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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 )。
石油勘探中的地球化学方法石油是世界上最重要的能源之一，而石油勘探就是为了寻找新的石油资源。
在石油勘探中，地球化学方法被广泛应用于地质和地球化学数据的解释和解析。
本文将介绍石油勘探中常用的地球化学方法，包括有机地球化学和无机地球化学，以及它们在石油勘探中的应用。
一、有机地球化学方法有机地球化学方法主要研究含有机物的地层岩石样品。
它通过分析有机质的组成和分布来判断石油资源的潜力。
常用的有机地球化学方法包括有机质含量测试、有机质类型鉴定和成熟度评价。
1. 有机质含量测试有机质含量测试是通过测定地层样品中的有机质含量来判断石油资源的富集程度。
常用的测试方法包括岩心样品中有机碳含量的测试和岩石热解、溶解和提取等方法来确定含量。
2. 有机质类型鉴定有机质类型鉴定是通过分析地层样品中的有机质成分来确定其类型。
常用的鉴定方法包括红外光谱、核磁共振等技术，通过比较样品的吸收峰和信号来推断有机质的类型，如油类、蜡类和杂质等。
3. 成熟度评价成熟度评价是通过分析有机质的成熟程度来评估石油资源的潜力。
常用的评价方法包括岩石中稳定碳同位素、红外光谱等技术来判断有机质的成熟度，以及通过测定岩石中挥发性有机物含量和组成来评估有机质的成熟程度。
二、无机地球化学方法无机地球化学方法主要研究地层岩石中的无机元素的含量和分布。
它通过分析地层岩石中的无机元素来判断地质构造和地层特征，从而识别潜在的石油来源区域。
1. 地层岩石中元素含量的分析地层岩石中元素含量的分析常用的方法包括火花源质谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等技术，通过测定地层岩石中元素的含量和分布来判断地层构成和特征。
2. 地质构造特征的解释通过分析地层岩石中的无机元素含量和分布，可以解释地质构造的形成机制，如断层、褶皱等。
同时，还可以通过无机元素的特征来推断石油来源区域的位置和特征。
三、地球化学方法在石油勘探中的应用地球化学方法在石油勘探中广泛应用，为石油勘探提供了重要的数据和信息。
一种烃源岩有机质生烃转化率的评价方法烃源岩是油气成藏的重要控制因素，其有机质的生烃转化率对油气勘探及开发具有重要意义。
有机质的生烃转化率是指有机质在地质条件下的生烃能力，是衡量有机质生烃活性的重要指标，也是烃源岩有机质分子和溶剂的交互作用过程的重要参数。
因此，研究烃源岩有机质的生烃转化率，对研究权质油气成藏具有重要意义。
二、评价方法1.实验室模拟试验法为了研究有机质的生烃转化率，通常运用实验室模拟试验法来模拟地质条件下烃源岩有机质的生烃过程，得到有机质的生烃转化率。
实验室模拟实验以获取烃源岩有机质的生烃转化率作为地质条件下有机质的生烃能力的重要参数。
在实验室中，可以控制一定的温度、压力及溶剂活性等条件，通过模拟实验的方式模拟烃源岩有机质的生烃过程。
实验室模拟实验的优势在于灵活性高，操作简便，数据可靠，但它的缺点也很明显，即无法准确反映现实地质条件下的情况。
2.现场抽样实测法现场抽样实测法是对烃源岩在现场实测有机质的生烃转化率，是一种具有较高准确性的评价方法。
现场抽样实测法可以根据地表、穿层情况，以及成藏深度等条件，抽取涉及到的多伦层烃源岩，进行实验室模拟，获取有机质的生烃转化率。
这种方法可以准确反映烃源岩有机质的生烃能力，但由于现场抽样实测困难，以及必要的实验室模拟，对实验材料量要求较高，因此其应用范围也有限，不能满足大范围工程应用的要求。
3.数据拟合法数据拟合法是以实验室模拟试验结果为基础，借助数学模型进行数据拟合，以对外推烃源岩有机质的生烃转化率的有效方法。
根据实验结果，通过使用多项式拟合，利用回归分析的方法，构建多项式模型，使拟合曲线与实验曲线尽量接近，在满足实际需求的情况下尽可能地减少误差，从而可以获得烃源岩有机质模拟生烃转化率。
数据拟合法具有操作相对简单、参数计算准确等优势，是目前测定烃源岩有机质生烃转化率较为常用和有效的评价方法之一。
三、结论有机质的生烃转化率是指有机质在地质条件下的生烃能力，是衡量烃源岩有机质活性的重要指标，也是烃源岩有机质分子和溶剂的交互作用过程的重要参数。
关于烃源岩石油地球化学评价方法的探讨
烃源岩是包含有油源岩、气源岩以及油气源岩的一种岩石种类，又被称为生油岩，这是一种能够产生或者已经产生可移动烃类的岩石。
基于此，本文针对烃源岩的基本要素进行分析，并且从不同的分析评价方法入手了解烃源岩的具体本质，为提升对于烃源岩石油地球化学评价方法的了解提供有效的参考。
