一種描述煤系細粒沉積結構的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種述煤系細粒沉積結構的方法，屬于地質勘探開發領域。
【背景技術】
[0002] 煤系細粒沉積巖類型主要與煤系形成的總體背景條件有關系。煤系細粒沉積多與 "水域一陸源區"過渡背景及水動力條件密切相關，因此煤系細粒沉積的類型有其特殊性和 復雜性。通過傳統的巖心、露頭細致觀察描述、高倍顯微鏡觀察、掃描電鏡與場發射電鏡、細 粒沉積微生物測試分析，可以細致刻畫煤系細粒沉積巖石組成特征。
[0003] 煤系細粒沉積序列是煤系頁巖氣重要的基礎科學技術方法問題。細粒沉積在層序 地層格架中具有舉足輕重的地位，在細粒層序單元及各級界面識別中更具有關鍵作用。煤 系細粒沉積物質轉化條件與過程，泥炭及植物碎肩物質的注入機制等都是比較重要的科學 問題。尤其是生物地層學、分子地層學、化學地層學等都是煤系細粒沉積層序地層學分析不 可或缺的方法手段。充分利用地震資料、測井數據、能譜分析，細粒沉積地球化學元素旋回 分析，煤系細粒沉積與煤系頁巖氣成藏的成因分析，細粒沉積與微細有機質演化關系的成 因機制分析。建立煤系細粒沉積結構單元格架模型。頁巖氣成藏與勘探開發中的關鍵技術 問題是細粒巖的研究、評價，頁巖氣資源賦存于細粒巖層中，做好細粒巖及微細結構的研究 與評價技術方法，是新資源勘探、開發的關鍵之一。煤系細粒沉積是細粒沉積重要類型之 〇
[0004] 煤系細粒沉積結構方法技術關鍵問題：
[0005] ①煤系細粒沉積結構的復雜性
[0006] 煤系細粒沉積巖的巖石類型尚沒有較為科學系統的劃分，如暗色泥巖、砂質泥巖， 炭質泥巖，甚至粉砂巖泥巖、泥質粉砂巖等，這種定性的描述性名稱或分類，其粒度界線都 很模糊，而在煤系頁巖氣成藏及資源評價研究中細粒沉積巖類型的識別是重要的基礎。
[0007] ②煤系細粒沉積結構的形成具有其特殊性
[0008] 泥炭沉積是煤系沉積層序中的非常重要細粒沉積，在細粒序列中具有敏感性、特 殊性，是其他沉積巖系所不具備的。炭質紋層是細粒結構的關鍵，對丈量微細結構尺度和劃 分類型具有重要價值。
[0009] ③細粒沉積結構單元不同級別界面識別
[0010] 煤系細粒沉積微層在煤系不同單元中的有不同特征和分布，但細粒沉積微細結構 級別界面識別中的作用尚不清晰。
[00?1 ] CN103616724A公開了 一種非常規致密及頁巖巖心精確描述方法。包括：1)將鉆去 的致密及頁巖巖心進行現場巖性常規方法描述，獲得致密及泥頁巖巖心巖性常規描述結 果;2)獲得致密及泥頁巖巖心巖性厘米級描述結果;3)獲得致密及泥頁巖巖心巖性毫米級 描述結果;4)獲得致密及泥頁巖油巖心巖性薄片鑒定結果;5)獲得致密及泥頁巖油巖心巖 性三尺度精細準確描述結果;6)繪制致密及泥頁巖油巖心巖性剖面柱狀圖。該非常規致密 及泥頁巖巖心巖性精細準確描述方法，利用三尺度巖性描述方法對非常規致密及泥頁巖巖 心巖性精細準確描述，滿足非常規致密及泥頁巖不同研究尺度及目的的需求。
[0012] CN103411848A公開了一種一種泥頁巖吸附頁巖氣能力評價方法，屬于石油、地質、 礦業勘探開發技術領域。該方法可以計算地層溫度下泥頁巖儲層吸附頁巖氣的能力，彌補 目前現場巖心解析和等溫吸附實驗費用昂貴的問題。該方法的步驟為:對同一套泥頁巖儲 層不同深度的若干樣品分別測定有機質含量、粘土礦物含量和其它礦物含量;對上述泥頁 巖樣品進行等溫吸附實驗，測定泥頁巖樣品在地層溫度下的蘭氏體積;結合上述泥頁巖樣 品的有機質、粘土礦物、其它礦物含量和蘭氏體積，建立方程組求解有機質、粘土礦物和其 它礦物在地層溫度下吸附頁巖氣的能力；結合其它深度點的有機碳、粘土礦物和其它礦物 含量，計算對應深度點泥頁巖吸附頁巖氣的蘭氏體積。
[0013] CN104007049A公開了一種泥頁巖的微觀孔隙分類方法，根據基本形態，鏡下觀察 孔隙大小，分為微孔與微裂縫;根據成因分類，將微孔分為有機質孔、原生晶（粒）間孔和次 生溶孔;根據微孔周圍基質成分及與顆粒的位置關系對微孔進行細化分類;根據成因分類， 鏡下觀察孔隙特征，將微裂縫分為層理縫、構造縫、溶蝕縫、成巖收縮縫和超壓縫等。本發明 是通過分析研究泥頁巖孔隙特征，建立一種基于"形態-成因-成分"綜合分類方案，遵循三 級分類原則的泥頁巖微觀儲集空間分類方法，為泥頁巖儲層儲集空間研究提供一套有效的 表征方案，便于進一步展示不同孔隙類型與儲集性能之間的關系，在非常規油氣勘探與開 發中應用前景廣闊。
