川西南部海陸過渡相TOC測井預(yù)測及烴源巖評價

武雪婷 陳世加, 徐 坤 李 晨

（1.西南石油大學(xué)油氣藏地質(zhì)與開發(fā)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610500；2.西南石油大學(xué)四川省天然氣地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610500；3.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都610500）

0 引言

四川盆地是天然氣資源量超過12.11×108m3的特級氣盆地，具有良好的天然氣勘探前景［1］。目前，已勘探到的天然氣主要分布在四川盆地西部和中部，大多來源于上三疊統(tǒng)和侏羅統(tǒng)地層，對須家河組烴源巖的評價主要以巖心樣品的試驗(yàn)分析為主。本研究根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合不同沉積相測井參數(shù)與TOC的擬合關(guān)系，綜合評價了該地區(qū)烴源巖的情況，為四川盆地致密氣勘探提供指導(dǎo)。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于川西坳陷的西南部，面積約2×104km2［1］，西部發(fā)育龍門山?jīng)_斷帶，東北部形成昆侖秦嶺東西向構(gòu)造帶，南部毗鄰峨眉—樂山，東部連接川中隆起，向東北延伸。總體構(gòu)造格局為“三隆二坳一坡”［2］，具體如圖1所示。

圖1 研究區(qū)域位置圖與地層綜合柱狀圖

晚三疊世以來，川西沉積凹陷是四川盆地須家河組沉積中心，厚度超過3 km。根據(jù)前人的研究，須家河組被認(rèn)為是河流相與湖相疊置的沉積模式。其中，須一段為海相陸過渡相沉積，須三、須四、須五及須六段為陸相沉積。

2 方法與討論

本試驗(yàn)測得的TOC數(shù)據(jù)有27個，所涉及的檢測標(biāo)準(zhǔn)如下：試驗(yàn)樣品均在中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所進(jìn)行分析測試，TOC采用CS-244碳硫分析儀進(jìn)行測定。參照標(biāo)準(zhǔn)為《沉積巖中總有機(jī)碳的測定》（GB∕T 19145—2003）。干酪根微組分在廣州地球化學(xué)研究所地球化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室使用透射光顯微鏡K32315進(jìn)行，參照標(biāo)準(zhǔn)為《透射光一炭光干酪根顯微組分鑒定及類型劃分方法》（SY∕T 5125—1996）。

2.1 烴源巖地球化學(xué)特征

由于不同沉積相中，烴源巖豐度及相應(yīng)的地球化學(xué)指標(biāo)都會發(fā)生變化，本研究采用陳建平等［3］制定的須家河組陸相和海陸過渡相烴源巖煤系烴源巖評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價工作。四川盆地須家河組烴源巖地球化學(xué)參數(shù)見表1。烴源巖類型散點(diǎn)如圖2所示，可以明顯看出須家河組一段烴源巖多數(shù)為Ⅰ型及Ⅱ1-2型烴源巖，須三段烴源巖與須一段烴源巖類似，但有Ⅲ型烴源巖類型出現(xiàn)，須家河五段烴源巖以Ⅱ1型及Ⅱ2型烴源巖類型為主。

表1 四川盆地須家河組烴源巖地球化學(xué)參數(shù)

圖2 烴源巖評價散點(diǎn)

2.2 烴源巖測井響應(yīng)特征

確定參數(shù)時，均應(yīng)選取受干擾因素影響較小的參數(shù)，從而能夠大大提高TOC預(yù)測的準(zhǔn)確性。不同相帶須家河組烴源巖的TOC 值可以很好地被自然伽馬、聲波時差和密度擬合。陸相烴源巖和海陸過渡烴源巖TOC與測井曲線中電阻率GR的相關(guān)系數(shù)大于0.65，表明GR 對須家河組烴源巖TOC 含量具有較高的相關(guān)性，海陸過渡相烴源巖的自然伽馬值與密度明顯大于陸相烴源巖。

2.3 烴源巖測井模型

參考前人研究結(jié)果［4］，TOC 值與多個測井參數(shù)具有良好的相關(guān)性，多元回歸模型的建立優(yōu)于單因素預(yù)測。本研究采用SPSS 軟件分析現(xiàn)有測井參數(shù)與TOC 的相關(guān)性，得到適合該區(qū)域的預(yù)測模型［5］，分別建立研究區(qū)海相陸相過渡相和陸相烴源巖測井參數(shù)的多元回歸方程。海相陸相過渡烴源巖回歸方程見式（1），陸相烴源巖測井參數(shù)的多元回歸方程見式（2）。

以上式中：TOC為巖石的總有機(jī)碳含量；GR為自然伽馬；DEN為密度；AC為聲波時差。

SPSS 統(tǒng)計(jì)多元線性回歸模型擬合結(jié)果見表2，研究區(qū)陸相TOC 含量實(shí)測與計(jì)算的相關(guān)系數(shù)為0.83。海陸過渡階段測得的TOC 與計(jì)算的TOC 含量之間的相關(guān)系數(shù)為0.79，具體如圖3 所示。表明該方法可用于預(yù)測研究區(qū)其他深度剖面烴源巖的TOC含量。

表2 SPSS統(tǒng)計(jì)多元線性回歸模型擬合

圖3 TOC實(shí)測值與預(yù)測值對比散點(diǎn)

2.4 不同層位烴源巖分布特征

利用式（1）和（2）對須家河組陸相和海陸過渡相TOC 進(jìn)行還原后，建立相應(yīng)的TOC 等值線圖，如圖4 所示?？傮w而言，過渡相烴源巖的TOC 含量高于過渡相烴源巖。過渡期TOC值范圍為1%～2.5%，TOC 由西向東逐漸減小直至消失。陸相烴源巖TOC 分布趨勢與過渡烴源巖不同，由中心向外圍呈下降趨勢，這一現(xiàn)象是由于陸相烴源巖沉降中心由大邑轉(zhuǎn)移至眉山，導(dǎo)致TOC含量升高。

圖4 須家河組TOC等值線

3 結(jié)論

①海陸過渡相烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度達(dá)到中等標(biāo)準(zhǔn)，有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ-Ⅲ型。陸相烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度達(dá)到中等以上水平，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅲ型為主，須家河組已達(dá)到成熟至高成熟階段。②四川盆地不同相帶TOC值采用多元線性回歸方法模擬，該模型可用于預(yù)測不同相帶須家河組烴源巖的TOC。③須家河組烴源巖TOC值大于0.6%，最大值大于2.0%。在過渡相中，TOC分布呈由西向東逐漸減小的趨勢，由中心向外圍遞減趨勢。