烃源岩特征综述

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,二、评价烃源岩特征,1、基本原理,内容,：烃源岩层的测井识别、烃源岩有机质含量测井评价。,使用的测井资料有：自然伽玛GR、自然伽玛能谱NGS、电阻率Rt、密度FDC、声波,T测井资料。,岩石,中的放射性物质主要来源于K,40,、Th,232,、U,235-238,同位素。,图2-1放射性矿物伽玛射线发射谱,（据schlumberger，1978）,每次衰变发生几率,沉积岩石的放射性物质来源：,1）有些矿物晶体本身是有放射性物质的。,2）颗粒,吸附,的,放射性同位素元素,（有些地层可能是放射性矿物含量高的层放射性矿藏）。因此，,细分散体系的岩石,，其吸附的放射性元素含量,较高,（如：,泥岩、泥灰岩,等），而,颗粒岩,（如砂岩、颗粒灰岩、白云岩等）吸附的放射性物质少。,3）有机质本身也可能吸附有放射性,U,同位素，因此有机质含量高时，所测放射性值高。,有机质吸附较多的U同位素或与U结合形成配合物，因为U元素活跃，易被氧化，在PH值低的氧化环境中（PH0）形成UO,3,型氧化物。在还原环境中UO,3,型氧化物与碱性氧化物作用形成不溶的氧化铀（UO,2,），当PH值更高时，铀铣离子（UO,2,2+,）与有机质结合而固定下来。因此,岩石中的UO,2,标志着强烈的还原环境条件,，此环境下的,UO,2,2+,易被粘土吸附,。在继续的作用下其被还原为四价的铀离子，有机质分解的H,2,S也会使铀洗离子还原为四价的铀离子。,2、烃源岩层的测井识别,1）定性识别,常见烃源岩：,（1）有机质含量高的泥岩、页岩；,（2）有机质含量高的泥灰岩、微晶灰岩。,有机质含量高、细分散体系的吸附作用成为测井识别烃源岩层的主要根据。,测井曲线上的识别标志主要有：,A、烃源岩层比一般的泥岩、灰岩在GR曲线上有更高的读值；,图2-2 泥岩烃源岩的GR、NGS测井特征,B、在NGS测井曲线上，有较高的U的含量（图2-2）。,C、在组合测井上：电阻率曲线显示相对其他泥岩灰岩高值，有较高的声波时差和较低的密度值（图2-3、2-4）。因为，一般烃源岩层在相同压实条件，其因为含有机质和油。,图2-3 北海启莫里支阶,页岩,测井曲线特征,（Meyer等,1984）,图2-4 中东上侏罗汉尼法,灰岩,测井曲线特征,（Meyer等,1984）,2）定量判别,根据多种测井信息，采用统计分析方法可以对烃源岩层进行定量判别。,A、B.L.Meyer等（1984）根据阿曼、加拿大、北海盆地、委内瑞拉、印度尼西亚等的71个层段的烃源岩层和98个段非烃源岩层的测井资料（包括：GR、,t、,b,、Rt等），通过关系分析（图2-5、图2-6），建立了如下判别方程：,D=-6.909+3.186lg,t+0.487lgR,75,D0时，为烃源岩层；D0.066时，为烃源岩层。回判率为88%。,图2-5 声波时差与电阻率（R,75.F,）关系图,（Meyer等,1984）,R,75,（,m）,t,（,u,s/ft）,图2-6 密度与电阻率（R,75.F,）关系图,（Meyer等,1984）,R,75,（,m）,b,（,g/cm,3,）,3、确定烃源岩的有机质含量,1）利用烃源岩层的密度测井资料确定有机质含量,A、建立岩心分析有机质含量与密度的关系（图2-7）。,B、利用下式计算有机质含量,（不含有机质泥岩密度-烃源岩层密度）,有机质（%）=-*100%,（不含有机质泥岩密度-有机质密度）,影响因素：黄铁矿、重矿物、井径扩径等对计算结果有影响，需对结果进行效正（图2-8）。,2）利用烃源岩层的声波测井资料确定有机质含量,同样可以利用上述方法进行有机质含量估算。