頁巖氣選區評價方法及裝置與流程
2023-04-27 10:20:11
本發明涉及非常規天然氣勘探開發技術領域，尤其涉及一種頁巖氣選區評價方法及裝置。
背景技術：
頁巖氣是非常規天然氣的重要類型之一，在富有機質泥頁巖及其夾層中，以吸附和游離狀態為主要方式存在，成分以甲烷為主，多分布在盆地內厚度較大、分布廣的頁巖烴源巖地層中。頁巖氣的勘探開採也成為非常規油氣資源領域研究熱點。
2000年以來，北美頁巖氣的勘探開發取得了巨大的成功，北美頁巖氣評價選區方法是對頁巖氣生烴物質基礎進行分析，其用於勘探的評價參數主要有構造格局和盆地演化、有機相、厚度、原始總有機碳、鏡質體反射率。脆性礦物含量、現今深度和構造、地溫梯度等。我國科研工作者參考北美的經驗，自2008年開始對我國頁巖氣進行評價選區，相繼在四川盆地及其周緣的長寧、威遠、昭通、富順—永川、焦石壩等區塊取得突破，頁巖氣獲得商業開發。
然而還有相當多的頁巖氣井少氣甚至無氣，究其根本原因，是由於中美頁巖氣地質背景不同，北美板塊為單一古地核發展而成的簡單板塊，面積較大，剛性強，頁巖在沉積之後沒有經歷後期的多次構造運動對盆地的疊加和改造；中國大陸是由一系列規模較小的古板塊拼合而成的組合板塊，我國早古生代形成的海相頁巖經歷了複雜的、多期次的構造演化，如何降低勘探風險，建立適合我國複雜地質背景的頁巖氣評價選區方法是亟待解決的問題。
技術實現要素：
基於上述技術問題，本發明提供一種頁巖氣選區評價方法及裝置適用於我國複雜的地質特點，細化選區評價標準，降低勘探風險。
本發明提供一種頁巖氣選區評價方法及裝置，其中該頁巖氣選區評價方法包括：
獲取待選區域的區域地質背景，並根據區域地質背景劃分待選區域的區域地質背景分類，區域地質背景分類包括深水環境和淺水環境。
當待選區域的區域地質背景為深水環境時，採取待選區域的目的層巖樣，並對巖樣進行烴源巖特徵分析，其中，烴源巖特徵分析包括：有機質成熟度分析、總有機碳含量(totalorganiccarbon，toc)分析、富有機質頁巖厚度分析、矽質礦物含量分析、孔隙度分析、埋深分析。
當巖樣的烴源巖特徵符合預設烴源巖特徵劃分標準時，根據待選區域的地震資料獲得待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標，其中，頁巖氣保存條件靜態指標包括：待選區域與斷裂帶距離、待選區域與巖層露頭距離和待選區域的地層傾角。
當待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標符合預設頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準時，根據在待選區域內鑽取的預探井的沉積埋藏史和生排烴史獲得待選區域的頁巖氣保存條件動態指標，其中，頁巖氣保存條件動態指標包括：待選區域的剝蝕厚度、待選區域的頁巖最大生氣時間、待選區域的頁巖停止生氣時間與待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間。
若待選區域的頁巖氣保存條件動態指標符合預設頁巖氣保存條件動態指標劃分標準，則判斷待選區域能夠進行大規模開採。
在上述頁巖氣選區評價方法中，優選的是，預設烴源巖特徵劃分標準包括：
有機質成熟度分析的結果數值介於1.2％-3.5％之間；
和，總有機碳含量分析的結果數值大於或等於1％；
和，富有機質頁巖厚度分析的結果數值大於或等於15m；
和，矽質礦物含量分析的結果數值大於或等於25％；
和，孔隙度分析的結果數值大於或等於2％；
和，埋深分析的結果數值大於或等於1000m。
在上述頁巖氣選區評價方法中，優選的是，預設頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準包括：
待選區域與斷裂帶距離的結果數值大於或等於2000m；
和，
待選區域與巖層露頭距離的結果數值大於或等於5000m；
和，
待選區域的地層傾角的結果數值小於或等於20°。