【發明內容】
[0014] 本項發明的目的是通過表征細粒沉積微細結構以及細粒微細層之間的泥、炭質分 割層間隔厚度，構建細粒結構格架，從而對頁巖氣的成藏與勘探開發提供指導。
[0015] 通過微粒沉積結構測井數據采集、處理，測井識別細粒微細結構類型，數字化，以 及細粒結構界面、旋回、分級描述與刻畫，成圖，進行細粒沉積結構分類、定量刻畫，建立煤 系細粒結構模型和沉積結構分級體系。并為沉積原型盆地恢復、富有機質頁巖富集區評價、 有利儲集層預測和有利目標區優選提供依據。
[0016] 本發明公開了一種刻畫煤系細粒沉積結構的方法，包括以下步驟：
[0017] 1)、煤系細粒沉積巖結構參數采集，包括巖心樣品的地層采集位置；
[0018] 2)、細粒微細結構界面的識別和描述，包括利用高倍顯微鏡識別顯微微細結構類 型，細粒結構中巖石類型，測量微細層厚度，顆粒粒徑，細粒微細層之間的泥、炭質分割層 間隔厚度，垂向序列關系，并記錄界面位置；
[0019] 3)、細粒沉積結構測井數據的多元分析，包括采集、處理，測井技術識別細粒微細 結構類型并數字化；
[0020] 4 )、細粒結構的界面、旋回、分級描述與刻畫，成圖；
[0021 ] 5)、進行細粒沉積結構分類、定量刻畫，建立煤系細粒結構模型和分級體系。
[0022]以往對煤系中的泥質巖類描述過于定性和粗略，如粉砂質泥巖、細砂質泥巖、砂質 泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖等，等等此類，沒有定量的依據，不利于煤系頁巖氣儲集空間的評 價。本發明首先定點獲得定量刻畫數據，如精細測量微細分層的厚度、顆粒粒徑、垂向分布 及統計規律。進行樣品的高倍顯微巖礦分析和鑒定，按照新的細粒沉積巖分類法進行煤系 細粒沉積分類。
[0023] 測井信息提取及細粒沉積的測井資料精細解釋方法與關鍵技術。采用測井數據的 多元分析方法，選擇自然伽瑪、自然電位、電阻率、聲波、密度等測井數據，運用測井分析的 新技術與方法，充分利用測井資料連續完整性特點，劃分細粒沉積測井微序列，進行定量表 征。應用最優化煤系細粒沉積測井解釋技術，將所有測井值、理論測井相應、誤差及地質解 釋的經驗值等綜合成一個多維測井與地質信息集合體，采用最優化數學原理，求出最佳、最 充分反映實際微細地層的測井解釋結果。
[0024] 煤系細粒沉積的層序地層低級邊界面追蹤方法與關鍵技術。煤系細粒沉積層序及 內部低級別單元劃分的關鍵是界面的識別與追蹤。點上的界面識別主要依據已經刻畫的序 列及其之間的轉換點，進行橫向上追蹤，編制細粒沉積連井剖面，建立煤系細粒沉積層序地 層格架。
[0025] 基準面旋回識別與劃分方法。煤系中的關鍵層位是煤層，其頂底部往往是厚度較 大的細粒沉積巖(除大規模沖刷導致的沖積沉積外），而煤系頁巖氣又與煤的聚積、細粒沉 積中的炭質顆粒的聚集具有成因上的密切關系，因此，細粒沉積的基準面上升、下降，以及 其間的轉換面的識別與劃分是本項目核心技術。采用沉積物質直接鑒別、地球物理(特別是 各種測井技術）、顯微分析等方法。
[0026] 煤系細粒沉積物類型及含碳微層組分刻畫。煤系細粒沉積巖類型：煤系細粒沉積 多與"水域一陸源區"過渡背景及相應的水動力條件有關，因此煤系細粒沉積的類型必然有 其特殊性和獨特的復雜性。通過巖心、露頭細致觀察描述、高倍顯微鏡觀察、掃描電鏡與場 發射電鏡、細粒沉積微體古生物測試分析，細致刻畫煤系細粒沉積巖石組成特征。
[0027] 煤系有效細粒沉積巖厚度及微序列旋回刻畫。按照最新的細粒沉積巖劃分方案， 進行煤系細粒沉積巖類型劃分，識別煤系細粒沉積層序中的重要分界面。進行煤系細粒沉 積微旋回劃分與對比。
[0028] 煤系細粒沉積巖礦物組成。一般認為頁巖具有高含量的黏土礦物，但煤系中的細 粒沉積巖類型則相對比較復雜，如是