王 敏

(中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院 山東東營(yíng) 257000)

0 引言

在現(xiàn)今非常規(guī)油氣勘探的背景下，陸相盆地頁(yè)巖油氣作為我國(guó)東部老油田重要的能源接替陣地逐漸成為勘探的熱點(diǎn)和難點(diǎn)［1～4］。國(guó)內(nèi)對(duì)泥質(zhì)頁(yè)巖的系統(tǒng)研究及開(kāi)發(fā)相較國(guó)外起步較晚，因此在勘探研究上借鑒美國(guó)頁(yè)巖氣的研究思路不失為一種簡(jiǎn)潔、實(shí)用的快捷途徑。但隨著研究程度的深入，美國(guó)的“頁(yè)巖氣”逐漸被賦予了新的含義，其主要是指以吸附相、游離相甚至溶解相賦存于泥頁(yè)巖地層中的天然氣，其中強(qiáng)調(diào)了吸附作用機(jī)理［5，6］，這與我國(guó)的陸相的“頁(yè)巖油”概念并不完全相同，研究表明，頁(yè)巖油的勘探需更關(guān)注游離態(tài)烴類的含量，這也就意味著，我國(guó)東部陸相盆地的頁(yè)巖油勘探研究不能一概而論的照搬國(guó)外頁(yè)巖氣的研究經(jīng)驗(yàn)，如何判別有利儲(chǔ)集空間、優(yōu)選何種參數(shù)定量評(píng)價(jià)地層游離油氣含量、如何圈定和分析頁(yè)巖油分布層位及變化規(guī)律等一系列問(wèn)題對(duì)推動(dòng)非常規(guī)油氣的勘探開(kāi)發(fā)、緩解老區(qū)油氣接替壓力具有重要意義。本文通過(guò)研究指出，由于我國(guó)陸相頁(yè)巖油的特點(diǎn)，頁(yè)巖油勘探重點(diǎn)不能僅放在評(píng)價(jià)生烴潛力的有機(jī)碳含量參數(shù)上，建議對(duì)地層已生成的游離烴類給予更多的關(guān)注。為了更好的反映地層游離烴含量的變化情況，本文借鑒有機(jī)碳含量的重量百分比概念提出了游離烴含量模型，通過(guò)該參數(shù)可以直觀顯示垂向剖面上游離油氣的變化規(guī)律，為勘探工作選層及區(qū)域?qū)佣卧u(píng)價(jià)提供依據(jù)和參考。

1 泥頁(yè)巖油評(píng)價(jià)的特殊性

大量的文獻(xiàn)和報(bào)告調(diào)研顯示，美國(guó)“頁(yè)巖氣”和我國(guó)東部“頁(yè)巖油”內(nèi)涵不同，一是所含烴類物質(zhì)不同，前者主要是氣，后者主要是油;二是烴類賦存相態(tài)不同，國(guó)外頁(yè)巖氣側(cè)重吸附態(tài)和游離態(tài)，我國(guó)東部陸相盆地的頁(yè)巖油以游離態(tài)為主，吸附態(tài)油解析困難。同時(shí)目前公開(kāi)發(fā)表的涉及國(guó)外頁(yè)巖油的文獻(xiàn)較少，且其油氣主要存在于頁(yè)巖間的砂質(zhì)條帶，類似于我們通常意義上的致密砂巖油氣，與我國(guó)東部盆地頁(yè)巖油主要存在于頁(yè)巖及泥質(zhì)灰?guī)r中的情況有所不同，因此我國(guó)東部陸相盆地的頁(yè)巖油的勘探不同于美國(guó)頁(yè)巖氣［5，6］，也不等同于國(guó)外的頁(yè)巖油，其勘探工作需要著重注意以下兩點(diǎn)。

1.1 必須考慮流體賦存機(jī)制

與美國(guó)頁(yè)巖氣勘探中注重游離態(tài)和吸附態(tài)的觀念不同，我國(guó)陸相頁(yè)巖油勘探側(cè)重點(diǎn)應(yīng)以游離態(tài)烴類為主，這是由于儲(chǔ)存于泥頁(yè)巖中的油一部分以游離狀態(tài)賦存于微孔隙和裂縫中，少部分則吸附于有機(jī)質(zhì)和巖石顆粒表面［7，8］，而在現(xiàn)今的開(kāi)發(fā)技術(shù)條件下，吸附在有機(jī)質(zhì)及巖石顆粒表面的油氣基本是不可動(dòng)的，意義不大。

