专题一：烃源岩分布预测和质量评价方法及应用
烃源岩与盖层测井评价
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/m
3.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。
效生油气岩、无效生油气岩及非生油气岩的标志。
VHC＝φt·Sog φt是单位岩石体积的百分数；VHC的单位则是单位生油气岩体积的百分数。
（二）、生油气岩成熟门限的确定
生油气岩未成熟时，这时VHC随着有机质丰度的变化有较小的变化。 生油气岩成熟后，VHC的大小则是由孔隙中的油气和有机质对孔隙度测井响
应和对电阻率测井的响应共同引起的，这时VHC值将有较明显的数值变化， 成熟度越高，VHC的变化幅度将越大。 当处理的暗色泥岩剖面中出现较明显VHC值变化的深度，是生油气岩成熟的 门限深度。
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”。
第一章 油气形成与烃源岩分布
第一节 油气成因热点问题讨论
五、优质源岩产烃问题 1.背景
（1）有效烃源岩产烃一直是广泛接受的观点 （2）从排烃角度认为过厚的烃源岩可能不利
于排烃 （3）烃源岩厚度对烃源岩致关重要
五、优质源岩产烃问题
2、新的发现
（1）国外许多盆地发育的烃源岩厚度不大，但丰度非常高 （阿尔伯达盆地，西伯利亚盆地）。阿尔伯达盆地 西部落基山前（Banff）考察结果（2002年9月）
二、二次生烃问题
3 、二次生烃模式
（4）在起始成熟度进入一次连续生烃“生油门 限”的前提下，二次生烃历程中普遍存在 两个生油高峰。其中第二个生烃高峰为二 次生烃的高峰。
（5）二次生烃作用的生烃“死线”与一次连续 生烃基本一致，均在Ro （3.5%～4.0%）间。
（6）二次生烃的上述特征和演化规律严格受生 烃动力学的控制。
1．泥岩孔隙度与热成熟度的理论关系
2）泥岩孔隙度演化
随着埋藏深度增大、孔隙度逐渐变小事实使Athy(1930)、Rubey和 Hubbert（1959）先后认识到泥岩孔隙度与深度之间为指数关系：
Φ Φ0ebz
（6-4）
其中，Φ为孔隙度，Φ0为地表平均隙度，z 是埋深，b为经验系数。作 者虽未说明他为什么要选用这种形式来拟合他的数据，但自从这以后，
（4）在起始成熟度进入一次连续生烃“生油门限” 的
前提下，二次生烃历程中普遍存在两个生油高峰
（5）二次生烃作用的生烃“死线”与一次连续 生
烃基本一致，均在Ro （3.5%～4.0%）间
三、 深部超压环境对生烃的抑制作用
1 . 问题的理论依据
（1）有机质热解生烃，是固态干酪根向液态烃转化 的化学反应过程，过高的压力必然阻止反应的 进行。
烃源岩测井识别与评价方法研究
文章编号:100020747(2002)0420050203烃源岩测井识别与评价方法研究王贵文1,朱振宇2,朱广宇3(1.石油大学(北京);2.中国科学院地质与地球物理研究所;3.东南大学)摘要:烃源岩测井评价通过纵向连续的高分辨率测井信息估算地层的有机碳含量,弥补了因取心不足而造成的在区域范围内识别与评价烃源岩的困难,为资源量估算及油气勘探决策提供地质依据。
研究了用Δlg R 、多元统计分析和人工神经网络方法根据测井信息识别与评价烃源岩的方法,用这些方法对塔里木盆地台盆区21口井寒武2奥陶系进行烃源岩层段识别与评价,将测井资料处理成果与岩心的有机地化、地质录井资料相互检验,证实所用方法基本满足烃源岩评价的需要。
图6参7(朱振宇摘)关键词:烃源岩;有机碳含量;多元统计;人工神经网络;测井信息;识别中图分类号:P631.811 文献标识码:B 有机碳含量(TOC )是反映岩石有机质丰度最主要的指标。
对岩心、岩屑样品进行有机地球化学分析,可获得有机质丰度和转化率等系列参数。
