方正断陷有效源岩测井、地震响应及分布预测.pdf

2 0 1 6 年8 月大庆石油地质与开发 A u g ，2 0 1 6 第3 5 卷第4 期P e t r o l e u mG e o l o g ya n dO i l f i e l dD e v e l o p m e n ti nD a q i n g V 。l 3 5N 。4 D O I ：1 0 3 9 6 9 J I S S N 1 0 0 0 3 7 5 4 2 0 1 6 0 4 0 0 6 方正断陷有效源岩测井、地震响应及分布预测 黄伟 ( 大庆油K t 有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆 1 6 3 7 1 2 ) 摘要：方正断陷东部凹陷发育两套烃源岩，底部烃源岩为深灰色泥岩夹薄层煤的煤系地层，顶部烃源岩为半深湖 一深湖相的深灰色泥岩，西部凹陷仅发育底部烃源岩，为煤系泥岩。以测井烃源岩评价为基础，采用地震相法 在平面上追踪和预测了新安村+ 乌云组烃源岩的分布范围及厚度。烃源岩测井模拟和地震预测表明：底部有效烃 源岩厚度较大，普遍大于4 0m ，东西凹陷带都有分布；顶部有效烃源岩厚度为3 0 - 6 0m ，主要分布在东部凹陷 带的大林子次凹和德善屯次凹。有效烃源岩的分布规律和油气来源研究为油气勘探和石油地质综合研究提供了 依据。 关键词：烃源岩评价；测井评价模型；烃源岩地震响应 中图分类号：T E l 2 2 1文献标识码：A文章编号：1 0 0 0 3 7 5 4 ( 2 0 1 6 ) 0 4 0 0 3 3 一0 5 W E L LL O G G I N G ，S E I S M I CR E S P O N S EA N DD I S T R I B U T I O N P R E D I C T I o NO FT H EE F F E C T EH Y D R O C A R B O NS O U R C E R O C K SI NF A N G Z H E N GF A U L TD E P I t E S S I O N H U A N GW e i E x p l o r a t i o na n dD e v e l o p m e r i tR e s e a r c hI n s t i t u t eo fD a q i n gO i l f i e l dC o L t d ，D a q i n g1 6 3 7 1 2 ，C h i n a ) A b s t r a c t ：T w os e t so ft h eh y d r o c a r b o ns o u r c er o c ka r ed e v e l o p e di nE a s tS a go fF a n g z h e n gF a u l tD e p r e s s i o n ：t h e b o t t o mi st h ec o a l - m e a s u r es t r a t ao ft h ed a r kg r a ym u d s t o n ec o m m i n g l e dw i t ht h et h i nc o a ls e a m ；t h et o pi st h ed a r k g r a ym u d s t o n ew i t ht h es e m i d e e p d e e pl a k ef a c i e s ，w h i l eo n l yt h eh y d r o c a r b o ns o u r c er o c ki sd e v e l o p e di nW e s t S a g - i ti st h ec o a l - b e a r i n gs e r i e s O nt h eb a s i so ft h ee v a l u a t i o no ft h eh y d r o c a r b o ns o u r c er o c k s ，w i t ht h eh e l po f t h es e i s m i cf a c i e sm e t h o d ，t h ed i s t r i b u t i o nr a n g ea n dt h i c k n e s so fX i n 7 a nV i l l a g e + W u y u nF o r m a t i o nh y d r o c a r b o n s o u r c er o c k sw e r et r a c k e da n dp r e d i c t e do nt h ep l a n e T h ew e l ll o g g i n gm o d e l i n ga n ds e i s m i cs u r v e ys h o w e dt h a tt h e e f f e c t i v eh y d r o c a r b o ns o u r c er o c k sa r ep r e t t yt h i c k e r ：c o m m o n l ym o r et h a n4 0m ，a n dm o r e o v e rd i s t r i b u t e di nb o t h E a s ta n dW e s tS a g ；t h et h i c k n e s so ft h et o po n e si sb e t w e e n3 0mt o6 0m ，m a i n l yd i s t r i b u t e di nD a l i n z iS u b s a ga n d D e s h a n t u no ft h ee a s t e r ns a gb e l t T h er e s e a r c h e so nt