烴源巖測井評價技術(shù)在銀川盆地中的應(yīng)用

楊 濤 李紹霞 郭紅旗 王建國

（中國石化集團(tuán)勝利石油管理局測井公司 山東 東營）

0 引言

銀川盆地是勝利油田尋找油氣資源的重要目標(biāo)，生油巖評價是進(jìn)行資源評價的基礎(chǔ)。地震資料揭示古近系漸新統(tǒng)清水營組發(fā)育兩大沉積旋回，為一組連續(xù)強(qiáng)反射相位，推測為半深湖-深湖相沉積，地層可能含有大套的暗色泥巖及膏巖，可能存在尚未揭示的主要生油巖。為了落實盆地內(nèi)烴源巖發(fā)育情況，為下步勘探部署提供資料，部署了YC4井，鉆探目的主要是落實盆地?zé)N源巖發(fā)育情況。

針對銀川盆地?zé)N源巖的評價問題，依據(jù)烴源巖的測井響應(yīng)特征，利用YC4井自然伽馬、自然伽馬能譜、電阻率、密度及聲波等測井信息，定量計算巖石中的有機(jī)碳含量TOC及巖石熱解生烴潛量等參數(shù)，結(jié)合成熟度及干酪根類型分析，對烴源巖進(jìn)行有效評價，為盆地資源潛力評價提供了重要的技術(shù)依據(jù)。

1 烴源巖測井響應(yīng)特征

有機(jī)質(zhì)（干酪根）具有特殊的物理性質(zhì)，導(dǎo)電性能差、自然放射性強(qiáng)、密度低接近于水的密度、聲波時差接近550s/m、含氫指數(shù)接近67%。因此，富含有機(jī)質(zhì)的烴源巖在測井響應(yīng)上有電阻率高、中子孔隙度高、聲波時差大、自然伽馬值高、密度低等基本特征1,2。

測井曲線對巖層有機(jī)碳含量和充填孔隙的流體物理性質(zhì)的響應(yīng)差異，是利用測井曲線識別和評價烴源巖的基礎(chǔ)[3]。

根據(jù)自然伽馬、自然電位等信息識別并剔除油層、火成巖、蒸發(fā)巖、未壓實的沉積物和井壁垮塌段等，將聲波時差曲線和電阻率曲線重疊，在貧有機(jī)質(zhì)層段，這兩條曲線相互重合或平行；富含有機(jī)質(zhì)層段中兩條曲線分離，主要由于低密度、低速率干酪根在聲波時差曲線的反應(yīng)和在電阻率曲線的反應(yīng)造成的。在未生過烴的富含有機(jī)質(zhì)層段，僅聲波時差增大造成曲線分離；在生過烴的富含有機(jī)質(zhì)層段，不僅聲波時差偏大，而且由于烴類的存在使得電阻率增大。

2 體積模型方法計算有機(jī)碳含量

采用體積模型方法計算YC4井巖層的有機(jī)碳含量（TOC），其解釋模型由有機(jī)質(zhì)、粘土（包括其中的吸附水）、孔隙水（不包括粘土的吸附水）和巖石骨架（除粘土之外的其它礦物）四部分組成，其中各組分的物理性質(zhì)不同，測井響應(yīng)也不同，所測得的測井信息反映的是各種物理量的總和。根據(jù)各組分的導(dǎo)電性能，可用聲波 電阻率曲線來區(qū)分巖石中的有機(jī)質(zhì)和水及粘土。利用測井方法計算有機(jī)質(zhì)含量主要是基于聲波/電阻率資料，相同壓實程度的巖石中，隨著水或粘土的含量增大，對應(yīng)的聲波時差增大同時電阻率降低；當(dāng)有機(jī)質(zhì)的含量增大時，對應(yīng)的聲波時差增大同時電阻率也增大[4]。

圖1是銀川盆地的YC4井根據(jù)沉積單元特征，分四段制作聲波與1/Rt1/2交會圖，各段的有機(jī)質(zhì)零線斜率值分別為0.005、0.0062、0.0048、0.014，骨架值為砂巖和白云巖的混合骨架，由此擬合出純有機(jī)質(zhì)聲波極值。

圖1 聲波與1/Rt1/2交會圖

圖2是YC4井清水營組3150 m～3200 m井段的烴源巖評價成果圖，利用測井信息計算出的TOC含量反映了本井有機(jī)碳含量的相對變化規(guī)律，TOC值均小于0.5%，解釋為三類層，評價認(rèn)為該井整體有機(jī)質(zhì)豐度低，基本無生烴能力。

