一種基于測井多參數(shù)確定烴源巖有機(jī)碳含量的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油氣測井技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于測井多參數(shù)確定烴源巖有機(jī)碳 含量的方法，同時還涉及一種基于測井多參數(shù)確定烴源巖有機(jī)碳含量的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 烴源巖是指已經(jīng)生成或有可能生成油氣，或具有生成油氣潛力的巖石，它是油氣 成藏研究的基礎(chǔ)，對烴源巖進(jìn)行評價可了解地層的生油能力及資源潛力。
[0003] 烴源巖中有機(jī)碳含量主要反映源巖中有機(jī)質(zhì)豐度的高低。在其它條件相近的前 提下，有機(jī)碳含量越高，其生烴能力越高。烴源巖有機(jī)碳含量主要受烴源巖巖性、巖石組分 等因素控制，且在不同沉積環(huán)境和不同保存條件下，烴源巖的巖性、巖石組分各異。有機(jī)碳 含量一般通過對鉆井取心樣品進(jìn)行實(shí)驗分析獲得，受鉆井取心數(shù)量以及實(shí)驗分析經(jīng)費(fèi)的限 制，不可能獲得連續(xù)的烴源巖有機(jī)碳含量值，同時烴源巖具有一定的非均質(zhì)性，以分析樣品 的平均值來代表整套厚層烴源巖的有機(jī)碳含量，會掩蓋高豐度或者低豐度層段的貢獻(xiàn)或影 響，致使評價的結(jié)果與實(shí)際情況產(chǎn)生較大的誤差。
[0004] 測井資料具有縱向連續(xù)好、分辨率高的特點(diǎn)，很多測井曲線能夠反映巖性、巖石組 分的差異，與烴源巖具有較密切的響應(yīng)關(guān)系，基于烴源巖響應(yīng)特征，結(jié)合一定的技術(shù)方法， 可利用測井所取得的各種參數(shù)資料來定量確定有機(jī)碳含量。這樣不僅可以大大降低巖心分 析樣品的有限性、隨機(jī)性等影響因素所造成的統(tǒng)計誤差，而且可以獲得連續(xù)的烴源巖地球 化學(xué)信息，可節(jié)省大量的人力和物力，在科研生產(chǎn)中具有良好的應(yīng)用效果。
[0005] 基于測井參數(shù)的烴源巖有機(jī)碳含量的計算方法，目前應(yīng)用比較廣泛的為AlgR模 型，其具有一定的局限性：巖石中測井響應(yīng)是多種地質(zhì)因素疊加作用的結(jié)果，因此需要從測 井信息中提取出有效的有機(jī)碳含量指示參數(shù)，AlgR模型只選用聲波時差和電阻率兩個測 井?dāng)?shù)據(jù)作為參數(shù)，沒有考慮密度、中子、伽馬等測井信息與烴源巖有機(jī)碳的關(guān)系；特別是不 同地區(qū)，由于沉積相帶和后期遭受的改造程度不同，造成控制烴源巖有機(jī)碳含量值的巖性、 巖石組分特征與其能夠針對反映的測井參數(shù)響應(yīng)也存在差異；其次，其基線的確定過程較 為繁瑣，受主觀因素影響，致使有機(jī)碳預(yù)測誤差較大，達(dá)不到目前勘探精度的要求，制約了 AlgR法的應(yīng)用和推廣。因此，人們在傳統(tǒng)AlgR模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷改進(jìn)，尋找精度更 高的計算方案。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中，CN104636588A公開了一種計算烴源巖中有機(jī)碳含量的方法，包括： 根據(jù)自然電位測井曲線，計算第一泥質(zhì)含量指示；根據(jù)自然伽馬測井曲線，計算第二泥質(zhì)含 量指示；根據(jù)中子測井曲線、密度測井曲線和聲波時差測井曲線，計算砂泥巖的巖性指數(shù)； 根據(jù)所述第一泥質(zhì)含量指示、所述第二泥質(zhì)含量指示和所述巖性指數(shù)，從所述砂泥巖中識 別烴源巖；根據(jù)所述密度測井曲線、所述聲波時差測井曲線和電阻率測井曲線，計算所述烴 源巖中的有機(jī)碳含量。其中，根據(jù)所述密度測井曲線、所述聲波時差測井曲線和電阻率測井 曲線，按照如下公式計算所述烴源巖中的有機(jī)碳含量：