在上述頁巖氣選區評價方法中，優選的是，預設頁巖氣保存條件動態指標劃分標準包括：
預探井的剝蝕厚度小於或等於6000m；
和，
預探井的頁巖最大生氣時間晚於石炭紀；
和，
預探井的頁巖停止生氣時間晚於三疊紀；
和，
待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間晚於侏羅紀。
在上述頁巖氣選區評價方法中，優選的是，對巖樣進行烴源巖特徵分析時，若滿足符合預設烴源巖特徵劃分標準的巖樣有多個，則方法還包括：判斷巖樣的烴源巖特徵是否符合預設最優烴源巖特徵劃分標準，若是，將符合預設最優烴源巖特徵劃分標準的巖樣所在的待選區域作為優先選取待選區域；
預設最優烴源巖特徵劃分標準包括：
有機質成熟度分析的結果數值介於2％-3.5％之間；
和，
總有機碳含量分析的結果數值大於2％；
和，
富有機質頁巖厚度分析的結果數值大於35m；
和，
矽質礦物含量分析的結果數值大於40％；
和，
孔隙度分析的結果數值大於4％；
和，
埋深分析的結果數值大於2000m。
在上述頁巖氣選區評價方法中，優選的是，對待選區域進行頁巖氣保存條件靜態指標判斷時，若滿足符合預設頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準的待選區域有多個，則方法還包括：判斷待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標是否符合預設最優頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準，若是，將符合預設最優頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準的待選區域作為優先選取待選區域；
預設最優頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準包括：
待選區域與斷裂帶距離的結果數值大於10000m；
和，
待選區域與巖層露頭距離的結果數值大於15000m；
和，
待選區域的地層傾角的結果數值小於5°。
在上述頁巖氣選區評價方法中，優選的是，對待選區域進行頁巖氣保存條件動態指標判斷時，若滿足符合預設頁巖氣保存條件動態指標劃分標準的待選區域有多個，則方法還包括：判斷待選區域的頁巖氣保存條件動態指標是否符合預設最優頁巖氣保存條件動態指標劃分標準，若是，將符合預設最優頁巖氣保存條件動態指標劃分標準的待選區域的預探井作為優先選取預探井進行大規模開採：
預設最優頁巖氣保存條件動態指標劃分標準包括：
預探井的剝蝕厚度小於2000m；
和，
預探井的頁巖最大生氣時間晚於白堊紀；
和，
預探井的頁巖停止生氣時間晚於白堊紀；
和，
待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間晚於古近紀。
在上述頁巖氣選區評價方法中，優選的是，根據在待選區域內鑽取的預探井的沉積埋藏史和生排烴史獲得待選區域的頁巖氣保存條件動態指標，具體包括：
根據預探井的沉積埋藏史和生排烴史獲得預探井的構造應力發育期、巖漿活動期、頁巖自封閉作用期、頁巖頂底板封閉性作用期、間接蓋板封閉作用期與頁巖儲氣能力最大期。
根據構造應力發育期、巖漿活動期、頁巖自封閉作用期、頁巖頂底板封閉性作用期、間接蓋板封閉作用期與頁巖儲氣能力最大期獲得預探井的剝蝕厚度、預探井的頁巖最大生氣時間、預探井的頁巖停止生氣時間與待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間。
在上述頁巖氣選區評價方法中，優選的是，待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間是構造應力發育期、非巖漿活動期、間接蓋板封閉作用期、頁巖頂底板封閉性作用期與頁巖儲氣能力最大期同時發生時期的最晚時間。
其中該頁巖氣選區評價裝置，包括：
