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烃源岩测井响应特征及识别评价方法

烃源岩测井响应特征及识别评价方法
烃源岩测井响应特征及识别评价方法

天然气勘探

收稿日期:2012-08-08;修回日期:2012-09-

29.基金项目:国家“973”项目(编号:2009CB219406);国家科技重大专项(编号:2008ZX05025-

004)联合资助.作者简介:杨涛涛(1981-),男,陕西西安人,工程师,硕士,主要从事海域油气勘探与综合评价工作.E-mail:yang

tt_hz@petrochina.com.cn.烃源岩测井响应特征及识别评价方法

杨涛涛1,2,范国章1,2,吕福亮1,2,王 彬1,2,吴敬武1,2,鲁银涛1,

(1.中国石油天然气股份有限公司杭州地质研究院,浙江杭州310023;

2.中国石油集团杭州地质研究所,浙江杭州310023

)摘要:烃源岩识别评价是油气地质研究的基础工作之一,是石油地质学研究的热点。常规的岩心样品分析虽能提供准确的烃源岩地球化学指标,但受样品来源和分析化验经费的限制,单口井往往很难获得连续的地球化学分析数据,难以满足精细勘探的需要。测井信息纵向分辨率高、资料连续准确,且烃源岩在测井曲线上具有明显的响应特征。通过对前人烃源岩测井识别评价研究成果的充分调研,详细地阐述了烃源岩在自然伽马、电阻率、声波时差、密度和中子等测井曲线上的响应特征,基于此开展烃源岩测井识别评价。为不断提高烃源岩测井评价精度,国内外学者研究了测井信息与烃源岩定量化学指标的对应关系。系统介绍了多种基于测井资料的烃源岩定量评价方法,并建立了相应的计算模型。通过该模型可直接获取烃源岩的有机质丰度等参数,在实际应用中取得了不错的效果。关键词:烃源岩;测井响应特征;定性识别;ΔLg

R法;定量评价中图分类号:TE122.1+

15 文献标志码:A 文章编号:1672-1926(2013)02-0414-

09引用格式:Yang Taotao,Fan Guozhang,LüFuliang,et al.The logging features and identificationmethods of source rock[J].Natural Gas Geoscience,2013,24(2):414-

422.[杨涛涛,范国章,吕福亮,等.烃源岩测井响应特征及识别评价方法[J].天然气地球科学,2013,24(2):414-

422.]0 引言

烃源岩控制着油气分布,对其识别评价是油气地质研究的基础工作之一,如何快速准确地识别烃源岩一直是研究的热点。岩心样品分析虽能提供准确的烃源岩地球化学指标,但受样品来源和分析化验经费的限制,单井往往难以获得连续的分析数据,常以有限分析数据的平均值来代表烃源岩品质,并以此评估

某层段烃源岩的生烃潜力[

]。由于有机质具有较强的非均质性[2-

3],实验分析方法不但研究周期长,分析

费用昂贵,

而且评价结果受分析样品代表性影响较大,掩盖了局部高(或低)丰度对烃源岩评价的影响,特别是当缺少取心样品或岩屑受到污染时,评价结果将受到严重影响,难以满足油气勘探的需要。

测井资料具有纵向分辨率高、资料连续准确等特点,可反映地层岩性及流体等特征,国内外学者一直致力于探讨烃源岩与测井资料之间的关系。前人

利用对烃源岩敏感的自然伽马、电阻率、声波时差和密度等测井曲线,提出多种烃源岩定性识别方

法[3-

22];依据测井信息与烃源岩定量化学指标的对

应关系,建立了相应的计算模型,可直接获取烃源岩

各项参数,在实际应用中取得了较好的效果[

23-

32]。经分析资料刻度后,烃源岩测井识别评价获得纵向连续数据,可弥补分析资料不足而造成烃源岩识别评价的困难,

也具有经济、快捷的特点。本文在对烃源岩测井识别评价充分调研的基础上,详细阐述了烃源岩测井响应特征,系统介绍了烃源岩测井定性识别及定量评价方法,以期对深化测井资料在烃源岩研究应用方面有所裨益。

1 国内外研究现状

1.1 国外概况

国外学者[3-

9]从20世纪40年代起探索烃源岩

测井识别评价。早在1945年Beers等就开始使用

第24卷第2期2013年4月天然气地球科学

NATURAL GAS GEOSCIENCEVol.24No.2

Ap

r. 2013

测井资料识别烃源岩,于1960年Swanson等也利用测井资料识别烃源岩[3]。自20世纪80年代以来,测井资料识别评价烃源岩在国外开始大规模应用。1981年Schmoker等[4-5]指出自然伽马曲线与泥质烃源岩具有较高相关性,1983年他又提出了使用密度测井资料估算有机碳含量的方法。Meyer等[6]提出了使用电阻率、密度和声波等测井组合方法识别烃源岩类型,并估算烃源岩的有机碳含量。Herron等[7]提出了使用C/O测井资料计算地层总有机碳含量方法。Passey等[8]提出ΔLgR方法用于识别烃源岩并计算其TOC含量,该方法既适用于碳酸盐岩又适用于碎屑岩,目前已得到广泛应用。1.2 国内概况

国内学者[9-31]对测井资料烃源岩识别评价开展了大量的工作。谭廷栋[9]于1980年在国内开展了测井烃源岩识别。进入20世纪90年代以来,基于测井资料的烃源岩识别评价工作全面展开。李国平分别在1993年和1996年撰文,提出应用等效模型法确定有机碳含量,进而确定烃源岩的含油气饱和度、总孔隙度、有效孔隙度和剩余烃含量等参数[3]。许晓宏等[10]结合实例论证了ΔLgR计算方法的可行性,并在我国东部断陷盆地中得到应用。张小莉等[11]应用ΔLgR技术开展吐哈盆地侏罗系煤系烃源岩研究。张志伟等[12]依据ΔLgR法和自然伽马曲线在实际工作中开展烃源岩识别。朱光有等[13]在济阳坳陷建立了有机碳含量与泥岩的声波时差、电阻率和地层的体积与密度之间的关系式。自2005年以来,国内学者[14-24]应用测井资料在国内主要含油气盆地中开展烃源岩识别评价取得了较好的实际效果,如渤海湾盆地、松辽盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地、珠江口盆地和琼东南盆地。经过这一阶段的发展,测井烃源岩识别评价应用得到了更加深入的发展。

国内学者根据不同地区的实际情况,对测井烃源岩评价方法进行了完善或提出了新的方法。如:张立鹏等[25]提出了由弹性参数、ΔGR(总伽马与去铀伽马之差)、铀/钍值和井径4个参数识别泥质烃源岩。王贵文等[26]提出应用多元统计分析法和人工神经网络方法计算有机碳含量,并在塔里木盆地台盆区寒武系—奥陶系烃源岩测井分析与评价中取得了较好的效果,同年朱振宇等[27]也发表了类似的研究成果;胡佳庆等[28]提出了依靠地球物理测井资料,使用人工智能的计算方法,实现自动快速识别评价烃源岩的有机质丰度;胡慧婷等[29]提出改进的ΔLgR模型;王栋等[30]提出利用核磁共振测井资料求取烃源岩的孔隙度和饱和度,提高了评价精度;刘震等[31]提出在无井/少井区综合利用地震层速度和声波速度拟合法求取烃源岩镜质体反射率;王力等[32]提出利用测井资料计算烃源岩的S2和IH等参数;郭龙等[33]尝试了用图版分类—模糊排队—BP神经网络联合拟合TOC含量的新方法,该方法在鄂尔多斯盆地应用中取得较好效果;曲彦胜等[34]对测井计算烃源岩有机质丰度方法及影响因素进行了探讨。总之,测井烃源岩评价方法技术不断进步完善,从单一测井过渡到多测井资料组合,从单一参数到多参数组合,极大地改善了评价的精度和效率。