1.2 必須考慮含油氣總量

常規(guī)砂巖儲(chǔ)層中，若不考慮油氣散失，含油飽和度與含水飽和度之和應(yīng)為常數(shù)1，而在東部探區(qū)陸相頁(yè)巖地層中，這種情況有所不同。以勝利油區(qū)沾化凹陷沙三下亞段為例，目的層為半咸—淡水湖相沉積，巖性以頁(yè)巖、灰質(zhì)泥巖及泥質(zhì)灰?guī)r為主。H井為該區(qū)一口針對(duì)頁(yè)巖油氣的取芯井，系統(tǒng)的密閉取芯及豐富的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為頁(yè)巖油氣的研究提供了便利條件。從實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的含水飽和度、含油飽和度及孔隙度之間的相互關(guān)系及分析中可以得到一些有用的認(rèn)識(shí)。

含水飽和度和孔隙度的測(cè)量分別采用了常壓干餾法和氦氣法。實(shí)驗(yàn)中，首先用干餾筒對(duì)巖樣進(jìn)行高溫干餾，把巖樣中的水全部干餾出以后，用無(wú)水乙醇將水蒸氣溶解，用微量水分測(cè)定儀測(cè)出水的體積;將巖樣進(jìn)行洗油、烘干，稱重，再由氦氣法測(cè)出巖石孔隙度，從而通過(guò)公式計(jì)算獲取含水及含油飽和度，具體步驟如下:

(1)制備一塊完整的巖芯(直徑2.5 cm，長(zhǎng)度2.5 cm)，稱其質(zhì)量m1;

(2)將巖芯放入干餾筒中，將干餾筒放入烘箱中設(shè)定烘箱溫度為150℃，干餾時(shí)間為24 h;

(3)干餾結(jié)束后立即將干餾筒放入冷水中冷卻30 min(冷卻時(shí)，水不要浸至密封蓋)，取出干餾筒，擦干筒外水珠，打開(kāi)密封蓋，迅速加入無(wú)水乙醇，密封浸泡24 h后取4～6 mL溶液置于密封的小瓶中待測(cè);

(4)使用微量水分測(cè)定儀測(cè)量乙醇水溶液中水的電解值，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液作標(biāo)準(zhǔn)曲線，把乙醇水溶液中水的電解值和標(biāo)準(zhǔn)曲線做比對(duì)，得到巖樣的含水體積Vwa;

(5)制備的完整巖樣利用進(jìn)行洗油(親油情況下利用石油醚，親水情況下利用酒精苯)、并在65°條件下烘干，時(shí)間控制在8小時(shí)以上，烘干后稱其質(zhì)量m2;

(6)利用氦氣法測(cè)量巖芯孔隙度。

在獲得巖芯孔隙度的基礎(chǔ)上，采用下述公式進(jìn)行計(jì)算，便可得到巖芯含水飽和度及含油飽和度。

式中:Vwa—巖樣含水，cm3;k—含水標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率;a—含水標(biāo)準(zhǔn)曲線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn);m1—巖樣質(zhì)量，g;m2—烘干的巖樣質(zhì)量，g;ρw—水的密度，g/cm3;ρo—油的密度，g/cm3;ρa(bǔ)—巖石密度，g/cm3;φ—巖石的有效孔隙度，%;Sw—含水飽和度，%;So—含油飽和度，%;h—使用微量水分測(cè)定儀測(cè)量乙醇水溶液中水的電解值。