地質劃分模塊，用於獲取待選區域的區域地質背景，並根據區域地質背景劃分待選區域的區域地質背景分類，區域地質背景分類包括深水環境和淺水環境。
第一分析模塊，用於當待選區域的區域地質背景為深水環境時，採取待選區域的目的層巖樣，並對巖樣進行烴源巖特徵分析，其中，烴源巖特徵分析包括：有機質成熟度分析、總有機碳含量分析、富有機質頁巖厚度分析、矽質礦物含量分析、孔隙度分析、埋深分析。
第二分析模塊，用於當巖樣的烴源巖特徵符合預設烴源巖特徵劃分標準時，根據待選區域的地震資料獲得待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標，其中，頁巖氣保存條件靜態指標包括：待選區域與斷裂帶距離、待選區域與巖層露頭距離和待選區域的地層傾角。
第三分析模塊，用於當待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標符合預設頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準時，根據在待選區域內鑽取的預探井的沉積埋藏史和生排烴史獲得待選區域的頁巖氣保存條件動態指標，其中，頁巖氣保存條件動態指標包括：待選區域的剝蝕厚度、待選區域的頁巖最大生氣時間、待選區域的頁巖停止生氣時間與待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間。
確定模塊，用於若待選區域的頁巖氣保存條件動態指標符合預設頁巖氣保存條件動態指標劃分標準，則判斷待選區域的預探井能夠進行大規模開採。
本發明提供的頁巖氣選區評價方法及裝置能通過對待選區域的區域地質背景分析，結合該待選區域的巖樣的烴源巖特徵，頁巖氣保存條件靜態指標和頁巖氣保存條件動態指標綜合分析待選區域頁巖氣儲存概況及開採條件，得出適用於我國複雜的地質特點的頁巖氣選區評價方法及裝置，從定量和定性上細化待選區域的評價標準，降低勘探過程中的風險，提高勘探效率和準確度。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明實施例一提供的頁巖氣選區評價方法的流程示意圖；
圖2是本發明實施例一提供的採取待選區域的目的層巖樣並對巖樣進行烴源巖特徵分析的流程示意圖；
圖3是本發明實施例一提供的根據待選區域的地震資料獲得待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標的流程示意圖；
圖4是本發明實施例一提供的根據在待選區域內鑽取的預探井的沉積埋藏史和生排烴史獲得待選區域的頁巖氣保存條件動態指標的流程示意圖；
圖5是本發明實施例二提供的頁巖氣選區評價裝置的結構示意圖；
圖6是本發明實施例三提供的頁巖氣選區評價裝置的結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
圖1是本發明實施例一提供的頁巖氣選區評價方法的流程示意圖，圖2是本發明實施例一提供的採取待選區域的目的層巖樣並對巖樣進行烴源巖特徵分析的流程示意圖，圖3是本發明實施例一提供的根據待選區域的地震資料獲得待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標的流程示意圖，圖4是本發明實施例一提供的根據在待選區域內鑽取的預探井的沉積埋藏史和生排烴史獲得待選區域的頁巖氣保存條件動態指標的流程示意圖。
如圖1至圖4所示，本發明的實施例一提供一種頁巖氣選區評價方法，包括：
s1：獲取待選區域的區域地質背景，並根據區域地質背景劃分待選區域的區域地質背景分類，區域地質背景分類包括深水環境和淺水環境。
需要說明的是，區域地質背景是指該區域的頁巖的沉積環境，沉積環境有海相和陸相之分，其中海相環境是更有利的頁巖沉積環境，而海相又分為深水環境和淺水環境兩種。其中例如深水陸棚、大陸坡和大洋盆地等被稱為深水環境，其沉積層的深度較大。而例如靠近水下高低或古隆坡等被稱為淺水環境，其沉積層的深度較小。沉積環境影響頁巖氣的生成與保存，沉積層深度較大的深水環境有利於原始有機物質的富集與保存，因此深水環境較淺水環境更有利於頁巖氣的生成與保存，本發明實施例一中選取深水環境區域進行s2的勘探。