2 烃源岩测井响应特征

有机质具有独特的物理化学性质[35](表1),使得烃源岩与非烃源岩的测井响应差别明显。已有研究成果表明,对有机质敏感的测井曲线主要有自然伽马、伽马能谱、电阻率、声波、密度、中子等曲线,这是利用测井资料识别和评价烃源岩的资料基础。一般情况下,有机碳含量越高的地层测井曲线异常越明显,可据此识别并计算烃源岩的各项指标。

表1 烃源岩的测井响应特征(据文献[35])

测井响应值干酪根

泥质成分

粉砂黏土矿物束缚水

密度/(g/m3)1.1 2.68 2.82 1~1.22体积光电吸收指数/(b/cm3)3.0 4.8 12.04 0.25~1.95含氢指数/%67.0 14.0 31.5 100~60声波时差/(μs/m)571.0 182.0 279.0 620.0~607铀含量/(×10-6)200.0

钍含量/(×10-6)10.0

钾含量/[%(m/m)]2

自然伽马/API/80~200

电阻率/(Ω·m)105~1015 106~1012

电磁波传播时间/(ns/m)15 7.2 8 30

514

 No.2 杨涛涛等:烃源岩测井响应特征及识别评价方法

2.1 自然伽马测井

浮游生物对广泛存在于海相环境中的铀离子有很强的吸附性,因此海相烃源岩一般为较高的伽马异常;陆相烃源岩因铀离子缺乏伽马异常相对较低。自然伽马能谱测井是在自然伽马测井的基础上发展起来,采用能谱分析的方法,定量的测定铀、钍和钾的含量和总自然伽马放射性强度。由于烃源岩的粒度较细,比表面大,对有机质的吸附性强,所以烃源岩中有机质含量较非烃源岩中的有机质含量高,

而有机质含量与铀含量具有一定的正相关关系[36]

(图

),因此可利用自然伽马能谱识别评价烃源岩。2.2 电阻率测井

泥岩层的导电性比较好(钙质除外),通常表现为低电阻;若泥岩中含有高电阻率的有机质,导致其电阻率升高,

若在一定的温度压力下有机质转化为烃烃类,导电性极差的烃类使电阻率进一步升高,为高值曲线异常(

图2)。因此烃源岩的电阻率明显高于不含有机质泥岩的电阻率。需要注意,由于特殊岩性层段等因素使得泥岩层电阻率增大,因此单独使用电阻率曲线识别烃源岩精度不高

图1 有机碳含量与U/K值及铀含量的关系(据丁次乾[36]

,2008

)图2 LN48井测井参数与TOC拟合关系(据王贵文等[26]

,2002

)2.3 声波时差测井

泥岩一般表现为高声波时差,当泥岩中含有机质时,有机质的低速度导致声波时差进一步升高(图2

),但水和有机质之比、矿物成分、碳酸盐岩和黏土含量等会影响声波时差,

因此不能单独使用声波时差曲线来估算烃源岩的有机质含量。同时当密度曲线受井壁不规则或黄铁矿影响时,声波测井可以弥补不可靠的密度曲线。2.4 密度测井

固体有机质的密度在1.0g

/cm3

左右,明显低于围6

14 天 然 气 地 球 科 学Vol.24 

岩的密度,烃源岩的密度小于不含有机质泥岩的密度,因此可用密度测井识别烃源岩。有机质丰度变化往往引起地层密度变化,即密度与有机质含量存在一定的函数关系(图2),因此可利用密度曲线识别烃源岩。需注意井壁和重矿物(如黄铁矿)对密度曲线的影响。2.5 中子测井

岩石中大量氢并不属于孔隙水,泥岩骨架和干酪根(或油气)两者的氢含量都很高,并且相互替换,因此该方法不是良好的油气指示。据体积模型,假设骨架中不含氢,可以用含有氢成分的孔隙水和干酪根来计算出一个平均体积,与有机碳含量有关。2.6 成像测井

成像测井图像特征具有分辨率高、直观的优点,能反映地层的声、电特性,可用来识别烃源岩。成像测井中泥岩低电阻率一般表现为暗模式,当泥岩中含有一定量高电阻率的有机质时,电阻率会增

加[

37-

38]。烃源岩随着埋深增加不断成熟时,液态烃类置换地层孔隙中的水,导致成熟的烃源岩具有较

高的地层电阻率,在图像上表现为亮模式。有机质的低速特征使得烃源岩层声波时差衰减明显。国内学者目前已开展了成像测井资料在烃源岩识别中的应用研究,随着研究的不断深入,成像测井资料在烃源岩识别评价中将会发挥更大的作用。

3 烃源岩测井定性识别方法

3.1 曲线特征法

根据前述烃源岩典型测井曲线特征,开展烃源

岩定性识别。如张小莉等[11]

指出煤系烃源岩为“三

高三低”的曲线特征,即高中子、高声波时差、高电阻率、低密度、低自然电位、低自然伽马等曲线。图3是北海盆地已证实烃源岩测井综合图,其典型特征如下:烃源岩富含有机质吸附放射性物质呈现为高自然伽马;

有机质低密度导致烃源岩层段密度降低、声波时差增加;烃源岩层段氢元素相对富集,中子孔隙度为高值;

导电性差的干酪根(或由其)置换部分导电好的泥质骨架和原生水使得电阻率升高

图3 北海盆地页岩综合评价(据王贵文等[39]

,2000

)3.2 交会图法

选择对烃源岩敏感的2条(或多条)测井曲线做交会图,根据交会图中数据点的分布特征来判别烃

源岩的一种方法。Mey

er等[6]

提出了电阻率、密度和声波测井组合的方法识别烃源岩,通过密度—电阻率交会图、声波时差—电阻率交会图等,将电阻率相对较高和时差相对高或体积密度相对低的数据段

认为是烃源岩。王贵文等[39]

指出自然伽马曲线一

714 No.2 杨涛涛等:烃源岩测井响应特征及识别评价方法

般对固体有机质敏感,而声波时差对流体敏感,在伽马—时差交会图上形成2个主要区域,分别对应烃源岩和非烃源岩,烃源岩区可细分为干酪根、油区和气区(图4)。在电阻率—自然伽马交会图上,当放

射性增高且电阻率偏离泥质时,

推测为烃源岩[24]

。3.3 参数构建法

国内外学者尝试利用多条曲线通过一定的运算构建参数来判识烃源岩。Dellenbach等用声波时差和伽马曲线构建与有机碳含量呈线性关系的变量,

用以识别烃源岩[39]。张立鹏等[25]

提出了由弹性参

数B(地层纵波速度的平方与体密度的乘积)、ΔGR(地层总自然伽马与去铀伽马的差)、铀/钍值和井径4个参数组合构建一个参数,来识别烃源岩。3.4 判别函数法

Mey

er等[6]

提出,可用判别系数D区分烃源岩与非烃源岩。对于不同的测井组合,判别函数D的

表达式不同:

