盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法
【专利摘要】本发明提供一种盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法，该方法包括：对不同井测井曲线进行标准化和归一化；对实验测得的烃源岩有机碳数据进行岩心归位；对盐湖相烃源岩进行分类；读取经岩心归位校正后的有机碳含量实验点的测井曲线数据；对测井数据与岩石有机碳含量进行R型层次聚类分析；分不同岩性建立有机碳TOC的测井评价模型；以及计算得到有机碳数据求取岩石热解数据。该盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法能够用于评价盐湖相特殊岩性烃源岩的质量和生烃潜力，应用该方法可以为烃源岩评价和油气资源量评估提供大量的评价数据。
【专利说明】盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油开发【技术领域】，特别是涉及到一种盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜 量的多元测井计算方法。
【背景技术】
[0002] 有机碳含量（TOC)是烃源岩评价和油气资源评价的重要指标，但由于测试样品数 量有限，利用实验方法所得的有机碳在地质剖面上往往是不连续的。而且受沉积相带、古生 产力、古环境等因素影响，烃源岩性质具有明显非均质性，烃源岩中有机质含量变化很大， 只通过烃源岩厚度和平均有机碳含量的传统方法评价烃源岩往往忽视了高峰度烃源岩层 的贡献，特别是在缺少取芯资料的地区，传统地球化学方法受到严重制约。基于实测有机碳 和岩石热解数据，可以建立烃源岩性质与测井信息之间的关系，进而利用测井资料评价烃 源岩有机碳含量，就可获得纵向上连续分布的有机碳数据，为烃源岩评价提供可靠资料。
[0003] 近年来，国内外学者都在探索利用测井资料评价烃源岩的方法。1981年， Schmoker就指出Appalachian二叠系页岩有机碳含量与自然伽马存在相关关系，Meyer 和Nederlof (1984)进一步提出可以采用电阻率、密度和声波时差综合评价烃源岩优劣， Muller (1987)又增加了伽马能谱评价烃源岩。1988年，由EXX0N/ESS0石油公司总结前人 成果，提出了 A IogR模型，即将算数坐标下的声波时差和对数坐标下的电阻率曲线叠合， 通过确定基线位置，求取A IogR分布（式1)，进而建立有机碳含量定量关系式（式2)，目 前国内外学者采用的烃源岩测井评价方法大都基于△ IogR模型。
[0004] A l〇gR=l〇g(R/R基线）+ ( A t_A t基线） (1)
[0005] 式中，A IogR为两条曲线间距离；R为实测电阻率，Q I;!?基线为基线对应电阻 率，Q 为实测声波时差，iis/ft ;K为叠合系数，取值0.02。
[0006] TOC= A IogR X 10 (2 297KI1688L_+A TOC (2)
[0007] 式中，TOC为有机碳含量，％ ;L0M为有机质成熟度，A TOC为有机碳地区矫正值。
[0008] 然而LogR模型在实际应用中具有局限性：由于不同岩性烃源岩的测井响应特征 有很大差异，且地下岩石情况复杂，每种测井响应特征都是多种地质因素叠加的结果，这就 给利用测井信息评价烃源岩带来困难。尤其在盐湖相烃源岩评价时，由于盐湖相烃源岩中 富含的膏、盐质成分，使其测井响应特征发生改变。
[0009] 已成熟的纯泥岩自然伽马为高值，声波时差一般超过70 ys/ft，体积密度介于 2. 4-2. 6g/cm3,中子孔隙度高值，电阻率低且平直，通常而言，富含有机质的泥岩与贫有机 质泥岩相比具有"四高一低"的特征，即高自然伽马、高电阻率、高声波时差、低密度值。石 膏的自然伽马极低，声波时差约52 ii s/ft，密度约为2. 3g/cm3,中子孔隙度约50%，电阻率高 值。岩盐自然伽马极低，声波时差67 y s/ft，体积密度仅2. lg/cm3,中子孔隙度接近于0,电 阻率高值。
[0010] 表IXX井不同岩性富有机质（T0C>2%)烃源岩测井响应特征
[0011]
【权利要求】
1. 盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法，其特征在于，该盐湖相烃源 岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法包括： 步骤1，对不同井测井曲线进行标准化和归一化； 步骤2,对实验测得的烃源岩有机碳数据进行岩心归位； 步骤3,对盐湖相烃源岩进行分类； 步骤4,读取经岩心归位校正后的有机碳含量实验点的测井曲线数据； 步骤5,利用步骤3将岩石分类后，对步骤4读取的其中每一类岩性的测井数据与岩石 有机碳含量进行R型层次聚类分析，选出与有机碳含量参数关系相近的参数； 步骤6,分不同岩性建立有机碳TOC的测井评价模型；以及 步骤7,将实验测得的有机碳数据TOC和岩石热解数据SI、S2、S1+S2之间建立相关关 系，利用步骤6计算得到有机碳数据求取岩石热解数据。
2. 根据权利要求1所述的盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法，其特 征在于，在步骤1中，在盐湖相烃源岩中发育石膏、硬石膏和盐类，其自然伽马基低值，对自 然伽马曲线归一化方法为，分井段读取纯石膏、硬石膏或者盐岩的自然伽马值GRs，纯泥岩 的自然伽马值GRm，利用以下公式对自然伽马曲线归一化，式中GRg为归一化后的自然伽马 曲线，GR为自然伽马测井读值： gik=gr_grs λ GRm-GRs。
3. 根据权利要求1所述的盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法，其特 征在于，在步骤1中，对于缺少地层真电阻率Rt数据的井，由以下的电导率测井COND公式 求取，对于缺少COND和Rt的井，可以用4m梯度视电阻率曲线代替： COND 。