s2：當待選區域的區域地質背景為深水環境時，採取待選區域的目的層巖樣，並對巖樣進行烴源巖特徵分析，其中，烴源巖特徵分析包括：有機質成熟度分析、總有機碳含量分析、富有機質頁巖厚度分析、矽質礦物含量分析、孔隙度分析、埋深分析。
需要說明的是，對深水環境區域的巖樣的烴源巖特徵分析，主要包括有機質成熟度分析、總有機碳含量分析、富有機質頁巖厚度分析、矽質礦物含量分析、孔隙度分析、埋深分析。其中，有機質成熟度是指有機物質轉化為石油或天然氣的演化程度。本實施例中的有機質成熟度可通過鏡質體反射率法、固體瀝青反射率法以及孢粉顏色和熱變指數法等，可根據實際需要選擇相應的方法，本發明實施例一對此不做限定。總有機碳含量和富有機質頁巖厚度均與頁巖氣的生成相關。矽質礦物含量與頁巖氣開採難易程度相關，在地層中，矽質礦物含量越高，地層的脆性越高，針對利用壓裂法採集頁巖氣而言，脆性較高利於頁巖氣的採集。孔隙度與頁巖氣的儲存相關，在巖層中頁巖氣主要儲存在巖層的孔隙中，孔隙度越高代表頁巖氣的儲存空間越大。而埋深與頁巖氣的保存條件相關，具體是指頁巖氣儲集層距離自然地面的距離，埋深較大利於頁巖氣的保存。需要指出的是，有機質成熟度分析、總有機碳含量分析、富有機質頁巖厚度分析、矽質礦物含量分析和孔隙度分析是通過在待選區域內野外剖面取樣或鑽淺井取樣得到巖樣，經過專業方法或儀器分析得到。而埋深是通過收集待選區域的地震資料進行詳細的地震解譯和反演得到，或是根據測井和錄井資料得到。
進一步地，地震解譯和反演是指專門的工作人員把經過處理的地震信息變成地質成果的過程，包括運用波動理論和地質知識，綜合地質、鑽井、測井等各項資料，做出構造解釋、地層解釋，巖性和烴類檢測解釋及綜合解釋，繪出有關的成果圖件。
s3：當巖樣的烴源巖特徵符合預設烴源巖特徵劃分標準時，根據待選區域的地震資料獲得待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標，其中，頁巖氣保存條件靜態指標包括：待選區域與斷裂帶距離、待選區域與巖層露頭距離和待選區域的地層傾角。
需要說明的是，對待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標分析，主要包括待選區域與斷裂帶距離、待選區域與巖層露頭距離和待選區域的地層傾角。其中，上述三者均與頁巖氣保存程度相關，距離斷裂帶以及距離巖層露頭越遠越有利於頁巖氣的保存。由於頁巖氣在頁巖地層的平行於巖石層理面方向的運移速率遠大於垂直與巖石層理面方向的運移速率，因此地層傾角越大，頁巖氣越容易沿著層理面方面散失，越不利於頁巖氣的保存。優選的，在頁巖氣保存條件靜態指標分析中還包括張性斷裂發育程度和大型斷裂發育程度的分析，上述兩者與整個待選區域的地質演化和發育概況相關。需要指出的是，由於現場勘探的技術局限性，無法精確定量判斷張性斷裂發育程度和大型斷裂發育程度，因此在本實施例中，這兩者的判斷方法為定性判斷。
s4：當待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標符合預設頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準時，根據在待選區域內鑽取的預探井的沉積埋藏史和生排烴史獲得待選區域頁巖氣保存條件動態指標，其中，頁巖氣保存條件動態指標包括：待選區域的剝蝕厚度、待選區域的頁巖最大生氣時間、待選區域的頁巖停止生氣時間與待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間。
若待選區域的頁巖氣保存條件動態指標符合預設頁巖氣保存條件動態指標劃分標準，則判斷待選區域能夠進行大規模開採。
