川南页岩气储层TOC含量井震联合定量预测方法

韩向义　伍广广　姚佳芮　龙丹　周宁

摘 要：页岩的总有机碳（total organic carbon TOC）含量是评价页岩储“甜点”的重要指标之一。以四川盆地川南地区五峰组-龙马溪页岩气储层为载体，首先井震标定精细层位解释划分小层，之后根据测井解释结果进行页岩TOC的敏感性参数分析，发现研究区密度与测井解释的TOC含量具很好线性相关性，通过两者拟合关系得到 研究区TOC质量分数的经验公式；最后通过叠前同时反演获得密度，通过经验公式转化为TOC数据体，精确预测出研究区页岩储层TOC含量的横向展布，与测井结果对比发现误差较小预测精度较高，从而达到TOC含量的定量预测。

关键词：页岩气储层；TOC；井震预测

中图分类号：P618.13 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）16-0178-02

页岩气储层总有机碳含量越高，含气性也就越好。目前用来预测有机碳（TOC）质量分数的主要方法是地震预测技术。Altowairqi等人根据人造岩样测量方法研究TOC质量分数对地震弹性参数影响，并建立的TOC与纵、横波速度、密度之间的关系，但是在一些构造发杂地区还不适用；金吉能等利用地震多属性反演方法预测TOC质量分数。笔者以四川盆地川南五峰组-龙马溪组页岩气储层为研究对象，在研究总结前人研究成果的基础上，运用测井获得的井上TOC含量与纵波速度、声波阻抗、密度、杨氏模量等交会分析TOC敏感性参数，建立拟合关系。最后通过地震叠前反演获取TOC分布的横向展布信息，最终结果与井上吻合，取得了较好的应用效果。

1 工区概况

工区在区域构造位置上处于四川盆地川南古坳中隆低陡构造区与娄山褶皱带之间，研究区页岩“甜点”段重要集中在龙马溪组下部，因此，根据对工区测井取样的化验分析，根据沉积旋回、岩性组合、电性、地球化学特征，对五峰组-龙马溪组按照地层级别顺序进行“段”、“亚段”由下到上划分为五峰组、龙一1亚段、龙一2亚段、龙二段，五峰组-龙一1亚段是研究的重点层段[1]。

2 TOC定量预测技术

2.1 页岩气储层井震响应特征

精细的井震标定是储层地震预测的基础，根据工区钻井岩心随机抽样统计分析，页岩储层五峰组-龙一1亚段TOC岩心测试分数明显高于其他段。根据测井解释岩性、物性特征将地质层位准确的标定在地震剖面上[2]。如图1对N3井五峰组-龙马溪组页岩层段进行标定。

2.2 TOC质量分数预测

（1）TOC敏感性参数确定。根据测井资料分析，研究区N3井五峰组-龙一1亚段为TOC含量大于2%的目的层段，通过目的层段TOC与纵波速度、密度、声波阻抗等常规测井曲线，以及杨氏模量等弹性参数交会分析，可以发现TOC含量与密度相关性较好，其中测井的TOC质量分数是基于ΔlgR方法计算得到，由图2可以得出TOC质量分数>2%时，密度值小于2.6g/cm3，二者之间呈线性的负相关。因此选用密度作为TOC含量敏感性参数，可以用密度进行TOC质量分数预测。

（2）叠前密度反演。本采用叠前同时反演方法反演密度，首先对优化后的道集进行分角度叠加，然后对各分角度叠加数据体分别进行井震标定提取子波，再以地震解释层位为横向约束建立低频模型，最后将分角度叠加数据体、子波、低频模型输入，反演得到纵波阻抗、横波阻抗、密度。利用叠前同时反演获得过井密度剖面如图3所示。从图3可以看出井旁反演密度与测井密度曲线结果吻合度高，五峰组-龙一1亚段较高，横向上稳定分布，与测井响应特征一致，说明反演结果可靠。

（3）TOC质量分数的定量预测。通过图2的交会分析结果TOC的敏感性参数是密度，得到基于密度的TOC含量经验公式：TOC=-12DEN+33.2，可以将叠前反演的密度转化为TOC数据体。

3 預测效果分析

根据研究区已知井直井N1和水平井H4-2的钻探测试成果，来检验N3井。根据反演结果可以看出研究区平均TOC含量高于2%，优质页岩分布稳定。N1直井预测区TOC含量较高为3.75%，水平井H4-2高为达4.05%左右[3]。地震反演结果和测井解释结果TOC含量基本一致相对误差小于3.0%，预测精度较高见表1所示。

4 结语

（1）根据测井曲线、测井解释结果表明研究区五峰组-龙一1亚段具有高TOC含量、高脆性、高含气性低密度等特征，是页岩气甜点勘探开发的最有利目的层段。（2）在研究区利用叠前反演密度间接的预测TOC含量与测井解释结果基本吻合，相对误差较小，表明该方法在页岩气储层TOC含量预测中具有较好的适用性和推广性。

参考文献

[1]金吉能，潘仁芳，王鹏，等.地震多属性反演预测页岩总有机碳含量[J].石油天燃气学报，2012（11）：68-72.

[2]林彤，雍自权，刘树根，等.川东南石林地区五峰组—龙马溪组黑色页岩特征[J].东北石油大学学报，2015（03）：83-93.

[3]许晓宏，黄海平，卢松年.测井资料与烃源岩有机碳含量的定量关系研究[J].江汉石油学院学报，1998（03）：8-12.endprint