吐哈盆地烃源岩有机碳质量分数测井定量预测模型

韩双彪，张金川，黄卫东，王志勇，俞益新

（1.中国地质大学（北京）能源学院，北京 100083；2.中国地质大学（武汉）构造与油气资源教育部重点实验室，湖北 武汉 430074；3.中国石油吐哈油田公司勘探开发研究院，新疆 哈密 839009）

吐哈盆地烃源岩有机碳质量分数测井定量预测模型

韩双彪1，2，张金川1，黄卫东3，王志勇3，俞益新1

（1.中国地质大学（北京）能源学院，北京 100083；2.中国地质大学（武汉）构造与油气资源教育部重点实验室，湖北 武汉 430074；3.中国石油吐哈油田公司勘探开发研究院，新疆 哈密 839009）

烃源岩地层通常具有高声波时差、高孔隙度、高电阻率和低密度等测井响应特征。正常情况下，烃源岩有机碳质量分数越高，其在测井曲线上的异常反应就越大。将测井信息与有机碳质量分数之间建立一种定量关系模型，就可以计算出烃源岩有机碳质量分数在纵向上的连续变化值，从而有效地弥补实验室测样的不足。国内外学者对此进行了相关的探讨与研究，提出的定量预测模型可分为单参数型和多参数型。文中依据吐哈盆地地质资料，在Δlg R方法的基础上同时结合多元统计原理，选取了声波时差测井与电阻率测井，建立了两者与有机碳质量分数之间的线性关系式。根据实测值与拟合值的比较，认为建立的定量预测模型拟合效果良好。

烃源岩；有机碳质量分数；测井响应；定量预测；吐哈盆地

1 烃源岩测井响应特征

测井曲线对岩层有机碳质量分数的差异性响应，是利用测井曲线定量评价烃源岩的基础。由于富含放射性元素（如特殊元素铀），烃源岩在自然伽马曲线上表现为高异常。烃源岩密度通常低于其他岩层，测井曲线表现为低密度异常；当其他条件一定时，烃源岩在声波时差曲线上表现为高时差异常。由于孔隙流体的存在，烃源岩在电阻率曲线上表现为高异常。烃源岩有机质含氢指数高，所以烃源岩有机碳质量分数与中子测井也存在良好的相关性［1］。

2 有机碳质量分数定量预测模型

烃源岩通常含有大量的有机质，有机碳质量分数明显影响着几种测井响应。正常情况下，烃源岩的有机碳质量分数越高，其在测井曲线上的异常反应就越高，通过测定异常值的高低，就可以计算出有机碳质量分数的大小。具体的有单参数和多参数模型，应用较广的是Δlg R技术，此项技术是将声波和电阻率曲线重叠，2条曲线在一定深度范围内一致或完全重叠时作为基线，基线确定以后，即可用2条曲线的距离来识别富含有机质的岩层［2-4］。

3 应用实例

吐哈盆地为我国西部主要含油气盆地之一［5-6］，是一个重要的油气接替区，并以油气发现速度快和勘探效益好名列全国同行业前茅。通过对吐哈盆地大量钻井、测井、地球化学实验资料的统计分析认为，吐哈盆地侏罗系水西沟群发育夹煤层的暗色泥岩［7］，在整个盆地内广泛沉积，厚度一般为200～400 m，最大厚度可达700 m，有机碳质量分数高，干酪根类型以利于生气的Ⅲ型为主，有机质演化程度适中，多数处于低熟—成熟阶段，是有利的烃源岩发育层段。文中主要讨论了侏罗系水西沟群烃源岩TOC的测井定量预测。

为了提高计算有机碳质量分数的精度，综合几种测井曲线对高有机碳质量分数的异常响应［8-12］，利用不同测井曲线在研究区反复试验，在Δlg R方法的基础上结合多元统计原理，最终剔除了成熟度这个不确定性因素，选取声波时差测井与电阻率测井，建立了两者与有机碳质量分数之间的线性关系式：

式中：TOC为有机碳质量分数；R为实测电阻率，Ω·m；Δt为实测声波时差，μs/m；x，y，z为待定系数，其中z为常数项。

不同的沉积环境形成了各自独特的沉积相（或沉积微相）［13-14］，若统一用一个公式，势必会造成较大的误差。为此，依据前人划分的沉积相（沉积微相），在不同沉积相或沉积微相基础上分别建立各自相应的TOC测井预测模型，提高TOC计算的精度。结合吐哈盆地实际地质资料，选出不同凹陷的托参2、连4、温深1、鄯科1、陵深1、勒7、红台1、草南1以及哈3九口探井，对不同沉积相或沉积微相，利用TSM盆模软件构造模拟模块中的多元线性回归进行参数拟合，以勒7井泛滥平原微相为例说明了定量预测的效果（见表1），结果的相关系数为0.867 556。然后，将这9口探井所有相同的沉积相数据综合到一起，利用TSM软件进行拟合，经校正（去伪存真）后确定了吐哈盆地侏罗系水西沟群烃源岩在不同沉积相条件下的TOC测井定量预测模型（见表2）。

表1 勒7井泛滥平原微相拟合数据

表2 TOC测井定量预测模型

4 结束语

测井曲线数值多，读值时要尽量准确，减少人为误差。多元统计求解参数过程中若有个别点对整体“负面”影响较大，可以将其删除。沉积微相的划分要尽量准确，以减少多解性，从而使更加适合该区的地质情况。在最后求出参数后，需结合已有的资料对其进行校正，力求准确度更高。

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（编辑 杨会朋）

中海油将在南海独立勘探开发深水油气

中国海洋石油总公司日前透露，中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”将在中国南海海域正式开钻。这也是中国石油公司首次独立进行深水油气勘探开发，标志着中国海洋石油工业的深水战略迈出了实质性的步伐。

据了解，此次开钻水域在中国南海水域，距离香港东南320 km处，开钻井深1 500 m。

国际上一般将水深超过300 m海域的油气资源定义为深水油气，1 500 m水深以上称为超深水。在丰富的海上油气资源中，深水、超深水的资源量占全部海洋资源量的30%至40%。近年来，在全球获得的重大勘探发现中，有50%来自海洋，主要是深水海域。深水海域已经成为国际上油气勘探开发的重要接替区域。

目前中国海洋石油工业勘探开发的海上油田水深普遍小于300 m，大于300 m水深的油气勘探开发处于起步阶段。中国南海油气资源极为丰富，整个南海盆地群石油地质资源量在（230～300）×108t，天然气总地质资源量约为16×1012m3，占中国油气总资源量的三分之一，其中70%蕴藏于153.7×104km2的深海区域。

（来源：中国石化新闻网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

国家科技重大专项“全国油气资源战略选区调查与评价”（2009GYXQ-15）；构造与油气资源教育部重点实验室青年基金“上扬子地区下寒武统页岩含气性影响因素定量研究”（TPR-2011-25）

TE132

：A

1005-8907（2012）03-0406-03

2011-10-01；改回日期：2012-03-13。

韩双彪，男，1987年生，在读博士研究生，主要从事油气成藏机理和非常规天然气地质研究。E-mail：bjcuphan@163. com。

韩双彪，张金川，黄卫东，等.吐哈盆地烃源岩有机碳质量分数测井定量预测模型［J］.断块油气田，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.