第四章 烴烴源巖與蓋層測(cè)井評(píng)價(jià)

第四章烴源巖與蓋層的測(cè)井研究烴源巖的測(cè)井分析與評(píng)價(jià)

一、烴源巖的地質(zhì)特征與測(cè)井響應(yīng)（一）、地質(zhì)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(jīng)產(chǎn)生并排出足以形成工業(yè)性油氣聚集之烴類的細(xì)粒沉積”。蒂索(B．P．Tissont，1978)則將“可能產(chǎn)生或已經(jīng)產(chǎn)生石油的巖石叫做烴源巖”。在進(jìn)行烴源巖研究時(shí)，所涉及的對(duì)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(chǎn)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(nèi)的一種情況，因?yàn)樗鼈冎g有著內(nèi)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(cè)井響應(yīng)及應(yīng)用1.自然伽馬測(cè)井富含有機(jī)質(zhì)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(cè)井值，經(jīng)常用異常高的自然伽馬測(cè)井值來(lái)確定生油巖(Beer，1945；Swanson，1966)。油田范圍內(nèi)自然伽馬與有機(jī)質(zhì)含量的相互關(guān)系表明較高的放射性層常常與有機(jī)質(zhì)存在相關(guān)性。由于鈾和有機(jī)質(zhì)之間經(jīng)驗(yàn)觀測(cè)有很好的關(guān)系(Swanson，1960)?？捎米匀毁ゑR能譜測(cè)井來(lái)有效地確定有機(jī)質(zhì)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(píng)價(jià)烴源巖的TOC。應(yīng)用自然伽馬測(cè)井評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)的經(jīng)驗(yàn)公式為：I有機(jī)質(zhì)=α（GR烴源巖-GR普通泥巖）（α-地區(qū)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)）3.密度測(cè)井固體有機(jī)質(zhì)的密度比周圍的巖石骨架低，可用密度測(cè)井來(lái)估算有機(jī)質(zhì)含量(Schnlolter，1979)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，可作出密度-TOC關(guān)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(cè)井成熟生油巖中電阻率急劇增加，可能與不導(dǎo)電的烴類有關(guān)。5.聲波測(cè)井烴源巖比非烴源巖具更多的有機(jī)質(zhì)，聲波時(shí)差較高。采用體積平均法（Wgllie轉(zhuǎn)換），經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，得出應(yīng)用聲波測(cè)井評(píng)價(jià)TOC的函數(shù)為：應(yīng)用各種測(cè)井相應(yīng)特征，評(píng)價(jià)烴源巖得TOC時(shí)，應(yīng)注意影響因素，有針對(duì)性地進(jìn)行。烴源巖的定義及地質(zhì)分類

1.泥質(zhì)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(shí)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(cè)井分析方法烴源巖的測(cè)井響應(yīng)烴源巖的測(cè)井識(shí)別—烴源巖的單一的測(cè)井方法分析二、烴源巖的測(cè)井解釋方法（一）、電阻率一孔隙度測(cè)井組合—交會(huì)圖1．密度-電阻率交會(huì)圖橫坐標(biāo)：標(biāo)準(zhǔn)溫度下電阻率（R75oF、R24oC）,對(duì)數(shù)刻度，單位：Ω.m

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

聲波時(shí)差-電阻率交會(huì)圖

橫坐標(biāo)：標(biāo)準(zhǔn)溫度下電阻率R75oF,對(duì)數(shù)刻度，單位：Ω.m

縱坐標(biāo)：聲波時(shí)差，采用對(duì)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(xiàng)可以使用于碳酸鹽巖和碎屑巖生油巖的技術(shù)，預(yù)測(cè)不同成熟度條件下的TOC，這一方法為聲波測(cè)井和電阻率曲線重疊法。傳播時(shí)間曲線和電阻率曲線刻度為每?jī)蓚€(gè)對(duì)數(shù)電阻率刻度對(duì)應(yīng)的聲波時(shí)差為—100μs／ft(—328μs／m)。把非生油巖的曲線疊加在一起作為基線，當(dāng)兩條曲線在一定深度范圍內(nèi)“一致”或完全重疊時(shí)為基線。確定基線之后，用兩條曲線間的間距來(lái)識(shí)別富含有機(jī)質(zhì)的層段。兩條曲線間的距離為ΔlgR，每一個(gè)深度增量測(cè)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(diǎn)是聲波曲線和電阻率曲線對(duì)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(yīng)，一條曲線的移動(dòng)對(duì)應(yīng)另一條曲線的移動(dòng)，移動(dòng)幅度可對(duì)比。（二）、自然伽馬-電阻率組合

