煤系烃源岩TOC测井资料评价方法讲解
第四章 烃烃源岩与盖层测井评价详解
（二）、测井响应及应用 1.自然伽马测井 富含有机质的生油气岩常伴随有高放射性元素，生油
气岩常有较高的自然伽测井值，经常用异常高的自 然伽马测井值来确定生油岩(Beer，1945；Swanson， 1966)。
油田范围内自然伽马与有机质含量
的相互关系表明较高的放射性层常常与
有机质存在相关性。由于铀和有机质之
Ix是总有机质含量的相对量度。
相同深度的岩屑或岩心得到的干酪根、油和气的测量数据相加得到 TOC利用有机质的重量来刻度Ix是可能的。
伽马放射性对固体有机质(干酪根)确实相当敏感， 时差却对气或油相当敏感。
具有低d(GR)和高d(Δt)的层段应含有一些气。 具有高d(GR)和低d(Δt)的层段会含有较多的固体有机质。 中间值应归于油和干酪根的混合地段。
两条重叠曲线中部的数据为R基线和Δt基线 值。
• 以上方法的优点是声波曲线和电阻率曲线对孔 隙度的变化反映很灵敏，一旦确定了给定岩性 的基线，那么孔隙度的变化影响两条曲线的响 应，一条曲线的移动对应另一条曲线的移动， 移动幅度可对比。
（二）、自然伽马-电阻率组合
泥质和泥岩段的自然伽马放射性都高于GRl，可以断定三种类型层段： （1）当孔隙度增加时，不合有机质的泥质和页岩层段电阻率减小； （2）含干酪根页岩段，电阻率随着孔隙度略有变化； （3）含干酪根、油和气的页岩段，电阻率随孔隙度增加。
间 经 验 观 测 有 很 好 的 关 系 (Swanson ， 1960) 。 可 用 自 然 伽 马 能 谱 测 井 来 有 效 地 确 定 有 机 质 丰 度 (Supemaw 等 ， 1978 ； Fert和Rieke，1980)。
根据自然伽马及其能谱中的铀含量，评价烃源岩的TOC。应用自然 伽马测井评价有机质的经验公式为：
烃源岩测井响应特征及识别评价方法
利 用 对 烃 源 岩 敏 感 的 自 然 伽 马 、电 阻 率 、声 波 时 差 和 密 度 等 测 井 曲 线，提 出 多 种 烃 源 岩 定 性 识 别 方 法 ；依 ［３－２２］ 据测 井 信 息 与 烃 源 岩 定 量 化 学 指 标 的 对 应 关 系 ，建 立 了 相 应 的 计 算 模 型 ，可 直 接 获 取 烃 源 岩 各项参 数，在 实 际 应 用 中 取 得 了 较 好 的 效 果 。 ［２３－３２］ 经分析资料刻度后，烃 源 岩 测 井 识 别 评 价 获 得 纵 向 连续数据，可弥补分 析 资 料 不 足 而 造 成 烃 源 岩 识 别 评 价 的 困 难 ，也 具 有 经 济 、快 捷 的 特 点 。 本 文 在 对 烃 源岩测井识别评价 充 分 调 研 的 基 础 上，详 细 阐 述 了 烃源岩测井响应特 征，系 统 介 绍 了 烃 源 岩 测 井 定 性 识别及定量评价方 法，以 期 对 深 化 测 井 资 料 在 烃 源 岩研究应用方面有所裨益。
２ 烃源岩测井响应特征
有机质具有独 特 的 物 理 化 学 性 质［３５］（表 １），使 得烃源岩与非烃源岩的测井响应差别明显。已有研 究成果表明，对有机 质 敏 感 的 测 井 曲 线 主 要 有 自 然 伽 马 、伽 马 能 谱 、电 阻 率 、声 波 、密 度 、中 子 等 曲 线 ，这 是利用测井资料识别和评价烃源岩的资料基础。一 般情况下，有机碳含 量 越 高 的 地 层 测 井 曲 线 异 常 越 明 显 ，可 据 此 识 别 并 计 算 烃 源 岩 的 各 项 指 标 。
有机质丰度测井评价
烃源岩有机质丰度测井评价方法一、烃源岩的测井识别正常情况下，有机碳含量越高的岩层(泥页岩)在测井曲线上的异常就越大。
因此，测定异常值就能反算出有机碳含量。
测井曲线对烃源岩的响应主要有：1高GR值：由于烃源岩层一般富含放射性元素，因此，在自然伽马曲线和能谱测井曲线上表现为高异常；2低密度：烃源岩层密度低于其它岩层，在密度曲线上表现为低密度异常；3高声波时差：在声波时差曲线上表现为高声波时差异常；4高电阻率：成熟烃源岩层在电阻率曲线上表现为高异常，原因是其孔隙流体中有液态烃，不易导电，利用这一响应还可以识别烃源岩成熟与否。
声波测井曲线：对于一般陆相盆地来说，烃源岩主要为钙质泥岩、页岩、暗色泥岩等，一般情况下，泥岩的声波时差随其埋藏深度的增加而减小(地层压实程度增加)。
但当地层中含有机质或油气时，由于干酪根(或油气)的声波时差大于岩石骨架声波时差，因此，就会造成地层声波时差增加。
由于声波时差受矿物成分、碳酸盐和粘土含量以及颗粒间压实程度的影响，所以不能单独用声波时差测井来估算烃源岩的有机质含量。