圖2 YC4井烴源巖測井評價成果圖

圖3是分別對測井計算的有機(jī)碳含量TOC值與巖心分析的有機(jī)碳含量TOC值進(jìn)行統(tǒng)計，從圖中可得出：二者數(shù)值基本一致，說明測井評價獲得了滿足精度要求的TOC計算結(jié)果。

圖3 計算有機(jī)碳含量與巖心分析有機(jī)碳含量對比圖

3 自然伽馬能譜測井評價烴源巖

3.1 定性分析烴源巖

普通泥巖、頁巖等鉀、釷含量都比較高。對于生油層而言，隨著有機(jī)物含量增高，鈾的含量也增高，說明鈾的富集在一定條件下可指示巖石中有機(jī)質(zhì)的豐度的高低，而釷和鉀元素相對較穩(wěn)定，不易被吸附，因此自然伽馬及自然伽馬能譜測井是評價生油巖豐度的重要指標(biāo)[5]。

圖4為YC4井不同井段泥巖的自然伽馬能譜測井鈾與鉀、釷含量的交會圖，井段2865 m～2872 m和3015m～3020m為灰色泥巖，井段2875m～2879 m和3100m～3106m為褐色泥巖。交會圖顯示，在灰色泥巖段，鈾含量雖有增高的趨勢，但由于有機(jī)質(zhì)豐度較低，鈾含量增高不明顯，與褐色泥巖段的鈾含量數(shù)值差別不明顯，這也從一個方面說明了該井烴源巖不發(fā)育，有機(jī)質(zhì)豐度很低，成烴能力差。

圖4 YC4井不同井段泥巖的自然伽馬能譜測井鈾與鉀、釷含量的交會圖

3.2 計算巖石熱解生烴潛量

有機(jī)質(zhì)隨著釷/鈾比值的減小而增大，巖石熱解生烴潛量隨著鈾/釷比值的增大而升高，利用巖心回歸分析可以得到自然伽馬能譜測井曲線計算巖石熱解生烴潛量（S1+S2）公式。

圖5是YC4井利用自然伽馬能譜曲線回歸計算的巖石熱解生烴潛量與巖心分析巖石熱解生烴潛量統(tǒng)計直方圖。

圖5 YC4井測井計算與巖心分析的生烴潛量對比圖

由圖5可以得出：測井計算巖石熱解生烴潛量值與巖心分析值基本一致，說明測井計算結(jié)果滿足精度要求。該圖表明YC4井計算的巖石熱解生烴潛量（S1+S2）數(shù)值較小，大多小于2mg/g，為較差烴源巖，說明該井有機(jī)質(zhì)的賦存是分散方式，成烴潛力較小。

4 結(jié)論

（1）本文將測井方法計算的有機(jī)碳含量、巖石熱解生烴潛量與巖心分析的有機(jī)碳含量、巖石熱解生烴潛量進(jìn)行對比分析，數(shù)值基本一致，說明測井資料評價烴源巖是可靠和準(zhǔn)確的。

（2）YC4井測井計算TOC含量小于0.5%，計算的巖石熱解生烴潛量（S1+S2）多數(shù)小于2 mg/g，接近泥巖生油巖的下限標(biāo)準(zhǔn)，為差生油巖，成烴能力非常低。該井鉆探未鉆遇優(yōu)質(zhì)烴源巖，資源豐度低。

（3）應(yīng)用測井資料對銀川盆地古近系漸新統(tǒng)清水營組的烴源巖進(jìn)行了有效評價，應(yīng)用效果顯著，而且快速直觀，能夠滿足銀川盆地?zé)N源巖評價。

[1]張志偉，張龍海.測井評價烴源巖的方法及其應(yīng)用效果[J].石油勘探與開發(fā)，2000，27（3）

[2]陳曙芩.利用測井資料研究和評價生油巖[J].石油物探，1996，35（1）

[3]王貴文，朱振宇，朱廣宇.烴源巖測井識別與評價方法研究[J].石油勘探與開發(fā)，2002，29（4）

[4]運華云，項建新，劉子文.有機(jī)碳測井評價方法及在勝利油田的應(yīng)用[J].測井技術(shù)，2000，24（5）

[5]陸巧煥，張晉言，李紹霞.測井資料在生油巖評價中的應(yīng)用[J].測井技術(shù)，2006，30（1）