利用巖石孔隙度與含油飽和度及含水飽和度分別乘積，通過(guò)換算可得到每立方米的含油體積和含水體積。圖1和圖2分別為孔隙度和每立方米巖石含油體積及含水體積的交會(huì)圖，從圖1中可以看到，該層段孔隙度的分布范圍在1% ～14%之間，隨著孔隙度的增大，含油體積在0.002～0.09 m3之間變化，呈逐漸增大趨勢(shì)，即孔隙越大，含油量越高;而在圖2中，從孔隙度與含水體積的相對(duì)關(guān)系而言，隨著孔隙度的增大，含水體積變化較小，特別是在孔隙度小于8%的范圍內(nèi)，含水體積基本保持不變，集中分布在0.02 m3附近的范圍內(nèi)，即地層中的含水量不隨孔隙度的增大而增大，而是基本保持在一個(gè)穩(wěn)定值上。由此我們可以得到認(rèn)識(shí)，在此類地層中，含水量保持穩(wěn)定，物性越好，含油飽和度越高，則含油量越大，亦即游離態(tài)油越多。

對(duì)泥質(zhì)頁(yè)巖的研究中，地層有機(jī)碳含量中有多少比例來(lái)自于游離態(tài)烴類的貢獻(xiàn)也是地質(zhì)人員關(guān)心的問(wèn)題之一。本文在前述分析基礎(chǔ)上，為了反映油氣總量信息以及對(duì)游離烴類含量變化規(guī)律進(jìn)行研究，嘗試借鑒有機(jī)碳含量的重量百分比概念，構(gòu)建泥巖中游離烴含量模型。藉此也可以回答來(lái)自游離烴的有機(jī)碳在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量總有機(jī)碳含量中所占的比例，即可動(dòng)油的相對(duì)比例。鑒于此，下面首先對(duì)有機(jī)碳含量及其求取方法進(jìn)行介紹。

圖1 孔隙度與巖石含油體積關(guān)系圖Fig.1 Relation between porosity and rock oil-bearing volume

圖2 孔隙度與巖石含水體積關(guān)系圖Fig.2 Relation between porosity and rock water-bearing volume

2 有機(jī)碳含量模型及分析

有機(jī)碳含量TOC(total organic carbon)是指巖石中除去碳酸鹽、石墨中無(wú)機(jī)碳以外的碳，即以碳元素表示巖石中有機(jī)質(zhì)的含量。目前國(guó)內(nèi)在巖石有機(jī)碳測(cè)定中使用的儀器是碳硫分析儀或碳測(cè)定儀，其原理是用稀鹽酸去除樣品中的無(wú)機(jī)碳后，在高溫氧氣流中燃燒，使總有機(jī)碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳，經(jīng)紅外檢測(cè)器檢測(cè)并給出總有機(jī)碳的含量。沉積巖石中的有機(jī)碳是生成油氣的物質(zhì)基礎(chǔ)，其含量是評(píng)價(jià)烴源巖的重要參數(shù)，有機(jī)碳含量在地質(zhì)剖面上的變化是隨著有機(jī)質(zhì)豐度、沉積環(huán)境的演變而變化的，利用其值的變化，可以比較出烴源巖的有利生油層段。

在烴源巖評(píng)價(jià)中通常采用有機(jī)碳含量作為烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度指標(biāo)，經(jīng)過(guò)近幾十年的實(shí)踐和摸索，基于測(cè)井資料計(jì)算有機(jī)碳含量的方法目前有ΔlogR法、密度法、自然伽馬指示法、元素測(cè)井指示法等等［9～14］，其中 ΔlogR 方法是目前公認(rèn)的應(yīng)用最為廣泛的方法之一。

ΔlogR模型是由EXXON/ESSO石油公司推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)得出，并成功應(yīng)用的世界各地［15］，該方法能夠利用不同烴源巖TOC在孔隙度曲線和電阻率曲線上的差異精確計(jì)算出不同成熟度條件下的有機(jī)碳含量值。該技術(shù)以預(yù)先給定的疊合系數(shù)將算數(shù)坐標(biāo)下的聲波時(shí)差和算數(shù)對(duì)數(shù)下的電阻率曲線疊合，通過(guò)確定基線位置，求取ΔlogR分布，進(jìn)而建立有機(jī)碳含量定量解釋關(guān)系式。計(jì)算過(guò)程包括六步:①坐標(biāo)對(duì)應(yīng)，要求聲波時(shí)差和電阻率坐標(biāo)一致;②識(shí)別非源巖層，即低GR;③確定基線;④從測(cè)井曲線上讀取計(jì)算參數(shù)R基線，Δt基線等;⑤求取有機(jī)質(zhì)成熟度;⑥獲得計(jì)算TOC的經(jīng)驗(yàn)公式為:

其中，TOC為計(jì)算的有機(jī)碳含量(%);LOM表示有機(jī)質(zhì)成熟度;ΔTOC為有機(jī)碳含量背景值，需人為確定;ΔlogR為兩條曲線之間的距離;R為測(cè)井實(shí)測(cè)電阻率(Ω·m);R基線為基線對(duì)應(yīng)的電阻率(Ω·m);Δt為實(shí)測(cè)的聲波時(shí)差(μs/ft);Δt基線為基線對(duì)應(yīng)的聲波時(shí)差(μs/ft);K=0.02，為聲波時(shí)差和電阻率之間的疊合系數(shù)［15］。

由于熱變質(zhì)指數(shù)LOM的取值問(wèn)題，導(dǎo)致在方法的應(yīng)用過(guò)程中誤差偏大，后期逐漸利用鏡質(zhì)體反射率Ro取代熱變質(zhì)指數(shù)LOM［16］。于是式(4)變?yōu)?

分析該方法可發(fā)現(xiàn)，ΔlogR的大小只與聲波時(shí)差和電阻率的刻度范圍有關(guān)，而與基線位置無(wú)關(guān)，當(dāng)確定了聲波時(shí)差和電阻率的刻度范圍，便可快速計(jì)算出ΔlogR值［15］。該方法的優(yōu)勢(shì)在于聲波曲線和電阻率曲線對(duì)孔隙度的變化都很敏感，確定給定巖性的基線后，可在一定程度上消除孔隙度的影響［15］。實(shí)際資料處理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有兩點(diǎn)特別需要關(guān)注:(1)基線的確定至關(guān)重要，需要引入一定的人為因素。事實(shí)上，在實(shí)際資料處理中尋找這樣的基線是比較困難的。以沾化凹陷為例，羅家地區(qū)沙三段屬于深湖—半深湖沉積，主要巖相為暗色的泥巖、含油泥巖、含油頁(yè)巖等，大部分地區(qū)地層厚度達(dá)到100～600 m，泥巖分布穩(wěn)定，是該地區(qū)最有利的一套烴源巖，也是頁(yè)巖油氣最為發(fā)育的層系。在上下層段中，成熟度相差無(wú)幾，寄希望于找到既有排烴的成熟烴源巖，又有非烴源泥巖來(lái)確定基線是較為困難的。(2)模型近似認(rèn)為電阻率越高越好，而受到地層中灰質(zhì)的影響，電阻率偏大，從而導(dǎo)致測(cè)井曲線不能完全反映真實(shí)的有機(jī)碳含量信息。

鑒于以上兩點(diǎn)，為了建立便于操作并適宜本地區(qū)的計(jì)算模型，研究者傾向于建立基于巖芯的統(tǒng)計(jì)模型［12］，本文借鑒了其研究成果。

式中，DEN為密度測(cè)井曲線響應(yīng)值(g/cm3)。

3 地層游離烴含量模型

3.1 游離烴含量模型構(gòu)建

研究表明，高品質(zhì)的成熟烴源巖中，不但含有豐富的殘余有機(jī)物(干酪根)，而且含有大量尚未運(yùn)移出去的油氣(即存在于孔隙中的游離油氣)，這些游離油氣一方面反映了頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)豐度，另一方面也與頁(yè)巖的成熟度有關(guān)。因此，為了更好的反映地層中游離油氣的含量及變化規(guī)律，當(dāng)務(wù)之急是定義一種更加關(guān)注和反映頁(yè)巖油氣地層游離烴類含量變化規(guī)律的模型。在此研究思路下，將實(shí)驗(yàn)室?guī)r芯測(cè)量的有機(jī)碳含量分為兩類，一類來(lái)源于已生成的游離油氣，其余的有機(jī)碳?xì)w為另一類，主要來(lái)源于殘留干酪根，其中前者應(yīng)該作為目前泥質(zhì)頁(yè)巖評(píng)價(jià)的重點(diǎn)內(nèi)容。

在前述分析基礎(chǔ)上，從實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)出發(fā)，借鑒有機(jī)碳含量的重量百分比概念，提出一種反映頁(yè)巖地層游離烴含量的模型，其定義為每克巖石中游離烴所占的重量百分比，如式(8)所示:

式中:Rafree—游離烴含量，%;m游離烴—烴源巖中游離烴的質(zhì)量，g;m巖石—巖石質(zhì)量，g;V游離烴—烴源巖中游離烴的總體積，cm3;V巖石—巖石的總體積，cm3;ρ游離烴—烴源巖中游離烴密度，取0.916 g/cm3;ρ巖石—巖石密度，g/cm3;φ—烴源巖的有效孔隙度，%;So—烴源巖游離烴飽和度，%，采用100-Sw計(jì)算得到。

從上述定義出發(fā)，該參數(shù)與巖石含油率有一定的相通之處。利用上述模型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)泥質(zhì)頁(yè)巖地層游離烴的定量評(píng)價(jià)，但另外一個(gè)問(wèn)題隨之而來(lái)，即在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的有機(jī)碳含量中，有多少來(lái)源于游離烴，屬于游離油氣呢?無(wú)疑這一比例對(duì)加深頁(yè)巖油勘探認(rèn)識(shí)有著重要的意義。在頁(yè)巖油氣勘探中，既要有足夠的有機(jī)碳總量(一般在1%以上)，也要有比例較高的游離烴含量，二者缺一不可。

鑒于游離烴中的有機(jī)碳含量仍計(jì)量于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的有機(jī)碳總量中，即實(shí)驗(yàn)室測(cè)量得到的有機(jī)碳含量包含了游離烴的影響，利用游離烴中的有機(jī)碳含量與巖石總有機(jī)碳含量之比可以近似反映游離烴的垂向變化規(guī)律。

進(jìn)一步地給出頁(yè)巖游離烴有機(jī)碳含量的求取方法，從概念上講，該參數(shù)是指泥頁(yè)巖中游離烴的有機(jī)碳含量，與由干酪根轉(zhuǎn)化來(lái)的可溶有機(jī)碳相對(duì)應(yīng)。見(jiàn)式(9):

其中，Cfree為游離烴的有機(jī)碳百分含量，%;A為每克烴類中碳的重量百分比，一般在0.83～0.87之間，本文取0.85;利用Cfree和實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的有機(jī)碳總量的比值可以近似反映游離烴類含量的變化。

3.2 模型參數(shù)求取

上一節(jié)對(duì)于游離烴含量Rafree和游離烴中有機(jī)碳含量Cfree模型的建立，均是基于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的飽和度、孔隙、密度基礎(chǔ)之上的，因此可將其視為實(shí)驗(yàn)室測(cè)量值。為便于推廣，需要建立該值與常規(guī)測(cè)井曲線之間的定量統(tǒng)計(jì)模型。

利用電阻率曲線確定成熟生油巖和油氣飽和度的思路是非常值得借鑒的，因?yàn)楫?dāng)烴源巖進(jìn)入成熟階段后，會(huì)產(chǎn)生大量不導(dǎo)電的烴類流體(一部分會(huì)通過(guò)排烴作用離開(kāi)烴源巖，另一部分流體則由于吸附等作用仍然殘留于烴源巖孔隙中)，往往會(huì)導(dǎo)致成熟烴源巖的電阻率值高于未成熟烴源巖。考慮到泥質(zhì)頁(yè)巖游離烴中有機(jī)碳含量一方面反映了其有機(jī)質(zhì)豐度，另一方面也與泥質(zhì)頁(yè)巖的成熟度有關(guān)，因此以孔隙度、深側(cè)向電阻率以及成熟度為自變量，實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的游離烴有機(jī)碳含量為因變量，進(jìn)行多元回歸，可得到研究區(qū)游離烴中的有機(jī)碳含量的統(tǒng)計(jì)模型，圖3為游離烴所包含有機(jī)碳含量的模型精度對(duì)比，縱坐標(biāo)為游離烴有機(jī)碳含量測(cè)量值，由公式(9)換算得到，橫坐標(biāo)為游離烴有機(jī)碳含量計(jì)算值，由式(10)計(jì)算得到。

其中，Rd為深側(cè)向電阻率，Ω·m;φ為孔隙度，%;Ro為有機(jī)質(zhì)成熟度，無(wú)量綱，可以通過(guò)求得，參見(jiàn)圖4和圖5。