需要說明的是，對待選區域的頁巖氣保存條件動態指標分析，主要包括待選區域的剝蝕厚度、待選區域的頁巖最大生氣時間、待選區域的頁巖停止生氣時間與待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間。在待選區域中，首先通過計算機模擬恢復待選區域的預探井的沉積埋藏史和生排烴史，通過上述兩者確定頁巖氣保存條件動態指標。其中，剝蝕厚度是指在地殼運動過程中，地層被抬升，由於風化作用使其減薄或剝蝕的厚度。剝蝕厚度較小說明在地層移動過程中，頁巖氣的保存狀態較好。待選區域的頁巖最大生氣時間、待選區域的頁巖停止生氣時間與待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間越晚，即越靠近現在，頁巖氣的保存量越大。
如圖2所示，本發明實施例一提供的有關對待選區域的巖樣的烴源巖特徵分析的方法中，關於採取待選區域的巖樣，並對巖樣進行烴源巖特徵分析的步驟還可以包括以下分步驟：
s201：預設烴源巖特徵劃分標準包括：
有機質成熟度分析的結果數值介於1.2％-3.5％之間；
和，總有機碳含量分析的結果數值大於或等於1％；
和，富有機質頁巖厚度分析的結果數值大於或等於15m；
和，矽質礦物含量分析的結果數值大於或等於25％；
和，孔隙度分析的結果數值大於或等於2％；
和，埋深分析的結果數值大於或等於1000m。
需要說明的是，有機質成熟度的結果數值位於0％-1.2％之間時，原始有機質轉化為石油佔較大比例；有機質成熟度的結果數值位於1.2％-2％之間時，原始有機質轉化為石油和天然氣混合成分佔較大比例；有機質成熟度的結果數值位於2％-3.5％之間時，原始有機質轉化為天然氣混合成分佔較大比例；而當有機質成熟度的結果數值位大於3.5％時，原始有機質被徹底氧化為其他中間產物，並不利於頁巖氣的開採。
s202：對巖樣進行烴源巖特徵分析時，若滿足符合預設烴源巖特徵劃分標準的巖樣有多個，則方法還包括：判斷巖樣的烴源巖特徵是否符合預設最優烴源巖特徵劃分標準，若是，將符合預設最優烴源巖特徵劃分標準的巖樣所在的待選區域作為優先選取待選區域；
步驟s203：預設最優烴源巖特徵劃分標準包括：
有機質成熟度分析的結果數值介於2％-3.5％之間；
和，總有機碳含量分析的結果數值大於2％；
和，富有機質頁巖厚度分析的結果數值大於35m；
和，矽質礦物含量分析的結果數值大於40％；
和，孔隙度分析的結果數值大於4％；
和，埋深分析的結果數值大於2000m。
需要說明的是，結合預設烴源巖特徵劃分標準和預設最優烴源巖特徵劃分標準，可以將巖樣劃分為符合標準類和不符合標準類，進一步地，在符合標準類中，還可將巖樣劃分為優級類和中等類。表1是本發明實施例一提供的烴源巖特徵分析評價參數表，具體劃分評價參數如表1所示。
表1
如圖3所示，本發明實施例一提供的有關對待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標分析的方法中，根據待選區域的地震資料獲得待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標的步驟還包括以下分步驟：
s301：預設頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準包括：
待選區域與斷裂帶距離的結果數值大於或等於2000m；
和，待選區域與巖層露頭距離的結果數值大於或等於5000m；
和，待選區域的地層傾角的結果數值小於或等於20°。
s302：對待選區域進行頁巖氣保存條件靜態指標判斷時，若滿足符合預設頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準的待選區域有多個，則方法還包括：判斷待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標是否符合預設最優頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準，若是，將符合預設最優頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準的待選區域作為優先選取待選區域；