电阻率测井曲线由于泥岩层的导电性较好(岩石骨架及孔隙内地层水均导电)，所以在地层剖面上此类地层一般表现为低阻(含钙质地层除外)。
但富含有机质的泥岩层，由于导电性较差的干酪根和油气的出现，其电阻率总是比不含有机质的同样岩性的地层电阻率高。
因此可以利用电阻率作为成熟烃源岩的有机质丰度指标。
但一些特殊的岩性层段或泥浆侵入等也可能导致电阻率的增大。
因此，也不能单独使用普通电阻率测井来估算烃源岩的有机质含量。
密度测井曲线密度测井测量的是地层的体积密度，包括骨架密度和流体密度。
地层含流体越多，孔隙性就越好。
由于烃源岩(含有机质)的密度小于不含有机质的泥岩密度，同时地层密度的变化对应于有机质丰度的变化，因此密度与有机质含量存在一定的函数关系。
但当重矿物富集时，密度测井就不可能是有机质的可靠指标。
可见，上述任何单一测井方法评价都可能造成误解，而且估测精度也会受到影响。
第七章__烃源岩评价
一、烃源岩有机质丰度
（四）岩石热解参数
一、烃源岩有机质丰度
二、有机质的类型
有机质类型是评价烃源源生烃能力的重要参数之一。通过干酪根和可 溶有机质的有机岩石学与有机地球化学方法评价具体烃源岩有机质的母质 类型。
东濮凹陷沙一段干酪根元素范氏分布图
二、有机质的类型
中国中、新生代油（气）源岩有机质类型划分表
一、烃源岩有机质丰度
有机质丰度是评价烃源岩生烃能力的重要参数之一。烃源岩的有机 质丰度是指单位重量的烃源岩中有机质的百分含量。烃源岩有机质丰度 评价常用有机碳含量、氯仿沥青“A”、总烃、岩石热解参数来加以评价。 （一）有机碳含量
有机质的丰度常用有机碳来衡量，有机碳是指岩石中与有机质有关 的碳元素含量，岩石中的实测有机碳含量是岩石中的剩余有机碳含量。 因此，岩石中有机质含量与实测有机碳含量有一定的比例关系，即：
Kc
1 (1 Kp D)
原始有机质=K×有机碳，其中K为转换系数
从有机碳计算有机质丰度的转换系数（Tissot等，1984）
演化阶段
干酪根类型
煤
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
成岩阶段
1.25
1.34 1.48 1.57
深成阶段末期
1.2
1.19 1.18 1.12
一、烃源岩有机质丰度
1.泥质烃源岩有机碳含量下限标准
泥质气源岩有机碳含量下限标准（刘德汉、盛国英等，1984）
演化阶段
干酪根类型
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
未成熟
0.2
0.3
0.4
有机碳（%） 成熟
0.1
0.2
0.3
过成熟
0.05
0.1
0.2
烃源岩有效性评价
TOC =a×ΔlogR+b
ΔlogR= logR+log(Rmax/Rmin)/(Δtmax-Δtmin)×（Δt-Δtmax）-logRmin
计算TOC=a×ΔlogR+b
由于辽河西部凹陷的主体部位自沙四期以来 基本连续沉降，且处于持续增温状态，热液 和岩浆活动对辽河西部凹陷沙河街组烃源岩 热演化的影响较微弱，所以，可认为影响辽 河西部凹陷烃源岩热演化的主控因素为地层 埋深。由Ro实测值与埋深的相关性可得到Ro 与埋深的相关关系式：
2、建立该井区的“Ro-H”关系，并据此编制该井烃源岩层顶底 界面的成熟度（Ro）演化历史曲线，确定油气开始大量形 成的时期（分别以Ro=0.5%和1.2%为门限。）
3、提交文字报告（包括步骤过程的描述和结1）推荐的参考文献 2）岩屑录井和测井数据 3）实验室地化分析数据（TOC、Ro） 4）钻井分层数据 5）渤海湾地区新生代地质年代表
Ro =a×eb*H
1.筛选暗色泥岩 2.对泥岩基线（读值） 3.计算△logR 4.相关公式拟合 5.计算TOC
训练一、烃源岩有效性评价
目的
1.利用测井资料预测有机碳含量,认识烃源岩的非均质性；了 解优质烃源岩空间分布特点。
2.根据上覆地层和烃源岩现今成熟度，重塑烃源岩的生烃历史， 认识有效烃源岩的时效性。
3。学会使用相关软件（Excell、卡奔、Coredraw）
要求 1、提交有机碳测井预测结果数据表和纵向（柱状）分布图， 累计优质烃源岩（TOC>2%）厚度
烃源岩的定性评价
烃源岩地化特征评价烃源岩地化特征评价摘要：烃源岩对应的英文为Source rock，从本意上讲，它应该既包括能生油的油源岩，也包括能生气的气源岩，但过去多将它译为生油岩。
其中的重要原因可能在于国内早期的油气勘探主要瞄准着对油的勘探。
因此，油气地球化学所关注和研究的对象主要是油而不是气。
这可能是早期的有关专著和教材也多冠以“石油”而不是“油气”的原因所在。
相应地，生油岩这一术语在地化文献中得到了相当广泛的沿用。
