烃源岩评价方法

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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ΔlgR、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

ΔlgR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

习题一 烃源岩演化特征与烃源岩评价

一、目的

1、复习巩固现代油气成因理论，用以讨论沉积盆地的生油气情况。

2、学会综合应用地质和地球化学资料，分析烃源岩的演化特征，评价烃源岩的优劣，预测有利的烃源岩分布区。

二、要求

1、根据表1-1中的数据作出某坳陷Es3烃源岩演化剖面图，在演化剖面上确定出生油门限深度，划分出有机质的演化阶段；

2、绘制暗色泥岩厚度、有机碳含量、镜质体反射率等值线平面图，根据丰度指标和演化指标对烃源岩进行评价，预测出有利烃源岩分布区。

三、具体步骤

某坳陷背斜及西部斜坡上所钻各探井Es3顶面深度、泥岩厚度及各项地化指标数据已列入表1-1。

1．根据深度、总烃／Ｃ、氯仿沥青“A”/C、饱和烃、镜质体反射率、正烷烃OEP等数据绘制该坳陷Es3烃源岩演化剖面图，在演化剖面上标出生油门限深度，划分出有机质的演化阶段（图1—1）。

2．绘制Es3暗色泥岩厚度等值线平面图（图1—2）

3．绘制Es3暗色泥岩有机碳含量等值线平面图（图1—3）；

4．以Ro=0.5%，1.2% 勾出Es3镜质体反射率等值线，并以此为界限用不同的颜色划分出有机质演化和成熟程度不同的区域（未成熟区、成熟区、高成熟区）（图1—4）；

5．综合分析暗色泥岩厚度、有机碳含量、镜质体反射率等值线平面图，把上述三张图的信息叠合，绘制该坳陷Es3烃源岩综合评价图，预测出有利烃源岩分布区（图1—5）；

6．根据该坳陷Es3烃源岩演化剖面图和综合评价图，编写简单的烃源岩综合评价报告。

表1-1 某坳陷各探井Es3泥岩厚度及其各项地化指标数据表

井号 S3顶面深度（m） 泥岩厚度（m） 灰黑色泥岩厚度

（m） 有机碳C

- 1 - 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 - 2 - 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。

利用干酪根H_C比评价烃源岩热成熟度与生烃潜力

摘要 在近几年来，人们倾向于利用Rock-Eval热力法的氢指数来评价烃源岩，而忽略了用干酪根 H／C比值评价烃源岩的优点。 Rock-Eval热解法能快速、廉价、定量（mgHC／g岩石）地给出岩石中干酪根的热解数据。由于在数据分布上的普遍分散性，一般人们认为Rock-Eval热解法对径源岩评价是一种筛选评价。描述了在烃源岩评价中应用H／C比值的优点，并确定了H／C比值与热成熟度、有机质转化率和排油量之间新的相关性。

热解干酪根的H／C比值与I型、II型干酪根的热转化率程度存在一定的相关性。定量计算的氢和碳损失与加水热解实验中的损失具有很好的一致性，表明干酪根H／C比值可作为干酪根端元热成熟度的一个好的指标。如果现在和原始H／C比值确定，那么这些数据同时也为评价有机质转化率提供了一种新的方法。现在H／C比值可通过微相有机质分析测试。对于生油源岩， I型未熟干酪根的 H／C比值为1．35～1．50，II型H/C比值为1．20～1．35。

在加热水解实验中，油的排出量与H／C比值之间的相关性可为勘探工作者提供一种快速评价油的排出量的方法。依据加水热解实验、测试的H/C比值和计算的原始TOC（总有机碳）对 WIlliston盆地（Bakken页岩）、 Los Angeles盆地（Nodular页岩）和Illionis盆地（New

Albany页岩）的成熟烃源岩进行了初步体积估算，其结果于已发表的该盆地油的评价值非常吻合。

关键词： H／C比值 干酪根 烃源岩 成熟度 生烃潜力

0前言

在过去的20～25年里，石油地球化学家成功地应用常规分析法对烃源岩进行了定量描述，包括岩石中有机质的数量、类型以及成熟度。而近些年来，人们更强调对烃的生成与排出的定量评价。现代勘探风险要求人们更全面地评估在成熟源岩中，有多少干酪根转化为石油，又有多少石油排出，这些信息对勘探、盆地建模以及远景评价都至关重要。