(1

)声波、电阻率组合D=-6.906+3.186LgΔt+0.487LgR75

(2

)伽马、密度、电阻率组合D=0.817+0.856 1LogGR-7.524Lgρb-0.292LgR75

当D>0时为烃源岩;当D=0时还需判别;当

D<0时为非烃源岩,其中R75=Rt×(

T+7)/82。需注意这种方法受重矿物、薄层、超压实等作用的影响。

4 烃源岩测井定量评价方法

泥岩层由岩石骨架和孔隙流体2个部分组成,富含有机碳泥岩即烃源岩层由3个部分组成:岩石骨架、固体有机质和孔隙流体。在未成熟的烃源岩中固体部分包括固体有机质和岩石骨架,地层水充填孔隙空间。当烃源岩成熟时,

一部分有机质转化为液态烃,并且运移进孔隙中替代了地层水(图5)。这种组成的差异是利用测井曲线定量求取烃源岩各项指标的基础

图4 交会图技术识别烃源岩(据王贵文等[39]

,2000

)图5 烃源岩概念模型示意

4.1 总有机碳含量(TOC)计算4.1.1 单因素法

单因素法就是通过分析,建立单一曲线与TOC

含量的关系。国外学者Schmoker[4]

早在1981年就

曾采用自然伽马求取有机质丰度。国内学者从20世纪90年代开始应用单因素法,

目前已报道众多研究成果,本文列举了最近报道的2个实例。于翔

涛[

1]

指出随着钍/铀值的减小,有机碳含量逐渐增大;烃源岩热解生烃潜量(S1+S2)降低,利用回归得到计算有机碳百分含量及热解生烃潜量公式。邓虎

成等[20]

对塔中地区奥陶系烃源岩进行评价,通过自

然伽马能谱铀含量与有机碳相关性,分别建立了白

14 天 然 气 地 球 科 学Vol.24 

云岩和石灰岩的有机碳计算公式。4.1.2 ΔLg

R法Passey等[8]

提出能精确预测不同成熟条件下的TOC的烃源岩评价技术,

适用于碳酸盐岩和碎屑岩。ΔLg

R法将声波曲线和电阻率曲线重合,一个电阻率对数刻度对应声波时差-164μs/m(图6),当2条曲线在一定范围完全重叠时为基线,即为非烃源岩层段(如A段),若2条曲线有幅度差(记为

ΔLgR,如C段)为烃源岩。ΔLg

R与TOC是线性关系,幅度差越大则烃源岩有机质含量就越高,计算步骤如下:(1)ΔLgR的定义:用自然伽马、电阻率、声波(或密度、中子)等曲线求取ΔLgR,公式如式(1)—式(3

):ΔLgR=Lg(R/Rb基线)+0.02(Δt-Δtb

基线)(1)ΔLgR=Lg(R/Rb基线)+4.0(φn-Δφn基线)(2)ΔLgR=Lg(R/Rb基线)-2.5(ρb-ρ

b基线)(3)式(1)—式(3)中:R为实测电阻率;Rb基线为非烃源岩电阻率;Δt为实测声波时差;Δtb基线为非烃源岩声波时差;φn为烃源岩的中子孔隙度;φn基线为非烃源岩的中子孔隙度;ρb为烃源岩的密度值;ρb基线为非烃源岩的密度值

图6 ΔLg

R技术识别烃源岩(据张志伟等[12]

,2000

) (

2)确定基线:非烃源岩的层段即基线位置,多数情况下非烃源岩层的声波时差与电阻率曲线是重叠的,

重叠段即基线位置。若2条曲线不重叠,则左右平移其中的1条曲线,使2条曲线尽可能重合。(3)确定热变指数LOM:

热变指数与RO关系如图7所示,以此确定RO。

(4)计算TOC:Passey等[8]

经过大量统计分析后,

提出了如下的经验公式:TOC=(ΔLgR)×10a

式中:a=2.297-0.168 

8LOM

。图7 TOC与ΔLgR关系图版(据Passey等[8]

1990)4.1.3 多元回归统计法

为提高测井资料烃源岩评价的精度,国内外学者尝试用多元回归分析技术建立烃源岩测井解释模型。如果存在2个或多个与应变量密切相关,而它们本身相关性差的自变量,

则多元回归结果都优于单变量计算结果。实际工作中,

需进行单相关分析,先择对烃源岩敏感的曲线,分析曲线间的相关性,进行多元回归建立TOC含量与多曲线之间的统计关系。多元统计回归具有很强的地域性,在不同的地区公式不同。4.1.4 神经网络法

烃源岩有机地球化学变量和测井响应变量之间的关系难用显式函数式表达,人工神经网络方法在难用显式函数式表达的非线性计算问题方面优越性很大,因此可用神经网络方法求取TOC含量。王

贵文等[26]

提出基于距离的自组织竞争网络提取测

井参数向量模式特征,

利用自然伽马结合声波和电阻率作为人工神经网络输入参数,求烃源岩有机碳含量,在TZ10井应用并取得较好的效果,且将神经网络与ΔLgR法进行比较,指出人工神经网络法不强求预测值接近平均值,保存了实际的细节变化。

朱振宇等[27]也报道了类似的研究成果。

4.2 成熟度(matu

)计算碳是干酪根的主要元素成分,通过对干酪根所含碳元素变迁过程的研究,可以获得干酪根向油气演化程度的信息。剩碳率α值是一个衡量干酪根向

914 No.2 杨涛涛等:烃源岩测井响应特征及识别评价方法

烃类转化程度的参数。它是指尚未转移到油气和氯仿沥青中的干酪根与全部有潜力碳的比例,可根据

时间、温度关系由阿伦尼乌斯公式进行计算[37]

,公

式如下(式4

): α=exp-6.42×107

tTZ-TO×T2Z(159 50+3.07TZ)e-802 9/TZ-T2O(159 5+3.07TO)e

802 9/T[

]{

O(4) 当求得剩余碳值后,利用matu=1-α求有机

质成熟度。式中:TZ为随深度变化的古地温;TO为古地表年平均温度,可用现今地表年平均温度代替,t为有机质埋藏时间,Ma

。4.3 孔隙度和有效孔隙度

烃源岩的总孔隙度反映了其压实排烃状况。低孔隙度标志着源岩生成的油气已经随埋深压实产生了油气的初次运移,

对油气运移聚集产生贡献,称之为有效的烃源岩;反之高孔隙度说明烃源岩排烃不充分,

称为低效或无效的烃源岩,随着埋深的增加,油气还可从源岩中排出,变为有效源岩。烃源岩的有效孔隙度反映了其次生孔隙和裂缝的发育状况,可说明自身排烃的物理条件,对研究油气的初次运

移有参考价值[40]。王栋等[30]

提出利用拟合法,建立

烃源岩孔隙度解释模型,并在实际工作中应用。4.4 饱和度(Sg

/So)计算烃源岩饱和度是评价中重要的参数之一,直接反映了油气源岩的生烃潜力。烃源岩含油气饱合度与有机物质的丰度成正比,且与有机质类型和成熟度直接相关。烃源岩的含油饱和度,可采用阿尔奇

经验公式(式5)去求解含油气饱和度[

37]

。Swt=n

abRwc/φm

槡t(5)当求得含水饱和度Swt后,则源岩含油气饱和度Sog=1-Swt。式中:Swt是烃源岩含水饱和度;Rwc是源岩中水的电阻率;φt是源岩总孔隙度;R是源岩电阻率;系数a、b、m和n可通过岩电试验获得,若无实验数据可用经验值a=0.62、b=1、n=2和m=2.15。

