[發明專利]一種烴源巖有機碳含量的確定方法和裝置

有效

• 申請號: 201410042090.0
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103792338A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 李長喜;李華陽;李潮流;胡法龍;王昌學
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林

技術領域

本發明涉及致密砂巖油氣測井領域，特別涉及一種烴源巖有機碳含量的確定方法和裝置。

背景技術

隨著常規油氣勘探開發程度的不斷提高，油氣勘探開發領域從常規油氣向非常規油氣跨越。致密油氣作為非常規油氣的重要組成部分，已經成為中國近期非常規油氣首選的重要勘探領域。致密砂巖氣是指覆壓基質滲透率小于或等于0.1毫達西（md，million?darcy）的砂巖氣；致密油是致密儲層油的簡稱，是指覆壓基質滲透率小于或等于0.1毫達西（md，million?darcy）的砂巖、灰巖等儲集油層。致密油包括致密砂巖油和致密灰巖油等，以致密砂巖油為主。烴源巖包括油源巖、氣源巖和油氣源巖，通常烴源巖被稱為生油巖。由烴源巖組成的地層稱為烴源層；在一定地質時期內，具有相同巖性－巖相特征的若干烴源層與其間非烴源層的組合稱為源巖層系。烴源巖具備的條件包括：含有大量有機質即干酪根且需達到干酪根轉化成油氣的門限溫度即埋藏深度。在不同沉積環境中，由不同來源有機質形成的干酪根，其性質和生油氣潛能差別很大。

有機碳是指沉積巖中含有的與有機質有關的碳素，也是以碳元素表示巖石中有機質含量的一種簡便方式。有機碳是致密油氣儲層生產油氣的物質基礎，有機碳含量可用于評價烴源巖的有機質豐度、成熟度等。由烴源巖組成的地層稱為烴源層。自上世紀80年代以來，國內外學者針對烴源巖做了大量研究工作，通過研究地球化學參數與測井響應特征之間的關系，提出了多種利用測井信息評價有機碳含量的方法。

1990年，Passey等提出了經典的ΔlgR方法，ΔlgR是指電阻率和孔隙度曲線的幅度差，該方法利用測井信息來評價有機碳含量，既適用于碳酸鹽巖烴源巖，也適用于碎屑巖烴源巖。所述方法如下：通過對測井信息中的電阻率曲線和孔隙度曲線進行適當的刻度，將孔隙度曲線疊合于電阻率曲線上，使得在非烴源巖層段兩曲線重合，而在烴源巖層段兩條曲線出現一定的幅度差，利用有機質具有低密度、高電阻率、高聲波時差、高中子等測井響應特征，根據兩曲線間幅度差的大小來計算有機碳含量的多少；通常兩條曲線在烴源巖層段的幅度差越大，則有機碳含量越高。

上述ΔlgR方法是在烴源巖生烴的早期研究中提出的理論-經驗公式，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方法能夠獲得較準確的計算結果；然而在烴源巖干酪根成熟度處于高-過高成熟階段時，ΔlgR方法的計算結果存在一定的誤差，從而使得該方法計算有機碳含量不準確。

除了ΔlgR方法之外，也有利用伽馬能譜測井信息中的鈾濃度計算有機碳含量的方法，其原理是利用有機碳含量與鈾濃度呈線性關系變化的特點，但研究發現在較高含鈾層段，有機質含量與鈾濃度不呈線性關系變化，而是呈非線性關系變化。因此，利用鈾濃度計算有機碳含量的方法在高含鈾層段獲得的結果存在一定誤差。

綜上所述，采用目前現有的烴源巖有機碳含量計算方法計算有機碳含量時，經常存在獲得的有機碳含量結果不準確的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種烴源巖有機碳含量的確定方法和裝置，以實現獲得準確的有機碳含量計算結果。

本發明提供一種烴源巖有機碳含量的確定方法，包括：

S1：實驗測量烴源巖巖心的有機碳含量值；

S2：獲取各巖心深度處的測井曲線中鈾含量、電阻率、補償聲波時差和補償密度的測井值；

S3：根據S2的測井值計算ΔlgR；

S4：根據S1-S3的結果建立有機碳含量值和ΔlgR、鈾測井值的對應關系并擬合成函數；

S5：根據擬合的函數確定井中各位置處的烴源巖有機碳含量；

其中，

所述ΔlgR是電阻率和孔隙度曲線的幅度差，是無因次量；

所述電阻率包括電阻率基線值和烴源巖地層測井電阻率值；

所述補償聲波時差值包括聲波基線值和烴源巖地層測井聲波時差值。

所述S4具體為：首先根據S1-S3的結果建立烴源巖樣品有機碳含量值和ΔlgR、鈾測井值U的對應關系，再根據該對應關系擬合出函數，擬合的函數表達式為：

TOC=4.73×ΔlgR+0.265×U+1.42

上式中，TOC是烴源巖樣品有機碳含量；ΔlgR為電阻率和孔隙度曲線的幅度差，通過計算得到；U為鈾測井值，由測井曲線獲得。

所述ΔlgR采用經典的ΔlgR方法進行計算，計算公式如下：