川南頁巖氣儲層TOC含量井震聯(lián)合定量預測方法

韓向義　伍廣廣　姚佳芮　龍丹　周寧

摘 要：頁巖的總有機碳（total organic carbon TOC）含量是評價頁巖儲“甜點”的重要指標之一。以四川盆地川南地區(qū)五峰組-龍馬溪頁巖氣儲層為載體，首先井震標定精細層位解釋劃分小層，之后根據(jù)測井解釋結果進行頁巖TOC的敏感性參數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)密度與測井解釋的TOC含量具很好線性相關性，通過兩者擬合關系得到 研究區(qū)TOC質量分數(shù)的經(jīng)驗公式；最后通過疊前同時反演獲得密度，通過經(jīng)驗公式轉化為TOC數(shù)據(jù)體，精確預測出研究區(qū)頁巖儲層TOC含量的橫向展布，與測井結果對比發(fā)現(xiàn)誤差較小預測精度較高，從而達到TOC含量的定量預測。

關鍵詞：頁巖氣儲層；TOC；井震預測

中圖分類號：P618.13 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）16-0178-02

頁巖氣儲層總有機碳含量越高，含氣性也就越好。目前用來預測有機碳（TOC）質量分數(shù)的主要方法是地震預測技術。Altowairqi等人根據(jù)人造巖樣測量方法研究TOC質量分數(shù)對地震彈性參數(shù)影響，并建立的TOC與縱、橫波速度、密度之間的關系，但是在一些構造發(fā)雜地區(qū)還不適用；金吉能等利用地震多屬性反演方法預測TOC質量分數(shù)。筆者以四川盆地川南五峰組-龍馬溪組頁巖氣儲層為研究對象，在研究總結前人研究成果的基礎上，運用測井獲得的井上TOC含量與縱波速度、聲波阻抗、密度、楊氏模量等交會分析TOC敏感性參數(shù)，建立擬合關系。最后通過地震疊前反演獲取TOC分布的橫向展布信息，最終結果與井上吻合，取得了較好的應用效果。

1 工區(qū)概況

工區(qū)在區(qū)域構造位置上處于四川盆地川南古坳中隆低陡構造區(qū)與婁山褶皺帶之間，研究區(qū)頁巖“甜點”段重要集中在龍馬溪組下部，因此，根據(jù)對工區(qū)測井取樣的化驗分析，根據(jù)沉積旋回、巖性組合、電性、地球化學特征，對五峰組-龍馬溪組按照地層級別順序進行“段”、“亞段”由下到上劃分為五峰組、龍一1亞段、龍一2亞段、龍二段，五峰組-龍一1亞段是研究的重點層段[1]。

2 TOC定量預測技術

2.1 頁巖氣儲層井震響應特征

精細的井震標定是儲層地震預測的基礎，根據(jù)工區(qū)鉆井巖心隨機抽樣統(tǒng)計分析，頁巖儲層五峰組-龍一1亞段TOC巖心測試分數(shù)明顯高于其他段。根據(jù)測井解釋巖性、物性特征將地質層位準確的標定在地震剖面上[2]。如圖1對N3井五峰組-龍馬溪組頁巖層段進行標定。

2.2 TOC質量分數(shù)預測

（1）TOC敏感性參數(shù)確定。根據(jù)測井資料分析，研究區(qū)N3井五峰組-龍一1亞段為TOC含量大于2%的目的層段，通過目的層段TOC與縱波速度、密度、聲波阻抗等常規(guī)測井曲線，以及楊氏模量等彈性參數(shù)交會分析，可以發(fā)現(xiàn)TOC含量與密度相關性較好，其中測井的TOC質量分數(shù)是基于ΔlgR方法計算得到，由圖2可以得出TOC質量分數(shù)>2%時，密度值小于2.6g/cm3，二者之間呈線性的負相關。因此選用密度作為TOC含量敏感性參數(shù)，可以用密度進行TOC質量分數(shù)預測。

（2）疊前密度反演。本采用疊前同時反演方法反演密度，首先對優(yōu)化后的道集進行分角度疊加，然后對各分角度疊加數(shù)據(jù)體分別進行井震標定提取子波，再以地震解釋層位為橫向約束建立低頻模型，最后將分角度疊加數(shù)據(jù)體、子波、低頻模型輸入，反演得到縱波阻抗、橫波阻抗、密度。利用疊前同時反演獲得過井密度剖面如圖3所示。從圖3可以看出井旁反演密度與測井密度曲線結果吻合度高，五峰組-龍一1亞段較高，橫向上穩(wěn)定分布，與測井響應特征一致，說明反演結果可靠。

（3）TOC質量分數(shù)的定量預測。通過圖2的交會分析結果TOC的敏感性參數(shù)是密度，得到基于密度的TOC含量經(jīng)驗公式：TOC=-12DEN+33.2，可以將疊前反演的密度轉化為TOC數(shù)據(jù)體。

3 預測效果分析

根據(jù)研究區(qū)已知井直井N1和水平井H4-2的鉆探測試成果，來檢驗N3井。根據(jù)反演結果可以看出研究區(qū)平均TOC含量高于2%，優(yōu)質頁巖分布穩(wěn)定。N1直井預測區(qū)TOC含量較高為3.75%，水平井H4-2高為達4.05%左右[3]。地震反演結果和測井解釋結果TOC含量基本一致相對誤差小于3.0%，預測精度較高見表1所示。

4 結語

（1）根據(jù)測井曲線、測井解釋結果表明研究區(qū)五峰組-龍一1亞段具有高TOC含量、高脆性、高含氣性低密度等特征，是頁巖氣甜點勘探開發(fā)的最有利目的層段。（2）在研究區(qū)利用疊前反演密度間接的預測TOC含量與測井解釋結果基本吻合，相對誤差較小，表明該方法在頁巖氣儲層TOC含量預測中具有較好的適用性和推廣性。

參考文獻

[1]金吉能，潘仁芳，王鵬，等.地震多屬性反演預測頁巖總有機碳含量[J].石油天燃氣學報，2012（11）：68-72.

[2]林彤，雍自權，劉樹根，等.川東南石林地區(qū)五峰組—龍馬溪組黑色頁巖特征[J].東北石油大學學報，2015（03）：83-93.

[3]許曉宏，黃海平，盧松年.測井資料與烴源巖有機碳含量的定量關系研究[J].江漢石油學院學報，1998（03）：8-12.endprint