s303：預設最優頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準包括：
待選區域與斷裂帶距離的結果數值大於10000m；
和，待選區域與巖層露頭距離的結果數值大於15000m；
和，待選區域的地層傾角的結果數值小於5°。
需要說明的是，結合預設頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準和預設最優頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準，可以將待選區域劃分為符合標準類和不符合標準類，進一步地，在符合標準類中，還可將待選區域劃分為優級類和中等類。表2是本發明實施例一提供的頁巖氣保存條件靜態指標評價參數表，具體劃分評價參數如表2所示。
表2
如圖4所示，本發明實施例一提供的有關對待選區域的頁巖氣保存條件動態指標分析的方法中，根據在待選區域內鑽取的預探井的沉積埋藏史和生排烴史獲得待選區域的頁巖氣保存條件動態指標的步驟還包括以下步驟：
s401：預設頁巖氣保存條件動態指標劃分標準包括：
預探井的剝蝕厚度小於或等於6000m；
和，預探井的頁巖最大生氣時間晚於石炭紀；
和，預探井的頁巖停止生氣時間晚於三疊紀；
和，待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間晚於侏羅紀。
s402：對待選區域進行頁巖氣保存條件動態指標判斷時，若滿足符合預設頁巖氣保存條件動態指標劃分標準的待選區域有多個，則方法還包括：判斷待選區域的頁巖氣保存條件動態指標是否符合預設最優頁巖氣保存條件動態指標劃分標準，若是，將符合預設最優頁巖氣保存條件動態指標劃分標準的待選區域的預探井作為優先選取預探井進行大規模開採：
s403：預設最優頁巖氣保存條件動態指標劃分標準包括：
預探井的剝蝕厚度小於2000m；
和，預探井的頁巖最大生氣時間晚於白堊紀；
和，預探井的頁巖停止生氣時間晚於白堊紀；
和，預探井的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間晚於古近紀。
需要說明的是，結合預設頁巖氣保存條件動態指標劃分標準和預設最優頁巖氣保存條件動態指標劃分標準，可以將待選區域劃分為符合標準類和不符合標準類，進一步地，在符合標準類中，還可將待選區域劃分為優級類和中等類。表3是本發明實施例一提供的頁巖氣保存條件動態指標評價參數表，具體劃分評價參數如表3所示。
表3
優選的，根據在待選區域內鑽取的預探井的沉積埋藏史和生排烴史獲得待選區域的頁巖氣保存條件動態指標，具體包括：
根據預探井的沉積埋藏史和生排烴史獲得預探井的構造應力發育期、巖漿活動期、頁巖自封閉作用期、頁巖頂底板封閉性作用期、間接蓋板封閉作用期與頁巖儲氣能力最大期。
根據構造應力發育期、巖漿活動期、頁巖自封閉作用期、頁巖頂底板封閉性作用期、間接蓋板封閉作用期與頁巖儲氣能力最大期獲得預探井的剝蝕厚度、預探井的頁巖最大生氣時間、預探井的頁巖停止生氣時間與待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間。
優選的，待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間是構造應力發育期、非巖漿活動期、間接蓋板封閉作用期、頁巖頂底板封閉性作用期與頁巖儲氣能力最大期同時發生時期的最晚時間。
需要說明的是，恢復沉積埋藏史是指利用計算機模擬恢復地層厚度，再現盆地等深水環境區域的沉積發育過程。恢復生排烴史是指利用計算機模擬區域內的烴量生成及排放為烴類沉積的過程。從沉積埋藏史和生排烴史中獲得構造應力發育期、巖漿活動期、頁巖自封閉作用期、頁巖頂底板封閉性作用期、間接蓋板封閉作用期與頁巖儲氣能力最大期。根據上述時期可以確定頁巖最大生氣時間和頁巖停止生氣時間，以及可以通過計算上述時期的同時發生時期，從而確定頁巖氣富集最佳匹配期及頁巖氣富集最佳匹配期結束時間。頁巖最大生氣時間、頁巖停止生氣時間及頁巖氣富集最佳匹配期結束時間越晚越有利於頁巖氣的生成及保存。