随着我国对天然气重视程度的逐步、大幅提高，有关天然气的勘探和地球化学研究也越来越多，很多时候，需要区分油、气源岩。
因此，本文中以烃源岩替代早期的生油岩来涵盖油源岩和气源岩。
关键词：机质的丰度；有机质的类型；有机质的成熟度。
前言烃源岩是控制油气藏形成与分布的关键性因素之一。
确定有效烃源岩是含油气系统的基础。
烃源岩评价涉及许多方面，虽然在不同勘探阶段以及不同的沉积盆地，评价重点也有所不同，但是总体上主要包括两大方面：(l)烃源岩的地球化学特征评价，如有机质的丰度、有机质的类型、有机质的成熟度；（2）烃源岩的生烃能力评价，如生烃强度、生烃量、排烃强度等。
本人主要介绍烃源岩的地球化学特征评价方面：1.有机质的丰度有机质丰度是指单位质量岩石中有机质的数量。
在其它条件相近的前提下，岩石中有机质的含量（丰度）越高，其生烃能力越高。
目前，衡量岩石中有机质的丰度所用的指标主要有总有机碳（TOC）、氯仿沥青“A”、总烃和生烃势（或生烃潜量Pg,Pg=S1＋S2）。
1.1有机质丰度指标1.1.1总有机碳（TOC，％）有机碳是指岩石中存在于有机质中的碳。
它不包括碳酸盐岩、石墨中的无机碳。
通常用占岩石重量的％来表示。
从原理上讲，岩石中有机质的量还应该包括H、O、N、S等所有存在于有机质中的元素的总量。
但要实测各种有机元素的含量之后求和，并不是一件轻松、经济的工作。
考虑到C元素一般占有机质的绝大部分，且含量相对稳定，故常用有机碳的含量来反映有机质的丰度。
测井方法在评价烃源岩的应用概述
测井方法在评价烃源岩的应用概述摘要烃源岩是油气生成和成藏的基础，但由于其非均质性和样品的制约，其预测和评价具有一定的困难。
测井信息可以间接地反映出地层的岩性及其流体性质，利用自然伽马、电阻率、声波时差等常规测井曲线对有机质的不同响应，可以建立测井信息与有机质丰度之间的对应关系，直接获取烃源岩有机质丰度等评价参数，从而定性、定量地评价烃源岩。
测井信息自身具有连续性好、纵向分辨率高的特点，依据测井信息得到纵向连续分布的有机碳含量数据，弥补了因分析资料不足而造成在区域范围内识别与评价烃源岩的困难。
本文主要归纳了烃源岩的性质，常用测井方法的测井响应及解释方法以及烃源岩的主要评价参数。
关键词：烃源岩；测井；有机质丰度引言烃源岩是油气藏和输油气系统研究的基础，其质量决定着盆地的勘探潜力，具有良好的油气源岩是沉积盆地形成油气聚集的首要条件。
烃源岩评价的认识是勘探决策的重要依据，随着勘探技术发展及勘探程度的提高，对油气资源评价精度及勘探决策水平的要求也不断提高。
受构造变动、气候变化、沉积充填等导致的沉积环境变迁的影响，烃源岩及其中有机质的发育、分布存在明显的非均质性。
随着陆相生油理论研究的深入以及石油勘探的实践，石油地质工作者认识到，并不是所有的暗色泥岩都有生油潜质，也不是所有的烃源岩都是有效的，优质烃源岩对大型油气藏的形成具有举足轻重的作用，是提高油气资源评价精度及勘探决策水平的要求。
而受样品来源和分析经费所限，实验室能够得到的分析数据有限，因此常以有限的样品的平均值来代表整套厚层烃源岩的有机碳含量值，并以此为据来分析评价某层段烃源岩生烃潜力的大小，确定烃源岩的厚度及体积。
传统的实验分析方法不仅分析费用昂贵，往往样品分析周期也较长，而且忽略烃源岩的非均质性对烃源岩评价的影响，评价结果受分析样品代表性影响较大，掩盖了局部高（低）丰度对与烃源岩评价的影响。
特别在缺少取芯且岩屑又受到污染的情况下，生烃岩的评价将受到严重制约，显然，这难以满足精细评价和勘探的需要。
TOC测井评价解决方案
TOC测井快速评价 解决方案
中国地质大学（北京）能源学院
能源学院-张元福
目
1 2 3 4
录
TOC测井评价的需求 TOC测井快速评价系统V1.0 应用实例 影响TOC计算精度的因素分析
中国地质大学（北京）能源学院
Page 14
应用实例
区域背景资料 测井数据 成像数据
计算过程
人机交互
页岩气储层测井 评价系统软件
分析测试数据
录井数据
中国地质大学（北京）能源学院 Page 15
应用实例
计算结果
软件结果界面
结果应用实例
综合评价
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Thank you
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输入修正后的模式分类数据，更 新系统模式分类数据，使得计算 结果更符合真实地质情况。
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泥页岩生烃潜力及储层质量评价
……..
