[發(fā)明專利]一種高-過高成熟頁巖有機(jī)碳含量計(jì)算方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310008078.3
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN103114840A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程相志;周燦燦;李霞;李潮流;宋連騰;郝建飛;劉忠華;曾富強(qiáng);胡松
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油勘探開發(fā)中的頁巖氣測井評價技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種高-過高成熟頁巖有機(jī)碳含量計(jì)算方法及裝置。

背景技術(shù)

有機(jī)碳是含氣頁巖層生產(chǎn)天然氣的物質(zhì)基礎(chǔ)。自上世紀(jì)80年代以來，國內(nèi)外學(xué)者針對烴源巖做了大量研究工作，通過研究地球化學(xué)參數(shù)與測井響應(yīng)特征之間的關(guān)系，提出了多種利用測井信息評價有機(jī)碳含量的方法。

1990年，Passey等提出了經(jīng)典的△lgR方法，該方法利用測井信息評價有機(jī)碳含量，既適用于碳酸鹽巖烴源巖，也適用于碎屑巖烴源巖，該方法如下：通過對電阻率曲線和孔隙度曲線進(jìn)行適當(dāng)?shù)目潭?，將孔隙度曲線疊合于電阻率曲線上，使得在非烴源巖層段（貧有機(jī)質(zhì)）兩曲線重合，而在烴源巖層段（富有機(jī)質(zhì)）兩條曲線出現(xiàn)一定的幅度差，由于有機(jī)質(zhì)具有低密度、高電阻率、高聲波時差、高中子等測井響應(yīng)特征，因此可以根據(jù)兩曲線間幅度差的大小判斷有機(jī)碳含量的多少，幅度差越大，有機(jī)碳含量越高；該方法具體可表現(xiàn)為如下公式：

ΔlgR=lg(R_t/R_基線)+0.02·(Δt-Δt_基線)

TOC=(ΔlgR)·10^{(2.297-0.1688LOM)}

式中，ΔlgR為電阻率和孔隙度曲線的幅度差；R_t為烴源巖地層測井電阻率值，單位為Ω·m；Δt為烴源巖地層測井聲波時差值，單位為μs/ft；R_基線為非烴源巖層段的測井電阻率值，單位為Ω·m；Δt_基線為非烴源巖層段的測井聲波時差值，單位為μs/ft；LOM為有機(jī)質(zhì)成熟度指數(shù)；TOC為烴源巖中有機(jī)碳含量，單位為wt%。

ΔlgR方法是在烴源巖生烴的早期研究中提出的理論-經(jīng)驗(yàn)公式，它存在一定的局限性：在烴源巖干酪根成熟度處于未成熟-高成熟階段時，ΔlgR方法能夠獲得較準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，然而在烴源巖干酪根成熟度處于高-過高成熟度階段時，ΔlgR方法的計(jì)算結(jié)果存在一定的誤差。ΔlgR方法的這種局限性在計(jì)算高-過高成熟頁巖有機(jī)碳含量的過程中得到驗(yàn)證，由于排烴作用，實(shí)驗(yàn)室測得的現(xiàn)有總有機(jī)碳含量偏低，導(dǎo)致由實(shí)驗(yàn)分析得到的TOC與ΔlgR交會圖確定的有機(jī)質(zhì)成熟度指數(shù)LOM存在偏差，從而使得該方法計(jì)算有機(jī)碳含量不準(zhǔn)確，致使頁巖氣儲層評價結(jié)果可靠性差。

ΔlgR方法的另一種不足之處是：由于高-過高成熟度有機(jī)質(zhì)往往與高黃鐵礦相伴生，這會影響地層電阻率，使得測井電阻率值降低，從而導(dǎo)致使用ΔlgR方法計(jì)算的有機(jī)碳含量出現(xiàn)較大偏差。

除了ΔlgR方法之外，國外文獻(xiàn)中也有利用伽馬能譜測井信息中的鈾濃度計(jì)算有機(jī)碳含量的文章，計(jì)算方法大都利用有機(jī)碳含量與鈾濃度呈線性關(guān)系變化的特點(diǎn)，但研究發(fā)現(xiàn)在較高含鈾層段，有機(jī)質(zhì)含量與鈾濃度不是呈線性關(guān)系變化，而是呈非線性關(guān)系變化。因此，文獻(xiàn)中利用鈾濃度計(jì)算有機(jī)碳含量的方法在高含鈾層段獲得的結(jié)果存在一定誤差。

綜上所述，采用目前現(xiàn)有的頁巖層有機(jī)碳含量計(jì)算方法計(jì)算高-過高成熟頁巖的有機(jī)碳含量時，獲得的結(jié)果存在精度偏低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于提供一種高-過高成熟頁巖有機(jī)碳含量計(jì)算方法及裝置，以解決現(xiàn)有的頁巖層有機(jī)碳含量計(jì)算方法在利用測井資料計(jì)算高-過高成熟頁巖的有機(jī)碳含量時，獲得的結(jié)果存在精度偏低的缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種高-過高成熟頁巖有機(jī)碳含量計(jì)算方法，該方法包括：

對高-過高成熟頁巖劃分層段；

獲取每一層段的有機(jī)碳含量化驗(yàn)分析值；

獲取每一層段的測井響應(yīng)特征值；

建立每一層段的有機(jī)碳含量化驗(yàn)分析值與測井響應(yīng)特征值之間的對應(yīng)關(guān)系；

根據(jù)所有層段的所述對應(yīng)關(guān)系，采用數(shù)學(xué)擬合方法確定高-過高成熟頁巖層的有機(jī)碳含量與測井響應(yīng)特征值之間的函數(shù)關(guān)系；

利用所述確定的函數(shù)關(guān)系計(jì)算高-過高成熟頁巖的有機(jī)碳含量。

優(yōu)選的，所述測井響應(yīng)特征值包括：自然伽瑪測井值和伽瑪能譜測井值；其中，所述伽馬能譜測井值包括鈾濃度、釷濃度、鉀濃度、無鈾伽馬測井值。

優(yōu)選的，所述確定的函數(shù)關(guān)系中有機(jī)碳含量與鈾濃度具有非線性關(guān)系。

優(yōu)選的，所述高-過高成熟頁巖有機(jī)碳含量計(jì)算方法，對高-過高成熟頁巖劃分層段之前，還包括：

對目標(biāo)井鉆井取心，獲得巖心；

獲取所述巖心的測井曲線；

根據(jù)高-過高成熟頁巖層的典型巖性特征以及所述巖心的測井曲線，識別出高-過高成熟頁巖層。