需要說明的是，頁巖最大生氣時間是指有機質成熟度大於2.2％的時期，而頁巖停止生氣時間是指有機質成熟度最大的時期。其中，頁巖頂底板是指頁巖沉積層底部的巖層。而頁巖蓋板是指頁巖層基層頂部的巖層，頁巖蓋板的孔隙率較小，較高的緻密性使其具有較優的封閉性，位於頁巖沉積層頂部利用頁巖氣的保存。
本發明實施例一提供的頁巖氣選區評價方法能通過對待選區域的區域地質背景分析，結合該待選區域的巖樣的烴源巖特徵，頁巖氣保存條件靜態指標和頁巖氣保存條件動態指標綜合分析待選區域頁巖氣儲存概況及開採條件，得出適用於我國複雜的地質特點的頁巖氣選區評價方法，從定量和定性上細化待選區域的評價標準，降低勘探過程中的風險，提高勘探效率和準確度。
圖5是本發明實施例二提供的頁巖氣選區評價裝置的結構示意圖，如圖5所示，該頁巖氣選區評價裝置50，包括：
地質劃分模塊501，用於獲取待選區域的區域地質背景，並根據區域地質背景劃分待選區域的區域地質背景分類，區域地質背景分類包括深水環境和淺水環境。
需要說明的是，深水環境和淺水環境是按照沉積環境對區域地質背景進行的劃分，在實際勘探研究過程中，還可按照不同的分類標準進行劃分，本實施例對此不作限定。
第一分析模塊502，用於當待選區域的區域地質背景為深水環境時，採取待選區域的目的層巖樣，並對巖樣進行烴源巖特徵分析，其中，烴源巖特徵分析包括：有機質成熟度分析、總有機碳含量分析、富有機質頁巖厚度分析、矽質礦物含量分析、孔隙度分析、埋深分析。
需要說明的是，深水環境的沉積層較深，利於有機物質的沉積於保存，以及有機物質項石油或天然氣的轉化。其中，有機質成熟度、總有機碳含量、富有機質頁巖厚度、孔隙度和埋深的數值結果越大越有利於原始有機質的保存，並且轉化為頁巖氣。而矽質礦物含量與頁巖氣的儲存開採條件相關，巖層中矽質礦物含量越高，巖層的脆性越大。當通過壓裂法開採頁巖氣時，該巖層會大大減小開採難度，提高開採效率。
進一步的，如上述實施例一中所描述，有機質成熟度可選用多種檢測方法得到，在本實施例中特舉鏡質體反射率法作以詳細說明，並且有機質成熟度的檢測方法並不局限於此方法。鏡質體反射率法具體計算方法如下：
鏡質體是高等植物木質素經過生物化學降解、凝膠化作用而形成的凝膠體，被作為有機質成熟度和熱演化指標被應用於油氣勘探中。鏡質體反射率(virinitereflectance)，r即是鏡質體表面反射光與入射光的比率。據fresnel-beer’s公式：
其中，n和k分別為鏡質體的折射率和吸收率；n是介質的折射率。
第二分析模塊503，用於當巖樣的烴源巖特徵符合預設烴源巖特徵劃分標準時，根據待選區域的地震資料獲得待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標，其中，頁巖氣保存條件靜態指標包括：待選區域與斷裂帶距離、待選區域與巖層露頭距離和待選區域的地層傾角。
需要說明的是，該頁巖氣保存條件靜態指標是通過詳細的地震解譯與反演得到的，調用存儲器中所保存的該待選區域的地震記載資料，運用波動理論和地質知識，綜合地質、鑽井、測井等各項資料，做出構造解釋、地層解釋，巖性和烴類檢測解釋及綜合解釋，繪出有關的成果圖件。其中，根據成果圖件確定待選區域與斷裂帶的距離，與地層露頭的距離以及地層傾角。其中與斷裂的距離和與露頭的距離數值越大，該待選區域的頁巖層收到地震的影響越小，越有利於頁巖氣的保存。而待選區域的地層傾角數值越小也表明該區域受到地震的影響越小。