王栋等[30]

提出用核磁共振测井求取烃源岩饱

和度。当油和水并存于孔隙中的时候,测量的T2分布将表现出双峰模式,低T2值对应着水,高T2值对应着油,通过合适门槛值就可将油水分开,该方法在实际应用中得到验证。

5 应用情况

测井烃源岩识别评价始于20世纪40年代,经过众多学者几十年坚持不懈的探索,从定性识别到定量评价,各种方法不断进步完善,评价结果可靠性不断提高。总的来说,测井烃源岩评价取得了长足的进步,

已在油气勘探中广泛应用,还存在一些不足,如除TOC外其他烃源岩参数计算目前成功实例较少,特别是基于测井资料的烃源岩类型识别,目前还在探索中。

6 结论

(1

)对烃源岩敏感的测井曲线有自然伽马、电阻率、声波时差、密度测井、中子测井和成像测井资料,这是利用测井资料进行烃源岩评价的基础。(2)烃源岩定性识别方法有曲线特征法、交会图法、参数构建法和判别函数法,其中前2种方法应用最广泛。

(3)目前测井资料计算烃源岩总有机碳含量较成熟,ΔLgR法应用最广泛,另外还有单因素法、多元回归统计法和神经网络法;测井资料也可评价烃源岩成熟度、孔隙度和有效孔隙度和饱和度,为评价提供了更多依据。

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 No.2 杨涛涛等:烃源岩测井响应特征及识别评价方法

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648.]The Logging 

Features and Identification Methods of Source RockYANG Tao-tao1,

2,FAN Guo-zhang1,

2,L Fu-liang1,

2,WANG Bin1,

2,WU Jing

-wu1,

2,LU Yin-tao1,

(1.PetroChina Hangzhou Research Institute of Geology,Hangzhou310023,China;2.CNPC Hangzhou Research Institute of Geology,Hang

zhou310023,China)Abstract:Identification and evaluation of source rock is a fundamental work of hydrocarbon geolog

ical stud-y,which is a hot spot of explorationist.Core sample analysis can provide accurate geochemical index of hy-drocarbon source rocks,but it′s difficult to obtain continuous geochemical data for a single well due to limi-tations on sample sources and analysis charges.Log 

information has high resolution on vertical with contin-uous and accurate data,and source rock has obvious reflection characteristics on log data.The responsecharacteristics of natural gamma,resistivity,interval transit time,density,and neutron for source rock wereillustrated in detail,and log identification for source rock was carried out.In order to improve the precisionof log evaluation for source rock,the quantitative evaluation methods of source rock based on log 

data weresystematically introduced,and the corresponding computation model was set up.The organic matter rich-ness of source rock can be obtained,and g

ood effect was achieved in the application.Key words:Source rock;Logging response features;Qualitative identification;ΔLgRmethod;Quantitative e-valuation

24 天 然 气 地 球 科 学Vol.24 

烃源岩测井响应特征及识别评价方法

天然气勘探 收稿日期:2012-08-08;修回日期:2012-09- 29.基金项目:国家“973”项目(编号:2009CB219406);国家科技重大专项(编号:2008ZX05025- 004)联合资助.作者简介:杨涛涛(1981-),男,陕西西安人,工程师,硕士,主要从事海域油气勘探与综合评价工作.E-mail:yang tt_hz@petrochina.com.cn.烃源岩测井响应特征及识别评价方法 杨涛涛1,2,范国章1,2,吕福亮1,2,王 彬1,2,吴敬武1,2,鲁银涛1, 2 (1.中国石油天然气股份有限公司杭州地质研究院,浙江杭州310023; 2.中国石油集团杭州地质研究所,浙江杭州310023 )摘要:烃源岩识别评价是油气地质研究的基础工作之一,是石油地质学研究的热点。常规的岩心样品分析虽能提供准确的烃源岩地球化学指标,但受样品来源和分析化验经费的限制,单口井往往很难获得连续的地球化学分析数据,难以满足精细勘探的需要。测井信息纵向分辨率高、资料连续准确,且烃源岩在测井曲线上具有明显的响应特征。通过对前人烃源岩测井识别评价研究成果的充分调研,详细地阐述了烃源岩在自然伽马、电阻率、声波时差、密度和中子等测井曲线上的响应特征,基于此开展烃源岩测井识别评价。为不断提高烃源岩测井评价精度,国内外学者研究了测井信息与烃源岩定量化学指标的对应关系。系统介绍了多种基于测井资料的烃源岩定量评价方法,并建立了相应的计算模型。通过该模型可直接获取烃源岩的有机质丰度等参数,在实际应用中取得了不错的效果。关键词:烃源岩;测井响应特征;定性识别;ΔLg R法;定量评价中图分类号:TE122.1+ 15 文献标志码:A 文章编号:1672-1926(2013)02-0414- 09引用格式:Yang Taotao,Fan Guozhang,LüFuliang,et al.The logging features and identificationmethods of source rock[J].Natural Gas Geoscience,2013,24(2):414- 422.[杨涛涛,范国章,吕福亮,等.烃源岩测井响应特征及识别评价方法[J].天然气地球科学,2013,24(2):414- 422.]0 引言 烃源岩控制着油气分布,对其识别评价是油气地质研究的基础工作之一,如何快速准确地识别烃源岩一直是研究的热点。岩心样品分析虽能提供准确的烃源岩地球化学指标,但受样品来源和分析化验经费的限制,单井往往难以获得连续的分析数据,常以有限分析数据的平均值来代表烃源岩品质,并以此评估 某层段烃源岩的生烃潜力[ 1 ]。由于有机质具有较强的非均质性[2- 3],实验分析方法不但研究周期长,分析 费用昂贵, 而且评价结果受分析样品代表性影响较大,掩盖了局部高(或低)丰度对烃源岩评价的影响,特别是当缺少取心样品或岩屑受到污染时,评价结果将受到严重影响,难以满足油气勘探的需要。 测井资料具有纵向分辨率高、资料连续准确等特点,可反映地层岩性及流体等特征,国内外学者一直致力于探讨烃源岩与测井资料之间的关系。前人 利用对烃源岩敏感的自然伽马、电阻率、声波时差和密度等测井曲线,提出多种烃源岩定性识别方 法[3- 22];依据测井信息与烃源岩定量化学指标的对 应关系,建立了相应的计算模型,可直接获取烃源岩 各项参数,在实际应用中取得了较好的效果[ 23- 32]。经分析资料刻度后,烃源岩测井识别评价获得纵向连续数据,可弥补分析资料不足而造成烃源岩识别评价的困难, 也具有经济、快捷的特点。本文在对烃源岩测井识别评价充分调研的基础上,详细阐述了烃源岩测井响应特征,系统介绍了烃源岩测井定性识别及定量评价方法,以期对深化测井资料在烃源岩研究应用方面有所裨益。 1 国内外研究现状 1.1 国外概况 国外学者[3- 9]从20世纪40年代起探索烃源岩 测井识别评价。早在1945年Beers等就开始使用 第24卷第2期2013年4月天然气地球科学 NATURAL GAS GEOSCIENCEVol.24No.2 Ap r. 2013

