川南頁巖氣儲(chǔ)層TOC含量井震聯(lián)合定量預(yù)測(cè)方法

韓向義　伍廣廣　姚佳芮　龍丹　周寧

摘 要：頁巖的總有機(jī)碳（total organic carbon TOC）含量是評(píng)價(jià)頁巖儲(chǔ)“甜點(diǎn)”的重要指標(biāo)之一。以四川盆地川南地區(qū)五峰組-龍馬溪頁巖氣儲(chǔ)層為載體，首先井震標(biāo)定精細(xì)層位解釋劃分小層，之后根據(jù)測(cè)井解釋結(jié)果進(jìn)行頁巖TOC的敏感性參數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)密度與測(cè)井解釋的TOC含量具很好線性相關(guān)性，通過兩者擬合關(guān)系得到 研究區(qū)TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的經(jīng)驗(yàn)公式；最后通過疊前同時(shí)反演獲得密度，通過經(jīng)驗(yàn)公式轉(zhuǎn)化為TOC數(shù)據(jù)體，精確預(yù)測(cè)出研究區(qū)頁巖儲(chǔ)層TOC含量的橫向展布，與測(cè)井結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)誤差較小預(yù)測(cè)精度較高，從而達(dá)到TOC含量的定量預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞：頁巖氣儲(chǔ)層；TOC；井震預(yù)測(cè)

中圖分類號(hào)：P618.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）16-0178-02

頁巖氣儲(chǔ)層總有機(jī)碳含量越高，含氣性也就越好。目前用來預(yù)測(cè)有機(jī)碳（TOC）質(zhì)量分?jǐn)?shù)的主要方法是地震預(yù)測(cè)技術(shù)。Altowairqi等人根據(jù)人造巖樣測(cè)量方法研究TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)地震彈性參數(shù)影響，并建立的TOC與縱、橫波速度、密度之間的關(guān)系，但是在一些構(gòu)造發(fā)雜地區(qū)還不適用；金吉能等利用地震多屬性反演方法預(yù)測(cè)TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)。筆者以四川盆地川南五峰組-龍馬溪組頁巖氣儲(chǔ)層為研究對(duì)象，在研究總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，運(yùn)用測(cè)井獲得的井上TOC含量與縱波速度、聲波阻抗、密度、楊氏模量等交會(huì)分析TOC敏感性參數(shù)，建立擬合關(guān)系。最后通過地震疊前反演獲取TOC分布的橫向展布信息，最終結(jié)果與井上吻合，取得了較好的應(yīng)用效果。

1 工區(qū)概況

工區(qū)在區(qū)域構(gòu)造位置上處于四川盆地川南古坳中隆低陡構(gòu)造區(qū)與婁山褶皺帶之間，研究區(qū)頁巖“甜點(diǎn)”段重要集中在龍馬溪組下部，因此，根據(jù)對(duì)工區(qū)測(cè)井取樣的化驗(yàn)分析，根據(jù)沉積旋回、巖性組合、電性、地球化學(xué)特征，對(duì)五峰組-龍馬溪組按照地層級(jí)別順序進(jìn)行“段”、“亞段”由下到上劃分為五峰組、龍一1亞段、龍一2亞段、龍二段，五峰組-龍一1亞段是研究的重點(diǎn)層段[1]。

2 TOC定量預(yù)測(cè)技術(shù)

2.1 頁巖氣儲(chǔ)層井震響應(yīng)特征

精細(xì)的井震標(biāo)定是儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，根據(jù)工區(qū)鉆井巖心隨機(jī)抽樣統(tǒng)計(jì)分析，頁巖儲(chǔ)層五峰組-龍一1亞段TOC巖心測(cè)試分?jǐn)?shù)明顯高于其他段。根據(jù)測(cè)井解釋巖性、物性特征將地質(zhì)層位準(zhǔn)確的標(biāo)定在地震剖面上[2]。如圖1對(duì)N3井五峰組-龍馬溪組頁巖層段進(jìn)行標(biāo)定。

