对深层陆相页岩天然裂缝方解石充填物测年的方法

本发明涉及油气地质，尤其涉及一种对深层陆相页岩天然裂缝方解石充填物测年的方法。

背景技术：

1、我国陆相沉积盆地发育多套富有机质页岩，主要有松辽盆地白垩系、准噶尔盆地及三塘湖盆地二叠系、鄂尔多斯盆地三叠系、四川盆地侏罗系以及渤海湾、江汉等东部断陷盆地古近系等5套页岩层系。中国陆相地层普遍经历了较强烈复杂的晚期构造运动，富有机质页岩脆性矿物含量可达40%以上，为页岩油系统广泛发育和分布天然裂缝奠定了基础条件。深层陆相页岩物性极差，平均孔隙度和渗透率分别小于5%和0.1md。天然裂缝作为深层页岩的有效储集空和主要渗流通道，对页岩油的富集和高产至关重要。

2、研究裂缝的形成时间对认识页岩油生成、运移、聚集的时空匹配关系具有重要的指导意义。目前对裂缝形成时间的研究主要包括：（1）基于岩心和露头一手资料中裂缝的切割限制关系确定裂缝形成的先后顺序；（2）通过裂缝充填物中捕获的流体包裹体的均一化温度间接确定裂缝的形成时间。然而岩心和露头中有时候无法观测到多期裂缝相交，裂缝充填物中也不总是能捕获到流体包裹体，对裂缝形成时间的研究会受到实际资料和样品的限制。

3、近几年方解石激光原位u-pb同位素测年已经发展成为一种成熟的定年技术，可以确定裂缝中方解石充填物的绝对年龄，对分析裂缝的形成演化具有重要的油气地质意义。

4、相关技术在对裂缝方解石充填物测年方面，有以下两个方面缺陷：（1）现阶段测年工序复杂，首先需要使用环氧树脂对裂缝充填物样品制成直径为25mm，厚5mm左右的标准靶，然后对靶表面进行抛光，正式测试之前将测年靶放入超纯水中利用超声波清洗并晾干；（2）深层陆相页岩在漫长的地质历史中经历了复杂的成岩作用，流体来源复杂，天然裂缝多被除方解石之外多种类型矿物胶结充填，而标准靶只能在光学显微镜的反射光条件下观察，导致无法准确识别方解石的分布范围，从而影响测年准确性。

技术实现思路

1、本发明提供一种对深层陆相页岩天然裂缝方解石充填物测年的方法，用以解决现有技术中无法准确识别方解石的分布范围，从而影响测年准确性的缺陷。

2、本发明提供一种对深层陆相页岩天然裂缝方解石充填物测年的方法，包括：

3、获取包含方解石充填物的待测岩心样品；

4、针对所述待测岩心样品的同一区域，分别制成阴极发光片和激光片；

5、在阴极发光条件下对所述阴极发光片进行观测，得到阴极发光图像，并识别得到所述阴极发光图像上的方解石分布区域；

6、将所述阴极发光图像上的方解石分布区域映射到所述激光片上，得到所述激光片的激光剥蚀待测区域，并在所述激光剥蚀待测区域上标定若干个剥蚀待测点；

7、对所述剥蚀待测点进行激光剥蚀，并对所得剥蚀产物进行同位素检测，基于同位素检测结果进行方解石充填物测年。

8、根据本发明提供的方法，所述将所述阴极发光图像上的方解石分布区域映射到所述激光片上，得到所述激光片的激光剥蚀待测区域，并在所述激光剥蚀待测区域上标定若干个剥蚀待测点，包括：

9、在偏光显微镜下对所述阴极发光片分别进行单偏光和正交光观测，得到单偏光图像和正交光图像；

10、在透射光下观测所述激光片，结合所述单偏光图像、正交光图像和所述阴极发光图像，将所述方解石分布区域映射到所述激光片上，得到所述激光片的激光剥蚀待测区域，并在所述激光剥蚀待测区域上标定若干个剥蚀待测点。