测井地质学思考题

测井地质学思考题 1、地层倾角测井判断古水流方向 倾角测井能够反映沉积构造信息、准确计算层理倾向、倾角。因此,对于地下地质研究,利用倾角资料分析古水流是最重要的方法。有两种方式确定古水流: (1)利用倾角测井微细处理成果图,统计目的段内所有纹层倾向,取其主要方向代表古水流。这种方法使用大范围内古水流砂体内部前积结构,取其主要方向代表古水流(2)统计目的层段内所有蓝模式矢量的方向,取其主要方向代表古水流。这种方法适用于大范围内古水流系统研究。 将区内由地层倾角测井资料(经过沉积学特殊处理)判断的古水流方向(主次)标注在平面位置上。选井应全区均匀分布,可以控制各个相带的古水流系统方向。每口井在选取方向时,一定要是目的层段砂体的精细处理矢量图的蓝模式方向,或者用沉积施密特图的主峰方向控制每口井的局部古水流方向。 3、测井构造分析:地层产状获取方法。 现代地层倾角测井和井壁成像测井技术能准确确定地层产状和构造要素(包括褶皱、断层和不整合面等)。 岩层最初形成时,大都是水平的或近于水平的。如果发生构造运动,如褶皱运动,水平成层的岩层形成褶曲形态,各岩层的褶曲是按同一轴面套叠的,以后再沉积,新的沉积岩层在新的褶曲运动下又形成了新的褶曲,又按新的轴面套叠。 (1)通过倾角测井获取地层产状。 倾角测井每个矢量代表该深度点的地层在井眼面积范围内测到的产状。井内不同深度点的矢量,从套叠关系分析,相当于构造不同部位的矢量。将各部位的矢量通过套叠关系都集中到一个岩层构造面上,就能将岩层的构造形态恢复出来。 地层倾角测井研究构造与沉积时,在矢量图上可以把地层倾角的矢量与深度的关系大致分为四类:红色、蓝色、绿色和白色模式。 在组合矢量模式中,对于每一种构造的不同形态都唯一地对应了一种组合矢量模式,但是反过来则不成立,即同一个矢量模式具有多解性,但是我们可以结合其它资料排除那些不正确的解。在井中经常钻遇多个构造,它们的组合模式将是各单个构造组合矢量模式的再组合。 (2)通过井壁成像技术获取地层产状。 井壁成像测井资料主要是井壁的数字成像图,用色彩及辉度来表现构造现象。由于裂缝和层面处岩性的突变,造成了岩石的电导性或岩石的密度有突然的变化,在成像测井的图像上就会表现为一条明显的暗色条带,追踪这个条带的变化趋势,可以计算出断层的产状及褶皱的要素。 4、裂缝的测井响应分析及其主要特征。 P179-186 5、裂缝型储层中裂缝的定量产状及储层参数识别方法。 P186-192 6、如何通过测井资料分析现今地应力场的方向。 P198 7、烃源岩的测井响应及其识别方法。

碳酸盐岩储层评价方法及标准

碳酸盐岩储层评价 一、储层岩石学特征评价 1、内容和要求 (1)颜色; (2)矿物成分、含量、结构等,其中矿物结构分粒屑结构、礁岩结构、残余结构、晶粒结构。 粒屑结构:要求描述粒屑组分、含量、基质、胶结物等特征。粒屑组分描述应包括内碎屑、生屑和其他颗粒(鲕粒、球粒、团粒)的大小、形态、分选、磨圆、排列方向、破碎程度等方面的内容。对鲕粒还应描述内部结构;粒屑含量是指采用镜下面积目估法或计点统计法确定各种碎屑的含量;基质(一般把粒径<0.032mm的颗粒划为基质=成分、含量、颗粒形态、结晶程度、类型、成因及胶结物(亮晶)成分、含量、晶体的大小、结晶程度、与颗粒接触关系、胶结物形态(栉壳状、粒状、再生边或连生胶结)、胶结世代及胶结类型等都是应描述的内容。 礁岩结构:分析原地生长的生物种类、骨架孔隙的发育情况,确定粘结结构类型(叠层状、席状、皮壳状)、规模大小及成因;分析异地堆积的类型(分散礁角砾、接触礁角砾)、成因、各类礁角砾的大小和含量,描述其形态、分布等。 残余结构:确定原结构类型、残余程度,分析成因。 晶粒结构:描述晶体形态、晶粒间接触关系以及晶间孔发育和连通程度,确定晶粒大小、各种晶粒的比例。 (3)沉积构造 物理成因构造 a.流动构造:确定类型(冲刷痕、皱痕、微型层理及渗流砂),描述形态、大小和排列方向; b.变形构造:确定类型(滑塌构造、水成岩墙),描述特征; c.暴露构造:确定类型(雨痕、干裂、席状裂隙、鸡丝构造、帐蓬构造),描述特征; d.重力成因构造:确定类型(递变层理、包卷构造,枕状构造、重荷模构造),描述特征。 化学成因构造

a.结晶构造:确定类型(晶痕、示底构造),描述特征; b.压溶构造:确定类型(缝合线、叠锥构造)描述特征; c.交代增生构造:确定类型(结核、渗滤豆石),描述特征。 生物沉积构造 a.生物遗迹:确定类型(足迹、爬痕、潜穴、钻孔),描述形态和分布; b.生物扰动构造:确定类型(定形扰动、无定形扰动),描述形态和分布; c.鸟眼构造:描述鸟眼孔的大小、充填物质与充填情况、分布特点,分析成因。 生物—化学沉积构造 a. 葡萄状构造:确定大小、藻的类型,分析成因; b. 叠层石构造:确定大小、藻的类型,分析成因; (4)、沉积层序研究 在单井剖面上划分沉积旋回,确定其性质、大小;分析旋回间的接触及组合关系;在旋回内部划分次级旋回并分析不同级别沉积旋回的成因及控制因素。 建立研究井的沉积层序及单维模式。 2、技术和方法 (1)岩心观察和描述 系统地观察描述岩心的颜色、矿物成分、肉眼可见的沉积结构和构造、古生物类型以及孔、洞、缝发育情况。 (2)岩心实验室分析 岩心薄片鉴定。 酸蚀分析。将岩石制成光面,放入酸液(浓度为23%的醋酸或5%~10%的盐酸)中,作用一定时间后取出,清洗干净,用放大镜或显微镜观察岩石的结构、构造和不溶组分。 揭片分析。将涂有醋酸盐的薄膜覆盖在经酸蚀后的岩石光面上,作用一定时间后揭下该薄膜,在显微镜下观察岩石的结构和构造。 非碳酸盐组分分离。把岩石制成3cm×3cm×0.6cm的样品,放入浓度为20%的醋酸中浸泡,使碳酸盐全部溶解掉,然后在显微镜下观察酸不溶物的成分和特征。 扫描电镜观察。鉴定岩石的矿物成分、超显微结构和构造、超微古生物化石。