然而,岩心样品有限,分析费用昂贵且费时,特别是岩屑分析结果可能不准确。
利用测井曲线估算地层有机碳含量,既可以克服以上缺点,同时容易得到区域范围的地层有机碳含量数据,为资源量估算及油气勘探决策提供地质依据。
笔者在充分考察前人有关烃源岩测井分析方法的基础上,分析与对比Δlg R 法、多元统计分析法和人工神经网络法[127]的特点,并将这些方法运用于塔里木盆地台盆区寒武2奥陶系烃源岩的测井分析与评价中,取得了较好的效果。
1烃源岩的测井响应富含有机碳的烃源岩具有密度低和吸附性强等特征。
假设富含有机碳的烃源岩由岩石骨架、固体有机质和孔隙流体组成,非烃源岩仅由岩石骨架和孔隙流体组成(见图1a ),未成熟烃源岩中的孔隙空间仅被地层水充填(见图1b ),而成熟烃源岩的部分有机质转化为液态烃进入孔隙,其孔隙空间被地层水和液态烃共同充填(见图1c )。
烃源岩 评价
二、依据红外光谱（官能团）特征划分有机质类型
有机质的红外光谱带可以分为脂族基团、芳香基团和含氧基团三大 类。对相近成熟度的有机质样品来说，脂族基团含量越高，而芳香基团、 含氧基团含量越低，则类型越好。因此，依据这些集团（谱带）的相对 强度，可以选择许多比值来表示有机质的类型。
红外光谱陆相烃源岩有机质类型划分表（SY/T5735—1995）
吸光度比
2920cm-1/1600cm-1
Ⅰ1
—
Ⅰ2
>4.3 >1.00
Ⅱ
1.6~4.3 0.40~1.00
Ⅲ1
0.5~<1.6 0.15~<0.40
Ⅲ2
<0.5 <0.15
1460cm-1/1600cm-1
—
3、依据干酪根的稳定碳同位素组成判识干酪根的类型
总体来讲，相同条件下，水生生物较陆生生物富集轻碳同位素，类 脂化合物较其他组分富集轻碳同位素。因此，较轻的干酪根碳同位素组 成一般反映较高的水生生物贡献和较多的类脂化合物含量，即对应着较 好的有机质类型。干酪根的碳同位素组成应该了以反映其有机质的来源 及有机质类型。下表列出了代表性的由于干酪根同位素组成鉴别干酪根 类型的方案。
2、海相镜质组反射率（Rmv) 海相镜质组是碳酸盐岩中“自生”的镜质组分。其反射率与煤中的 镜质组反射率有极好的相互关系，是海相碳酸盐岩最理想的成熟度之一。 海相镜质组反射率与煤镜质组反射率的换算关系： Rmv=0.805R0-0.103 （0.50%<R0≤1.60%） Rmv=2.884R0-3.63 （1.60%<R0≤2.00%） Rmv=1.082R0+0.025 （2.00%<R0≤5.00%）
烃源岩有效性评价
TOC =a×ΔlogR+b
ΔlogR= logR+log(Rmax/Rmin)/(Δtmax-Δtmin)×（Δt-Δtmax）-logRmin
计算TOC=a×ΔlogR+b
由于辽河西部凹陷的主体部位自沙四期以来 基本连续沉降，且处于持续增温状态，热液 和岩浆活动对辽河西部凹陷沙河街组烃源岩 热演化的影响较微弱，所以，可认为影响辽 河西部凹陷烃源岩热演化的主控因素为地层 埋深。由Ro实测值与埋深的相关性可得到Ro 与埋深的相关关系式：
2、建立该井区的“Ro-H”关系，并据此编制该井烃源岩层顶底 界面的成熟度（Ro）演化历史曲线，确定油气开始大量形 成的时期（分别以Ro=0.5%和1.2%为门限。）
3、提交文字报告（包括步骤过程的描述和结1）推荐的参考文献 2）岩屑录井和测井数据 3）实验室地化分析数据（TOC、Ro） 4）钻井分层数据 5）渤海湾地区新生代地质年代表
Ro =a×eb*H
1.筛选暗色泥岩 2.对泥岩基线（读值） 3.计算△logR 4.相关公式拟合 5.计算TOC
训练一、烃源岩有效性评价
目的
1.利用测井资料预测有机碳含量,认识烃源岩的非均质性；了 解优质烃源岩空间分布特点。
2.根据上覆地层和烃源岩现今成熟度，重塑烃源岩的生烃历史， 认识有效烃源岩的时效性。
