川西南部海陆过渡相TOC测井预测及烃源岩评价

武雪婷 陈世加, 徐 坤 李 晨

（1.西南石油大学油气藏地质与开发国家重点实验室，四川 成都 610500；2.西南石油大学四川省天然气地质重点实验室，四川 成都 610500；3.西南石油大学地球科学与技术学院，四川 成都610500）

0 引言

四川盆地是天然气资源量超过12.11×108m3的特级气盆地，具有良好的天然气勘探前景［1］。目前，已勘探到的天然气主要分布在四川盆地西部和中部，大多来源于上三叠统和侏罗统地层，对须家河组烃源岩的评价主要以岩心样品的试验分析为主。本研究根据实际情况，结合不同沉积相测井参数与TOC的拟合关系，综合评价了该地区烃源岩的情况，为四川盆地致密气勘探提供指导。

1 地质背景

研究区位于川西坳陷的西南部，面积约2×104km2［1］，西部发育龙门山冲断带，东北部形成昆仑秦岭东西向构造带，南部毗邻峨眉—乐山，东部连接川中隆起，向东北延伸。总体构造格局为“三隆二坳一坡”［2］，具体如图1所示。

图1 研究区域位置图与地层综合柱状图

晚三叠世以来，川西沉积凹陷是四川盆地须家河组沉积中心，厚度超过3 km。根据前人的研究，须家河组被认为是河流相与湖相叠置的沉积模式。其中，须一段为海相陆过渡相沉积，须三、须四、须五及须六段为陆相沉积。

2 方法与讨论

本试验测得的TOC数据有27个，所涉及的检测标准如下：试验样品均在中国科学院广州地球化学研究所进行分析测试，TOC采用CS-244碳硫分析仪进行测定。参照标准为《沉积岩中总有机碳的测定》（GB∕T 19145—2003）。干酪根微组分在广州地球化学研究所地球化学分析实验室使用透射光显微镜K32315进行，参照标准为《透射光一炭光干酪根显微组分鉴定及类型划分方法》（SY∕T 5125—1996）。

2.1 烃源岩地球化学特征

由于不同沉积相中，烃源岩丰度及相应的地球化学指标都会发生变化，本研究采用陈建平等［3］制定的须家河组陆相和海陆过渡相烃源岩煤系烃源岩评价标准进行评价工作。四川盆地须家河组烃源岩地球化学参数见表1。烃源岩类型散点如图2所示，可以明显看出须家河组一段烃源岩多数为Ⅰ型及Ⅱ1-2型烃源岩，须三段烃源岩与须一段烃源岩类似，但有Ⅲ型烃源岩类型出现，须家河五段烃源岩以Ⅱ1型及Ⅱ2型烃源岩类型为主。

表1 四川盆地须家河组烃源岩地球化学参数

图2 烃源岩评价散点

2.2 烃源岩测井响应特征

确定参数时，均应选取受干扰因素影响较小的参数，从而能够大大提高TOC预测的准确性。不同相带须家河组烃源岩的TOC 值可以很好地被自然伽马、声波时差和密度拟合。陆相烃源岩和海陆过渡烃源岩TOC与测井曲线中电阻率GR的相关系数大于0.65，表明GR 对须家河组烃源岩TOC 含量具有较高的相关性，海陆过渡相烃源岩的自然伽马值与密度明显大于陆相烃源岩。

2.3 烃源岩测井模型

参考前人研究结果［4］，TOC 值与多个测井参数具有良好的相关性，多元回归模型的建立优于单因素预测。本研究采用SPSS 软件分析现有测井参数与TOC 的相关性，得到适合该区域的预测模型［5］，分别建立研究区海相陆相过渡相和陆相烃源岩测井参数的多元回归方程。海相陆相过渡烃源岩回归方程见式（1），陆相烃源岩测井参数的多元回归方程见式（2）。

以上式中：TOC为岩石的总有机碳含量；GR为自然伽马；DEN为密度；AC为声波时差。

SPSS 统计多元线性回归模型拟合结果见表2，研究区陆相TOC 含量实测与计算的相关系数为0.83。海陆过渡阶段测得的TOC 与计算的TOC 含量之间的相关系数为0.79，具体如图3 所示。表明该方法可用于预测研究区其他深度剖面烃源岩的TOC含量。

表2 SPSS统计多元线性回归模型拟合

图3 TOC实测值与预测值对比散点

2.4 不同层位烃源岩分布特征

利用式（1）和（2）对须家河组陆相和海陆过渡相TOC 进行还原后，建立相应的TOC 等值线图，如图4 所示。总体而言，过渡相烃源岩的TOC 含量高于过渡相烃源岩。过渡期TOC值范围为1%～2.5%，TOC 由西向东逐渐减小直至消失。陆相烃源岩TOC 分布趋势与过渡烃源岩不同，由中心向外围呈下降趋势，这一现象是由于陆相烃源岩沉降中心由大邑转移至眉山，导致TOC含量升高。

图4 须家河组TOC等值线

3 结论

①海陆过渡相烃源岩有机质丰度达到中等标准，有机质类型主要为Ⅱ-Ⅲ型。陆相烃源岩有机质丰度达到中等以上水平，有机质类型以Ⅲ型为主，须家河组已达到成熟至高成熟阶段。②四川盆地不同相带TOC值采用多元线性回归方法模拟，该模型可用于预测不同相带须家河组烃源岩的TOC。③须家河组烃源岩TOC值大于0.6%，最大值大于2.0%。在过渡相中，TOC分布呈由西向东逐渐减小的趋势，由中心向外围递减趋势。