烃源岩报告

有效烃源岩的识别与控制因素 摘要:有效烃源岩的研究是油气勘探中首先必须要解决的首要问题,然而目前烃源岩识别及其生烃潜力估算还存在一些问题,为了正确对盆地或凹陷的有效烃源岩进行识别,本文从有效烃源岩的定义出发,介绍了有效烃源岩的识别方法,阐述了它的发育环境和保存条件,探讨了有效烃源岩在油气藏形成和保存方面的重要意义,阐述了研究过程中应注意的问题。 关键词:有效烃源岩;识别标志;控制因素 1、有效烃源岩的定义 烃源岩是油气形成的物质基础,也是石油勘探过程中首先必须研究的问题。随着研究的深入,石油地质学家在烃源岩基础上进一步识别出了有效烃源岩。有效烃源岩是指既有油气生成又有油气排除的岩石,它在某种程度上控制着盆地内油气藏的分布[1]。必须强调的是,它们生成和排出的烃类应足以形成商业性油气藏[2],否则有效烃源岩的定义将难以在生产实践中应用。可见,有效烃源岩的评价标准必须与勘探实践相结合。 2、有效烃源岩的识别 如何判断一个地区的烃源岩是否为有效烃源岩,或者如何让从大范围的烃源岩中识别出有效烃源岩,通过多年的研究地质学家总结了一些具体方法,概括起来,主要是地质手段和数值模拟,具体研究时是这两种手段的结合。有效烃源岩的识别主要从以下几个方面入手[3]:2.1、烃源岩发育的规模 烃源岩发育规模包括两个方面,一是平面上的烃源岩展布情况,一是剖面上烃源岩厚度。这两方面受当时沉积期水体发育的控制。中国东部中新生代盆地包括断陷和拗陷两类。断陷以渤海湾盆地为主,拗陷以松辽盆地为主。渤海湾盆地在断陷时期,湖盆大多为不对称箕状。陡坡一侧水体深,沉积厚度达,是有效烃源岩发育部位;缓坡区域水体相对浅,烃源岩一般发育规模小。松辽盆地是典型大型拗陷盆地,湖盆面积大,沉降中心和沉积中心一致。在沉积期内烃源岩大规模发育,面积广,厚度大,构成了大庆油田巨大的物质基础。总的来说,水体的发育影响着烃源岩的发育规模。 2.2烃源岩的排烃能力 在确定了有效烃源岩的规模后,还必须考虑它的排烃能力。一个地区的烃源岩规模大,

烃源岩综合评价

作业一烃源岩综合评价 1、根据所给某钻井地层剖面(图1),确定烃源岩的层位(段); 自然伽马测井原理:曲线是测量地层放射性的测井曲线,地层中的泥质含量越高曲线的值越高,岩石的颗粒越细,说明沉积时水体的环境就越安静,水体动荡幅度小,有机质就越容易保存;而在砂岩中,由于水体动荡水中含氧量高,有机质会被氧化,保存下来的就少。 据钻井剖面图在一、三、五段中自然伽马相对呈高值,视电阻率呈低值,因此烃源岩层主要位于一、三、五段,其它层段含有很少的烃源岩,可以忽略不计。 2、统计各层段烃源岩的厚度; 第一层的烃源岩厚度约为12m,第三层的烃源岩厚度约为30m,第五段烃源岩厚度约为30m。 3、根据所给地球化学分析数据(表1),确定烃源岩的有机质丰度、类型和成熟度;

C:有机质成熟度:通过镜质体反射率Ro求得

4、根据已有资料,计算各层段烃源岩的生烃强度; 由于题中未给出烃源岩的面积和厚度因此只能计算单位体积的烃源岩生烃

5、烃源岩综合评价 由以上可知有机质为Ⅲ型干酪根,为腐殖型有机质。Ⅲ型干酪根在生成烃类时主要是产气。干酪根成熟度大都在成熟阶段,只有一个在高成熟阶段,说明此烃源岩已经生成过原油,但还有一定的生油潜力。单位体积生烃强度以须一段、须三段、须五段较大,而须二段、须四段、须六段的单位体积生烃强度较前面三段小,说明在生油潜力方面前面三段较好,后面两段的生烃潜力较前面三段更差一些。据岩性柱状图可知一、三、五段的烃源岩的厚度较大,而二、四、六段的厚度较小,说明一、三、五段的总的有机质含量更高,最后生成的烃类也更多。 二、四、六段烃源岩的生烃量要比一、三、五段少得多,但还是有一定的烃类生成。 总体来说须一段、须三段、须五段是较好的烃源岩,须二段、须四段、须六段较差一些。

烃源岩测井评价研究

烃源岩测井评价研究概述 摘要:目前围绕着烃源岩的测井评价开展了许多研究工作,本文从烃源岩测井评价的进展和评价方法两方面入手,系统的介绍了烃源岩评价的国内外研究现状和国内常用的评价方法,并指出了目前烃源岩评价中存在的问题,对今后研究工作的开展提出了建议。关键词:烃源岩;测井资料;研究进展;评价方法 引言 烃源岩是油气藏和输油气系统研究的基础,国内外对于烃源岩的研究一直很重视。在对烃源岩的研究过程中也取得也一定的成果。但是,由于构造和沉积环境的影响,烃源岩具有很强的非均质性,给资源评价工作带来一定的困难,许多学者对烃源岩的评价做了进一步的研究。本文对目前有关于烃源岩的测井评价进行总结分析,希望对今后的烃源岩评价工作有所帮助。 1 烃源岩的评价进展 1.1 国外进展 利用测井资料评价烃源岩的主要方面是确定烃源岩中的有机碳含量(toc)。早期关于烃源岩评价的研究主要集中在国外,1945年beer就尝试应用自然伽马曲线识别和定量分析有机质丰度[1]。murry等(1968)作区块分析时得出异常大的地层电阻率是由于生油岩中已饱和了不导电的烃类[2]。swamson将自然伽马异常归因于与有机质相关的铀,他指出铀与有机质存在一定关系[1]。在七十

年代末期由fertl(1979)、leventhal(1981)等人相继找出放射性铀与有机质含量间的经验公式,这期间的研究主要以定性分析为主[1]。herron(1986)将c/o能谱测井信息用于求解烃源岩的有机质丰度,但该方法误差较大并未真正应用到实际评价中[3]。schmoker在八十年代做了许多关于烃源岩的研究,他指出高的自然伽马值与烃源岩间的相关性、用密度测井信息来估算烃源岩有机碳含量、埋藏成岩作用引起的孔隙度减小过程就是一个热成熟过程、碳酸盐岩和砂岩的孔隙度之间呈幂函数等观点[4-6]。meyer(1984)等利用自然伽马、密度、声波和电阻率测井结合来评价烃源岩,总结出了测井响应参数与有机碳含量的岩石判别函数[7]。上面这些国外学者虽然提出了一些计算有机碳含量的经验公式,但是并没有建立定量的数学模型。直到1990年,passey研究出了对碳酸盐岩烃源岩和碎屑岩烃源岩都适用的方法,能够计算出不同成熟度条件下的有机碳含量值[8]。目前该方法依然被很多学者作为研究烃源岩的基础模型。lang等(1994)研究认为在泥页岩正常压实带,实测镜质体、反射率与声波时差间存在很好的半对数关系[9]。但是,由于反射率与声波时差的关系受许多地质因素影响,阻碍其普遍应用。mallick(1995)将实测的有机碳含量与地层密度用最小二乘拟合发现它们呈反比关系[10]。 1.2 国内进展 鉴于烃源岩研究的重要性,国内学者也进行了一系列研究工作。

