征进行综合研究。为研究灰泥灰岩储层的海泡石滑石化收缩缝及方解石粒内溶蚀缝提供研究方法，可帮助石油工程科研人员压裂作业提供指导意见。
20.本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
21.通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
22.图1示出了本发明提供的一种表征灰泥石灰岩储层微观孔隙特征的方法的工作流程图。
23.图2(a)、(b)示出了本发明实施例1提供的一种表征灰泥石灰岩储层微观孔隙特征的方法测定的茅口组灰泥灰岩孔隙扫描电镜图。
具体实施方式
24.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
25.本发明提供了一种表征灰泥石灰岩储层微观孔隙特征的方法，该方法包括如下步骤：
26.s1：采集灰泥石灰岩样品；
27.s2：利用所述灰泥石灰岩样品，分别制备用于测定灰泥石灰岩的组成成分的实验样品、用于测定灰泥石灰岩的孔隙类型和储集空间的实验样品和用于测定灰泥石灰岩的孔隙直径大小的实验样品；
28.s3：测定灰泥石灰岩样品的组成成分；
29.s4：测定灰泥石灰岩样品的孔隙类型和储集空间；
30.s5：测定灰泥石灰岩样品的孔隙直径大小。
31.根据本发明，优选地，采集灰泥石灰岩样品的方法包括岩心观察和野外露头勘察。
32.根据本发明，优选地，测定灰泥石灰岩样品的组成成分的方法包括全岩x衍射测试和粘土x衍射测试。
33.在本发明中，通过全岩x衍射测试和粘土x衍射测试，可测定所述灰泥石灰岩样品的组成成分包括方解石、白云石、石英和黏土矿物，所述黏土矿物包括滑石、海泡石和有机质。
34.根据本发明，优选地，测定灰泥石灰岩样品的孔隙类型和储集空间的方法为场发射扫描电镜测试。
35.根据本发明，优选地，所述场发射扫描电镜测试包括如下步骤：
36.(1)将所述用于测试灰泥石灰岩的孔隙类型和储集空间的实验样品进行预处理；
37.(2)在所述场发射扫描电镜的低倍视域内找出预处理的样品上孔隙比较发育的区域，并集中放大此区域；
38.(3)观察集中放大区域的样品的孔隙形态、孔隙与围岩的接触关系和孔隙发育位置，进而测定所述灰泥石灰岩样品的孔隙类型；
39.(4)对不同形态的孔隙分别进行电子束聚焦打点测试，并与步骤s3的测定结果进行对比，进而测定所述灰泥石灰岩样品的储集空间。
40.在本发明中，所述电子束聚焦打点测试为测试不同形态的孔隙发育位置的矿物的元素组成及含量。
41.根据本发明，优选地，所述预处理包括将所述用于测试灰泥石灰岩的孔隙类型和储集空间的实验样品进行氩离子抛光处理；将经氩离子抛光处理后的样品进行喷金处理或喷碳处理，然后放入所述场发射扫描电镜的样品仓内。
42.根据本发明，优选地，所述灰泥石灰岩样品的孔隙类型包括粒间孔、粒内孔和裂缝。
43.根据本发明，优选地，步骤(3)还包括测量孔隙发育的范围宽度。
44.根据本发明，优选地，所述灰泥石灰岩样品的储集空间包括有机质孔、海泡石滑石化收缩缝、方解石粒内溶蚀缝、方解石粒间缝和方解石晶内溶孔。
45.根据本发明，优选地，测定灰泥石灰岩样品的孔隙直径大小的方法包括高压压汞测试和低温氮气测试。
46.以下通过实施例具体说明本发明。
47.实施例1
48.本实施例提供一种表征灰泥石灰岩储层微观孔隙特征的方法，该方法用于四川盆地二叠系茅口组灰泥石灰岩储层孔隙特征的研究。
49.如图1所示，该方法包括如下步骤：
50.s1：通过岩心观察和野外露头勘察，采集茅口组灰泥石灰岩样品；
51.s2：利用所述灰泥石灰岩样品，分别制备用于测定灰泥石灰岩的组成成分的实验样品、用于测定灰泥石灰岩的孔隙类型和储集空间的实验样品和用于测定灰泥石灰岩的孔隙直径大小的实验样品；
52.s3：通过全岩x衍射测试和粘土x衍射测试，测定茅口组灰泥石灰岩样品的组成成分为方解石、滑石、海泡石和白云石；
53.s4：通过场发射扫描电镜测定灰泥灰岩样品孔隙类型；进行电子束聚焦打点测试并与步骤s3的测定结果进行对比，测定灰泥石灰岩样品的储集空间为海泡石滑石化成岩收缩缝、方解石粒间缝、方解石晶内溶孔，如图2(a)、(b)所示；
54.s5：通过高压压汞测试和低温氮气测试测定灰泥石灰岩样品的孔隙直径在7.2nm～455μm之间，且50nm以内的微孔和中孔提供了主要的孔体积。
55.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。