第四章 烴烴源巖與蓋層測井評價

第四章烴源巖與蓋層的測井研究烴源巖的測井分析與評價

一、烴源巖的地質特征與測井響應（一）、地質特征烴源巖主要是在低能環(huán)境下沉積的粘土和碳酸鹽淤泥。亨特(J．MHnt，1979)將烴源巖限定為“曾經產生并排出足以形成工業(yè)性油氣聚集之烴類的細粒沉積”。蒂索(B．P．Tissont，1978)則將“可能產生或已經產生石油的巖石叫做烴源巖”。在進行烴源巖研究時，所涉及的對象往往是，既有成熟的烴源巖，也有末成熟的烴源巖。按亨特的定義，將未成熟的烴源巖定義為“潛在烴源巖”，將成熟并產生排烴的烴源巖定義為“有效烴源巖”。石油伴生氣的生氣巖，也可理解為包括在烴源巖之內的一種情況，因為它們之間有著內在的成因聯(lián)系。至于“煤型氣”的源巖，則是煤系地層的特征。（二）、測井響應及應用1.自然伽馬測井富含有機質的生油氣巖常伴隨有高放射性元素，生油氣巖常有較高的自然伽測井值，經常用異常高的自然伽馬測井值來確定生油巖(Beer，1945；Swanson，1966)。油田范圍內自然伽馬與有機質含量的相互關系表明較高的放射性層常常與有機質存在相關性。由于鈾和有機質之間經驗觀測有很好的關系(Swanson，1960)?？捎米匀毁ゑR能譜測井來有效地確定有機質豐度(Supemaw等，1978；Fert和Rieke，1980)。根據(jù)自然伽馬及其能譜中的鈾含量，評價烴源巖的TOC。應用自然伽馬測井評價有機質的經驗公式為：I有機質=α（GR烴源巖-GR普通泥巖）（α-地區(qū)經驗系數(shù)）3.密度測井固體有機質的密度比周圍的巖石骨架低，可用密度測井來估算有機質含量(Schnlolter，1979)。經統(tǒng)計分析，可作出密度-TOC關干酪根系圖。式中：ρb、ρm、ρk、-分別為巖石、骨架、干酪根的密度值。4.電阻率測井成熟生油巖中電阻率急劇增加，可能與不導電的烴類有關。5.聲波測井烴源巖比非烴源巖具更多的有機質，聲波時差較高。采用體積平均法（Wgllie轉換），經統(tǒng)計分析，得出應用聲波測井評價TOC的函數(shù)為：應用各種測井相應特征，評價烴源巖得TOC時，應注意影響因素，有針對性地進行。烴源巖的定義及地質分類

1.泥質類烴源巖

2.碳酸鹽巖類烴源巖

3.煤系氣類烴源巖烴源巖的識別方法

1.烴源巖的巖相分析

2.烴源巖的地化分析烴源巖的測井分析方法烴源巖的測井響應烴源巖的測井識別—烴源巖的單一的測井方法分析二、烴源巖的測井解釋方法（一）、電阻率一孔隙度測井組合—交會圖1．密度-電阻率交會圖橫坐標：標準溫度下電阻率（R75oF、R24oC）,對數(shù)刻度，單位：Ω.m

縱坐標：密度，采用時數(shù)刻度,單位：g/cm3RT=R75×82/(T+7)R75=RT×(T+7)/82T-有關深度的地層溫度（oF）2.

聲波時差-電阻率交會圖

橫坐標：標準溫度下電阻率R75oF,對數(shù)刻度，單位：Ω.m

縱坐標：聲波時差，采用對數(shù)刻度,單位：s/m3.聲波一電阻率曲線組合Passey(1989)研究了一項可以使用于碳酸鹽巖和碎屑巖生油巖的技術，預測不同成熟度條件下的TOC，這一方法為聲波測井和電阻率曲線重疊法。傳播時間曲線和電阻率曲線刻度為每兩個對數(shù)電阻率刻度對應的聲波時差為—100μs／ft(—328μs／m)。把非生油巖的曲線疊加在一起作為基線，當兩條曲線在一定深度范圍內“一致”或完全重疊時為基線。確定基線之后，用兩條曲線間的間距來識別富含有機質的層段。兩條曲線間的距離為ΔlgR，每一個深度增量測一次。兩條重疊曲線中部的數(shù)據(jù)為R基線和Δt基線值。以上方法的優(yōu)點是聲波曲線和電阻率曲線對孔隙度的變化反映很靈敏，一旦確定了給定巖性的基線，那么孔隙度的變化影響兩條曲線的響應，一條曲線的移動對應另一條曲線的移動，移動幅度可對比。（二）、自然伽馬-電阻率組合

