一种基于测井多参数确定烃源岩有机碳含量的方法和装置的制造方法

文档序号:9468269阅读:420来源:国知局
一种基于测井多参数确定烃源岩有机碳含量的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油气测井技术领域,具体涉及一种基于测井多参数确定烃源岩有机碳 含量的方法,同时还涉及一种基于测井多参数确定烃源岩有机碳含量的装置。
【背景技术】
[0002] 烃源岩是指已经生成或有可能生成油气,或具有生成油气潜力的岩石,它是油气 成藏研究的基础,对烃源岩进行评价可了解地层的生油能力及资源潜力。
[0003] 烃源岩中有机碳含量主要反映源岩中有机质丰度的高低。在其它条件相近的前 提下,有机碳含量越高,其生烃能力越高。烃源岩有机碳含量主要受烃源岩岩性、岩石组分 等因素控制,且在不同沉积环境和不同保存条件下,烃源岩的岩性、岩石组分各异。有机碳 含量一般通过对钻井取心样品进行实验分析获得,受钻井取心数量以及实验分析经费的限 制,不可能获得连续的烃源岩有机碳含量值,同时烃源岩具有一定的非均质性,以分析样品 的平均值来代表整套厚层烃源岩的有机碳含量,会掩盖高丰度或者低丰度层段的贡献或影 响,致使评价的结果与实际情况产生较大的误差。
[0004] 测井资料具有纵向连续好、分辨率高的特点,很多测井曲线能够反映岩性、岩石组 分的差异,与烃源岩具有较密切的响应关系,基于烃源岩响应特征,结合一定的技术方法, 可利用测井所取得的各种参数资料来定量确定有机碳含量。这样不仅可以大大降低岩心分 析样品的有限性、随机性等影响因素所造成的统计误差,而且可以获得连续的烃源岩地球 化学信息,可节省大量的人力和物力,在科研生产中具有良好的应用效果。
[0005] 基于测井参数的烃源岩有机碳含量的计算方法,目前应用比较广泛的为AlgR模 型,其具有一定的局限性:岩石中测井响应是多种地质因素叠加作用的结果,因此需要从测 井信息中提取出有效的有机碳含量指示参数,AlgR模型只选用声波时差和电阻率两个测 井数据作为参数,没有考虑密度、中子、伽马等测井信息与烃源岩有机碳的关系;特别是不 同地区,由于沉积相带和后期遭受的改造程度不同,造成控制烃源岩有机碳含量值的岩性、 岩石组分特征与其能够针对反映的测井参数响应也存在差异;其次,其基线的确定过程较 为繁琐,受主观因素影响,致使有机碳预测误差较大,达不到目前勘探精度的要求,制约了 AlgR法的应用和推广。因此,人们在传统AlgR模型的基础上进行不断改进,寻找精度更 高的计算方案。
[0006] 现有技术中,CN104636588A公开了一种计算烃源岩中有机碳含量的方法,包括: 根据自然电位测井曲线,计算第一泥质含量指示;根据自然伽马测井曲线,计算第二泥质含 量指示;根据中子测井曲线、密度测井曲线和声波时差测井曲线,计算砂泥岩的岩性指数; 根据所述第一泥质含量指示、所述第二泥质含量指示和所述岩性指数,从所述砂泥岩中识 别烃源岩;根据所述密度测井曲线、所述声波时差测井曲线和电阻率测井曲线,计算所述烃 源岩中的有机碳含量。其中,根据所述密度测井曲线、所述声波时差测井曲线和电阻率测井 曲线,按照如下公式计算所述烃源岩中的有机碳含量:
[0007] TOC=(algRt+bAt+c) /P (2)
[0008] 上式中,TOC为所述烃源岩中的有机碳含量;Rt为所述电阻率测井曲线中的电阻 率值,At为所述声波时差测井曲线中的声波时差,P为i所属密度测井曲线中的密度值, a、b和c是已知系数。上述计算方法在经典AlgR模型的基础上增加了对测井密度值的相 应,一定程度上提高了计算烃源岩中有机碳含量的精确度,但是仅考虑测井电阻率、声波时 差和测井密度三个参数来计算烃源岩的有机碳含量还是过于局限,存在较大误差,对计算 精度的提高有限,难以为精细描述烃源岩中有机质的空间分布及预测油气开发前景提供有 力支持。