[0007] TOC=(algRt+bAt+c) /P (2)
[0008] 上式中，TOC為所述烴源巖中的有機(jī)碳含量；Rt為所述電阻率測井曲線中的電阻 率值，At為所述聲波時差測井曲線中的聲波時差，P為i所屬密度測井曲線中的密度值， a、b和c是已知系數(shù)。上述計算方法在經(jīng)典AlgR模型的基礎(chǔ)上增加了對測井密度值的相 應(yīng)，一定程度上提高了計算烴源巖中有機(jī)碳含量的精確度，但是僅考慮測井電阻率、聲波時 差和測井密度三個參數(shù)來計算烴源巖的有機(jī)碳含量還是過于局限，存在較大誤差，對計算 精度的提高有限，難以為精細(xì)描述烴源巖中有機(jī)質(zhì)的空間分布及預(yù)測油氣開發(fā)前景提供有 力支持。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種基于測井多參數(shù)確定烴源巖有機(jī)碳含量的方法，解決現(xiàn) 有計算方法計算精度及準(zhǔn)確度不高，存在較大誤差的問題。
[0010] 本發(fā)明的第二個目的是提供一種基于測井多參數(shù)確定烴源巖有機(jī)碳含量的裝置。
[0011] 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0012] -種基于測井多參數(shù)確定烴源巖有機(jī)碳含量的方法，包括下列步驟：
[0013] 1)獲取經(jīng)源巖巖心樣本的有機(jī)碳含量值；獲取各巖心樣本對應(yīng)深度處的測井曲 線中自然伽馬、電阻率、聲波時差、補(bǔ)償中子和密度的測井值；
[0014] 2)根據(jù)步驟1)所得有機(jī)碳含量值與所得測井值建立有機(jī)碳含量與測井值的對應(yīng) 關(guān)系并擬合成函數(shù)；
[0015] 3)根據(jù)步驟2)所得函數(shù)確定不同深度處的烴源巖有機(jī)碳含量。
[0016] 在擬合函數(shù)之前，分別對測井的多個參數(shù)自然伽馬、電阻率、聲波時差、補(bǔ)償中子、 密度等的測井值與實(shí)測有機(jī)碳含量進(jìn)行相關(guān)性分析。確定井中不同深度的有機(jī)碳含量值， 先對巖心深度處的有機(jī)碳含量值和測井曲線中的自然伽馬、補(bǔ)償中子、密度、聲波時差、電 阻率值進(jìn)行曲線相關(guān)性分析，再根據(jù)分析結(jié)果擬合成函數(shù)進(jìn)而計算烴源巖的有機(jī)碳含量。
[0017] 自然伽馬、電阻率、聲波時差、補(bǔ)償中子、密度的測井值與實(shí)測有機(jī)碳含量的相關(guān) 性均滿足相關(guān)系數(shù)的平方R2>〇. 1。
[0018] 所述相關(guān)性分析的方法為：編制樣本巖心深度處各測井曲線的測井值與實(shí)測有機(jī) 碳含量的散點(diǎn)圖，根據(jù)三點(diǎn)趨勢，應(yīng)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法進(jìn)行線性回歸，可得出其相關(guān)性（R)，R2 為相關(guān)系數(shù)的平方，其值越大，相關(guān)性越好。R2>〇. 1都具有相關(guān)性，R2〈〇. 1沒有相關(guān)性。
