[发明专利]一种致密砂岩矿物组成的分析方法及系统

说明书

本申请实施例公开了一种致密砂岩矿物组成的分析方法及系统，所述方法包括：获取矿物样品；对矿物样品进行预处理；对预处理后的矿物样品利用扫描电镜进行逐点能谱分析，得到扫描电镜灰度图像和对应的能谱数据体，将能谱数据体与标准矿物数据库比对，确定灰度图像的矿物平面分布特征；对预处理后的矿物样品进行微米CT扫描，获取扫描结果的灰度切片；比对灰度图像和灰度切片，确定灰度图像和灰度切片中的匹配图像，根据匹配图像及灰度图像，确定灰度切片中矿物与灰度值的对应关系；根据所述对应关系，构建矿物三维空间分布模型，确定矿物产状及空间分布特征。本申请提供的致密砂岩矿物组成的分析方法及系统，可以提高矿物组成分析的准确度和直观性。

技术领域

本申请涉及岩石矿物分析技术领域，特别涉及一种致密砂岩矿物组成的分析方法及系统。

背景技术

作为岩石学研究的重要内容，岩石矿物组成一直受到岩石学家与地质学家的关注。由于不同矿物在粒径、产出状态、光学性质、力学特征及润湿性方面等具有差异性，因此矿物的相对含量及类型组合会对岩石性质产生影响，包括孔隙结构、力学性质、润湿性质及渗流特征等方面。伴随致密砂岩油气在国内外的成功勘探开发，致密砂岩储集空间刻画与流体可动性评价成为学者与生产单位关注的重点。相关学者在研究中也注意到矿物组成对致密砂岩储集性能与可改造性的重要影响，如在油气工业中，不同矿物，尤其是黏土矿物是储层“四敏”评价(酸敏、碱敏、水敏及速敏评价)中重要的研究内容。

现有的对致密砂岩矿物组成进行分析的常规方法包括：首先将样品粉碎，研磨成粉末，根据斯托克斯沉降定理，采用水悬浮液分离方法或离心方法分别提取粒径小于10μm和小于2μm的黏土矿物颗粒。粒径小于10μm的黏土矿物样品用于测定黏土矿物在原岩中的总相对含量；粒径小于2μm的黏土矿物样品用于测定各种黏土矿物种类的相对含量。然后，采用粉末XRD“K值法”测定各非黏土矿物的含量和黏土矿物总量；并且，采用自然片、乙二醇饱和片和高温片的衍射峰面积差减法测定黏土矿物中各黏土矿物种类的相对含量。记录黏土矿物总量和各非黏土矿物含量，将常见非黏土矿物含量与黏土矿物含量加在一起作为100％计算，得到不同矿物在沉积岩中的相对含量。

在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：实验结果与实验研究人员经验直接相关：衍射峰强度计算时需确定背底基线，不同人员确定基线不同，直接导致积分面积的差异性，进而导致实验结果的差异性。同时，实验结果为定量评价结果，缺乏直观展示，在确定矿物相对含量之后，无法确定矿物产状及接触关系。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种致密砂岩矿物组成的分析方法及系统，以提高矿物组成分析的精确度和直观性。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种致密砂岩矿物组成的分析方法及系统是这样实现的：

一种致密砂岩矿物组成的分析方法，包括：

在目标区域中获取预设规格的矿物样品；

对所述获取的矿物样品进行预处理；

对所述预处理后的矿物样品利用扫描电镜进行逐点能谱分析，得到扫描电镜灰度图像和对应的能谱数据体，将所述能谱数据体与标准矿物数据库比对，确定所述灰度图像的矿物平面分布特征；

根据预设的扫描参数对所述预处理后的矿物样品进行微米CT扫描，并获取所述扫描结果的灰度切片；

比对所述灰度图像和所述灰度切片，确定所述灰度图像和所述灰度切片中的匹配图像，根据所述匹配图像及所述灰度图像，确定所述灰度切片中矿物与灰度值的对应关系；

根据所述灰度切片中矿物与灰度值的对应关系，构建矿物三维空间分布模型，根据所述空间分布模型确定所述矿物产状及空间分布特征。

优选方案中，所述预设规格的矿物样品包括：直径为1.5毫米～3毫米的小圆柱。