圖3 地層游離烴中有機(jī)碳含量模型的精度驗(yàn)證Fig.3 NC verification of organic carbon content model among formation free hydrocarbon

對(duì)于沾化凹陷有:Ro=0.05 × e0.0009×depth，R2=0.702 1;

對(duì)于東營(yíng)凹陷有:Ro=0.165 8 × e0.0004×depth，R2=0.760 3。

圖4 沾化凹陷有機(jī)質(zhì)成熟度與埋深關(guān)系圖Fig.4 Relation between organic matter maturity and buried depth in Zhanhua sag

4 實(shí)例處理及分析

圖5 東營(yíng)凹陷有機(jī)質(zhì)成熟度與埋深關(guān)系圖Fig.5 Relation between organic matter maturity and buried depth in Dongying sag

沾化凹陷是濟(jì)陽(yáng)坳陷頁(yè)巖油氣最發(fā)育的地區(qū)之一，泥質(zhì)頁(yè)巖脆性礦物含量高，廣泛發(fā)育微孔隙、微裂縫和異常高壓，壓力系數(shù)在1.2以上，具備頁(yè)巖油氣富集的條件。頁(yè)巖油氣縱向上主要發(fā)育于沙三下亞段和沙一段，在沙四上、沙三中、也有少量出現(xiàn)。巖性以含油頁(yè)巖、含油泥巖為主，還包括少量變質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖、灰質(zhì)泥巖等其它泥質(zhì)巖類以及泥質(zhì)巖與粉砂巖組成的薄互層，薄層厚度在0.3～1.2 m之間變化。羅家地區(qū)為其次級(jí)構(gòu)造單元，呈近南北向帶狀分布，其西與四扣洼陷相連，北以渤深4南斷層與渤南洼陷相連，其沙三下地層屬于深湖—半深湖沉積，泥質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育穩(wěn)定，是渤南洼陷最有利的一套烴源巖。

對(duì)沾化凹陷羅69井沙三下層段進(jìn)行處理，處理結(jié)果見(jiàn)圖6，其中前三道為測(cè)井常規(guī)曲線道，第五道和第六道分別為實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的孔隙度和含水飽和度值，第七道為含油體積，即孔隙度與含油飽和度乘積，主要反映可動(dòng)流體的體積;第八道為有機(jī)碳含量的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量值和計(jì)算值，第九道為頁(yè)巖地層游離烴中有機(jī)碳含量的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值和模型計(jì)算值的對(duì)比，游離烴中有機(jī)碳含量的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值由公式(8)轉(zhuǎn)換而來(lái)。從圖中可以看到有機(jī)碳含量在2% ～6%之間變化，總有機(jī)碳含量和游離烴中有機(jī)碳含量的計(jì)算值和測(cè)量值都有著較好的一致性，說(shuō)明模型的精度較好，可以應(yīng)用。

圖7是對(duì)羅69井頁(yè)巖地層游離烴中有機(jī)碳含量的垂向變化剖面圖，從2 900 m到3 130 m，游離烴中有機(jī)碳含量呈現(xiàn)先變大后變小趨勢(shì)，在3 000～3 060 m左右達(dá)到高值，約大于3%，說(shuō)明此層段的游離油氣絕對(duì)含量最高，這一點(diǎn)從常規(guī)測(cè)井曲線的響應(yīng)上也可得到印證，該層段自然電位負(fù)異常，聲波時(shí)差變大，顯示有良好的儲(chǔ)集空間，同時(shí)深探測(cè)電阻率增大，顯示受較多的油氣影響。圖8為游離烴中有機(jī)碳含量與總有機(jī)碳含量比值的垂向變化分析，鑒于游離烴有機(jī)碳含量與游離烴含量之間僅存在系數(shù)關(guān)系，因此其相對(duì)高值可看作游離烴含量高值，即包含較高比例的游離油氣。圖中3 075～3 125 m雖然總有機(jī)碳含量較低，約在2%左右，但其游離油氣所占比例很高，因此也可以作為勘探的目標(biāo)的參考。

圖6 羅69井頁(yè)巖游離烴中有機(jī)碳含量處理結(jié)果Fig.6 Processing result of organic carbon content among free hydrocarbon in shale of Well Luo 69