[0019] 步驟2)中擬合所得函數(shù)的表達(dá)式為：
[0020]
(1);
[0021] 式中，y為烴源巖有機(jī)碳含量，％ ;
[0022] R為電阻率測井值，Q?m;lgR為電阻率測井值的對數(shù)值；
[0023] At為聲波時差測井值，us/m;
[0024] _為補(bǔ)償中子測井值，API;
[0025] y為自然伽馬測井值，API;
[0026] P為密度測井值，g/cm3;
[0027] a。、a2、a3、a4、a5為常數(shù)系數(shù)。
[0028] 上述公式（1)是基于經(jīng)典AlgR模型進(jìn)行改進(jìn)的。AlgR模型是將聲波時差測井 曲線和電阻率測井曲線進(jìn)行重疊，聲波時差測井?dāng)?shù)據(jù)采用算術(shù)坐標(biāo)，電阻率測井?dāng)?shù)據(jù)采用 算術(shù)對數(shù)坐標(biāo)；當(dāng)兩條曲線在一定深度處一致時為基線，基線確定后，確定兩條曲線間的間 距在對數(shù)電阻率坐標(biāo)上的讀數(shù)，即AlgR確定。
[0029] 本發(fā)明的推導(dǎo)計算過程如下：
[0030]
(3)
[0031] 式（3)中，AlgR為電阻率和孔隙度曲線的幅度差；Rt為烴源巖地層測井電阻率 值，Q?m;At為烴源巖地層測井聲波時差值，us/m;R#ll為非烴源巖層段的測井電阻率值， Q?m;At纖為非烴源巖層段的測井聲波時差值，us/m。
[0032；
(4)
[0033] 式（4)中，K值的物理意義為每個聲波時差（lus/m)對應(yīng)對數(shù)坐標(biāo)下電阻率的單位 個數(shù)；當(dāng)規(guī)定對數(shù)坐標(biāo)下的每個電阻率單位對應(yīng)算術(shù)坐標(biāo)下50us/m聲波時差刻度范圍時， K值為0.02。
[0034] TOC=A1gRX10C297 °'1688L0M) +ATOC (5)
[0035] 式（5)中，TOC為計算的有機(jī)碳含量（％) ;L0M表示有機(jī)質(zhì)成熟度，ATOC為有機(jī) 碳含量背景值，需人為確定。該方法的優(yōu)點(diǎn)為聲波時差和電阻率疊合能一定程度上消除孔 隙度對有機(jī)碳測井響應(yīng)的影響。
[0037] 將⑷和（6)帶入⑶中，則式⑶可進(jìn)一步推導(dǎo)為：
[0036] (t?) _8]
⑶
[0039] 由于1 口井常存在多個基線值，需分井段建立解釋關(guān)系式，建立模型的深度范圍 內(nèi)R〇 (鏡質(zhì)體發(fā)射率）變化一般不大，這樣式（5)中的10(2^ai6S_可視為定值，記作A。 建立模型的深度范圍內(nèi)將式（5)修改為：
[0040] TOC=AXAlgR+ATOC(8)
[0041] 將式⑷和式（7)帶入式（8)，得
[0042] TOC=AX[lgR+K(At-AtnJ-lgRnin] +AT0C(9)
[0043] =AXlgR+AKXAt-A(KAt隨-lgR議）+AT0C
[0044] 式（9)中，A、At_、R_、AToe為常數(shù)，則公式⑶也進(jìn)一步改進(jìn)為：
[0045] TOC=aXlgR+bXAt+c (10)
[0046] 式（10)中，a、b、c為擬合公式的系數(shù)。
[0047] 從式（10)可以看出，烴源巖有機(jī)碳含量的計算不需要成熟度參數(shù)，也無需人為確 定基線值、有機(jī)碳含量背景值。但是，烴源巖有機(jī)碳含量值主要受烴源巖巖性、巖石組分等 因素控制，而測井參數(shù)中反映巖性、巖石組分的有聲波時差、電阻率、自然伽瑪、補(bǔ)償中子、 密度等多個測井參數(shù)，同時，不同沉積環(huán)境和不同保存條