3。学会使用相关软件（Excell、卡奔、Coredraw）
要求 1、提交有机碳测井预测结果数据表和纵向（柱状）分布图， 累计优质烃源岩（TOC>2%）厚度
烃源岩演化特征与烃源岩评价
习题一烃源岩演化特征与烃源岩评价一、目的1、复习巩固现代油气成因理论，用以讨论沉积盆地的生油气情况。
2、学会综合应用地质和地球化学资料，分析烃源岩的演化特征，评价烃源岩的优劣，预测有利的烃源岩分布区。
二、要求1、根据表1-1中的数据作出某坳陷Es3烃源岩演化剖面图，在演化剖面上确定出生油门限深度，划分出有机质的演化阶段；2、绘制暗色泥岩厚度、有机碳含量、镜质体反射率等值线平面图，根据丰度指标和演化指标对烃源岩进行评价，预测出有利烃源岩分布区。
三、具体步骤某坳陷背斜及西部斜坡上所钻各探井Es3顶面深度、泥岩厚度及各项地化指标数据已列入表1-1。
1．根据深度、总烃／Ｃ、氯仿沥青“A”/C、饱和烃、镜质体反射率、正烷烃OEP等数据绘制该坳陷Es3烃源岩演化剖面图，在演化剖面上标出生油门限深度，划分出有机质的演化阶段（图1—1）。
2．绘制Es3暗色泥岩厚度等值线平面图（图1—2）3．绘制Es3暗色泥岩有机碳含量等值线平面图（图1—3）；4．以Ro=0.5%，1.2% 勾出Es3镜质体反射率等值线，并以此为界限用不同的颜色划分出有机质演化和成熟程度不同的区域（未成熟区、成熟区、高成熟区）（图1—4）；5．综合分析暗色泥岩厚度、有机碳含量、镜质体反射率等值线平面图，把上述三张图的信息叠合，绘制该坳陷Es3烃源岩综合评价图，预测出有利烃源岩分布区（图1—5）；6．根据该坳陷Es3烃源岩演化剖面图和综合评价图，编写简单的烃源岩综合评价报告。
表1-1 某坳陷各探井Es3泥岩厚度及其各项地化指标数据表图1-1 某坳陷Es3烃源岩演化剖面图图1-2 某坳陷Es3暗色泥岩厚度等值线平面图图1-3 某坳陷Es3暗色泥岩有机碳含量等值线平面图图1-4 某坳陷Es3镜质体反射率等值线平面图图1-5 某坳陷Es3烃源岩综合评价图习题三天然气成因类型综合判别一、目的1、复习巩固天然气成因机制、形成特征和鉴别标志。
2、学会综合各种鉴别指标区别天然气成因类型。
烃源岩评价方法-3
**地区**组烃源岩喜山期末热演化分布（Ro等值线图）
提纲
一、概述 二、 烃源岩评价标准 三、烃源岩分布 四、烃源岩静态地化特征 五、烃源岩动态地化特征 六、盆地资源潜力分析
六、盆地资源潜力分析
目的：烃源岩各构造时期生烃量有多大？主要生烃区在哪儿？有多少可聚集成藏？资源量多大？ 常用方法：盆地类比法、成因发、盆地模拟法 盆地类比法：由已知单元（盆地、凹陷）含油气丰度远景类比求取评价单元油气远景资源量 Q=S×K×a
-1 96 8 .7 -2 00 0
? ? ?
-1 8 0 0 -1 6 8 7 .3 -1 6 0 0 -1 4 0 0 -1 2 0 0
? ? ?
-1 80 0 -1 60 0 -1 40 0 -1 20 0 -1 00 0 -8 0 0 -6 0 0 -4 0 0 -2 0 0 10 0
Y = -3 7 4 6 .1 6 *ln X + 2 2 4 7 5 .9 7
6 3 2 .7 9
1 0 00
A C (u s /m )
深度（m）
1500
200
A C (u s /m )
0
400 600 800 10 0 0 12 0 0 14 0 0 E P3
200 400 600
2000
剥蚀面 ? ? ?
800 10 0 0 12 0 0 14 0 0 1 07 7 N
2500
20 0 40
地层剥蚀厚度恢复 常用方法
是重建沉积埋藏史的重要参数
声波时差法、镜质体反射率（Ro）法和 地层对比法
? ? **井测剥蚀厚度恢复图 3? ? ? ? ? ? ? ?
