延吉盆地東部坳陷烴源巖評價技術(shù)研究

(中國石油測井有限公司大慶分公司　黑龍江　大慶　163412)

0　概　述

烴源巖是控制油氣藏形成與分布的關(guān)鍵性因素之一。確定有效烴源巖是含油氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)。烴源巖評價涉及許多方面，雖然在不同勘探階段以及不同的沉積盆地，評價重點也有所不同，但是總體上主要包括兩大方面：一是烴源巖的地球化學(xué)特征評價，如有機質(zhì)的豐度、有機質(zhì)的類型、有機質(zhì)的成熟度；二是烴源巖的生烴能力評價，如生烴強度、生烴量、排烴強度等。本文主要進(jìn)行烴源巖的類型、有機質(zhì)豐度和成熟度評價。

1　烴源巖厚度

延吉盆地東部凹陷分兩個次級凹陷，分別為德新凹陷和清茶館凹陷，其中德新凹陷見有氣藏顯示，清茶館凹陷見有油藏顯示，該坳陷銅佛寺組暗色泥巖發(fā)育，分布廣泛，具有相對好的生烴潛力[1]。如圖1所示為銅佛寺組烴源巖等厚圖，銅佛寺組各段暗色泥巖等厚圖也顯示出銅佛寺組時期發(fā)育三個次級凹陷沉積，其中暗色泥質(zhì)沉積最厚區(qū)位于清茶館凹陷的延參2井區(qū)，銅佛寺組烴源巖厚度超過450 m，德新凹陷的延14、延4井區(qū)銅佛寺組的烴源巖厚度超過350 m，由此可以看出延吉盆地東部凹陷區(qū)具有豐富的烴源巖，具有一定的油氣成藏先天條件。

2　烴源巖類型

如圖2所示，通過對銅佛寺組和大砬子組樣品分析測試，據(jù)所測試樣品的H/C和O/C原子比在干酪根分類標(biāo)準(zhǔn)圖上投點得出，延吉盆地東部凹陷銅佛寺組和大砬子組烴源巖為Ⅱ型，屬生烴較有利的有機質(zhì)類型。

圖1　延吉盆地東部凹陷銅佛寺組烴源巖等厚圖

圖2　延吉盆地東部凹陷烴源巖類型分布圖

3　有機碳含量計算

總有機碳含量(TOC)是含油氣盆地生烴研究中一個非常重要的參數(shù)。我們常常根據(jù)實驗室所測定的TOC值來分析評價某層段烴源巖生烴潛力的大小，為油氣盆地資源量的評價提供依據(jù)[2]。由于受取心樣品的限制，一般不可能獲得整段烴源巖連續(xù)的TOC實驗室測定值。由于測井信息具有縱向分辨率高的特點，如何利用測井信息建立起與烴源巖有機質(zhì)含量間的定量關(guān)系，進(jìn)而計算出烴源巖段有機碳含量的連續(xù)分布值，無疑可有效地彌補實驗室測樣的不足，為烴源巖的評價研究提供更加準(zhǔn)確、合理的參數(shù)值[3]。

與非烴源巖層相比，烴源巖層增加了固體有機質(zhì)(干酪根)部分，由于固體有機質(zhì)具有低速度、低體積密度和高含氫量的物理化學(xué)性質(zhì)，烴源巖測井響應(yīng)具有高電阻率、高聲波時差、高伽馬的特征[4]。因此優(yōu)選電阻率、聲波時差等參數(shù)，建立了反映烴源巖性質(zhì)的有機碳含量(TOC)定量評價方法,見公式(1)。將回歸有機碳含量與實驗室分析的有機碳含量進(jìn)行對比，如圖3所示，其平均絕對誤差為0.342%，其精度滿足生產(chǎn)需要。

TOC=1.047×lgRT+0.033×DT+0.013×GR-4.858

R2=0.548

(1)

圖3　回歸有機碳含量TOC與實驗室分析TOC對比圖

從利用回歸公式計算有機碳含量TOC直方圖，如圖4、圖5所示可知，銅佛寺組TOC主要分布在0.5%～2.0%，平均為1.744%；而大砬子組TOC主要分布在0.5%～1.5%，平均為1.202%。

從銅佛寺組有機碳含量等值線圖，如圖6所示，銅佛寺組大部分井區(qū)有機碳均超過 0.5，達(dá)到差烴源巖的標(biāo)準(zhǔn)，凹陷中心部分井區(qū)有機碳最大值超過 2.0，達(dá)到極好的烴源巖標(biāo)準(zhǔn)。

