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原文传递基于页岩中黄铁矿激发极化的页岩沉积古环境判定方法

专利名称：	基于页岩中黄铁矿激发极化的页岩沉积古环境判定方法
摘要：	本发明公开了一种基于页岩中黄铁矿激发极化的页岩沉积古环境判定方法，包括以下步骤：S1.对页岩样品进行测试，获取页岩样品中的黄铁矿含量、有机质含量和复电阻率频谱图；S2.对于黄铁矿和有机质含量不同的多份页岩样品，分析页岩产生激发极化现象的主要原因；S3.计算每一份页岩样品的极化率，并根据激发极化现象判定沉积古环境。本发明通过常规方法和复电阻率法测试页岩黄铁矿含量与页岩极化率，可有效减少时间成本的投入，快速对页岩的沉积古环境进行判断；同时本发明主要采用常规测试方法进行数据获取，相对于利用扫描电镜手段来测试草莓状黄铁矿的粒径大小与分布特征，成本大大降低，有很好的经济效益。
专利类型：	发明专利
申请人：	成都理工大学
发明人：	张兵;杨凯;王绪本;杨洪宇;肖威
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
申请号：	CN201911374759.5
公开号：	CN111024770A
代理机构：	成都方圆聿联专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	苟铭
分类号：	G01N27/04;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/04
申请人地址：	610059 四川省成都市成华区二仙桥东三路1号
主权项：	1.基于页岩中黄铁矿激发极化的页岩沉积古环境判定方法，其特征在于：包括以下步骤： S1.对页岩样品进行测试，获取页岩样品中的黄铁矿含量、有机质含量和复电阻率频谱图； S2.对于黄铁矿和有机质含量不同的多份页岩样品，分析页岩产生激发极化现象的主要原因； S3.计算每一份页岩样品的极化率，并根据激发极化现象判定沉积古环境。 2.根据权利要求1所述的基于页岩中黄铁矿激发极化的页岩沉积古环境判定方法，其特征在于：所述步骤S1包括以下子步骤： S101.通过X衍射对页岩样品进行矿物测量，测试黄铁矿的含量； S102.通过碳硫分析仪CS230HC测试页岩样品中的有机质含量； S103.将页岩样品利用立式取芯机钻样，制成直径D、高L的柱塞样，然后将样品顶底面进行打磨，使其平整，并利用阻抗分析仪测试页岩样品，记录在不同频率下页岩样品阻抗值的实部Z’(ω)和虚部Z”(ω),其中ω为频率； S104.根据页岩样品在不同频率下的阻抗，计算页岩样品在不同频率下的复电阻率：首先，计算不同频率下页岩样品的阻抗Z(ω)：然后，计算不同频率下页岩样品的复电阻率ρ(ω)： ρ(ω)＝Z(ω)×π×(D/2)2/L 其中，D和L分别是页岩样品的直径和高度。 3.根据权利要求2所述的基于页岩中黄铁矿激发极化的页岩沉积古环境判定方法，其特征在于：所述步骤S1还包括，根据所述页岩样品在不同频率下的复电阻率，绘制该页岩样品的复电阻率频谱图。 4.根据权利要求3所述的基于页岩中黄铁矿激发极化的页岩沉积古环境判定方法，其特征在于：所述步骤S2包括以下子步骤： S201.对于黄铁矿和有机质含量不同的多份页岩样品，按照步骤S1分别获取每一份页岩样品中的黄铁矿含量、有机质含量和复电阻率频谱图； S202.根据各份页岩样品对应的黄铁矿含量、TOC含量和复电阻率频谱图，分析页岩产生激发极化现象的主要原因。 5.根据权利要求4所述的基于页岩中黄铁矿激发极化的页岩沉积古环境判定方法，其特征在于：所述步骤S202中，确定页岩产生激发极化现象的主要原因是黄铁矿含量。 6.根据权利要求1所述的基于页岩中黄铁矿激发极化的页岩沉积古环境判定方法，其特征在于：所述步骤S3包括以下子步骤： S301.对每一份页岩样品，将复电阻率频谱图中不同频率的结果进行拟合，得到每一份页岩样品的极化率；其中拟合采用双Cole-Cole相乘的形式表达式如下：其中ρ0为直流电阻率，即频率为0时的电阻率；m1为激发极化效果，主要是频率在10-2～102Hz范围电化学产生的激电响应，是页岩中离子和电子导体激电的效果；m2是电磁感应的结果主要产生频段为频率>102Hz，τ1～τ2为极化率的时间常数，c1～c2为频率相关系数，ρ(ω)是指频率为ω时的复电阻率，通过拟合所需要得到的极化率即为m1； S302.确定黄铁矿含量与有机质含量的关系：通过绘制不同页岩样品的黄铁矿含量与有机质含量的关系，若呈现正相关关系则进一步确定黄铁矿的形成与有机质具有密切关系，而有机质的形成与沉积环境息息相关； S303.通过黄铁矿的激发极化现象确定页岩沉积环境；由步骤S2确定了黄铁矿是页岩发生激发极化的主要原因，因此利用黄铁矿含量判定沉积环境：通过绘制不同页岩样品的黄铁矿含量与极化率的关系图，找出高极化异常样品，即初步确定样品沉积环境为深水还原环境。
所属类别：	发明专利