……..
评价结果 参数评分标准示例
烃源岩评分
烃源岩权重
储集层评分
储集层权重
综合评分
58
38.5%
60
综合评分标准
61.5%
粉砂质 泥岩段
岩性
富有机 质钙质 泥岩段 块状泥 岩段
非泥岩段
钙质泥 岩段
+
纹层状 泥岩段
沉积构造g
通过岩性+沉积构造分类方案，本软件共识 别出7类基于沉积水动力的页岩储层模式。
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模型建立及计算有机碳含量
新建模型-插值
煤系烃源岩TOC测井资料评价方法
源岩
项目
TOC,%
S1+S2 （mg/g）
沥青A（%） 总烃
煤系泥岩 （ppm）
TOC（%）
HI（mg/g）
S1+S2 碳质泥岩 （mg/g）
HI,mg/g
S1+S2 （mg/g）
沥青A（%）
总烃
煤
（ppm）
非 <0.75
<0.5 <0.015
<50 <6 <60
<10 <150
<100 <0.75
J1b 16.08 30.62 38.92 1.24 0 13.03 0 0
差好烃烃源源岩岩 中等碳质泥岩
非烃源岩
煤层 中等烃源岩
J2x1+2
J2x1+2 J2x1+2
五、烃源岩测井评价 的实际应用
2.区域烃源岩测井评价（以温吉桑J1s层为例）
温 深 1井
GR TOC
岩分 性层 375 0
单 面 3 7 6 0
本次研究依据烃源岩有机
碳含量重新划分烃源岩岩性， 划分标准为王昌桂等（1998） 提出的划分标尺（TOC＜6% 为泥岩，TOC介于6%～40% 之间为炭质泥岩，TOC＞40% 为煤岩)。在重新划分岩性的 基础上，采用陈建平（1997） 提出的烃源岩有机质丰度评价 标准
煤系油源岩有机质丰度评价标准（陈建平等，1997）
LOM与Ro的关系
LOM Tmax(TypeⅡ)℃ Ro
1
421 0.24
2
423 0.28
3
425 0.32
4
426 0.36
5
427 0.38
应用岩石热解数据S2-TOC相关图进行烃源岩评价
０ 引 言
岩石 热解 分析 （Ｒｏｃｋ．Ｅｖａ１）是 ２０世纪 ７０年 代 末 由法 国石油 研究 院 （ＩＦＰ）设 计 并发展 起来 的快 速 定量 评价 烃源 岩 的方 法 ，其 快速 、经济 的优 点使 其在 石 油勘探 领 域获得 广 泛 的应用 ｎ～１。岩石 热解 最初 主 要用 于泥 质源岩 的 评价 ，而对 于煤 的评 价存 在 问 题 ，最近 的版本 （Ｒｏｃｋ．Ｅｖａ ｌ ６）在这 方 面有 了改 进 】。 岩 石热解 分 析涵盖 烃 源岩 评价 的三个 主 要方 面 ：有 机 质类型 、丰度与 成熟 度 】。岩 石热解 评价 烃源 岩成 熟 度 的参数 主要 有产 率指 数 ＰＩ（ＰＩ＝Ｓ ／（Ｓ－＋Ｓ２）） 和 ｔ一 。ＰＩ值 对 于 已经 发生 排 烃 的烃源 岩 将不 再 可 靠 ，也容 易受 运移 油 的影 响。 ｔ 作 为成 熟度 指标 ， 比较适 用于 偏 Ⅱ＿ Ⅲ型 的有机 质 ；对 于 Ｉ型有 机质 ， ｔ 在 进 入 生油 窗 后几 乎 不变 ，这 时无 法评 价其 成 熟 演化 阶段 Ｉ７】。此 外 ，ｔ 的测量 也有 许多 不定 因素 ， 主要 包括 可溶 重 质 组成 的 污染 、有 机质 类型 、矿 物 对 烃 类 的 吸 附 作 用 ， １以 及 岩 石 的 暴 露 氧 化 作 用 等 。
的 烃 源岩 生烃 动力 学 研 究 表 明 ，它们 具 有相 似 的生 烃 动 力 学 特 征 ，说 明尽 管 有 机质 丰度 存 在 较 强 的 非均 质 性 ，但其
有效 源岩 类 型 （区 别 于 应 用 范 氏 图划 分 的有 机 质 类 型 ）是 一 致 的 。这些 烃 源 岩 的 岩 石 裂解 烃 （ｓ２）与有 机 质 丰 度 （ＴＯＣ）
中 图 分 类 号 ：Ｐ５９３
测井烃源岩评价
3．体积模型求解有机质体积
ρb=Vkρk+ Vshρsh+ Vsiρsi H = VkHk+ VshHsh+ VsiHsi Vk + Vsh + Vsi = 1 通过解联立方程确定Vk值。
4．多元回归
利用烃源岩TOC分析值与相应的各种测井响应值Δt、GR、b…，先作 单变量回归分析。在此基础上，再进行多元回归分析。所获得的多元线性 回归方程式可推广到没有取芯井段，计算总有机碳含量。
该方法具有地区性，有一定的优越性，回归效果优于单变量分析。 除 上 述 方 法 外 ， 还 可 将 两 个 变 量 组 成 新 的 量 （ 如 Ix ＝ d （ GR ） ·d （Δt）），建立新变量Ix与有机碳含量（TOC）之统计关系等等。
5、碳氧比测井方法计算有机炭含量
