吐哈盆地烴源巖有機碳質量分數測井定量預測模型

韓雙彪，張金川，黃衛東，王志勇，俞益新

（1.中國地質大學（北京）能源學院，北京 100083；2.中國地質大學（武漢）構造與油氣資源教育部重點實驗室，湖北 武漢 430074；3.中國石油吐哈油田公司勘探開發研究院，新疆 哈密 839009）

吐哈盆地烴源巖有機碳質量分數測井定量預測模型

韓雙彪1，2，張金川1，黃衛東3，王志勇3，俞益新1

（1.中國地質大學（北京）能源學院，北京 100083；2.中國地質大學（武漢）構造與油氣資源教育部重點實驗室，湖北 武漢 430074；3.中國石油吐哈油田公司勘探開發研究院，新疆 哈密 839009）

烴源巖地層通常具有高聲波時差、高孔隙度、高電阻率和低密度等測井響應特征。正常情況下，烴源巖有機碳質量分數越高，其在測井曲線上的異常反應就越大。將測井信息與有機碳質量分數之間建立一種定量關系模型，就可以計算出烴源巖有機碳質量分數在縱向上的連續變化值，從而有效地彌補實驗室測樣的不足。國內外學者對此進行了相關的探討與研究，提出的定量預測模型可分為單參數型和多參數型。文中依據吐哈盆地地質資料，在Δlg R方法的基礎上同時結合多元統計原理，選取了聲波時差測井與電阻率測井，建立了兩者與有機碳質量分數之間的線性關系式。根據實測值與擬合值的比較，認為建立的定量預測模型擬合效果良好。

烴源巖；有機碳質量分數；測井響應；定量預測；吐哈盆地

1 烴源巖測井響應特征

測井曲線對巖層有機碳質量分數的差異性響應，是利用測井曲線定量評價烴源巖的基礎。由于富含放射性元素（如特殊元素鈾），烴源巖在自然伽馬曲線上表現為高異常。烴源巖密度通常低于其他巖層，測井曲線表現為低密度異常；當其他條件一定時，烴源巖在聲波時差曲線上表現為高時差異常。由于孔隙流體的存在，烴源巖在電阻率曲線上表現為高異常。烴源巖有機質含氫指數高，所以烴源巖有機碳質量分數與中子測井也存在良好的相關性［1］。

2 有機碳質量分數定量預測模型

烴源巖通常含有大量的有機質，有機碳質量分數明顯影響著幾種測井響應。正常情況下，烴源巖的有機碳質量分數越高，其在測井曲線上的異常反應就越高，通過測定異常值的高低，就可以計算出有機碳質量分數的大小。具體的有單參數和多參數模型，應用較廣的是Δlg R技術，此項技術是將聲波和電阻率曲線重疊，2條曲線在一定深度范圍內一致或完全重疊時作為基線，基線確定以后，即可用2條曲線的距離來識別富含有機質的巖層［2-4］。

3 應用實例

吐哈盆地為我國西部主要含油氣盆地之一［5-6］，是一個重要的油氣接替區，并以油氣發現速度快和勘探效益好名列全國同行業前茅。通過對吐哈盆地大量鉆井、測井、地球化學實驗資料的統計分析認為，吐哈盆地侏羅系水西溝群發育夾煤層的暗色泥巖［7］，在整個盆地內廣泛沉積，厚度一般為200～400 m，最大厚度可達700 m，有機碳質量分數高，干酪根類型以利于生氣的Ⅲ型為主，有機質演化程度適中，多數處于低熟—成熟階段，是有利的烴源巖發育層段。文中主要討論了侏羅系水西溝群烴源巖TOC的測井定量預測。

為了提高計算有機碳質量分數的精度，綜合幾種測井曲線對高有機碳質量分數的異常響應［8-12］，利用不同測井曲線在研究區反復試驗，在Δlg R方法的基礎上結合多元統計原理，最終剔除了成熟度這個不確定性因素，選取聲波時差測井與電阻率測井，建立了兩者與有機碳質量分數之間的線性關系式：

式中：TOC為有機碳質量分數；R為實測電阻率，Ω·m；Δt為實測聲波時差，μs/m；x，y，z為待定系數，其中z為常數項。

不同的沉積環境形成了各自獨特的沉積相（或沉積微相）［13-14］，若統一用一個公式，勢必會造成較大的誤差。為此，依據前人劃分的沉積相（沉積微相），在不同沉積相或沉積微相基礎上分別建立各自相應的TOC測井預測模型，提高TOC計算的精度。結合吐哈盆地實際地質資料，選出不同凹陷的托參2、連4、溫深1、鄯科1、陵深1、勒7、紅臺1、草南1以及哈3九口探井，對不同沉積相或沉積微相，利用TSM盆模軟件構造模擬模塊中的多元線性回歸進行參數擬合，以勒7井泛濫平原微相為例說明了定量預測的效果（見表1），結果的相關系數為0.867 556。然后，將這9口探井所有相同的沉積相數據綜合到一起，利用TSM軟件進行擬合，經校正（去偽存真）后確定了吐哈盆地侏羅系水西溝群烴源巖在不同沉積相條件下的TOC測井定量預測模型（見表2）。

