CN104656162A - 一种富铀烃源岩铀含量及有机碳含量确定方法 - Google Patents

Abstract

一种富铀烃源岩铀含量及有机碳含量确定方法，先在某一区域获得多口钻井取心的烃源岩岩心样本，然后实验测量烃源岩岩心的放射性铀含量值及有机碳含量值，进而获取各岩心深度处的测井曲线中自然伽马曲线、自然伽马能谱曲线、电阻率、补偿声波时差和补偿密度的测井值，再建立铀含量与自然伽马曲线、自然伽马能谱曲线的对应关系并拟合成函数，有机碳含量值和相关测井曲线值的对应关系并拟合成函数，根据拟合的函数确定井中各深度位置的铀含量及各深度位置的烃源岩有机碳含量，本发明充分考虑了富铀烃源岩在各种测井信息中的响应，综合利用多种测井信息来定量确定富铀烃源岩中铀含量和有机碳含量，获得结果更准确。

Description

一种富铀烃源岩铀含量及有机碳含量确定方法

技术领域

本发明涉及富铀烃源岩评价技术领域，特别涉及一种富铀烃源岩铀含量及有机碳含量确定方法。

背景技术

烃源岩是油气成藏的物质基础，没有烃源岩的存在就没有油气的生成，因此在油气勘探工作中对烃源岩特别是富铀烃源岩进行评价具有重要意义。

有机碳(TOC)含量是评价烃源岩质量的重要指标，在估算沉积盆地的油气资源规模以及石油勘探中具有十分重要的地位，同时近年来的研究表明，烃源岩中铀元素的富集通常与有机碳含量(TOC)富集密切相关，并对有机质的成熟和油气的生成具有重要的激励作用，烃源岩中放射性铀元素的富集，一方面通过生热的积累对提高烃源岩的成熟度有一定作用，铀的富集会增加有机质成熟度，加速烃源岩的热演化；另一方面，放射性射线对有机质和地层水作用也促进了油气藏的形成(刘池阳，2005，盆地多种能源矿产共存富集成藏(矿)研究进展,北京：科学出版社)。

因此，加强烃源岩放射性铀含量和有机碳含量确定方法的研究，对油气资源评价的研究具有重要意义。

由于烃源岩中含有不同丰度的固体有机质，这些有机质富含有机碳，而有机质具有密度低和吸附性强等特征。因此，源岩层在许多测井曲线上具有异常反应。在正常情况下，含碳量越高的烃源岩层，其测井曲线上的异常响应就越大。因此，在油气勘探中丰富的测井信息就成为评价烃源岩有机质丰度的一种重要手段。

1990年，Passey等提出了利用测井信息来评价有机碳含量的经典的ΔlgR方法，该方法是通过对测井电阻率和孔隙度曲线进行适当的刻度，将两条曲线叠合，根据两曲线间幅度差来计算有机碳含量。

上述ΔlgR方法是在烃源岩生烃的早期研究中提出的理论-经验公式，它主要适用于烃源岩干酪根成熟度处于未成熟-高成熟阶段；而在烃源岩干酪根成熟度处于高-过高成熟阶段时，ΔlgR方法的计算结果存在一定的误差，另外由于一般情况下有机质丰度与铀含量有密切的关系，在ΔlgR方法中没有考虑放射性曲线的应用也是其不足之一。

目前现有的烃源岩有机碳含量确定方法确定有机碳含量时，经常存在获得的有机碳含量结果不准确的问题，同时也没有考虑富铀烃源岩的铀含量确定问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种富铀烃源岩铀含量及有机碳含量确定方法，能够获得准确的烃源岩铀含量和有机碳含量结果，进而合理评价烃源岩的生油能力。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种富铀烃源岩铀含量及有机碳含量确定方法，包括以下步骤：