【发明内容】

[0009] 本发明的目的是提供一种基于测井多参数确定烃源岩有机碳含量的方法,解决现 有计算方法计算精度及准确度不高,存在较大误差的问题。
[0010] 本发明的第二个目的是提供一种基于测井多参数确定烃源岩有机碳含量的装置。
[0011] 为了实现以上目的,本发明所采用的技术方案是:
[0012] -种基于测井多参数确定烃源岩有机碳含量的方法,包括下列步骤:
[0013] 1)获取经源岩岩心样本的有机碳含量值;获取各岩心样本对应深度处的测井曲 线中自然伽马、电阻率、声波时差、补偿中子和密度的测井值;
[0014] 2)根据步骤1)所得有机碳含量值与所得测井值建立有机碳含量与测井值的对应 关系并拟合成函数;
[0015] 3)根据步骤2)所得函数确定不同深度处的烃源岩有机碳含量。
[0016] 在拟合函数之前,分别对测井的多个参数自然伽马、电阻率、声波时差、补偿中子、 密度等的测井值与实测有机碳含量进行相关性分析。确定井中不同深度的有机碳含量值, 先对岩心深度处的有机碳含量值和测井曲线中的自然伽马、补偿中子、密度、声波时差、电 阻率值进行曲线相关性分析,再根据分析结果拟合成函数进而计算烃源岩的有机碳含量。
[0017] 自然伽马、电阻率、声波时差、补偿中子、密度的测井值与实测有机碳含量的相关 性均满足相关系数的平方R2>〇. 1。
[0018] 所述相关性分析的方法为:编制样本岩心深度处各测井曲线的测井值与实测有机 碳含量的散点图,根据三点趋势,应用数学统计方法进行线性回归,可得出其相关性(R),R2 为相关系数的平方,其值越大,相关性越好。R2>〇. 1都具有相关性,R2〈〇. 1没有相关性。
[0019] 步骤2)中拟合所得函数的表达式为:
[0020]
(1);
[0021] 式中,y为烃源岩有机碳含量,% ;
[0022] R为电阻率测井值,Q?m;lgR为电阻率测井值的对数值;
[0023] At为声波时差测井值,us/m;
[0024] _为补偿中子测井值,API;
[0025] y为自然伽马测井值,API;
[0026] P为密度测井值,g/cm3;
[0027] a。、a2、a3、a4、a5为常数系数。
[0028] 上述公式(1)是基于经典AlgR模型进行改进的。AlgR模型是将声波时差测井 曲线和电阻率测井曲线进行重叠,声波时差测井数据采用算术坐标,电阻率测井数据采用 算术对数坐标;当两条曲线在一定深度处一致时为基线,基线确定后,确定两条曲线间的间 距在对数电阻率坐标上的读数,即AlgR确定。
[0029] 本发明的推导计算过程如下:
[0030]
(3)
[0031] 式(3)中,AlgR为电阻率和孔隙度曲线的幅度差;Rt为烃源岩地层测井电阻率 值,Q?m;At为烃源岩地层测井声波时差值,us/m;R#ll为非烃源岩层段的测井电阻率值, Q?m;At纖为非烃源岩层段的测井声波时差值,us/m。
[0032;
(4)
[0033] 式(4)中,K值的物理意义为每个声波时差(lus/m)对应对数坐标下电阻率的单位 个数;当规定对数坐标下的每个电阻率单位对应算术坐标下50us/m声波时差刻度范围时, K值为0.02。
[0034] TOC=A1gRX10C297 °'1688L0M) +ATOC (5)
[0035] 式(5)中,TOC为计算的有机碳含量(%) ;L0M表示有机质成熟度,ATOC为有机 碳含量背景值,需人为确定。该方法的优点为声波时差和电阻率叠合能一定程度上消除孔 隙度对有机碳测井响应的影响。
[0037] 将⑷和(6)带入⑶中,则式⑶可进一步推导为:
[0036] (t?) _8]

[0039] 由于1 口井常存在多个基线值,需分井段建立解释关系式,建立模型的深度范围 内R〇 (镜质体发射率)变化一般不大,这样式(5)中的10(2^ai6S_可视为定值,记作A。 建立模型的深度范围内将式(5)修改为:
[0040] TOC=AXAlgR+ATOC(8)
[0041] 将式⑷和式(7)带入式(8),得
[0042] TOC=AX[lgR+K(At-AtnJ-lgRnin] +AT0C(9)
[0043] =AXlgR+AKXAt-A(KAt随-lgR議)+AT0C
[0044] 式(9)中,A、At_、R_、AToe为常数,则公式⑶也进一步改进为:
[0045] TOC=aXlgR+bXAt+c (10)
[0046] 式(10)中,a、b、c为拟合公式的系数。
[0047] 从式(10)可以看出,烃源岩有机碳含量的计算不需要成熟度参数,也无需人为确 定基线值、有机碳含量背景值。但是,烃源岩有机碳含量值主要受烃源岩岩性、岩石组分等 因素控制,而测井参数中反映岩性、岩石组分的有声波时差、电阻率、自然伽玛、补偿中子、 密度等多个测井参数,同时,不同沉积环境和不同保存条
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