利用测井曲线估算有机碳含量

利用测井曲线估算有机碳含量
发布时间：2021-04-14T14:03:43.687Z 来源：《中国科技信息》2021年4月作者：崔金风于宁宁衣玉静林慧娟
[导读] 含油气盆地资源评价的一项重要工作是对盆地生油岩有机质丰度进行合理的定量估计。

本文主要是利用法国石油研究院提出的生油岩岩石模型，借助岩心、岩屑或井壁取心等样品的有机碳实验分析数据对常规测井曲线进行标定，初步实现了利用测井采集的电阻率和声波等大量连续数据直接估算总有机碳含量。

这种方法在济阳凹陷下第三系沙三段烃源岩地层得到了验证。

中石化经纬有限公司胜利测井公司崔金风于宁宁衣玉静林慧娟
摘要：含油气盆地资源评价的一项重要工作是对盆地生油岩有机质丰度进行合理的定量估计。

本文主要是利用法国石油研究院提出的生油岩岩石模型，借助岩心、岩屑或井壁取心等样品的有机碳实验分析数据对常规测井曲线进行标定，初步实现了利用测井采集的电阻率和声波等大量连续数据直接估算总有机碳含量。

这种方法在济阳凹陷下第三系沙三段烃源岩地层得到了验证。

对计算机测井分析结果和实验室样品分析结果进行对比表明，用计算机处理测井资料所得的有机质含量和岩石样品分析结果同样可靠，现有的资料表明该方法适用与胜利油田生油凹陷非成熟至中等成熟的生油岩评价。

关键词: 生油岩、有机质丰度、总有机质含量
本文主要采用的是法国石油研究院的有机碳测井评价方法通过建立解释模型，用声波测井和电阻率测井进行定量计算有机碳的含量，同时针对不同成熟度的生油岩通过给出反映成熟度的地化参数，对解释模型进行适当的修正，来进行生油岩的处理和解释胜利油田生油凹陷非成熟至中等成熟的生油岩评价。

1、基本原理
生油岩通常是指沉积的泥岩、页岩或灰质泥岩以及碳酸盐岩，它们一般含有大量的有机物质。

非生油岩也含有机质，但其有机质含量一般都很小。

在以粘土成分为主的泥页岩里，其骨架的颗粒主要是层状的粘土矿物，而固体的有机质赋存方式主要有两种，即分散有机质方式与有机质富集层方式，有机质和粘土沉积混合在一起，而不是充填在它们之间的孔隙中，随着压实作用的增大，这些层状的矿物颗粒自身会形成水平层理，有机质就分布在这些薄层之中。

其解释模型将由有机质、粘土、孔隙水和岩石骨架四部分组成如图1。

如图2所示，利用声波和电阻率测井得出研究井段的参数对：即ΔT和1/Rt1/2数值，并标在声波/电阻率交绘图上。

在交绘图上，以声波时差ΔT为X轴，以电阻率1/ Rt1/2为Y轴，确定四个极值点。

图3 岩石骨架、水、粘土和有机质与参数对ΔT和Rt的关系图通过实验证实岩石骨架和粘土极值连线与岩石骨架和水极值连线的斜率基本相同，因此，骨架、水和有机质与参数对ΔT和1/ Rt1/2的关系图与骨架、粘土和有机质与参数对ΔT和1/ Rt1/2的关系图可以合二为一（如图3）。

我们根据有机碳含量进行泥质和碳酸盐岩生油岩的划分标准见表1。

通过交会可以得出沙三下段的干酪跟大部分集中在Ⅱ1型（如图4）。

通过交会可以得出沙四上段的干酪跟大部分集中在Ⅱ2型（如图5）。

图6可以看出本井岩屑热成熟测量参数Tmax大部分在435-440℃，峰值442℃，说明有机质已经进入成熟期，进入生油窗。

首先根据沉积单元特征，分别制作沙三下和沙四上声波时差与1/Rt1/2交会图，得出沉积单元定量计算有机碳含量K值沙三下k=0.0141，沙四上k=0.0171。

表2 有机质和有机碳的转换系数表
我们由图4、图5分析得知，有机质类型主要为Ⅱ型，所以有机质与有机碳的转化系数为1.34，机质极值用胜利油田经验值Tom=260us/ft，并结合表2有机质和有机碳的转换系数表，进行分析。

我们可以得出图7所示沙四上上部计算的残余有机碳百分含量（TOC）多数大于2%；下部在1-2%之间。

岩屑分析的残余有机碳百分含量（TOC）在2-3%，故判断该段某些生油层赋存方式是富集方式，为油气生成提供了有利的物质基础。

生烃潜量数值大。

沙三下计算的残余有机碳百分含量（TOC）多数在1-2%；岩屑分析的残余有机碳百分含量（TOC）在1.5%左右，故判断该段的有机质的赋存是富集方式，丰度高，为较好烃源岩。

对比计算机测井分析结果和实验室样品分析结果表明，用计算机处理测井资料所得的总有机碳含量与岩石样品分析的结果同样可靠和精确，现有的推广应用资料表明，此系统适用于陆相生油凹陷非成熟至高等成熟的生油岩评价。

参考文献
[1]丁次乾. 矿场地球物理[M]。

北京：石油大学出版社，2000年. P179、P60
[2]项建新. 生油岩测井评价技术推广报告，测井技术，2005年.。