1)在某一区域获得多口钻井取心的烃源岩岩心样本；

2)实验测量烃源岩岩心的放射性铀含量值；

3)实验测量烃源岩岩心的有机碳含量值；

4)然后获取各岩心深度处的测井曲线中自然伽马曲线、自然伽马能谱曲线、电阻率、补偿声波时差和补偿密度的测井值；

5)根据步骤2)的放射性铀含量值与步骤4)的结果建立铀含量与自然伽马曲线、自然伽马能谱曲线的对应关系并拟合成函数；

6)根据步骤3)的有机碳含量值与步骤4)的结果建立有机碳含量值和相关测井曲线值的对应关系并拟合成函数；

7)根据步骤5)拟合的函数确定井中各深度位置的铀含量；

8)根据步骤6)拟合的函数确定井中各深度位置的烃源岩有机碳含量。

所述的步骤1)中多口钻井取芯的烃源岩岩心样本在研究区平面上均匀分布，并在纵向上在目的层位从深到浅均有分布。

所述的步骤5)的具体方法为：首先根据步骤2)-步骤4)的结果建立烃源岩样品铀含量U值和自然伽马测井GR或自然伽马能谱测井的对应关系，再根据其对应关系拟合出函数，拟合的函数表达式为：

U(10^-6)＝0.135GR(API)-14.861

函数中，U为铀含量值，对岩心样品直接测量获得；GR为自然伽马测井值，由测井曲线获得，自然伽马能谱测井则采用其中铀含量(URAN)曲线值，铀含量确定方法类似于自然伽马测井。

所述步骤6)的具体方法为：首先根据步骤3)-步骤4)的结果分别建立烃源岩样品有机碳含量值与铀含量值U、电阻率值Rt、声波时差值Δt以及密度值ρb的对应关系，再根据该对应关系拟合出函数，拟合的函数表达式为：

TOC＝58.40-0.051Δt-17.82ρb+0.036GR+0.001Rt

函数中，TOC是烃源岩样品有机碳含量；GR为自然伽马测井值；Rt为烃源岩地层电阻率测井值，欧姆·米；Δt为烃源岩地层声波测井时差值，微秒/米；ρb为烃源岩地层密度测井值，克/厘米³，所述物理量的值均通过步骤4)的测井曲线获得。

本发明的有益效果：充分考虑了富铀烃源岩在各种测井信息中的响应，综合利用多种测井信息来定量确定富铀烃源岩中铀含量和有机碳含量，对烃源岩的生油能力评价提供了更有力的参数，因此本申请提供的烃源岩铀含量和有机碳含量的确定方法可以获得准确的计算结果，为烃源岩评价提供扎实的资料基础。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图2为本发明实施例自然伽马测井值与放射性铀元素含量交会图。

图3为本发明实施例烃源岩测井响应特征及TOC分析与计算对比图。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本发明进行详细的说明。

如图1所示，一种富铀烃源岩铀含量及有机碳含量确定方法，包括以下步骤：

1)在某一区域获得多口钻井取心的烃源岩岩心样本；

2)实验测量烃源岩岩心的放射性铀含量值；

放射性铀元素含量值是通过实验仪器测得烃源岩岩心样品的铀含量值，烃源岩中铀含量用U表示，单位为10^-6，鄂尔多斯盆地某区域测试结果如表1所示，

表1

3)实验测量烃源岩岩心的有机碳含量值，有机碳含量值是通过实验仪器测得烃源岩岩心样品的有机碳含量值。烃源岩中有机碳含量用TOC表示，单位为重量百分比(％)，鄂尔多斯盆地某区域测试结果如表2所示，

表2

4)然后获取各岩心深度处的测井曲线中自然伽马曲线、自然伽马能谱曲线、电阻率、补偿声波时差和补偿密度的测井值；

5)根据步骤2)的放射性铀含量值与步骤4)的结果建立铀含量与自然伽马曲线、自然伽马能谱曲线的对应关系并拟合成函数；

如图2所示，图2为本实施例中的放射性铀元素含量与测井信息中自然伽马曲线交会图,图中横坐标表示实验测得的烃源岩铀含量U(10^-6)，纵坐标表示测井信息中自然伽马GR值(API)，二者之间有较好的相关关系，通过拟合，得到其拟合函数：

U(10^-6)＝0.135GR(API)-14.861  (1)

函数中GR为测井信息中的自然伽马测井值，由测井曲线获得，U为铀含量值，对岩心样品直接测量获得，得到拟合函数后，通过此函数由测井信息确定井中各深度处的放射性铀元素含量；

6)根据步骤3)的有机碳含量值与步骤4)的结果建立有机碳含量值和相关测井曲线值的对应关系并拟合成函数；

下面函数即为表2数据与相应各岩心深度处测井信息中自然伽马、电阻率、补偿声波时差和补偿密度的测井值通过拟合，形成的拟合函数：

TOC＝58.40-0.051Δt-17.82ρb+0.036GR+0.001Rt  (2)