圖4　銅佛寺組有機碳含量直方圖

圖5　大砬子組有機碳含量直方圖

圖6　銅佛寺組有機碳含量TOC等值線圖

4　有機質(zhì)的成熟度

油氣雖然是由有機質(zhì)生成的，但有機質(zhì)并不等于油氣。從有機質(zhì)到油氣需要經(jīng)過一系列的變化。衡量這種變化程度(有機質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化程度)的參數(shù)為成熟度指標(biāo)，這方面的研究即為有機質(zhì)的成熟度評價。從原理上講，無論是成烴母質(zhì)，還是其產(chǎn)物，只要在成熟演化過程中體現(xiàn)出規(guī)律性的變化，反映這種變化的參數(shù)即可成為成熟度指標(biāo)。由于鏡質(zhì)體并非十分有利的成烴母質(zhì)，R0的增大與烴類的生成并沒有直接的聯(lián)系，但由于鏡質(zhì)體反射率隨熱演化程度的升高而穩(wěn)定增大，并具有相對廣泛、穩(wěn)定的可比性，使R0成為目前應(yīng)用最為廣泛、最為權(quán)威的成熟度指標(biāo)。而鏡質(zhì)體反射率R0與壓力、溫度有關(guān)，因此我們應(yīng)用深度、聲波與鏡質(zhì)體反射率R0建立關(guān)系，如圖7所示與公式(2)、公式(3)。

R0=0.000 6×DEPTH+0.072R2=0.644 6

(2)

R0=0.000 72×DEPTH+0.003 78×DT-0.308 75R2=0.788 9

(3)

圖7　鏡質(zhì)體反射率R0與深度的關(guān)系圖

將深度回歸公式和深度聲波回歸公式計算的鏡質(zhì)體反射率R0與實驗室分析的鏡質(zhì)體反射率R0進(jìn)行對比，如圖8、圖9所示，深度回歸公式計算的鏡質(zhì)體反射率R0與實驗室分析的鏡質(zhì)體反射率R0之間的平均絕對誤差為0.063，而深度聲波回歸公式計算的鏡質(zhì)體反射率R0與實驗室分析的鏡質(zhì)體反射率R0之間的平均絕對誤差為0.048。由此可見深度和聲波回歸的鏡質(zhì)體反射率R0精度更高，能滿足生產(chǎn)需要。

圖8　深度回歸公式計算R0與實驗室分析R0對比圖

圖9　深度與聲波回歸公式計算R0與實驗室分析R0對比圖

從利用深度聲波回歸公式計算的鏡質(zhì)體反射率R0直方圖，如圖10、圖11所示，銅佛寺組R0主要分布在0.4～0.8%，平均為0.555%，處于低成熟-成熟階段；而大砬子組R0主要分布在0.3～0.6%，平均為0.472%，處于未成熟-低成熟階段。

圖10　銅佛寺組鏡質(zhì)體反射率R0直方圖

圖11　大砬子組鏡質(zhì)體反射率R0直方圖

圖12　銅佛寺組鏡質(zhì)體反射率R0等值線圖

圖12為銅佛寺組計算R0分布圖，銅佛寺組R0值范圍在0.4～0.8之間，處于低熟-成熟階段，而延參2井區(qū)R0值最高，為東部凹陷最好的烴源巖。

5　結(jié)　論

綜合以上分析，延吉盆地銅佛寺組已經(jīng)進(jìn)入生烴階段，且干酪根以Ⅱ型為主，有機質(zhì)豐度發(fā)育相對較高，具有較好的烴源巖指標(biāo)，發(fā)育有較厚的有效烴源巖，其中清茶館凹陷最厚為延參2 井區(qū)，厚度超過 450 m，而在該區(qū)域位置相對較高的延10、延12井均見含油顯示，且延10井獲得了1.48 t/d的工業(yè)油流。德新凹陷延 14、延4 井區(qū)為發(fā)育最厚區(qū)域，厚度超過350 m，而延14井獲得6.45 t/d的工業(yè)油流，延4井獲得35 000 m3/d的工業(yè)氣流。由此可見烴源巖評價結(jié)果與試油結(jié)論相吻合。而大砬子組仍處于未成熟-低熟階段，干酪根以Ⅱ型為主，有機質(zhì)豐度相對中等，但是并未進(jìn)入生烴階段。延吉盆地東部凹陷暗色泥巖發(fā)育，且累積厚度較厚，由此可得延吉盆地銅佛寺組為生烴的最有利層位，具有相對好的生烴前景。

[1] 運華云，項建新，劉子文．有機碳測井評價方法及在勝利油田的應(yīng)用[J]．測井技術(shù)，2000，12(5)：12-16．

[2] 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(guān)系研究[J]．江漢石油學(xué)院學(xué)報 ，1998，20(3)：22-27．

[3] 齊玉林，李景坤．大楊樹盆地楊參1井烴源巖評價及油源對比[J]．大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2003，22(1)：35-40．

[4] 楊玉峰，王占國，張偉琴．松遼盆地湖相泥巖地層有機碳分布特征及層序分析[J]，沉積學(xué)報，2003，21(2)：25-31．