Herron（1985）首次利用中子伽马能谱测井尝试直接利用碳氧比（C／O） 测井资料，计算TOC。然而，由于那时该测井技术不够完善，只能点测。因此 方法离实用有很大距离。
一、有机值丰度
第三节 生油岩测井评价
1．用单一测井响应方程求取TOC值
Schmoker(1979)利用美国阿巴拉契亚盆地泥盆系页岩密度测井资料
导出了生油岩的测井响应方程式：
ρb =-1.378Vom + φi (ρi - 2.69) + 2.078；ρi：束缚水密度
非生油岩的测井响应方程式 ：
φi ----束缚水孔隙度
泥质分数体积φsh
1．自然伽吗测井及自然伽吗能谱测井
主要与U元素被有机质吸附的原因所造成。
GR=GRsh+φk(GRk-GRsh)
烃源岩评价方法及有机质演化曲线
2）烃源岩的评价
① 有机质的数量
有机质数量的评价包括有机质的丰度和烃源岩的体积两 个方面。丰度评价主要指标：有机碳、氯仿沥青“A”和总烃 的百分含量、生烃潜量（S1+S2）等。 A.有机碳（TOC）：沉积岩中原始有机质只有部分转化 为油气并部分排出，故测定残余总有机碳含量（TOC%）基 本可以反映原始有机质的丰度。目前我国陆相泥质烃源岩的 有机碳下限值多定为0.3%~0.5%，而碳酸盐岩烃源岩 0.4%~0.5%的下限值似乎为更多人所接受。 B.氯仿沥青“A”和总烃的百分含量： 岩石————氯仿沥青“A“含量————总烃含量 C.生烃潜量（S1+S2）：烃源岩中的有机质在全部热降 解完毕后所产生的油气量，即可溶烃（S1）+热解烃（S2）。
③有机质的成熟度
常用方法：Ro、孢粉和干酪根的颜色法、岩石热解法、 可溶有机质的化学法。 Ro ﹤0.5%，未成熟阶段；
0.5% ﹤Ro ﹤0.7%，低成熟阶段；
0.7% ﹤ Ro ﹤1.3%，中等成熟阶段； 1.3% ﹤Ro ﹤2.0%，高成熟阶段； Ro﹥2.0%，过 二、烃源岩手标本观察和烃源岩评价方法 三、烃源岩有机质演化曲线及生烃阶段划 分
一、实习5作业
1、烃源岩岩性描述及定性评价
烃源岩一般表现为粒细、色暗、富含有 机质和微体生物化石，常含原生分散状黄铁 矿，偶见原生油苗。常见的烃源岩主要包括 泥质岩类和碳酸盐岩类。从岩性上讲，暗色 泥岩、页岩的有机质丰度高，生烃能力强； 生物灰岩其次；泥灰岩，纯灰岩和白云岩差。
2、有机质丰度评价
我国陆相烃源岩中干酪根类型划分： Ⅰ型：腐泥型 Ⅱ1 ：腐殖腐泥型
Ⅱ型：中间型
Ⅱ2 ： 腐泥腐殖型 Ⅲ型：腐殖型 B. 干酪根显微组分：利用显微镜透射光，根据干酪根的透 光色、形态及结构特征，可将干酪根划分为不同的显微组分。 干酪根的类型指数 TI=[镜质组×（－75）+ 惰质组× （－100）+壳质组×50+腐 泥组 ×50] / 100 当TI≧80，Ⅰ型； 40≦TI ﹤80， Ⅱ1 型；
烃源岩有效性评价(报告)
训练一、烃源岩有效性评价目的：1、利用测井资料预测有机碳含量,认识烃源岩的非均质性；了解优质烃源岩空间分布特点；2、根据上覆地层和烃源岩现今成熟度，重塑烃源岩的生烃历史，认识有效烃源岩的时效性；3、学会使用相关软件（Excell、卡奔、Coredraw）要求：1、提交有机碳测井预测结果数据表和纵向（柱状）分布图，累计优质烃源岩（TOC>2%）厚度。
2、建立该井区的“Ro-H”关系，并据此编制该井烃源岩层顶底界面的成熟度（Ro）演化历史曲线，确定油气开始大量形成的时期（分别以Ro=0.5%和1.2%为门限。
）3、提交文字报告（包括步骤过程的描述和结论）具体步骤：一、ΔlogR法预测TOC1. 选择基线自然电位测井曲线不变，改变声波时差测井曲线左右值使得两条曲线达到最大程度的重合。
然后读出Rmax=100Ω·m，Rmin=1Ω·m，△tmax=650US/M，△tmin=200US/M（分别为选择好基线后测井曲线表头的左右值）图1 砂三段基线重合图2. 计算△logR根据测井所得的声波时差与深侧向值带入下面公式计算（其中R max=100Ω·m，R min=1Ω·m，△t max=650US/M，△t min=200US/M）ΔlogR=logR+log(R max/R min)/(Δt max-Δt min)·(Δt-Δt max)-logR min 根据excel的公式计算得出沙三上层的△logR数值。
然后从沙三段所有计算出的△logR值中筛选出给定深度点的△logR值（运用excel高级筛选功能进行筛选）。
3. 计算拟合系数由于TOC与ΔlogR具有线性关系，故根据实验室测定的TOC与对应点计算的ΔlogR数据进行线性拟合,求得拟合系数。
运用excel 根据给定深度点的△logR值与测定的TOC数据作图，然后对图像进行线性拟合。
拟合出来的图如下图所示：图2 ΔlogR与TOC拟合图拟合公式为TOC =0.516×ΔlogR+2.3554. 根据推导出的拟合公式计算沙三段所有烃源岩TOC将沙三段所有计算△logR代入公式3中拟合公式，运用excel表格计算TOC。