圖7 羅69井游離烴中有機(jī)碳含量垂向變化圖Fig.7 Vertical variation of organic carbon content among free hydrocarbon of Well Luo 69

圖8 游離烴有機(jī)碳含量與有機(jī)碳含量比值垂向變化圖Fig.8 Vertical variation of the ratio of organic carbon content among free hydrocarbon and organic carbon content

為了解和驗(yàn)證羅家地區(qū)沙三下亞段泥質(zhì)頁(yè)巖儲(chǔ)集性能及含油氣情況，在羅69井附近部署了一口開(kāi)發(fā)頁(yè)巖油氣的水平井BP-1井，其目的層段相當(dāng)于羅69井的3 040～3 060 m層段，目前該井順利完鉆，并在沙三下段獲得了良好的油氣顯示，鉆至水平段4 288.00～4 335.54 m時(shí)，鉆時(shí)44.8 min/m，指數(shù)1.25，綜合錄井全烴1.77%↗91.57%，甲烷0.02%↗87.11%，乙烷0.006%↗2.471%，丙烷0.034%↗1.943%，異丁烷0.011%↗0.187%，正丁烷0.055%↗0.578%，異戊烷 0.037%↗0.134%，正戊烷0.058%↗0.213%，試油資料顯示，目前日產(chǎn)油3 t左右，累計(jì)產(chǎn)油120 t，有力地輔證了本文提出的研究思路。

5 結(jié)論

頁(yè)巖油氣是一種非常規(guī)的油氣藏，在我國(guó)還處于起步勘探階段，特別是對(duì)于濟(jì)陽(yáng)坳陷的陸相地層，沒(méi)有成功的實(shí)例可以借鑒。因此，通過(guò)研究和分析國(guó)外泥質(zhì)頁(yè)巖油氣勘探開(kāi)發(fā)的成功實(shí)例，不斷在勘探實(shí)踐中探索和創(chuàng)新，才能建立起適合陸相盆地的相關(guān)技術(shù)和方法，實(shí)現(xiàn)泥質(zhì)頁(yè)巖油氣勘探的突破。通過(guò)對(duì)比和分析，筆者認(rèn)為，泥質(zhì)頁(yè)巖油本身的獨(dú)特性決定了在目前頁(yè)巖油氣勘探中僅僅關(guān)注反映生烴能力的有機(jī)碳含量不足以滿足勘探需要，對(duì)于已生成的游離烴含量需要給予更多關(guān)注。通過(guò)井實(shí)例的處理及分析，本文建立的游離烴模型直觀的顯示了垂向剖面中游離烴含量的變化趨勢(shì)，可以更好的為勘探工作提供參考，對(duì)目前的非常規(guī)油氣勘探有一定的借鑒和參考意義。

致謝 在論文的寫(xiě)作和修改過(guò)程中，得到了勝利油田地質(zhì)院朱家俊教授級(jí)高工的悉心指點(diǎn)和無(wú)私幫助，同時(shí)也得到了郝運(yùn)輕、李政等專家的指導(dǎo)和開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室的資料支持，在此一并表示感謝。衷心感謝編輯及審稿專家提出的寶貴意見(jiàn)及建議。

References)

1 陳尚斌，朱炎銘，王紅巖，等.中國(guó)頁(yè)巖氣研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)［J］.石油學(xué)報(bào)，2010，31(4):689-694［Chen Shangbin，Zhu Yanming，Wang Hongyan，et al.Research status and trends of shale gas in China［J］.Acta Petrolei Sinica，2010，31(4):689-694］

2 李新景，胡素云，程克明.北美裂縫性頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的啟示［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā)，2007，34(4):392-400［Li Xinjing，Hu Suyun，Chen Keming.Suggestions from the development of fractured shale gas in North America［J］.Petroleum Exploration and Development，2007，34(4):392-400］

3 王建，馬順平，羅強(qiáng)，等.渤海灣盆地饒陽(yáng)凹陷烴源巖再認(rèn)識(shí)與資源潛力分析［J］.石油學(xué)報(bào)，2009，30(1):51-55［Wang Jian，Ma Shunping，Luo Qiang，et al.Recognition and resource potential of source rocks in Raoyang sag of Bohai Bay Basin［J］.Acta Petrolei Sinica，2009，30(1):51-55］

