第四章 烃烃源岩与盖层测井评价

第四章烃源岩与盖层的测井研究烃源岩的测井分析与评价

一、烃源岩的地质特征与测井响应（一）、地质特征烃源岩主要是在低能环境下沉积的粘土和碳酸盐淤泥。亨特(J．MHnt，1979)将烃源岩限定为“曾经产生并排出足以形成工业性油气聚集之烃类的细粒沉积”。蒂索(B．P．Tissont，1978)则将“可能产生或已经产生石油的岩石叫做烃源岩”。在进行烃源岩研究时，所涉及的对象往往是，既有成熟的烃源岩，也有末成熟的烃源岩。按亨特的定义，将未成熟的烃源岩定义为“潜在烃源岩”，将成熟并产生排烃的烃源岩定义为“有效烃源岩”。石油伴生气的生气岩，也可理解为包括在烃源岩之内的一种情况，因为它们之间有着内在的成因联系。至于“煤型气”的源岩，则是煤系地层的特征。（二）、测井响应及应用1.自然伽马测井富含有机质的生油气岩常伴随有高放射性元素，生油气岩常有较高的自然伽测井值，经常用异常高的自然伽马测井值来确定生油岩(Beer，1945；Swanson，1966)。油田范围内自然伽马与有机质含量的相互关系表明较高的放射性层常常与有机质存在相关性。由于铀和有机质之间经验观测有很好的关系(Swanson，1960)。可用自然伽马能谱测井来有效地确定有机质丰度(Supemaw等，1978；Fert和Rieke，1980)。根据自然伽马及其能谱中的铀含量，评价烃源岩的TOC。应用自然伽马测井评价有机质的经验公式为：I有机质=α（GR烃源岩-GR普通泥岩）（α-地区经验系数）3.密度测井固体有机质的密度比周围的岩石骨架低，可用密度测井来估算有机质含量(Schnlolter，1979)。经统计分析，可作出密度-TOC关干酪根系图。式中：ρb、ρm、ρk、-分别为岩石、骨架、干酪根的密度值。4.电阻率测井成熟生油岩中电阻率急剧增加，可能与不导电的烃类有关。5.声波测井烃源岩比非烃源岩具更多的有机质，声波时差较高。采用体积平均法（Wgllie转换），经统计分析，得出应用声波测井评价TOC的函数为：应用各种测井相应特征，评价烃源岩得TOC时，应注意影响因素，有针对性地进行。烃源岩的定义及地质分类

1.泥质类烃源岩

2.碳酸盐岩类烃源岩

3.煤系气类烃源岩烃源岩的识别方法

1.烃源岩的岩相分析

2.烃源岩的地化分析烃源岩的测井分析方法烃源岩的测井响应烃源岩的测井识别—烃源岩的单一的测井方法分析二、烃源岩的测井解释方法（一）、电阻率一孔隙度测井组合—交会图1．密度-电阻率交会图横坐标：标准温度下电阻率（R75oF、R24oC）,对数刻度，单位：Ω.m

纵坐标：密度，采用时数刻度,单位：g/cm3RT=R75×82/(T+7)R75=RT×(T+7)/82T-有关深度的地层温度（oF）2.

声波时差-电阻率交会图

横坐标：标准温度下电阻率R75oF,对数刻度，单位：Ω.m

纵坐标：声波时差，采用对数刻度,单位：s/m3.声波一电阻率曲线组合Passey(1989)研究了一项可以使用于碳酸盐岩和碎屑岩生油岩的技术，预测不同成熟度条件下的TOC，这一方法为声波测井和电阻率曲线重叠法。传播时间曲线和电阻率曲线刻度为每两个对数电阻率刻度对应的声波时差为—100μs／ft(—328μs／m)。把非生油岩的曲线叠加在一起作为基线，当两条曲线在一定深度范围内“一致”或完全重叠时为基线。确定基线之后，用两条曲线间的间距来识别富含有机质的层段。两条曲线间的距离为ΔlgR，每一个深度增量测一次。两条重叠曲线中部的数据为R基线和Δt基线值。以上方法的优点是声波曲线和电阻率曲线对孔隙度的变化反映很灵敏，一旦确定了给定岩性的基线，那么孔隙度的变化影响两条曲线的响应，一条曲线的移动对应另一条曲线的移动，移动幅度可对比。（二）、自然伽马-电阻率组合