泥質(zhì)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(dāng)孔隙度增加時(shí)，不合有機(jī)質(zhì)的泥質(zhì)和頁(yè)巖層段電阻率減??；（2）含干酪根頁(yè)巖段，電阻率隨著孔隙度略有變化；（3）含干酪根、油和氣的頁(yè)巖段，電阻率隨孔隙度增加。（三）、聲波時(shí)差-自然伽馬組合不含有機(jī)質(zhì)泥巖基線之上所表示的層段是富含有機(jī)質(zhì)的頁(yè)巖。在GR—Δt圖上每一個(gè)富含有機(jī)質(zhì)層段可由兩個(gè)差異值表征：(1)放射性d(GR)＝GRlog—GR1(2)時(shí)差d(Δt)＝Δtlog—Δt1這兩個(gè)值中的每一個(gè)值都與頁(yè)巖段的總有機(jī)質(zhì)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(jī)質(zhì)含量的相對(duì)量度。相同深度的巖屑或巖心得到的干酪根、油和氣的測(cè)量數(shù)據(jù)相加得到TOC利用有機(jī)質(zhì)的重量來(lái)刻度Ix是可能的。伽馬放射性對(duì)固體有機(jī)質(zhì)(干酪根)確實(shí)相當(dāng)敏感，時(shí)差卻對(duì)氣或油相當(dāng)敏感。具有低d(GR)和高d(Δt)的層段應(yīng)含有一些氣。具有高d(GR)和低d(Δt)的層段會(huì)含有較多的固體有機(jī)質(zhì)。中間值應(yīng)歸于油和干酪根的混合地段。蓋層測(cè)井分析與評(píng)價(jià)一、蓋層概述蓋層（是一個(gè)相對(duì)概念）作用是防止油氣逸散。通常人們把那些逸散率相對(duì)較小的巖層成為蓋層按巖性分有：泥巖、頁(yè)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(chǔ)蓋鄰接關(guān)系：上覆蓋層與直接蓋層泥巖作為蓋層，其封閉機(jī)理有三個(gè)：(1)毛細(xì)管力封閉：毛細(xì)管具有較高的驅(qū)替壓力和阻止烴類擴(kuò)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(chǔ)集層烴類擴(kuò)散。二、泥質(zhì)巖蓋層測(cè)井評(píng)價(jià)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(chǎn)生裂縫，尤其針對(duì)深層裂縫3．總孔隙度可動(dòng)流體與被粘土礦物束縛部分的流體總和-反映壓實(shí)程度30%。計(jì)算巖石突破壓力4．有效孔隙度

評(píng)價(jià)蓋層質(zhì)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(yè)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(qū)壓力ACDENCNLRtRxo三、有效蓋層的識(shí)別與評(píng)價(jià)

1．有效蓋層的識(shí)別能夠直接封閉油氣的直接蓋層

2．泥質(zhì)巖蓋層等級(jí)劃分

四、其它巖性蓋層的測(cè)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(cè)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(chǎn)物，在地下常以晶體結(jié)構(gòu)存在，結(jié)構(gòu)緊密，滲透性極差，是優(yōu)良的封蓋層基質(zhì)。鹽巖和膏巖由于其特殊的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，測(cè)井值常趨于某一特定值，成為測(cè)井資料判別鹽巖和膏巖的基本標(biāo)準(zhǔn)。用測(cè)井資料判別膏巖、鹽巖層，然后用測(cè)井資料來(lái)標(biāo)定地震資料，預(yù)測(cè)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(zhì)孔隙度一般都很低?；|(zhì)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(chǎn)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(zhuǎn)變?yōu)閮?chǔ)層，失去封閉油氣的能力。成巖后生改造作用經(jīng)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(zhì)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(xiàng)技術(shù)判斷是困難的，實(shí)驗(yàn)室分析、測(cè)井分析、精細(xì)地質(zhì)解釋三者緊密結(jié)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(gòu)造運(yùn)動(dòng)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(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍的地區(qū)，煤巖也可出現(xiàn)構(gòu)造裂縫，使煤層失去封閉剛氣的能力。煤巖測(cè)井響應(yīng)值很明顯，用測(cè)井資料很容易判別煤層。用測(cè)井資料識(shí)別煤層，并綜合分析煤層是否存在次生裂縫，達(dá)到評(píng)價(jià)煤層封蓋性能的目的。五、儲(chǔ)蓋組合測(cè)井分析

1．儲(chǔ)層、蓋層的搭配關(guān)系

2．有利儲(chǔ)層段分析

3．油氣層和殘余油氣層解釋當(dāng)用測(cè)井方法對(duì)每層泥頁(yè)巖蓋層作出質(zhì)量評(píng)價(jià)后，便可進(jìn)行儲(chǔ)蓋組合測(cè)井的三方面分析評(píng)價(jià)：(1)儲(chǔ)層、蓋層的搭配關(guān)系；(2)有利儲(chǔ)集層段分析；(3)油氣層和殘余油氣層解釋。其中