川西南部海陸過渡相TOC測井預測及烴源巖評價

武雪婷 陳世加, 徐 坤 李 晨

（1.西南石油大學油氣藏地質與開發國家重點實驗室，四川 成都 610500；2.西南石油大學四川省天然氣地質重點實驗室，四川 成都 610500；3.西南石油大學地球科學與技術學院，四川 成都610500）

0 引言

四川盆地是天然氣資源量超過12.11×108m3的特級氣盆地，具有良好的天然氣勘探前景［1］。目前，已勘探到的天然氣主要分布在四川盆地西部和中部，大多來源于上三疊統和侏羅統地層，對須家河組烴源巖的評價主要以巖心樣品的試驗分析為主。本研究根據實際情況，結合不同沉積相測井參數與TOC的擬合關系，綜合評價了該地區烴源巖的情況，為四川盆地致密氣勘探提供指導。

1 地質背景

研究區位于川西坳陷的西南部，面積約2×104km2［1］，西部發育龍門山沖斷帶，東北部形成昆侖秦嶺東西向構造帶，南部毗鄰峨眉—樂山，東部連接川中隆起，向東北延伸。總體構造格局為“三隆二坳一坡”［2］，具體如圖1所示。

圖1 研究區域位置圖與地層綜合柱狀圖

晚三疊世以來，川西沉積凹陷是四川盆地須家河組沉積中心，厚度超過3 km。根據前人的研究，須家河組被認為是河流相與湖相疊置的沉積模式。其中，須一段為海相陸過渡相沉積，須三、須四、須五及須六段為陸相沉積。

2 方法與討論

本試驗測得的TOC數據有27個，所涉及的檢測標準如下：試驗樣品均在中國科學院廣州地球化學研究所進行分析測試，TOC采用CS-244碳硫分析儀進行測定。參照標準為《沉積巖中總有機碳的測定》（GB∕T 19145—2003）。干酪根微組分在廣州地球化學研究所地球化學分析實驗室使用透射光顯微鏡K32315進行，參照標準為《透射光一炭光干酪根顯微組分鑒定及類型劃分方法》（SY∕T 5125—1996）。

2.1 烴源巖地球化學特征

由于不同沉積相中，烴源巖豐度及相應的地球化學指標都會發生變化，本研究采用陳建平等［3］制定的須家河組陸相和海陸過渡相烴源巖煤系烴源巖評價標準進行評價工作。四川盆地須家河組烴源巖地球化學參數見表1。烴源巖類型散點如圖2所示，可以明顯看出須家河組一段烴源巖多數為Ⅰ型及Ⅱ1-2型烴源巖，須三段烴源巖與須一段烴源巖類似，但有Ⅲ型烴源巖類型出現，須家河五段烴源巖以Ⅱ1型及Ⅱ2型烴源巖類型為主。

表1 四川盆地須家河組烴源巖地球化學參數

圖2 烴源巖評價散點

2.2 烴源巖測井響應特征

確定參數時，均應選取受干擾因素影響較小的參數，從而能夠大大提高TOC預測的準確性。不同相帶須家河組烴源巖的TOC 值可以很好地被自然伽馬、聲波時差和密度擬合。陸相烴源巖和海陸過渡烴源巖TOC與測井曲線中電阻率GR的相關系數大于0.65，表明GR 對須家河組烴源巖TOC 含量具有較高的相關性，海陸過渡相烴源巖的自然伽馬值與密度明顯大于陸相烴源巖。

2.3 烴源巖測井模型

參考前人研究結果［4］，TOC 值與多個測井參數具有良好的相關性，多元回歸模型的建立優于單因素預測。本研究采用SPSS 軟件分析現有測井參數與TOC 的相關性，得到適合該區域的預測模型［5］，分別建立研究區海相陸相過渡相和陸相烴源巖測井參數的多元回歸方程。海相陸相過渡烴源巖回歸方程見式（1），陸相烴源巖測井參數的多元回歸方程見式（2）。

以上式中：TOC為巖石的總有機碳含量；GR為自然伽馬；DEN為密度；AC為聲波時差。

SPSS 統計多元線性回歸模型擬合結果見表2，研究區陸相TOC 含量實測與計算的相關系數為0.83。海陸過渡階段測得的TOC 與計算的TOC 含量之間的相關系數為0.79，具體如圖3 所示。表明該方法可用于預測研究區其他深度剖面烴源巖的TOC含量。

表2 SPSS統計多元線性回歸模型擬合

圖3 TOC實測值與預測值對比散點

2.4 不同層位烴源巖分布特征

利用式（1）和（2）對須家河組陸相和海陸過渡相TOC 進行還原后，建立相應的TOC 等值線圖，如圖4 所示。總體而言，過渡相烴源巖的TOC 含量高于過渡相烴源巖。過渡期TOC值范圍為1%～2.5%，TOC 由西向東逐漸減小直至消失。陸相烴源巖TOC 分布趨勢與過渡烴源巖不同，由中心向外圍呈下降趨勢，這一現象是由于陸相烴源巖沉降中心由大邑轉移至眉山，導致TOC含量升高。

圖4 須家河組TOC等值線

3 結論

①海陸過渡相烴源巖有機質豐度達到中等標準，有機質類型主要為Ⅱ-Ⅲ型。陸相烴源巖有機質豐度達到中等以上水平，有機質類型以Ⅲ型為主，須家河組已達到成熟至高成熟階段。②四川盆地不同相帶TOC值采用多元線性回歸方法模擬，該模型可用于預測不同相帶須家河組烴源巖的TOC。③須家河組烴源巖TOC值大于0.6%，最大值大于2.0%。在過渡相中，TOC分布呈由西向東逐漸減小的趨勢，由中心向外圍遞減趨勢。