4 張林曄，李政，朱日房.頁(yè)巖氣的形成與開(kāi)發(fā)［J］.天然氣工業(yè)，2009，29(1):124-128［Zhang Linye，Li Zheng，Zhu Rifang.The formation and exploitation of shale gas［J］.Natural Gas Industry，2009，29(1):124-128］

5 劉慶，張林曄，沈忠民，等.東營(yíng)凹陷湖相盆地類型演化與烴源巖發(fā)育［J］.石油學(xué)報(bào)，2004，25(4):42-45［Liu Qing，Zhang Linye，Shen Zhongmin，et al.Evolution of lake-basin types and occurrence of hydrocarbon source rocks in Dongying depression［J］.Acta Petreolei Sinica，2004，25(4):42-45］

6 王永詩(shī)，金強(qiáng)，朱光有，等.濟(jì)陽(yáng)坳陷沙河街組有效烴源巖特征與評(píng)價(jià)［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā)，2003，30(3):53-55［Wang Yongshi，Jin Qiang，Zhu Guangyou，et al.Characterization of effective source rocks in the Shahejie Formation of Jiyang depression［J］.Petroleum Exploration and Development，2003，30(3):53-55］

7 Curtis J B.Fractured shale-gas system［J］.AAPG Bulletin，2002，86(11):1921-1938

8 MattMavor.Barnett shale gas-in place volume including sorbed and free gas volume［C］.AAPG Southwest Section Meeting.Fort Wortg，Texas，2003

9 朱振宇，劉洪，李幼銘.△logR技術(shù)在烴源巖識(shí)別中的應(yīng)用與分析［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展，2003，18(4):647-649［Zhu Zhenyu，Liu Hong，Li Youming.The analysis and application of△logR method in the source rocks identification［J］.Process in Geophysics，2003，18(4):647-649］

10 張志偉，張龍海.測(cè)井評(píng)價(jià)烴源巖的方法及其應(yīng)用效果［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā)，2006，27(3):84-87［Zhang Zhiwei，Zhang Longhai.A method of source rock evaluation by well-logging and its application result［J］.Petroleum Exploration and Development，2006，27(3):84-87］

11 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)，1998，20(3):8-12［Xu Xiaohong，Huang Haiping，Lu Songnian.A quantitative relationship between well logging information and organic carbon content［J］.Journal of Jianghan Petroleum Institute，1998，20(3):8-12］

12 朱光有，金強(qiáng)，張林曄.用測(cè)井信息獲取烴源巖的地球化學(xué)參數(shù)研究［J］.測(cè)井技術(shù)，2003，27(3):104-109［Zhu Guangyou，Jin Qiang，Zhang Linye.Using log information to analyze the geochemical characteristics of source rocks in Jiyang depression［J］.Well Logging Technology，2003，27(3):104-109］

13 陳增智，郝石生，席勝利.碳酸鹽巖烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度測(cè)井評(píng)價(jià)方法［J］.石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，1994，18(4):16-19［Chen Zengzhi，Hao Shisheng，Xi Shengli.Evaluation of organic matter content in carbonate source rock by using log data［J］.Journal of the U-niversity of Petroleum，China，1994，18(4):16-19］

14 母國(guó)妍，鐘寧寧，劉寶，等.湖相泥質(zhì)烴源巖的定量評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用［J］.石油學(xué)報(bào)，2010，31(2):218-224［Mu Guoyan，Zhong Ningning，Liu Bao，et al.The quantitative evaluation method of lacustrine mudstone source rock and its application［J］.Acta Petreolei Sinica，2010，31(2):218-224］

15 胡慧婷，盧雙舫，劉超，等.測(cè)井資料計(jì)算源巖有機(jī)碳含量模型對(duì)比及分析［J］.沉積學(xué)報(bào)，2011，29(6):1199-1205［Hu Huiting，Lu Shuangfang，Liu Chao，et al.Models for calculating organic carbon content from logging information:comparison and analysis［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2011，29(6):1199-1205］

16 Passey Q R，Creaney S，Kulla J B.A practical model for organic richness from porosity and resistivity logs［J］.AAPG Bulletin，1990，74(12):1777-1794