,影响因素：井径扩径、油气影响、裂缝作用等对计算结果有影响，一般要与其他方法一起应用。,图2-8 岩心分析与密度测井确定的有机质,含量之间关系（据Schmoker,1981）,岩心分析有机质含量（%）,密度测井确定的有机质含量（%）,烃源岩密度测井值（g/cm,3,）,岩心分析有机质含量（%）,图2-7 岩心分析有机质含量与密度测井值之间关系（据Schmoker,1981）,3）利用烃源岩层的电阻率测井资料确定有机质含量,在相同的岩性及压实条件下，烃源岩的电阻率比非烃源岩的高。据B.L.Meyer等（1984）研究，成熟烃源岩电阻率比未成熟的烃源岩要高,10,倍。,由于电阻率受温度影响大，一般将确定层点的电阻率折算到同一温度下对比（75）：,R,75,=R,T,*（T+7）/82 （Arps,1962),同样可以利用建立图板进行有机质含量估算。,影响因素：井径扩径、探测深度、油气影响、泥浆电阻率、裂缝作用等对计算结果有影响，一般要与其他方法一起应用。,4）利用烃源岩层的自然伽玛测井资料确定有机质含量,烃源岩的电阻率比非烃源岩的GR值高。,据J.W.Schmoker等（1989）研究，射线强度与密度有好的线性关系（图2-9），建立了如下计算公式：,Cogr(%)=(,-,o,)/(1.378m)*100%,式中：Cogr-有机碳含量；,、,o,-非烃源岩与烃源岩层密度，g/cm,3,；,m-图2-9直线斜率。,优点：同时考虑了GR、FDC测井资料。,同样可以利用建立图板进行有机质含量估算。,密度（g/cm,3,）,G R（A P I）,图2-9 自然伽玛与密度关系（据Schmoker,1989),5）利用烃源岩层的自然伽玛能谱测井资料确定有机质含量,自然伽玛能谱测井不仅能测得地层的GR值，也能给出铀、钍、钾的含量。,利用铀含量（主要与有机质有关）与有机碳建立关系来确定烃源岩地层的有机质量。,A、湖相泥（页）岩(图2-10）,目前收集到的资料建立的方程如下：,Cogr(%)=0.1518U,2,-0.4352U+0.4444 （r=0.8484),B、海相灰岩、泥灰岩,据陈立官等（1990）的研究，四川盆地二叠系阳新统台地相灰岩，自然伽玛与铀的含量关系密切（图2-11），反映出该套地层中自然放射性主要来自地层中所含的有机质。,图2-10 湖相泥(页)岩中铀含量与有机碳含量关系,图2-11 四川盆地古宋剖面阳兴统P,1,2,1,-P,1,3,3,灰岩中自然伽玛与铀含量关系,(据陈立官等,1990),G R（A P I）,U（ppm）,台地相生屑灰岩、微晶灰岩、泥灰岩为主,据古宋地面剖面的样品测定，铀含量与有机碳有一定关系，但关系较差（图2-12）原因可能是裂缝、泥质含量的影响（陈立官等，1990）。按有机碳含量大于0.2%为烃源岩标准，建立了如下评价方程：,Cogr(%)=0.3297+0.0485U(ppm)-0.0073Tu(ppm)+0.4157W,式中：W-岩石酸不溶物含量，%。,吴继余等（1984）提出的评价二叠系阳新统台地相灰岩、泥灰岩的有机碳含量关系如下：,Cogr(%)=0.1038U(ppm),Supermaw等（1987）建立了铀/钾比值与有机碳之间的关系（图2-13）：,能谱测井是目前研究烃源岩层最有效的测井方法。,图2-12 四川盆地古宋剖面阳新统P,1,3,1,-P,1,3,2,灰岩中铀含量与有机碳含量关系,(据陈立官等,1990),铀（ppm）,有机碳（%）,U/K(%),图2-13 铀/钾比值与有机碳含量关系（据Supermaw等，1987）,灰岩？,C,有机,（%）,C,有机,（%）,U/K(%),泥岩？,