h ed i s t r i b u t i o nl a w so ft h ee f f e c t i v eh y d r o c a r b o ns o u r c er o c k s a n dp e t r o l e u ms o u r c e sh a v ep r o v i d e dac e r t a i ne v i d e n c e sf o rt h ep e t r o l e u me x p l o r a t i o na n dg e o l o g i c a lc o m p r e h e n s i v e s t u d y 收稿日期：2 0 1 6 0 4 2 2改回日期：2 0 1 6 0 6 2 5 基金项目：中国石油大庆油田4 0 0 0 万吨稳产重大专项“大庆外围重点盆地油气资源潜力评价及有利区带优选”( 2 0 1 1 E 1 2 0 4 ) 。 作者简介：黄伟，男，1 9 8 0 年生，工程师，硕士，从事石油地质综合研究工作。 E - m a i l ：h u a n g w e i l l p e t r o c h i n a C O l t 1 a n 万方数据 3 4 大庆石油地质与开发 2 0 1 6 年 K e yw o r d s ：h y d r o c a r b o ns o u I er o c ke v a l u a t i o n ；l o g g i n ge v a l u a t i o nm o d e l ；s e i s m i cr e s p o n s et ot h eh y d r o c a r b o n s o u r c er o c k 烃源岩研究是含油气盆地勘探的重要内容，在 生产实践的过程中，石油地质工作者总结了多种方 法来预测烃源岩的分布，如地震相法、沉积相法、 速度法、多井测井约束反演法、类比法、井点法 等。方正断陷烃源岩整体演化程度较低，有效烃源 岩的识别及分布不清，油气来源及聚集不确定，直 接影响油气勘探目标的选择。对方正断陷有效烃源 岩的分布和油气来源进行了系统分析，以测井烃源 岩评价为基础，采用地震相法，在平面上追踪和预 测了新安村+ 乌云组有效烃源岩的分布范围及厚 度，为油气来源、油气成藏规律及有利目标优选提 供地质依据。 1 地质概况 方正断陷位于黑龙江省东部，是依舒地堑中一 北部的一级负向构造单元，总体呈N E E 4 0 。 N E E 5 0 。展布，面积约14 6 0k m 2 ，受伊汉通断裂分 割，分为东部凹陷带和西部凹陷带，凹陷内三级构 造呈现洼隆相间的格局1 ( 图1 ) 。 图1 方正断陷构造单元 F i g 1T e c t o n i cu n i t so fF a n g z h e n gF a u l tD e p r e s s i o n 方正断陷自下而上主要发育有白垩系、古近 系始新统新安村组、达连河组、渐新统宝泉岭组， 新近系中新统富锦组和第四系。目的层第三系岩性 主要为砂砾岩、砂岩和黑色、灰色、灰绿色泥岩。 富含藻类和孢粉化石，植物碎屑、煤线普遍发育， 但浮游生物和动植物化石少见。发育扇三角洲、湖 泊、水下扇、水下重力流等沉积体系。主要烃源岩 为新安村+ 乌云组，主要分布在西部凹陷带的柞树 岗次凹和东部凹陷带的大林子次凹、兴旺次凹、德 善屯次凹和李家店次凹。 方正断陷是大庆外围盆地重点勘探地区，经过 多轮石油地质攻关研究，勘探取得了一定成果，共 完成探井3 1 口，其中工业油气流井9 口，目前已 经提交了一定规模的天然气储量和石油探明储量。 2 烃源岩特征 方正断陷烃源岩主要发育于古近纪强烈断陷期 的水进一水退过渡阶段及稳定断陷期的水进阶段， 其中新安村+ 乌云组暗色泥岩有机质丰度较高，综 合评价为I 类烃源岩。西部凹陷带( 柞树岗次凹) 除F a n 9 2 井、F a n 9 3 井未钻穿目的层以外，凹陷区 内的各井均在底部发育有1 套煤系地层，岩性以暗 色泥岩夹薄层煤为主，横向发育较为稳定，自西南 向东北延伸至F a n 9 6 井，向北新安村+ 乌云组地层 遭受剥蚀减薄，未见到暗色泥岩。 东部凹陷带即大林子次凹与兴旺次凹新安村+ 乌云组垂向上可见2 套烃源岩，底部暗色泥岩组合 为1 套以深灰色泥岩夹薄层煤为主的煤系地层，横 向发育稳定。顶部暗色泥岩组合为1 套以形成于半 深湖一深湖相的深灰色泥岩，横向展布厚度变化较 大，向凹陷中部逐渐增厚，两个凹陷之间厚度较 薄，从暗色泥岩横向发育趋势可推测方正断陷西南 的德善屯次凹也发育有厚层的烃源岩。 综上所述，方正断陷新安村+ 乌云组主要发育 顶部湖相泥岩和底部煤系泥岩2 套烃源岩，西部的 柞树岗次凹烃源岩以底部煤系泥岩为主，东部的大 林子、兴旺、德善屯、李家店等次凹则两套烃源岩 发育 。 3 烃源岩单井测井评价 由于烃源岩具有明显的非均质性，且地球化学 评价参数分布有限，而测井数据垂向连续分布，因 此对测井评价烃源岩十分必要。岩石中有机碳的变 化能引起多种测井响应，B e e r s 等1 9 4 5 年首先研 究了烃源岩的自然伽马响应，认为富有机质的页岩 万方数据 第3 5 卷第4 期 黄伟：方正断陷有效源岩的测井、地震响应及分布预测 3 5 往往铀含量高，利用铀含量与有机碳的关系可研究 烃源岩的有机质丰度。众多学者一J u 根据不同盆地 烃源岩的特征，研究了富有机质烃源岩的电阻率、 自然伽马、声波时差等的测井响应与有机质含量的 关系。大多数只是提出了定性识别烃源岩有机碳的 测井识别标准为“四高一低”，即高自然伽马、高 电阻率、高声波时差、高中子、低密度，并建立了 地区性的测井预测模型【l2 1 。由于地下情况比较复 杂，每一种测井响应都是多种地质因素叠加作用的 结果，而不能简单的分析是有机碳的变化造成。因 此，要准确计算源岩中有机碳含量就必须考虑多种 测井信息。首先从优选出的各种测井数据中提取出 有机碳含量指示参数的有效部分