鄂尔多斯盆地长7烃源岩有机碳测井评价
鄂尔多斯盆地长7烃源岩有机碳测井评价王艳茹;刘洛夫;杨丽萍;李薇;刘显阳;王克【摘要】鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7烃源岩是中生界油气的主要来源,研究其有机质丰度对评价该区烃源岩具有重要意义.通过采用△logR法,将声波时差、电阻率和密度测井曲线与实验分析得到的烃源岩TOC值进行多元线性回归分析,进而获得烃源岩TOC的计算模型.经验证,该模型能准确反映长7烃源岩TOC的变化趋势,且计算简便,可广泛用于华池—庆阳地区各探井长7烃源岩的TOC恢复.【期刊名称】《岩性油气藏》【年(卷),期】2013(025)004【总页数】6页(P78-82,94)【关键词】有机碳含量;测井评价;△logR法;鄂尔多斯盆地【作者】王艳茹;刘洛夫;杨丽萍;李薇;刘显阳;王克【作者单位】中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)盆地与油藏研究中心,北京102249;中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)盆地与油藏研究中心,北京102249;中国石油长庆油田分公司培训中心,陕西西安710018;中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)盆地与油藏研究中心,北京102249;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安710021;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安710021【正文语种】中文【中图分类】TE1210 引言常规的烃源岩评价方法很多，对于单井烃源岩的评价，一般多采用实验分析的方法［1-3］，虽然它能够直接获得实验结果，但费时费力，且受样品数量的限制；而对于多井烃源岩的评价，实验分析的方法则局限性比较大，目前常采用能够反映烃源岩有机质丰度的测井信息来进行评价［4-7］。
因此，笔者采用Δlog R法［8-11］对鄂尔多斯盆地中生界延长组长7烃源岩建立测井数据与烃源岩有机碳含量（TOC）之间的关系模型，以此来分析烃源岩有机质丰度，为该区烃源岩评价提供依据。
烃源岩评价方法-2
四、烃源岩静态地化特征
2、有机质类型
比较低，产烃率高 腐殖型：主要由高等植物组成，富含木质素与碳水化合物分解产物，以芳烃结构为特征，氢碳比较低、 氧碳比较高，产烃率较低 主要划分参数： 干酪根镜下鉴定（显微组分）：腐泥组、壳质组、镜质组、惰质组、次生组分 有机元素分析（C H O N）：H/C原子比，O/C原子比，D.W.Van.Krevelen 岩石热解氢指数HI，降解潜率D，产率指数S1/(S1+S2) 氯仿沥青“A”族组分：烃转化率A/Toc，饱和烃/芳烃 稳定碳同位素δ13C（‰） 饱和烃色谱峰型特征、主峰碳、(C21+C22)/(C28+C29) 饱和烃质谱αααRC27/C29甾烷、峰型特征
该过程首先统计剖面中暗色烃源岩厚度，确定其占地层百分比，根据沉积 相确定剖面在原型盆地中的位置，推测盆地其它位置烃源岩所应占地层的百分 比，结合地震解释及钻井地层厚度，确定烃源岩的厚度及面积。 在此基础上，结合评价标准及分析参数确定有效烃源岩的厚度及面积
有效烃源岩厚度等值线图
提纲
一、概述
二、 烃源岩评价标准
500
N1t
500
500
1000
1000
N1t
1000
1500
1500
1500
2000
depth（m）
E2h
2000
E2 h
2000
depth（m）
depth（m）
2500
2500 岩屑 岩心
2500 岩屑 岩心
3000
岩屑 岩心
3000
3000
3500
**井暗色泥岩有机质丰度纵向分布图
3500
3500
四、烃源岩静态地化特征
利用测井方法定量评价大冷断陷烃源岩有机碳含量
技术创新19利用测并方法定量评价六冷断陷烃源岩有机碳含量◊中石化东北油气分公司勘探开发研究院徐百祥本文以烃源岩测丼响应特征为基础，开展了大冷断陷九 佛堂组烃源岩有机碳测井评价研究，建立了 TOC-Alog 和T〇C-A lo g1^_模型。
结果发现，这两个模型具有高 度正相关关系，相关系数分别达0.91和0.79,表明建立的评价 模型比较可靠。
由于岩心取心分析的各种弊端，应用化学分析方法评价烃源岩有一定的局限性。
而烃源岩在测井曲线上响应特性明显，据此建立有机碳含量与测井响应的定量关系，以获得沿井轴连续分布的有机碳含量信息[1<。