测井资料评价烃源岩方法及其进展 t

[收稿日期]2009205220  [作者简介]袁东山(19752),男,1998年江汉石油学院毕业,博士,现主要从事石油地质和油气地球化学方面的研究工作。 测井资料评价烃源岩方法及其进展 袁东山 南京大学地球科学系,江苏南京210093 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡214151 王国斌 (新疆油田分公司勘探公司,新疆克拉玛依834000) 汤泽宁 (新疆油田分公司风城油田作业区,新疆克拉玛依834000) 李 刚 (新疆油田分公司井下作业公司,新疆克拉玛依834000) [摘要]在经典烃源岩地球化学评价中,一般都是对所取烃源岩样品进行分析测试,通过得到的各种实验 数据判断烃源岩性质,有效的指导了油气勘探与评价。但是烃源岩具有的宏观和微观非均质性使得分析 样品一般只具有特殊性,解决该问题的理想方法是连续的取心及无间隔的样品分析,这从实际操作和研 究经费上来说都是不现实的。随着测井技术提高,利用测井资料分析烃源岩成为可能,并能克服取样有 限的缺点,使得烃源岩在纵向上能够得到连续性的分析,因此利用测井资料的解释成果并结合经典地球 化学分析测试数据,能够更有效的预测和评价烃源岩的性质。 [关键词]测井;烃源岩;地球化学;评价 [中图分类号]TE1221113[文献标识码]A [文章编号]100029752(2009)0420192203 石油地球化学因其在研究烃源岩中有机质的性质以及油气生成、运移和聚集等方面具有极其重要的作用,一直是为油气勘探提供有利地区和资源评价的重要技术手段。在常规烃源岩性质的研究中,一般通过对有针对性采集的烃源岩样品(岩心、岩屑和露头样品)的有机地球化学分析,采用一系列系统的参数来评价有机质的丰度、类型以及成熟度,为油气勘探部署和资源评价提供了科学依据。但在研究过程中,烃源岩地球化学研究的缺点也逐渐显现:①随着技术的发展以及科学研究的需要,烃源岩地球化学分析项目和样品数逐渐增多,但钻井取心井段和岩心(泥岩)样品有限而且分析费用昂贵、分析周期长;②岩屑样品存在不确定性和不稳定性,分析所得数据可能存在较大误差;③某些研究区探井取心样品因研究和保存等方面的原因,样品基本不存在或已经无法准确使用;④某些研究区勘探程度较低,没有很好的井下岩心样品供于研究;⑤露头样品因长期曝露于地表,已经不能准确反映烃源岩的原始面貌;⑥烃源岩因多种因素使之存在明显的宏观和微观上的非均质性[1]。测井技术的发展使烃源岩纵向上的连续性、准确的研究得到可能,因此常规地球化学研究与测井技术的结合,能有效的解决以上问题,从而更科学的评价烃源岩。 1 测井评价烃源岩的理论依据 烃源岩的测井研究工作最早开始于20世纪40年代,早期主要涉及于烃源岩层段的识别[2]以及有机质丰度的预测,目前利用测井资料研究烃源岩的有机质丰度[3~17]、类型[18]和成熟度[15,18~23]的研究均可见,但是烃源岩岩性的复杂性(泥页岩烃源岩、碳酸盐岩烃源岩和煤系烃源岩)以及烃源岩的成熟程度都对测井资料评价烃源岩提出挑战,但也取得了重大进展。 测井资料用来评价烃源岩的理论依据是烃源岩含有大量的有机物质,使其具有不同于其他岩石特征的地球物理属性。理论假设烃源岩由岩石骨架、固体有机质和充填孔隙的流体3部分组成,而非烃源岩?291?石油天然气学报(江汉石油学院学报)  2009年8月 第31卷 第4期Journal of Oil and G as T echnology (J 1J PI ) Aug 12009 Vol 131 No 14

碳酸盐岩测井解释资料

特殊储层测井解释 第一章碳酸盐岩储层测井评价岩石物理基础 1,特殊储层:不同于常规均质孔隙型砂岩储层的储层,包括岩浆岩、变质岩、砾岩、泥质岩等。 碳酸盐岩储层评价之所以不同于碎屑岩储层,是由于它具有不同的地质特征。 2,评价碳酸盐岩储层特征的核心是空隙空间结构,即它的孔隙、溶洞、裂缝的发育特征及组合状况 3,碳酸盐岩岩石成份:①主要成分——方解石、白云石、硬石膏、岩盐(是骨架,比重最大);②粘土成分(性质最活跃);③其它成分——有机质、黄铁矿、铝土矿、碳酸磷灰石(量少,影响大)。 各自的主要物理性质:①方解石:白色、灰色,分布广,易溶蚀。②白云石:灰白色,分布于咸度高的海、湖,次生方式形成,为石灰岩受含镁溶液交代而成的白云岩中的主要矿物。③硬石膏、盐岩:都不是碳酸盐岩,而是蒸发岩,但经常出现在碳酸盐岩地层剖面中。 ④粘土矿物:种类繁多、结构复杂、分布形式多变、含量不稳定、性能特殊,对储层物性测井响应影响极大。有较强的可压缩性。⑤有机质:含量少,但对油气的生成、岩石的某些物理性质影响很大。⑥黄铁矿:呈团块、结核状分布。 4,粘土矿物:高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石。 分布形式:a、层状、条带分布,b、颗粒、结核分布,c、分散分布 碳酸盐岩剖面岩石主要骨架参数 5,岩石结构:是描述岩石各组成部分的几何形态特征的一个概念,是指岩石颗粒、晶粒的大小、形状、分选、表面性质及其组成形式 岩石结构分类:粒屑结构、生物骨架结构、结晶结构、残余结构 6,岩石构造:指岩石颗粒的排列和分布情况。非均质岩石构造:薄层状构造、豹斑状构造、眼球眼皮构造、燧石结核构造。非均质岩石构造由于具有明显的各向异性和非均质性,因此对测井信息的特征和数值均有较大影响。

烃源岩综合评价报告

CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM 烃源岩综合评价报告 班级 姓名 学号 指导教师 2015年10月25日

前言 通过对某坳陷背斜及西部斜坡进行钻探取样,得到的各探井S3顶面深度、泥岩厚度及各项地化指标数据(见表1-1)分析,所得各项结果如下: 1、根据各探井数据及取样地化特征得到该坳陷S3暗色泥岩厚度、有机碳含量及镜质体反射率得到等值线分布平面图,再综合分析得到烃源岩综合评价图。 2、根据总烃/有机碳、“A”/有机碳、饱和烃、镜质体反射率、OEP及地温与深度关系,得到该坳陷S3烃源岩演化剖面图,据此将烃源岩演化分为未成熟阶段、成熟阶段和高成熟阶段。 由各项结果可知,该地区有利烃源岩分布多集中在背斜的翼部且深度较深的坳陷部位,分布面积较广,有很好的油气勘探前景。 一、烃源岩的演化特征 (一)烃源岩生油门限 根据绘图烃源岩演化剖面图可以看出,总烃/有机碳、“A”/有机碳和饱和烃随深度有相同的变化趋势(见附图1),在深度1400—1900m有较大值,氯仿沥青“A”在1200m处开始大量增加,代表此时的烃源岩开始大量生油。三者都在1600m处达到最大值。 据各井位镜质体反射率和地温数据拟合镜质体反射率—深度曲线和地温—深度曲线,从曲线上得出Ro=0.5时生油门限为54oC,对应的深度为1200m,意味着埋深达到1200m时该烃源岩达到成熟开始生烃。 而从OEP曲线也可以看出,生油门限以上,其随深度加深而骤降,生油门限以下下降较缓慢。在生油门限处OEP约为1.7,当烃源岩达到成熟阶段其值几乎都集中在1.2以下且幅度变化范围小,即奇数碳占优势,代表岩石中有机质向石油转化程度高,这也验证了前面所判断,此时烃源岩已经达到成熟。 (二)烃源岩演化阶段 参照镜质体反射率曲线根据有机质成熟度将烃源岩演化分为三个阶段: 未成熟阶段:深度<1200m,温度<54oC,Ro<0.5; 成熟阶段:深度1200m—2140m,温度54oC--85oC,0.52140m,温度>85 oC,Ro>1.2。