11、根据本发明提供的方法，所述对所述剥蚀待测点进行激光剥蚀之前，还包括：

12、使用激光束斑对所述剥蚀待测点进行预剥蚀。

13、根据本发明提供的方法，所述对所述剥蚀待测点进行激光剥蚀，并对所得剥蚀产物进行同位素检测，包括：

14、利用激光剥蚀系统对所述剥蚀待测点进行激光剥蚀，利用氦气将所得剥蚀产物送出样品池；

15、将所述所得剥蚀产物与氩气混合后送入电感耦合等离子质谱仪进行同位素检测。

16、根据本发明提供的方法，所述基于同位素检测结果进行方解石充填物测年，包括：

17、针对所述同位素检测结果，采用nist614作为内标校正，并以238u/206pb数据为横轴，207pb/206pb数据为纵轴，利用isoplot软件拟合出等时线，所述等时线与谐和线的下交点年龄为所述方解石充填物的年龄。

18、根据本发明提供的方法，所述剥蚀待测点的半径为50-100μm，所述剥蚀待测点的数量为40-60个。

19、根据本发明提供的方法，所述针对所述待测岩心样品的同一区域，分别制成阴极发光片和激光片，包括：

20、使用切割机将所述待测岩心样品切割为长方体，并使裂缝充填物位于所述长方体的中心位置；

21、将所述长方体粘贴到玻璃板上，分别制成阴极发光片和激光片，所述阴极发光片的厚度为0.04mm，所述激光片的厚度为0.08-0.2mm。

22、根据本发明提供的方法，所述长方体的长度为30-40mm，宽度为20-25mm，厚度为10-20mm。

23、根据本发明提供的方法，还包括：

24、基于所述阴极发光图像上所述方解石充填物的颜色深浅，识别得到所述方解石充填物的不同期次。

25、本发明提供的对深层陆相页岩天然裂缝方解石充填物测年的方法，针对待测岩心样品的同一区域，分别制成阴极发光片和激光片；在阴极发光条件下对阴极发光片进行观测，得到阴极发光图像，并识别得到阴极发光图像上的方解石分布区域；将阴极发光图像上的方解石分布区域映射到激光片上，得到激光片的激光剥蚀待测区域，并在激光剥蚀待测区域上标定若干个剥蚀待测点，从而能够准确识别方解石的分布范围和测年点位，提高测年准确性。

技术特征：

1.一种对深层陆相页岩天然裂缝方解石充填物测年的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述阴极发光图像上的方解石分布区域映射到所述激光片上，得到所述激光片的激光剥蚀待测区域，并在所述激光剥蚀待测区域上标定若干个剥蚀待测点，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述剥蚀待测点进行激光剥蚀之前，还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述剥蚀待测点进行激光剥蚀，并对所得剥蚀产物进行同位素检测，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于同位素检测结果进行方解石充填物测年，包括：

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述剥蚀待测点的半径为50-100μm，所述剥蚀待测点的数量为40-60个。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述针对所述待测岩心样品的同一区域，分别制成阴极发光片和激光片，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述长方体的长度为30-40mm，宽度为20-25mm，厚度为10-20mm。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明涉及油气地质技术领域，提供一种对深层陆相页岩天然裂缝方解石充填物测年的方法，包括：获取包含方解石充填物的待测岩心样品；针对待测岩心样品的同一区域，分别制成阴极发光片和激光片；在阴极发光条件下对阴极发光片进行观测，得到阴极发光图像，并识别得到阴极发光图像上的方解石分布区域；将阴极发光图像上的方解石分布区域映射到激光片上，得到激光片的激光剥蚀待测区域，并在激光剥蚀待测区域上标定若干个剥蚀待测点；对剥蚀待测点进行激光剥蚀，并对所得剥蚀产物进行同位素检测，基于同位素检测结果进行方解石充填物测年。该方法能够对深层陆相页岩天然裂缝的不同类型充填物中不同期次方解石的分布范围进行准确标定。

技术研发人员：杜晓宇,金之钧,曾联波,刘国平,陆国青,曹嵩
受保护的技术使用者：北京大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25