本文研究建立了松南地区大冷断陷九佛堂组烃源岩的有机碳测井评价模型，为该区烃源岩系统 潇提供了依据。
1地质概况大冷断陷是松辽盆地南部的一个白垩纪改造型小盆地，呈 北北东向展布，面积约412 km2。
中生界自下而上主要发育了义 县组火山岩地层，九佛堂组、沙海组湖相沉积及阜新组水陆过渡相沉积；其上不整合于第四系。
2011年以来，该断陷先后钻探了三口井，均钻至义县组。
钻井证实九佛堂组岩性主要为暗 色泥岩夹粉砂岩和碳质泥岩。
其中，烃源岩以厚层灰黑色、黑 色泥岩，黑色碳质泥岩为主，层状或块状构造，多见生物化石 及碎片。
这些暗色泥岩有机质丰富，部分井段暗色泥岩有机碳 含量在4.06%〜9.78%之间，属于优质烃源岩。
2烃源岩测井定量评价研究区九佛堂组烃源岩在测井曲线上表现出明显的低密 度、高声波时差、高中子孔隙度、高GR、高电阻率的“四高一图1大冷1井九佛堂组烃源岩AlogR分析和TOC计算A lo g R分析一般采用三孔隙度测井曲线（声波、密度、中子孔隙度）与电阻率曲线（L L D)重叠计算。
应选择准确反映 原状地层岩性、烃源岩响应最显著的测井曲线与电阻率曲线进行重叠。
对比发现，研究区九佛堂组烃源岩的GR、DEN与R t曲线重 叠关系较好，测井特征突出。
因此主要应用GR-Rt^DDEN-Rt重 叠，建立A lo gR-TOC关系模型。
烃源岩评价方法
总烃（×10-6） >1000 有机碳（%） S1+S2(mg/g) “A”（%） >3 >10 >0.25
总烃（×10-6） >1000
高成熟过成熟
Ⅰ-Ⅱ1
Ⅱ2
有机碳（%）
>1.5
>2.5
0.7-1.5
1.2-2.5
0.2-0.7
0.4-1.2
<0.2
<0.4
－
－
二、烃源岩评价标准
海陆交互相煤系烃源岩有机质丰度评价标准（陈建平等，1997 ）
氯仿沥青“A”(％)
S1+S2（mg/g）
0.28-2.0
20-200
0.08-0.28 0.04-0.08 0.015-0.04 <0.015
6.0-20 2.0-6.0 0.5-2.0 <0.5
总烃(×10-6)
氯仿沥青“A”(％)
800-5000
0.60-3.00 60-300 1500-8000
罗诺夫等
亨特 田口一雄 埃勃 法国石油研究所 美国地化公司 挪威大陆架研究所 庞加实验室 黄第藩(1995) 傅家谟等(1986)
0.2
0.29，0.33 0.2 0.3 0.24 0.12 0.2 0.25 0.1 0.1-0.2 0.4
刘宝泉(1985，1990)
郝石生(1989，1996) 程克明 黄良汉(1990) 秦建中等（2004） 薛海涛、卢双舫（2004） 夏新宇、戴金星（2000） 四川石油管理局 杭州石油地质研究所 大港油田研究院
有 机 质 类 型
有 机 质 成 熟 度
烃 源 岩 生 烃 史
生 烃 热 模 拟 结 果
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炭质
泥岩
煤
泥岩
相对含量（%）
91
0.5
8.5
62
7
31
66
2
32
57.5
42.5
100
90.2
3.7
6.1
76.7
4.4
18.9
100
100
79.9
12.3
7.8
100
0
87
13
0
炭质
泥岩
煤
泥岩
累计厚度（m）
445.9
2.94
72.54
8.19
135.96
4.12
102.925
42.14 36.27 65.92 76.075
已发现中下侏罗系水西沟群煤层、碳质泥岩、暗色泥岩为该盆地内油气藏 的主力烃源岩层
井名 柯27井 堡参1井 大步2井 吉深1井
累计
层位
厚度（米）
西山窑组 三工河组 八道湾组 西山窑组 三工河组 八道湾组 西山窑组 三工河组 八道湾组 西山窑组 三工河组 八道湾组
490 117 206 179 31 244 415 53.5 169.5 560.77 106.44 99.89
三、统计法计算有机碳含量
单参数模型建立（相关性不高，最大R2=0.4985 ）
lgR与有机碳交会图 100
10
暗色泥岩
煤、碳质泥岩
1
y = 24.337x - 22.167 R2 = 0.5832
y = 5.1651x - 5.8019 R2 = 0.4985
0.1 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
1
0.1 150
y = 0.075x - 14.811 R2 = 0.4913
200
250
300
350
声波时差 N=66
暗色泥岩：TOC=0.075Δt-14.811 （R2=0.4913） 煤、碳质泥岩：TOC=0.4161Δt-79.021 （R2=0.3169） Δt—声波时差曲线值