泥质和泥岩段的自然伽马放射性都高于GRl，可以断定三种类型层段：（1）当孔隙度增加时，不合有机质的泥质和页岩层段电阻率减小；（2）含干酪根页岩段，电阻率随着孔隙度略有变化；（3）含干酪根、油和气的页岩段，电阻率随孔隙度增加。（三）、声波时差-自然伽马组合不含有机质泥岩基线之上所表示的层段是富含有机质的页岩。在GR—Δt图上每一个富含有机质层段可由两个差异值表征：(1)放射性d(GR)＝GRlog—GR1(2)时差d(Δt)＝Δtlog—Δt1这两个值中的每一个值都与页岩段的总有机质含量(干酪根、油、气)成比例，它们的乘积IX是：IX＝(GRlog—GRl)×(Δtlog—Δt1)Ix是总有机质含量的相对量度。相同深度的岩屑或岩心得到的干酪根、油和气的测量数据相加得到TOC利用有机质的重量来刻度Ix是可能的。伽马放射性对固体有机质(干酪根)确实相当敏感，时差却对气或油相当敏感。具有低d(GR)和高d(Δt)的层段应含有一些气。具有高d(GR)和低d(Δt)的层段会含有较多的固体有机质。中间值应归于油和干酪根的混合地段。盖层测井分析与评价一、盖层概述盖层（是一个相对概念）作用是防止油气逸散。通常人们把那些逸散率相对较小的岩层成为盖层按岩性分有：泥岩、页岩、碳酸岩盐、盐岩、膏岩盖层按作用与展布情况：区域盖层、局部盖层和隔层按储盖邻接关系：上覆盖层与直接盖层泥岩作为盖层，其封闭机理有三个：(1)毛细管力封闭：毛细管具有较高的驱替压力和阻止烃类扩散；(2)压力封闭：由于具有异常压力而阻止烃类逸散；(3)浓度封闭：由于盖层具有较高的烃类，从而阻止储集层烃类扩散。二、泥质岩盖层测井评价参数1．厚度自然电位、自然伽马、自然伽马能谱。2．含砂量含砂量大，可塑性降低，脆性增大，易产生裂缝，尤其针对深层裂缝3．总孔隙度可动流体与被粘土矿物束缚部分的流体总和-反映压实程度30%。计算岩石突破压力4．有效孔隙度

评价盖层质量的重要参数新地层--总孔隙度老地层--有效孔隙度5．泥岩裂缝6．渗透率-孔隙度、含砂量、束缚水7．粘土矿物分析可塑性和膨胀性蒙脱石＞伊/蒙混层＞高岭石＞伊利石＞绿泥石泥页岩盖层成果参数显示VHC-剩余烃含量PODG-（ФN-ФD）POAG（ФN–ФS）盖层或烃源岩Pa-突破压力Pr-排驱压力ACDENCNLRtRxo三、有效盖层的识别与评价

1．有效盖层的识别能够直接封闭油气的直接盖层

2．泥质岩盖层等级划分

四、其它岩性盖层的测井分析

1．盐岩、膏岩盖层

2．碳酸盐岩盖层

3．煤岩盖层四、其它岩性盖层的测井分析（一）、盐岩、膏岩盖层盐岩、膏岩是在高蒸发环境下的产物，在地下常以晶体结构存在，结构紧密，渗透性极差，是优良的封盖层基质。盐岩和膏岩由于其特殊的物质结构，测井值常趋于某一特定值，成为测井资料判别盐岩和膏岩的基本标准。用测井资料判别膏岩、盐岩层，然后用测井资料来标定地震资料，预测膏岩、盐岩层的空间展布，可有效地分析膏岩、盐岩的封闭作用。（二）、碳酸盐岩盖层碳酸盐岩基质孔隙度一般都很低。基质孔隙度反映碳酸盐岩做盖层是完全可以的，但是碳酸盐岩大多存在后生成岩改造，使之产生次生孔洞、溶洞、裂缝等。这些次生孔隙的出现，使碳酸盐岩由盖层转变为储层，失去封闭油气的能力。成岩后生改造作用经常是不均一的，它将大面积展布的碳酸盐岩分割成鸡窝状。局部看，可能是优质封盖层，整体看，它可能是破碎的封盖层。碳酸盐岩的封盖性能，用单一一项技术判断是困难的，实验室分析、测井分析、精细地质解释三者紧密结合，是判断碳酸盐岩封盖层封闭性能的唯一途径。（三）、煤岩盖层煤岩自身孔隙度很低，又具有可缩性，在构造运动不太活跃的地区，煤岩常可作为油气的封盖层。埋藏较浅、构造运动活跃的地区，煤岩也可出现构造裂缝，使煤层失去封闭刚气的能力。煤岩测井响应值很明显，用测井资料很容易判别煤层。用测井资料识别煤层，并综合分析煤层是否存在次生裂缝，达到评价煤层封盖性能的目的。五、储盖组合测井分析

1．储层、盖层的搭配关系

2．有利储层段分析

3．油气层和残余油气层解释当用测井方法对每层泥页岩盖层作出质量评价后，便可进行储盖组合测井的三方面分析评价：(1)储层、盖层的搭配关系；(2)有利储集层段分析；(3)油气层和残余油气层解释。其中