第三分析模塊504，用於當待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標符合預設頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準時，根據在待選區域內鑽取的預探井的沉積埋藏史和生排烴史獲得待選區域的頁巖氣保存條件動態指標，其中，頁巖氣保存條件動態指標包括：待選區域的剝蝕厚度、待選區域的頁巖最大生氣時間、待選區域的頁巖停止生氣時間與待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間。
需要說明的是，在地層運動過程中，由於風化作用頁巖層頂部的蓋層巖石會不斷剝落。而蓋層巖石緻密度較高，有利於保存頁巖氣。剝蝕厚度數值越小，蓋層巖石保留越多，越有利於頁巖氣的保存。而待選區域的頁巖最大生氣時間、待選區域的頁巖停止生氣時間與待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間越晚，說明頁巖氣的生成量即保存量越大。
確定模塊505，用於若待選區域的頁巖氣保存條件動態指標符合預設頁巖氣保存條件動態指標劃分標準，則判斷待選區域的預探井能夠進行大規模開採。
本發明實施例二提供的頁巖氣選區評價裝置50能通過對待選區域的區域地質背景分析，結合該待選區域的巖樣的烴源巖特徵，頁巖氣保存條件靜態指標和頁巖氣保存條件動態指標綜合分析待選區域頁巖氣儲存概況及開採條件，得出適用於我國複雜的地質特點的頁巖氣選區評價裝置50，從定量和定性上細化待選區域的評價標準，降低勘探過程中的風險，提高勘探效率和準確度。
此外，本發明實施例三提供一種頁巖氣選區評價裝置60，該裝置包括：
存儲器601，用於存儲指令；具體的，存儲器601的存儲對象包括軟體及模塊。處理器602，用於運行存儲器601中存儲的指令，以執行上述實施例一中所提供的頁巖氣選區評價方法。處理器602通過運行或執行存儲在存儲器601內的軟體程序和/或模塊，以及調用存儲在存儲器601內的數據，執行該頁巖氣選區評價裝置60的各種功能和處理數據。
具體的，處理器602用於獲取待選區域的區域地質背景，並根據區域地質背景劃分待選區域的區域地質背景分類，區域地質背景分類包括深水環境和淺水環境。
具體的，處理器602還可用於：當待選區域的區域地質背景為深水環境時，採取待選區域的目的層巖樣，並對巖樣進行烴源巖特徵分析，其中，烴源巖特徵分析包括：有機質成熟度分析、總有機碳含量分析、富有機質頁巖厚度分析、矽質礦物含量分析、孔隙度分析、埋深分析。
具體的，處理器602還可用於：當巖樣的烴源巖特徵符合預設烴源巖特徵劃分標準時，根據待選區域的地震資料獲得待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標，其中，頁巖氣保存條件靜態指標包括：待選區域與斷裂帶距離、待選區域與巖層露頭距離和待選區域的地層傾角。
具體的，處理器602還可用於：當待選區域的頁巖氣保存條件靜態指標符合預設頁巖氣保存條件靜態指標劃分標準時，根據在待選區域內鑽取的預探井的沉積埋藏史和生排烴史獲得待選區域的頁巖氣保存條件動態指標，其中，頁巖氣保存條件動態指標包括：待選區域的剝蝕厚度、待選區域的頁巖最大生氣時間、待選區域的頁巖停止生氣時間與待選區域的頁巖氣富集最佳匹配期結束時間。
具體的，處理器602還可用於：若待選區域的頁巖氣保存條件動態指標符合預設頁巖氣保存條件動態指標劃分標準，則判斷待選區域的預探井能夠進行大規模開採。
本發明實施例三提供的頁巖氣選區評價裝置60，其中存儲器601用於存儲指令，處理器602用於運行存儲器601中的指令，以執行實施例一提供的頁巖氣選區評價方法。得出適用於我國複雜的地質特點的頁巖氣選區評價裝置60，從定量和定性上細化待選區域的評價標準，降低勘探過程中的風險，提高勘探效率和準確度。
本領域普通技術人員可以理解：實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成，前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括：rom、ram、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。