温度（℃） 60 80 100
烃源岩数据定性评价
未成熟 49%
谢谢
非 差 中等
29%
生油岩类型
25%
差 中 等 好
46%
根据S1+S2划分陆相烃源岩 区
油区
气区
由氢指数、Tmax划分有机质类型图得出，未成熟区和油区分布多，
03 有机质的成熟度
TJBT 根据Tmax划分成熟度
低成熟 16%
高成熟 2%
成熟 33%
分
析
数据中只有一个高成熟度的样 品编号JS5-1的Y2层，其余样 品81％集中在未成熟和成熟， 低成熟样品数量也较少。
MG/G
生烃势
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55
样品编号
S1
S2
S1＋S2
线性 (S1＋S2)
TJBT
总有机碳含量
根据TOC%划分烃源岩级别
2.00
强。
1.50
由图表可以看出，随深度增加，
1.00
TOC(%)含量总体下降趋势，平均含量
0.50
控制在0.50-3.00之间。
0.00
深度m
TJBT
生烃势
S1+S2表示烃源岩中已经生成和潜在 能生成的烃量之和，但不包括生成后 已从烃源岩中排出的部分，S1+S2随 岩石中有机质含量升高而增加。 由图表可以看出，随深度增加， S1+S2 含 量 总 体 下 降 趋 势 ， 平 均 含 量 控制在0.50-18.00之间。
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专题一：烃源岩分布预测和质量评价方法及应用
专题一：烃源岩分布预测和质量评价方法及应用
油气资源量的大小（储量）—是进行勘探决策分析和勘探规划计划编制的基础和科学依据!烃源岩—能够生成石油和天然气的岩石。
是生成油气的物质基础，烃源岩的质量和体积决定了生成油气的多少!
1.无井条件烃源岩分布预测
①有井约束地震相②有井约束层序分析③有井约束地震反演④综合研究
2.判别源岩的最小有机碳含量下限标准：泥岩的有机碳≥0.5% 碳酸盐岩的有机碳≥0.3% 作为生油岩标准的最小有机碳下限值不能应用于成熟度高的地区。
高成熟区目前所测得的有机碳只能反应有机质的残余数量，原始数量可能是它的两倍以上。
存在的问题
①理论上
没有考虑有机碳的组成比例；
（不同类型的有机质，生油岩干酪根中的有效碳含量不同：）
★没有考虑母质的转化程度；
★没有定量考虑母质类型；
★没有考虑排烃条件。
②实践上
★有些煤的有机碳丰度高，但不是有效的烃源岩；
★有些泥岩的有机碳低，但却是好的烃源岩（如柴达木盆地第三系）。
2.用氯仿沥青“A”等残留烃指标评价源岩品质
（1）理论依据
源岩排烃效率非常低（一般〈5%），源岩中目前残留烃量基本代表了原始的生烃量
●反应了残烃的指标；
●反应了源岩生烃能力和残留烃能力的变化规律；
●反应了有机质的转化率。
（2）实际情况
★在生烃量相同的情况下，氯仿沥青“A”、热解参数“S1”以及总烃含量“HC”数值越大，意味源岩排出的烃量越小；
★煤、欠压实地层中的“A”偏高并不意味源岩的生烃量大，而是表明源岩的排烃条件差
3.有效烃源岩的判识
二、有关烃源岩的几个术语和烃源岩评价标准
1.烃源岩（生油岩或母岩）—通常把能够生成石油和天然气的岩石，称为生油（气）岩，由生油（气）岩组成的地层为生油（气）层。
有效烃源岩是指对油气藏形成作出过直接或间接贡献的烃源岩。
预测有效烃源岩分布发育对于评价资源潜力和油气藏分布具有现实意义。
优质烃源岩（excellent source rock）—有机碳含量大于3%的烃源岩作为优质烃源岩。
或在几套烃源岩中其中其排烃量占总排烃量50%以上贡献的烃源岩。
2.排烃门限与与烃源岩最小有机质丰度下限的关系
结论：
1. 不存在一个固定不变的有机质丰度下限标准；不同盆地、不同有机质丰度、不同演化程度，源岩进入排烃地质门限的临界地质条件均不同；
2. 同一丰度源岩不同类型时，随源岩类型由腐泥型向腐植型转变，其进入排烃地质门限要求的演化程度增强。
3. 同一源岩其有机质丰度、演化程度、源岩厚度在源岩进入排烃地质门限的临界地质条件
上具有互补关系。
三、烃源岩分布预测