表1 勒7井泛濫平原微相擬合數據

表2 TOC測井定量預測模型

4 結束語

測井曲線數值多，讀值時要盡量準確，減少人為誤差。多元統計求解參數過程中若有個別點對整體“負面”影響較大，可以將其刪除。沉積微相的劃分要盡量準確，以減少多解性，從而使更加適合該區的地質情況。在最后求出參數后，需結合已有的資料對其進行校正，力求準確度更高。

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（編輯 楊會朋）

中海油將在南海獨立勘探開發深水油氣

中國海洋石油總公司日前透露，中國首座自主設計、建造的第六代深水半潛式鉆井平臺“海洋石油981”將在中國南海海域正式開鉆。這也是中國石油公司首次獨立進行深水油氣勘探開發，標志著中國海洋石油工業的深水戰略邁出了實質性的步伐。

據了解，此次開鉆水域在中國南海水域，距離香港東南320 km處，開鉆井深1 500 m。

國際上一般將水深超過300 m海域的油氣資源定義為深水油氣，1 500 m水深以上稱為超深水。在豐富的海上油氣資源中，深水、超深水的資源量占全部海洋資源量的30%至40%。近年來，在全球獲得的重大勘探發現中，有50%來自海洋，主要是深水海域。深水海域已經成為國際上油氣勘探開發的重要接替區域。

目前中國海洋石油工業勘探開發的海上油田水深普遍小于300 m，大于300 m水深的油氣勘探開發處于起步階段。中國南海油氣資源極為豐富，整個南海盆地群石油地質資源量在（230～300）×108t，天然氣總地質資源量約為16×1012m3，占中國油氣總資源量的三分之一，其中70%蘊藏于153.7×104km2的深海區域。

（來源：中國石化新聞網2012-05-08）

A quantitative prediction model of organic carbon content of hydrocarbon source rocks based on logging data in Tuha Basin

Han Shuangbiao1，2,Zhang Jinchuan1,Huang Weidong3,Wang Zhiyong3,Yu Yixin1
(1.School of Energy and Resources,China University of Geosciences,Beijing 100083,China;2.MOE Key Laboratory of Tectonics and Petroleum Resources,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China;3.Research Institute of Exploration and Development, Tuha Oilfield Company,PetroChina,Hami 839009,China)

Hydrocarbon source rock strata usually have the log characteristics of high interval transit time,porosity,resistivity and low density.Under normal circumstances,the higher the organic carbon content of hydrocarbon source rocks is,the stronger the abnormal response of logging is.A quantitative relation model is established between logging information and organic carbon content,which can calculate the continuous response value of organic carbon content of hydrocarbon source rocks in vertical direction to effectively compensate for the shortage of test sample.Domestic and foreign scholars conduct relevant discussion and research on this.The prediction models proposed can be summed up as single parameter and multiparameter model.According to the practical geological data of Tuha Basin and based on combination of Δlg R method and multivariate statistical principle,this paper selects the interval transit time and resistivity logging and establishes a linear equation.Finally,according to the comparisons between the measured values and matched values,the matching effect of quantitative prediction model is considered to be good.

source rocks;organic carbon content;logging response;quantitative prediction;Tuha Basin

國家科技重大專項“全國油氣資源戰略選區調查與評價”（2009GYXQ-15）；構造與油氣資源教育部重點實驗室青年基金“上揚子地區下寒武統頁巖含氣性影響因素定量研究”（TPR-2011-25）

TE132

：A

1005-8907（2012）03-0406-03

2011-10-01；改回日期：2012-03-13。

韓雙彪，男，1987年生，在讀博士研究生，主要從事油氣成藏機理和非常規天然氣地質研究。E-mail：bjcuphan@163. com。

韓雙彪，張金川，黃衛東，等.吐哈盆地烴源巖有機碳質量分數測井定量預測模型［J］.斷塊油氣田，2012，19（3）：406-408. Han Shuangbiao，Zhang Jinchuan，Huang Weidong，et al.A quantitative prediction model of organic carbon content of hydrocarbon source rocks based on logging data in Tuha Basin［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（3）：406-408.