有机碳（%）
通过对红台疙瘩台铀和有机碳的 研究发现，能谱测井中的铀与有 机碳含量相关性较好，以红台1 井为例（如图所示），可以通过 铀的测井曲线来判断烃源岩。
Байду номын сангаас
有机碳（%）
红台1井铀与有机碳交会图
1
0.8 y = 0.1956x + 0.0034
R2 = 0.6216 0.6
0.4
0.2
0
0
1
2
3
4
铀（ppm）N=9
四、ΔlogR重叠图技术 计算有机碳含量
1. ΔlogR技术的数学模型 电阻率与声波时差叠合法：
ΔlogR=lg( R )+0.01（Δt-Δt基线） R基线
三、统计法计算有机碳含量
单参数模型建立（相关性不高，最大R2=0.4985 ）
密度与有机碳交会图 100
10
1
0.1 3
y = -53.458x + 128.1 R2 = 0.7442
y = -9.6572x + 24.786 R2 = 0.4451
暗色泥岩 煤、碳质泥岩
2
1
0
密度 N=66
暗色泥岩：TOC=-9.6572ρ+24.786 （R2=0.4451） 煤、碳质泥岩：TOC=-53.458ρ+128.1 （R2=0.7442） ρ—密度曲线值
2.碳质泥岩特征
碳质泥岩有机质越富集，自然 伽马越低。 3.暗色泥岩特征 暗色泥岩有机质越富集，自然 伽马越高。
有机碳（%）
100
10
1
0.1 0
自然伽马与有机碳交会图
暗色泥岩 煤 碳质泥岩
碳质泥 岩
50
100
150
自然伽马 N=66
二、烃源岩的测井特征 4.自然伽马能谱
烃源岩的粘土矿物常以蒙脱石和伊利石为主，而且富含有机质，容易吸附含 铀的放射性物质。
有机碳（%）
100
10
1
0.1 0
中子孔隙度与有机碳交会图
y = 0.728x - 6.4342 R2 = 0.7768
y = 0.1495x - 1.6179 R2 = 0.27
暗色泥岩 煤、碳质泥岩
30
60
90
120
中子孔隙度 N=66
暗色泥岩：TOC=0.1495φ-1.6179 （R2=0.27） 煤、碳质泥岩：TOC=0.728φ-6.4342 （R2=0.7768） φ—中子孔隙度曲线值
三、统计法计算有机碳含量 多参数模型建立（相关性不高，R2=0.80232）
多元回归模型
10 y = 1.0673x - 0.1901 R2 = 0.8003
1
岩心有机碳（%）
0.1
0.1
1
10
计算有机碳（%） N=57
通过综合以上5种测井参数，建立多元回归关系式：
TOC=-0.01216GR+0.03526φ-1.8773ρ+0.04472Δt+4.11751lgR-9.07689 （R2=0.80232）
1.2217 0.028（12）
总烃
% 513（7）
1917
泥岩 0.89（21） 1.00（21） 泥岩 1.11（27） 1.59（27） 泥岩 2.23（22） 3.78（22） 碳质泥岩 15.00（19） 25.56（19）
0.0201（6）
0.018（5） 0.01（11）
煤 55.0（16） 141.00（16） 1.26（11） 5295（1）
31
220.088
9.028
14.884
318.305 18.675
78.435
53.5 169.5 448.03 106.44 86.86
68.82 13.03
43.92
二、烃源岩的测井特征
1.煤层特征
高中子、高声波时差、高电阻率、低密度、低自然电位、低自然伽马即“三高 三低”的特征
不同岩性有机碳含量及测井曲线特征表
lgR N=66
暗色泥岩：TOC=5.1651lgR-5.8019 （R2=0.4985）
煤、碳质泥岩：TOC=24.599lgR-22.486 （R2=0.5832）
R—深侧向电阻率曲线值
有机碳（%）
有机碳（%）
声波时差与有机碳交会图
100
暗色泥岩
10
煤、碳质泥岩
y = 0.4161x - 79.021 R2 = 0.3169
煤系烃源岩TOC测井资料评价方法
一、煤系烃源岩的地化特征
层位
T2q T2s J2x J1s J1b
台北凹陷侏罗系烃源岩有机质丰度及生烃潜力
岩性
泥岩 煤
泥岩
有机碳
% 2.15（66）
16 1.06（32）
S1+S2 kg•t-1 7.78（66） 63.1
1.93（32）
氯仿沥青“A”
% 0.0928（9）
有机碳含量 自然伽马 中子孔隙度 密度
岩性
%
API
%
g/cm3
煤层
>40
<50
>65
<1.5
碳质泥岩 6~40 50~100 30~65 1.5~2.25
暗色泥岩 0~6
75~120
<40
<2
声波时差 μs/m >270 210~270 200~250
深电阻率 Ω•m >100 25~100 <80