烃源岩测井识别与评价方法研究

文章编号:100020747(2002)0420050203 烃源岩测井识别与评价方法研究 王贵文1,朱振宇2,朱广宇3 (1.石油大学(北京);2.中国科学院地质与地球物理研究所;3.东南大学) 摘要:烃源岩测井评价通过纵向连续的高分辨率测井信息估算地层的有机碳含量,弥补了因取心不足而造成的在区域范围内识别与评价烃源岩的困难,为资源量估算及油气勘探决策提供地质依据。研究了用Δlg R 、多元统计分析和人工神经网络方法根据测井信息识别与评价烃源岩的方法,用这些方法对塔里木盆地台盆区21口井寒武2奥陶系进行烃源岩层段识别与评价,将测井资料处理成果与岩心的有机地化、地质录井资料相互检验,证实所用方法基本满足烃源岩评价的需要。图6参7(朱振宇摘) 关键词:烃源岩;有机碳含量;多元统计;人工神经网络;测井信息;识别中图分类号:P631.811 文献标识码:B 有机碳含量(TOC )是反映岩石有机质丰度最主要的指标。对岩心、岩屑样品进行有机地球化学分析,可获得有机质丰度和转化率等系列参数。然而,岩心样品有限,分析费用昂贵且费时,特别是岩屑分析结果可能不准确。利用测井曲线估算地层有机碳含量,既可以克服以上缺点,同时容易得到区域范围的地层有机碳含量数据,为资源量估算及油气勘探决策提供地质依据。笔者在充分考察前人有关烃源岩测井分析方法的基础上,分析与对比Δlg R 法、多元统计分析法和人工神经网络法[127]的特点,并将这些方法运用于塔里木盆地台盆区寒武2奥陶系烃源岩的测井分析与评价中,取得了较好的效果。 1烃源岩的测井响应 富含有机碳的烃源岩具有密度低和吸附性强等特征。假设富含有机碳的烃源岩由岩石骨架、固体有机质和孔隙流体组成,非烃源岩仅由岩石骨架和孔隙流体组成(见图1a ),未成熟烃源岩中的孔隙空间仅被地层水充填(见图1b ),而成熟烃源岩的部分有机质转化为液态烃进入孔隙,其孔隙空间被地层水和液态烃共同充填(见图1c )。测井曲线对岩层有机碳含量和充填孔隙的流体物理性质差异的响应,是利用测井曲线识别和评价烃源岩的基础 。 图1 岩石组成示意图 正常情况下,有机碳含量越高的岩层在测井曲线上的异常越大,测定异常值就能反算出有机碳含量。测井曲线对烃源岩的响应主要有:①在自然伽马曲线和能谱测井曲线上表现为高异常,原因是烃源岩层一般富含放射性元素,如吸咐特殊元素U 。②烃源岩层密度低于其它岩层,在密度曲线上表现为低密度异常,在声波时差曲线上表现为高时差异常。③成熟烃源岩层在电阻率曲线上表现为高异常,原因是其孔隙流体中有液态烃,不易导电,利用这一响应可识别烃源岩成熟与否。 2识别烃源岩的Δlg R 技术 将声波时差曲线(专门刻度孔隙度的测井曲线)叠合在电阻率曲线上(最好是探测仪器所测曲线),两条曲线的幅度差(以每个深度增量来确定)即为Δlg R 。幅度差用相对刻度表示,即每两个对数电阻率循环为 -328μs/m (100μs/δt ),相对于1个电阻率单位的比率为-164μs/m (50μs/δt )。以细粒的非烃源岩为基线,基 线定义在两条曲线“轨迹”一致或在一个有意义的深度段正好重叠处。 Δlg R 与TOC 呈线性关系,并且是成熟度的函数。如果成熟度可以确定,可以将Δlg R 转换为TOC 。Passey 等(1990)经过分析后,提出了相应的经验公式: TOC =Δlg R ×10 a 其中a =2.297-0.1688LOM LOM 是热变指数,反映有机质成熟度,可以根据大量样品分析(如镜质体反射率分析)得到,或从埋藏史和热史评价中得到。 5 石 油 勘 探 与 开 发 2002年8月 PETRO LE UM EXP LORATI ON AND DE VE LOP ME NT V ol.29 N o.4

普光气田碳酸盐岩储层测井解释方法

普光气田碳酸盐岩储层测井解释方法 X 强文明,谭海芳,秦昌伟,魏霞,毛 军 (中原石油勘探局地球物理测井公司,河南濮阳 457001) 摘 要:普光气田目的层段飞仙关组-长兴组海相碳酸盐岩地层发育气层,储层类型以孔隙-孔洞型为主,局部发育裂缝。针对这些储层特征,参考地质资料、微电阻率扫描成像资料,总结出了利用常规测井资料识别储层储集空间类型的方法;并在碳酸盐岩储层孔隙度参数求取中,采用光电吸收截面指数(Pe 值),准确确定储层中岩性成分,为求取孔隙度参数提供了保障;在识别储层流体性质方面,通过实践经验总结出了交会图法、纵横波速度比值法等多种识别流体的方法,同时在核磁共振资料识别流体性质方面也做了大量的工作,在实际生产中显示出了很好的应用效果。 关键词:碳酸盐岩;储集空间;流体性质;孔隙度;核磁共振 中图分类号:P 631.8+4 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)11—0134—04 普光气田位于四川省宣汉县境内,构造上属于 川东断褶带东北段双石庙-普光NE 向构造带上的 一个鼻状构造,其目的层段为飞仙关组和长兴组,岩 性主要为灰岩类、白云岩类以及过渡岩类,属于碳酸 盐岩地层。岩心资料表明:目的层段储层物性发育较 好,以中孔中渗、高孔高渗储层为主,也有高孔低渗、 低孔高渗储层,有效储层孔隙度主要分布在2~15% 之间,渗透率主要分布在0.1~1000×10-3L m 2之 间。 1 储层储集空间类型的判别 钻井取心资料显示普光地区目的层段储层的储 集空间既有孔隙、孔洞,又有裂缝,从常规测井资料 来看,孔隙型储层厚度相对较大,孔隙度曲线和电阻 率曲线形状多呈“U ”或“W ” 字形变化,表现为声波时差和中子孔隙度增高、侧向电阻率和密度值降低。 而裂缝型储层厚度小,仅1~2m 异常反映,孔隙度 曲线和电阻率形状多呈厚度小的尖刺状“V ”字型特 征。图 普光井组合成果图(555    微电阻率扫描等成像测井是判断裂缝和溶蚀孔 的最直接的方法。成像图中溶孔一般呈黑褐色,形态 多呈圆形;张开缝显示为颜色较暗或近褐色的条纹。 134内蒙古石油化工 2012年第11期  X 收稿日期35 作者简介强文明(66),男,工程师,年毕业于西南石油学院(南充),主要从事测井新技术研究工作。1A 224-20m :2012-0-2:19-1990

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