2.2 TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)預(yù)測(cè)

（1）TOC敏感性參數(shù)確定。根據(jù)測(cè)井資料分析，研究區(qū)N3井五峰組-龍一1亞段為TOC含量大于2%的目的層段，通過目的層段TOC與縱波速度、密度、聲波阻抗等常規(guī)測(cè)井曲線，以及楊氏模量等彈性參數(shù)交會(huì)分析，可以發(fā)現(xiàn)TOC含量與密度相關(guān)性較好，其中測(cè)井的TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)是基于ΔlgR方法計(jì)算得到，由圖2可以得出TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)>2%時(shí)，密度值小于2.6g/cm3，二者之間呈線性的負(fù)相關(guān)。因此選用密度作為TOC含量敏感性參數(shù)，可以用密度進(jìn)行TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)預(yù)測(cè)。

（2）疊前密度反演。本采用疊前同時(shí)反演方法反演密度，首先對(duì)優(yōu)化后的道集進(jìn)行分角度疊加，然后對(duì)各分角度疊加數(shù)據(jù)體分別進(jìn)行井震標(biāo)定提取子波，再以地震解釋層位為橫向約束建立低頻模型，最后將分角度疊加數(shù)據(jù)體、子波、低頻模型輸入，反演得到縱波阻抗、橫波阻抗、密度。利用疊前同時(shí)反演獲得過井密度剖面如圖3所示。從圖3可以看出井旁反演密度與測(cè)井密度曲線結(jié)果吻合度高，五峰組-龍一1亞段較高，橫向上穩(wěn)定分布，與測(cè)井響應(yīng)特征一致，說明反演結(jié)果可靠。

（3）TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的定量預(yù)測(cè)。通過圖2的交會(huì)分析結(jié)果TOC的敏感性參數(shù)是密度，得到基于密度的TOC含量經(jīng)驗(yàn)公式：TOC=-12DEN+33.2，可以將疊前反演的密度轉(zhuǎn)化為TOC數(shù)據(jù)體。

3 預(yù)測(cè)效果分析

根據(jù)研究區(qū)已知井直井N1和水平井H4-2的鉆探測(cè)試成果，來檢驗(yàn)N3井。根據(jù)反演結(jié)果可以看出研究區(qū)平均TOC含量高于2%，優(yōu)質(zhì)頁巖分布穩(wěn)定。N1直井預(yù)測(cè)區(qū)TOC含量較高為3.75%，水平井H4-2高為達(dá)4.05%左右[3]。地震反演結(jié)果和測(cè)井解釋結(jié)果TOC含量基本一致相對(duì)誤差小于3.0%，預(yù)測(cè)精度較高見表1所示。

4 結(jié)語

（1）根據(jù)測(cè)井曲線、測(cè)井解釋結(jié)果表明研究區(qū)五峰組-龍一1亞段具有高TOC含量、高脆性、高含氣性低密度等特征，是頁巖氣甜點(diǎn)勘探開發(fā)的最有利目的層段。（2）在研究區(qū)利用疊前反演密度間接的預(yù)測(cè)TOC含量與測(cè)井解釋結(jié)果基本吻合，相對(duì)誤差較小，表明該方法在頁巖氣儲(chǔ)層TOC含量預(yù)測(cè)中具有較好的適用性和推廣性。

參考文獻(xiàn)

[1]金吉能，潘仁芳，王鵬，等.地震多屬性反演預(yù)測(cè)頁巖總有機(jī)碳含量[J].石油天燃?xì)鈱W(xué)報(bào)，2012（11）：68-72.

[2]林彤，雍自權(quán)，劉樹根，等.川東南石林地區(qū)五峰組—龍馬溪組黑色頁巖特征[J].東北石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2015（03）：83-93.

[3]許曉宏，黃海平，盧松年.測(cè)井資料與烴源巖有機(jī)碳含量的定量關(guān)系研究[J].江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)，1998（03）：8-12.endprint