函数中GR为测井信息中的自然伽马测井值，由测井曲线获得；Rt为烃源岩地层测井电阻率值，欧姆·米；Δt为烃源岩地层测井声波时差值，微秒/米；ρb为烃源岩地层密度测井值，克/厘米³；T0C为有机碳含量，拟合函数时，T0C的值通过实验获取，得到拟合函数后，通过此函数确定井中各深度处的有机碳含量；

7)通过测井信息中的自然伽马曲线值，根据步骤5)拟合的函数(1)确定井中各深度位置的铀含量；

8)根据测井信息中的自然伽马、电阻率、声波时差以及密度曲线值，根据步骤6)拟合的函数(2)确定井中各深度位置的烃源岩有机碳含量。

鄂尔多斯盆地某区域的一口取心井，在烃源岩井段其测井曲线表现为明显的高伽马异常、高电阻异常、高声波时差、低密度，根据上述函数(2)计算的有机质含量与岩心分析有机质含量如图3所示，其吻合程度较高，满足烃源岩评价的要求。

上述具体实施方式说明，本申请提供的一种烃源岩铀元素和有机碳含量的确定方法充分考虑了烃源岩沉积时有机质的吸附放射性铀元素的事实，又综合利用已有的各类对烃源岩有响应的测井信息，因此本申请提供的烃源岩铀含量和有机碳含量的确定方法可以获得准确的计算结果，在烃源岩评价中具有明显的实际应用效果。

Claims (4)

1.一种富铀烃源岩铀含量及有机碳含量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在某一区域获得多口钻井取心的烃源岩岩心样本；

2)实验测量烃源岩岩心的放射性铀含量值；

3)实验测量烃源岩岩心的有机碳含量值；

4)然后获取各岩心深度处的测井曲线中自然伽马曲线、自然伽马能谱曲线、电阻率、补偿声波时差和补偿密度的测井值；

5)根据步骤2)的放射性铀含量值与步骤4)的结果建立铀含量与自然伽马曲线、自然伽马能谱曲线的对应关系并拟合成函数；

6)根据步骤3)的有机碳含量值与步骤4)的结果建立有机碳含量值和相关测井曲线值的对应关系并拟合成函数；

7)根据步骤5)拟合的函数确定井中各深度位置的铀含量；

8)根据步骤6)拟合的函数确定井中各深度位置的烃源岩有机碳含量。

2.根据权利要求1所述的一种富铀烃源岩铀含量及有机碳含量确定方法，其特征在于：所述的步骤1)中多口钻井取芯的烃源岩岩心样本在研究区平面上均匀分布，并在纵向上在目的层位从深到浅均有分布。

3.根据权利要求1所述的一种富铀烃源岩铀含量及有机碳含量确定方法，其特征在于：所述的步骤5)的具体方法为：首先根据步骤2)-步骤4)的结果建立烃源岩样品铀含量U值和自然伽马测井GR或自然伽马测井能谱测井UGR的对应关系，再根据其对应关系拟合出函数，拟合的函数表达式为：

U(10^-6)＝0.135GR(API)-14.861

函数中，U为铀含量值，对岩心样品直接测量获得；GR为自然伽马测井值，由测井曲线获得；自然伽马能谱测井则采用其中铀含量(URAN)曲线值，铀含量确定方法类似于自然伽马测井。

4.根据权利要求1所述的一种富铀烃源岩铀含量及有机碳含量确定方法，其特征在于：所述步骤6)的具体方法为：首先根据步骤3)-步骤4)的结果分别建立烃源岩样品有机碳含量值与铀含量值U、电阻率值Rt、声波时差值Δt以及密度值ρb的对应关系，再根据该对应关系拟合出函数，拟合的函数表达式为：

TOC＝58.40-0.051Δt-17.82ρb+0.036GR+0.001Rt

函数中，TOC是烃源岩样品有机碳含量；GR为自然伽马测井值；Rt为烃源岩地层电阻率测井值，欧姆·米；Δt为烃源岩地层声波测井时差值，微秒/米；ρb为烃源岩地层密度测井值，克/厘米³，所述物理量的值均通过步骤4)的测井曲线获得。