[发明专利]细粒沉积露头研究方法

说明书

技术领域

本发明涉及页岩油、页岩气地质勘探与开发工程领域，具体的是一种细粒沉积露头研究方法。

背景技术

细粒沉积是指粒径小于62.5μm的沉积物和沉积岩，由外源组分和内源组分组成，包括陆屑碎屑、有机质、生物碎屑颗粒与自生矿物等。细粒沉积由于粒度细、手标本研究难度大，人们一直认为其为均质的或块状的，由低能水体悬浮沉降作用形成。近年来，露头和岩心观察，尤其是水槽实验证实，细粒沉积不仅可形成于静水环境，在一定的水流速度下也能堆积。当颗粒直径小于10μm时，范德华力作用可形成絮凝颗粒，并能以底载荷的形式搬运和沉积，并形成波纹交错层理、透镜状层理、侵蚀及下超等现象。另外，细粒沉积还可以内碎屑、粪球粒、泥岩岩屑、海洋雪等形式搬运和沉积，并形成特定的沉积构造。

与早期认识不同，细粒沉积不仅具有明显的宏观非均质性，可细分出层、层组、准层序、准层序组和体系域，微观上也具有明显非均质性，表现出特定的纹层和纹层组合，其组成、结构及构造都存在很大差异。因此，必须以露头资料为基础，开展野外及室内研究工作。国内细粒沉积研究由于起步较晚，进展缓慢，至今未能提出一套切实可行的细粒沉积露头研究步骤及方法。

发明内容

为了明确页岩储层宏观和微观非均质性及岩石力学性质，本发明提供了一种细粒沉积露头研究方法，该细粒沉积露头研究方法利用露头资料，建立细粒沉积层序地层格架，能够表征细粒沉积储层特征及岩石力学性质，为评价黑色泥岩资源潜力与页岩气开发提供依据。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种细粒沉积露头研究方法，包括以下步骤：

步骤1、选择标准剖面；

步骤2、应用层序地层学原理确定层序地层格架，以标准实体化石为依据建立年代地层格架；

步骤3、系统、连续取样；

步骤4、打磨样品，描述黑色泥岩纹层组成、结构和构造；

步骤5、开展黑色泥岩的储层特征分析；

步骤6、开展黑色泥岩的岩石力学及应力敏感性分析。

步骤1包括以下步骤：

步骤1.1、借助地质图，通过野外踏勘选取1条标准的剖面，要求该剖面出露完整、层面新鲜、便于工作；

步骤1.2、记录该剖面中露头泥岩的风化特征及横向、纵向分布，该风化特征包括风化后泥岩的颜色、裂理发育特征及其差异性变化。

步骤1还包括以下步骤：

步骤1.3、挖出该剖面中的新鲜面，避免高活性矿物风化对该新鲜面造成的影响；

步骤1.4、按照由下至上的顺序，反复观察、调查和拍照整个所述新鲜面。

步骤2包括以下步骤：

步骤2.1、按照由下至上的顺序，根据该新鲜面的岩性、岩相宏观突变、区域不整合面、火山灰夹层标准识别三级地层界面，建立岩性地层划分方案；

步骤2.2、按照由下至上的顺序，根据该新鲜面的地层界面特征、地层粒序变化、岩石组成特征、古生物组成特征、纹层组合特征及旋回性变化识别每个准层序。

步骤2还包括以下步骤：

步骤2.3、按照由下至上的顺序，根据所述每个准层序的内部矿物组成、结构特征、构造特征及厚度纵向演化分析所述准层序的叠置样式，识别该准层序、准层序组、体系域及层序，建立层序地层格架；

步骤2.4、按照由下至上的顺序，对每个所述准层序逐层开展精细实体化石研究，描述每个所述准层序的实石组成、特征、丰度和分异度，并与全球化石地层对比，建立该剖面的年代地层格架。

步骤3包括以下步骤：

步骤3.1、按照由下至上的顺序，沿垂直的地层方向从该剖面(新鲜面)中连续切取大样样品，该大样样品切取两份，一份用于纹层描述，另一份用于分析化验；

步骤3.2、系统采集该新鲜面中的样本并进行地化分析化验，该地化分析化验包括样品分地层及沉积相、储层特征、岩石力学及应力敏感性4个方面。

步骤4包括以下步骤：

步骤4.1、采用6道工序切割并抛光该大样样品，该6道工序依次为切割、粗磨、中磨、细磨、精磨和抛光；

步骤4.2、观察该大样样品的抛光面，从纹层形态、连续性和几何关系三个方面描述纹层构造，所述纹层形态分为板状、弯曲状和波状，所述连续性分连续和断续，所述几何关系分平行和非平行。

步骤4还包括以下步骤：