泥質和泥巖段的自然伽馬放射性都高于GRl，可以斷定三種類型層段：（1）當孔隙度增加時，不合有機質的泥質和頁巖層段電阻率減?。唬?）含干酪根頁巖段，電阻率隨著孔隙度略有變化；（3）含干酪根、油和氣的頁巖段，電阻率隨孔隙度增加。（三）、聲波時差-自然伽馬組合不含有機質泥巖基線之上所表示的層段是富含有機質的頁巖。在GR—Δt圖上每一個富含有機質層段可由兩個差異值表征：(1)放射性d(GR)＝GRlog—GR1(2)時差d(Δt)＝Δtlog—Δt1這兩個值中的每一個值都與頁巖段的總有機質含量(干酪根、油、氣)成比例，它們的乘積IX是：IX＝(GRlog—GRl)×(Δtlog—Δt1)Ix是總有機質含量的相對量度。相同深度的巖屑或巖心得到的干酪根、油和氣的測量數(shù)據(jù)相加得到TOC利用有機質的重量來刻度Ix是可能的。伽馬放射性對固體有機質(干酪根)確實相當敏感，時差卻對氣或油相當敏感。具有低d(GR)和高d(Δt)的層段應含有一些氣。具有高d(GR)和低d(Δt)的層段會含有較多的固體有機質。中間值應歸于油和干酪根的混合地段。蓋層測井分析與評價一、蓋層概述蓋層（是一個相對概念）作用是防止油氣逸散。通常人們把那些逸散率相對較小的巖層成為蓋層按巖性分有：泥巖、頁巖、碳酸巖鹽、鹽巖、膏巖蓋層按作用與展布情況：區(qū)域蓋層、局部蓋層和隔層按儲蓋鄰接關系：上覆蓋層與直接蓋層泥巖作為蓋層，其封閉機理有三個：(1)毛細管力封閉：毛細管具有較高的驅替壓力和阻止烴類擴散；(2)壓力封閉：由于具有異常壓力而阻止烴類逸散；(3)濃度封閉：由于蓋層具有較高的烴類，從而阻止儲集層烴類擴散。二、泥質巖蓋層測井評價參數(shù)1．厚度自然電位、自然伽馬、自然伽馬能譜。2．含砂量含砂量大，可塑性降低，脆性增大，易產生裂縫，尤其針對深層裂縫3．總孔隙度可動流體與被粘土礦物束縛部分的流體總和-反映壓實程度30%。計算巖石突破壓力4．有效孔隙度

評價蓋層質量的重要參數(shù)新地層--總孔隙度老地層--有效孔隙度5．泥巖裂縫6．滲透率-孔隙度、含砂量、束縛水7．粘土礦物分析可塑性和膨脹性蒙脫石＞伊/蒙混層＞高嶺石＞伊利石＞綠泥石泥頁巖蓋層成果參數(shù)顯示VHC-剩余烴含量PODG-（ФN-ФD）POAG（ФN–ФS）蓋層或烴源巖Pa-突破壓力Pr-排驅壓力ACDENCNLRtRxo三、有效蓋層的識別與評價

1．有效蓋層的識別能夠直接封閉油氣的直接蓋層

2．泥質巖蓋層等級劃分

四、其它巖性蓋層的測井分析

1．鹽巖、膏巖蓋層

2．碳酸鹽巖蓋層

3．煤巖蓋層四、其它巖性蓋層的測井分析（一）、鹽巖、膏巖蓋層鹽巖、膏巖是在高蒸發(fā)環(huán)境下的產物，在地下常以晶體結構存在，結構緊密，滲透性極差，是優(yōu)良的封蓋層基質。鹽巖和膏巖由于其特殊的物質結構，測井值常趨于某一特定值，成為測井資料判別鹽巖和膏巖的基本標準。用測井資料判別膏巖、鹽巖層，然后用測井資料來標定地震資料，預測膏巖、鹽巖層的空間展布，可有效地分析膏巖、鹽巖的封閉作用。（二）、碳酸鹽巖蓋層碳酸鹽巖基質孔隙度一般都很低?；|孔隙度反映碳酸鹽巖做蓋層是完全可以的，但是碳酸鹽巖大多存在后生成巖改造，使之產生次生孔洞、溶洞、裂縫等。這些次生孔隙的出現(xiàn)，使碳酸鹽巖由蓋層轉變?yōu)閮?，失去封閉油氣的能力。成巖后生改造作用經常是不均一的，它將大面積展布的碳酸鹽巖分割成雞窩狀。局部看，可能是優(yōu)質封蓋層，整體看，它可能是破碎的封蓋層。碳酸鹽巖的封蓋性能，用單一一項技術判斷是困難的，實驗室分析、測井分析、精細地質解釋三者緊密結合，是判斷碳酸鹽巖封蓋層封閉性能的唯一途徑。（三）、煤巖蓋層煤巖自身孔隙度很低，又具有可縮性，在構造運動不太活躍的地區(qū)，煤巖常可作為油氣的封蓋層。埋藏較淺、構造運動活躍的地區(qū)，煤巖也可出現(xiàn)構造裂縫，使煤層失去封閉剛氣的能力。煤巖測井響應值很明顯，用測井資料很容易判別煤層。用測井資料識別煤層，并綜合分析煤層是否存在次生裂縫，達到評價煤層封蓋性能的目的。五、儲蓋組合測井分析

1．儲層、蓋層的搭配關系

2．有利儲層段分析

3．油氣層和殘余油氣層解釋當用測井方法對每層泥頁巖蓋層作出質量評價后，便可進行儲蓋組合測井的三方面分析評價：(1)儲層、蓋層的搭配關系；(2)有利儲集層段分析；(3)油氣層和殘余油氣層解釋。其中