1.有井
2.无井（1）地震相？（2）层序？（3）地震反演？（4）综合？
1.单井标定地震相反演的方法
优点？存在问题？
2.优质烃源岩在层序地层格架中的位置
根据烃源岩层序地层格架中的分布特征和规律预测烃源岩的平面分布，实现了单点纵向连续资料向面上连续资料的转化，从而也为解决无井区和深层烃源岩预测难题提供了可操作的方法。
优点？问题？
3.应用地震资料（反演）预测暗色泥
依据反演剖面进行暗色泥岩的识别分辨率较低，达不到准确预测的精度，所以以视波阻抗、地震属性（瞬时振幅、原始振幅、道积分）为约束条件，应用地质统计学反演的方法，进行拟电阻率和拟声波属性的重构。
4.烃源岩综合预测方法
油气资源评价的基础:有机质丰度(TOC) 有机质类型(KTI) 有机质成熟度(Ro)
暗色泥岩厚度分布有效源岩厚度分布
烃源岩分布及质量是资源评价的基础，如何预测有效烃源岩分布、如何准确评价烃源岩质量直接关系到评价结果的科学性与可信程度。
结合钻井、测井、沉积相、地震等多方面资料进行预测的方法体系
(1）关于有效烃源岩分布预测
第一步：预测泥岩厚度及百分数;
依据录井资料读取各层段暗色泥岩厚度资料和地层厚度资料，并计算出暗色泥岩层厚度百分数。
（依据钻井资料和录井资料确定总的泥岩厚度）
第二步：预测暗色泥岩厚度及百分数;
依据录井资料读取各层段暗色泥岩厚度资料和地层厚度资料，并计算出暗色泥岩层厚度百分数。
（依据钻井资料和录井资料确定暗色泥岩厚度）
第三步：预测排烃源岩厚度及百分数;
依据排烃门限理论和排烃门限图版判别各层段中进入排烃门限的
暗色泥岩厚度，并计算出排烃泥岩层厚度百分数。
(依据排门限理论和排烃门限图版综合确定排烃泥岩厚度)( 生烃量＝最大残留量) 第四步：预测有效源岩厚度与分布;
首先依据有机相图(它由地震相到沉积相再到有机相)，根据钻井资料获得的排烃泥岩层厚度资料标定，预测出排烃泥岩层厚度在研究区的平面分布。
依据生烃潜力法确定研究区源岩层的平均排烃门限，依此门限在排烃泥岩厚度平面图上圈定出有效源岩层的平面分布范围。
第五步：有效源岩层平面预测结果检验
对过标准井(地球化学资料齐全)的地震剖面进行特殊处理，反演有效源岩层在盆地中的展布特征。
（2）优质烃源岩预测方法体系
优质烃源岩：指有效烃源岩中，生排烃特征突出，相对排烃量大于自身相对厚度的源岩层段。
第一步：根据录井、地化剖面等资料，在有效烃源岩层段内确定出优质源岩
第二步：统计出优质源岩累积厚度所占有效烃源岩厚度的比值
第三步：结合目的层沉积相类型的展布和钻探结果圈定优质源岩发育的沉积相类型及范围，再结合有效烃源岩厚度计算优质源岩厚度分布图。
四、烃源岩的质量评价
（1）有机质丰度评价
（1）算术平均计算有机质丰度
X=（x1+x2+x3…+xi…+xn)/n
其中：X—某层位的平均有机碳含量，%；xi—该层内第i个测点的有机碳含量，%；n—该层
内测点总数
（2）加权平均计算有机质丰度
X=（x1×m1+x2×m2+x3×m3…+xi×mi+…+xn×mn)/（m1+m2+m3…+mi+…+mn）
其中：X—某层位的平均有机碳含量，%；xi—该层内第i个测点的有机质碳含量，%；mn —该层内第n个测点所在薄层的厚度，m；n—该层内有机质测点总数
（2）有机质类型评价
（3）有机质演化程度评价
五、结语
1. 不存在一个固定不变的最小有机碳下限标准；在地质条件不变的情况下，进入排烃地质门限时的埋深（时间）随母质C%、KTI和R0三者变化，彼此互补；
2. 用地球化学与地球物理研究相结合的方法，可建立烃源岩TOC 值与测井ΔlgR关系式，进而实现地球化学分析资料由不连续分布向纵向连续分布的转化，为优质烃源岩分布的精确预测奠定基础，解决无分析化验井段烃源岩质量评价的难题。
3. 采用单井标定地震相反演的方法,可预测烃源岩的展布特征；有井标定的地震反演方法、结合钻井、测井、地震等多方面资料进行预测的方法体系；根据烃源岩层序地层格架之中的分布特征和规律预测烃源岩的平面分布，三种方法均可实现单点纵向连续资料向面上连续资料的转化，从而也为解决无井区和深层烃源岩预测难题提供了可操作的方法。