4. 根据权利要求1所述的盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法，其特 征在于，在步骤1中，对声波时差AC、地层真电阻率Rt采用标准层法进行标准化。
5. 根据权利要求4所述的盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法，其特 征在于，在步骤1中，在盐湖相烃源岩评价中选取厚度超过2m的石膏或盐岩作为标准层，选 取好标准层之后，利用直方图对比待标准化的井之间标准层数值，首先将待标准化井某一 测井曲线的直方图高值和低值峰校正到与关键井的标准层段一致，设Λ T和Λ I为待标准 化井和关键井直方图上的高值峰-低值峰间距，则校正后测井值Cs应为： Cs=aC a= Δ Τ〇/ Δ T 如果在峰距校正后，直方图分布仍有差异，则以其中一口关键井的标准层数值为基准， 求出其余井于关键井标准层直方图的测井均值之差Λ C，以Λ C为校正值，利用平移法对待 校正井曲线标准化，设标准化前、后测井均值分别为C和Cs，则有： Cs=aC- Δ C 式中，a为乘法因子。
6. 根据权利要求1所述的盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法，其特 征在于，在步骤2中，借助岩心孔隙度分析数据与测井解释孔隙度数据对比，利用特征值法 将岩心深度矫正到与测井深度一致。
7. 根据权利要求1所述的盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法，其特 征在于，在步骤3中，利用实验方法检测岩样中的石膏、盐类含量，再根据盐湖相烃源岩岩 性分类表对岩石分类，将盐湖相经源岩分为泥岩、含膏盐泥岩、膏盐质泥岩三类。
8. 根据权利要求1所述的盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法，其特 征在于，在步骤5中，纯泥岩归一化后的自然伽马曲线GRg大于0. 9,含膏盐泥岩归一化后 的自然伽马曲线GRg介于0. 7?0. 9,膏盐质泥岩归一化后的自然伽马曲线GRg小于0. 7。 泥岩和含膏（盐）泥岩的有机碳TOC与归一化后的自然伽马曲线GRg之间没有明显的相关 性，但膏（盐）质泥岩TOC与归一化后的自然伽马曲线GRg正相关。
9. 根据权利要求1所述的盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法，其特 征在于，在步骤5中，纯泥岩和含膏盐泥岩有机碳TOC与声波时差AC成正比。
10. 根据权利要求1所述的盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法，其 特征在于，在步骤5中，纯泥岩和含膏泥岩有机碳TOC与密度呈反比。
11. 根据权利要求1所述的盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法，其 特征在于，在步骤5中，纯泥岩和含膏（盐）泥岩有机碳TOC与电阻率对数LogRt呈正比， 膏（盐）质泥岩LogRt远远高于纯泥岩和含膏（盐）泥岩，且T0C与LogRt呈反比，随着膏、 盐等贫有机质组分增加，岩石电阻率增大，岩石有机碳含量减少。
12. 根据权利要求1所述的盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法， 其特征在于，在步骤5中，当岩石中的膏、盐成分含量低时（归一化后的自然伽马曲线 GRg>0. 7)，烃源岩测井响应特征受有机质含量控制，有机碳（T0C)与声波时差、电阻率 成正比，与密度呈反比；当岩石中的膏、盐成分含量较高时（归一化后的自然伽马曲线 GRg < 0. 7)，烃源岩测井响应特征主要受膏、盐成分含量控制，有机碳T0C与密度呈正比，与 电阻率呈反比。
13. 根据权利要求1所述的盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法，其 特征在于，在步骤6中，利用归一化后的自然伽马曲线GRg可以区分岩性，利用多元回归的 办法，将补偿密度DEN、声波时差AC、归一化后的自然伽马曲线GRg和电阻率对数LogRt与 实验测得的有机碳含量之间建立相关关系，分不同岩性建立有机碳T0C的测井评价模型如 下所示： T0C=(ai · AC+bi · logRt+Cl)/DEN(AGR ^ 0. 9) T0C=(a2 · AC+b2 · logRt+c2)/DEN(0. 7〈AGR〈0. 9) T0C=a3 · DEN+b3 · logRt+d3 · Λ GR+c3 ( Λ GR 彡 0· 7) 式中，TOC为有机碳含量，％ ;Rt为原状地层电阻率，Ω ·πι ;AC为实测声波时差，μ s/ft ; DEN为体积密度，g/cm3 ; Λ GR为自然伽马相对值（GR-GRmin) AGRmax-GRmin)，小数。
14. 根据权利要求1所述的盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法，其 特征在于，该盐湖相烃源岩有机碳和生烃潜量的多元测井计算方法还包括在步骤7之后， 对比计算出的有机碳T0C和实测T0C，以验证模型准确性，也就是将步骤6和7计算所得有 机碳数据与实测数据进行对比。
【文档编号】E21B49/00GK104278991SQ201310285684
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2013年7月9日
【发明者】高阳, 杨显成, 李文涛, 刘华, 冯伟光, 李孝军, 王文林, 耿春雁, 李趁义, 甘志红, 李凤娟, 陈登超, 宋海燕, 曲长胜, 王巍 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司地质科学研究院