标签：烃源岩；石油；石油地球化学评价
在不同的环境下油气生成的机理也会产生差别，主要受到的是沉积相、埋藏史、构造特征等影响。
有关于油气的开采技术不断进步，为油气的勘探以及开发开辟了新的远景区，资源远景区能够帮助石油的开采相关工作获得更好的发展方向。
1 烃源岩基本要素
烃源岩作为一种与尤其生成密切相关的岩石，在物理、生化以及地质等综合过程当中都受到了影响，最终形成的细粒沉积岩当中富含碳、氢等有机质。
受到环境的影响，有机质的含量也并不完全相同，生物生产率、沉积矿物以及水体沉积层的氧化都会成为其含量的重要影响要素。
一些高质量的烃源岩，无论是碳酸盐岩还是夜宴都是在厌氧环境下形成的，呈现出层状的特征，并且TOC呈中高水平，其中蕴含的有机质氢碳比大部分会超过1.2。
随着地壳的变动和沉积作用的积累，埋深不断增加，压力以及温度都发生了巨大的变化，这种情况下，有机质热变，会产生干酪根，由于起源存在差别，主要可以分为四类，如图1所示。
目前在石油勘探等操作的基础之上，就勘探公司钻到的深度来说石油生成过程一般还没有完成，因此从地下采集出来的样本的那个中，岩石样本还有一部分的生油能力，故而可以在实验室当中也可以观测到一定的反应。
2 烃源岩分析方法
2.1 基本分析方法
在烃源岩石油地球化学评价当中使用的方法有很多，通常来说，烃源岩内存在的石油化合物如果存在的温度低于干酪根裂解的温度，就会释放出来，通过温度变化，可以开展释放活动当中化合物的观测。
在地球化学师的工作当中可以由此来确定生成石油相对于烃源岩的总体生油潜力比例数值。
在目前，地学家开展烃源岩的生油能力评估，所涉及到的试验方法主要是针对露头岩样、地层岩屑等开展的，从中得到的数值能够成为判断烃源岩有机质的含量以及成熟度的重要指标。
地学家们采用直接燃烧岩样法，获取到TOC值，仅需要拥有1g的岩样，就能够进行实验和计算工作。
经过粉碎处理的岩样清除掉残留的碳或者污染物，并且在高温感应炉当中加热。
经过燃烧干酪根当中存在的一氧化碳转化成为二氧化碳，并且能够在红外装置当中开展测量，测量的结果转化为TOC。
利用TOC
进行后续分析工作，评估的主要有三种成分，从EOM当中提取的是源自于干酪根热分解所需要的碳。
在干酪根当中存在的可转化碳，能够直接影响到原岩的剩余生油潜力，因此可以将其作为一个评估的标准。
还有一种试验的方法是利用Rock-Eval热解分析仪进行，这种方法已经成为了业内的一个行业标准。
这种试验的特点就是程序化的热解技术，能够将岩样加热通过高温的方式让研究人员得到本来在沉积盆地中需要数百万年才能够反应出的物质。
并且这系列技术使用的时间较短，仅需要几分钟。
Rock-Eval热解分析仪的使用过程力，火焰離子检测器是进行检测的重要仪器，同时使用敏感红外探测器进行一氧化碳与二氧化碳的检测。
这种方法同时还可以记录Tmax峰值，反应最大油气生成条件下，热解炉的实际温度。
在反应过程当中，Tmax与地质温度不能够作为同一个数值进行探讨，但是具有十分重要的参考价值。
Rock-Eval 给出的二氧化碳测量值，能够反映出岩石分解之后的烃源岩内部构造变化。
2.2 其他评价方法
除了上文当中所提到的主要评价分析方法，为了能够更加全面地进行烃源岩石油地球化学评价，还可以通过镜质体反射率等进行评价分析。
镜质体反射率能够针对干酪根的具体成熟度进行有效评价，作为植物构成的煤岩成分，干酪根当中所包含的镜质体在很多地区都有发现，温度环境的变化导致干酪根的芳构化反应不可逆转，因而利用镜质体反射率能够更加清楚了解到煤的等级，并且帮助地学家了解到干酪根成熟度变化以及温度之间的具体联系。
牙形石色变指数是化石当中通过牙齿颜色变化了解反应效果的一种方式，牙形石是细小的牙齿遗骸化石，好友一些微量有机质，了解其变色的顺序和规律，也能够成为记录最高温度的有效对比工具，了解化石结构当中有机质内回碳的结果。
3 结论
综上来看，在开展烃源岩石油地球化学评价工作之前必须要能够有效深入了解这种岩石以及相关石油资源开发勘探的要点，并且能够利用科学的方法进行评价。
就作业公司来说，要认识到地球化学反应以及有机质转换作为石油声场不可或缺的部分，分析有机质的特征也能够成为未来针对资源远景区开发的重要前提。
参考文献：
[1]谢李.下古生界海相碳酸盐岩烃源岩研究[D].北京：中国石油大学，2016.
[2]虎啸.索尔库里盆地侏罗系烃源岩地球化学特征及油气地质意义[D].兰州市：兰州大学，2016.
钟洪洋（1993- ），男，汉族，湖北省孝感市，硕士研究生，就读于长江大学资源与环境学院，研究方向：油气地球化学。
