基于支持向量机模型的烃源岩有机碳含量预测——以鄂尔多斯盆地为例

根据测井数据预测烃源岩有机质丰度为烃源岩评价提供了相对容易和廉价的替代方案。目前被广泛运用于预测有机质丰度的方法是ΔLogR法。为了适应复杂地质条件下的TOC预测,选取区域沉积背景下的一口密集采样模型井,使用线性滤波预处理数据,统一测井数据和TOC数据的精度;计算测井响应的皮尔森矩阵筛选测井训练特征;利用测井训练特征和TOC实测值作为输入建立支持向量机模型;使用交叉验证法选取地区最优模型以增强泛化能力。该新方法在鄂尔多斯盆地盐池地区的应用显示,相比ΔLogR预测方法,对TOC低值和高值的预测误差更小,能够有效反映延长组长7油层组源岩有机质丰度的纵向变化。     

综合有机地球化学和测井信息的烃源岩地震评价——以辽中凹陷沙三段为例

海域和勘探前沿地区钻井和取心资料少,仅利用常规地球化学和测井资料评价烃源岩的方法难以满足高精度资源量计算的要求。为此,利用辽中凹陷覆盖全区的三维地震资料,通过建立综合有机地球化学和测井信息的烃源岩地震评价方法预测深层烃源岩发育相带。利用研究区热模拟TOC（有机碳含量）值与测井参数AC及RT标准化值进行拟合,分别建立了辽中凹陷沙三中及沙三下TOC测井预测模型;通过烃源岩地震相识别和地震波阻抗反演查明了烃源岩的分布范围和厚度;通过优选平均光滑反射强度、均方根振幅、平均瞬时频率和平均瞬时相位等4种地震属性参数,拟合出烃源岩归一化TOC经验公式,预测了烃源岩有机质丰度。对比所提方法得到的烃源岩TOC和厚度值与钻井实测值,发现两者的相对误差的平均值分别为9.56%和10.06%,说明方法具有较高可靠性和实用性。利用所提方法预测了辽中凹陷3个洼陷的烃源岩厚度和TOC平面分布,认为厚度较大的烃源岩分布在辽中北洼和辽中中洼,为该区主力烃源灶,沙三中亚段烃源岩TOC、厚度以及分布范围均优于沙三下亚段。     

三塘湖盆地石炭系哈尔加乌组上、下段烃源岩特征及差异

三塘湖盆地石炭系碎屑岩与火山岩交互分布,烃源岩分布具有强烈的非均质性。石炭系哈尔加乌组可分为上段和下段,2段的烃源岩岩性和形成环境都存在一定差异,其地球化学特征也存在较大差异。通过岩心、薄片观察、测井岩性识别、TOC预测和有机地球化学实验等方法分析了三塘湖盆地马朗凹陷哈尔加乌组烃源岩的岩性特征、纵向分布特征和地球化学特征,并对上、下段烃源岩特征进行了精细对比,结合沉积环境分析了TOC平面分布的差异性。研究表明,哈尔加乌组烃源岩岩性为炭质泥岩和凝灰质泥岩,前者主要发育于下段,后者主要发育于上段;炭质泥岩的有机质丰度高于凝灰质泥岩,下段烃源岩有机质丰度高于上段;烃源岩下段的中上部TOC高于底部,上、下段烃源岩TOC在平面发育多个高值中心,高值区与沉积中心分布具有较好的一致性,由于上、下段的沉积中心的迁移,导致哈尔加乌组上、下段烃源岩TOC平面分布具有较大差异;烃源岩有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ型为主,有机质类型上段稍好于下段。     

鄂尔多斯盆地长7烃源岩有机碳测井评价

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7烃源岩是中生界油气的主要来源,研究其有机质丰度对评价该区烃源岩具有重要意义。通过采用ΔlogR法,将声波时差、电阻率和密度测井曲线与实验分析得到的烃源岩TOC值进行多元线性回归分析,进而获得烃源岩TOC的计算模型。经验证,该模型能准确反映长7烃源岩TOC的变化趋势,且计算简便,可广泛用于华池—庆阳地区各探井长7烃源岩的TOC恢复。     

渤中凹陷西南部烃源岩TOC含量预测

烃源岩总有机碳（TOC）含量是评价有机质丰度的主要指标。地球化学方法的岩心测试仅能获得离散的TOC含量数据,难以实现烃源岩的三维定量评价。结合地球物理测井方法和地震叠前反演方法,针对渤中凹陷西南部陆相深层烃源岩,通过岩石物理交会分析优选对TOC含量敏感的弹性参数,建立TOC含量与纵波速度、密度的地震反演模型;使用拓展ΔlogR方法和地震叠前反演方法分层计算渤中凹陷西南部东营组和沙河街组烃源岩TOC含量,获得TOC含量曲线和TOC含量三维反演体,进而计算东二下段、东三段、沙一二段、沙三段烃源岩TOC含量地震预测平面图。结果表明预测误差较小,证明了该方法的可靠性。研究区烃源岩非均质性较强,总体呈现“层系多、分布广”的特征。东营组烃源岩北部优于南部,且东三段TOC含量值总体高于东二下段;沙河街组TOC含量值整体较高,为研究区的主力烃源岩层,TOC含量呈现自沉积中心向外逐渐降低的趋势,尤以沙一二段A、B、C、E井区及其附近区域、沙三段A、C井区及其西部、南部部分地区TOC含量值最高,具有良好的生烃潜力。     

下刚果盆地A区块Madingo组烃源岩TOC含量的地球物理定量预测

TOC含量是烃源岩有机质丰度和生烃潜力评价的重要内容,由于受油基泥浆污染,下刚果盆地A区块可用于实测Madingo组烃源岩TOC含量的样品较少,且分布不均匀,难以进行定量评价。而地球物理资料蕴含着烃源岩的多种地球化学信息,可以有效地定量预测TOC含量。以研究区实测TOC含量和测井资料为基础,通过交会分析寻找与TOC相关性较好的测井参数,分别利用多元回归分析法、改进的ΔlgR法和BP神经网络法预测TOC值,并比较预测值与实测值的相关性,优选计算方法并进行单井TOC含量的测井定量预测。结合三维地震数据建立测井预测TOC含量与井旁道地震属性之间的神经网络模型,计算TOC数据体。结果表明：研究区与实测TOC相关性较好的测井参数包括密度、自然伽马和声波时差;BP神经网络法预测效果最好,单井预测TOC结果和实测TOC值相关系数高达0.9542;研究区TOC三维定量预测结果呈“垂向上层状分布,平面上北东低、南西高”的特征。     

湖相烃源岩有机碳含量测井预测——以渤海南部为例

有机碳含量（TOC）测井预测具有高纵向分辨率的特点,能够有效弥补海域钻井烃源岩样品取样数量不足的限制。烃源条件是控制渤海南部海域油气成藏的关键,为进一步明确渤南地区不同层段湖相烃源岩有机质丰度的纵向分布特征,研究依托多口钻遇大套烃源岩层段的钻井,通过多元统计法,采用“分井分层精细预测”的方式建立研究区内11口钻井的烃源岩TOC测井预测模型。传统的“多元回归法”TOC测井预测案例采用“进入法”完成预测,并未考虑误差分析,存在大量“假拟合”现象。此研究针对不同层段筛选最优测井参数组合模型,并应用“逐步回归法”规避了“假拟合”现象。研究表明,渤海南部海域发育大规模优质古近系湖相烃源岩,自沙三段上亚段至东营组沉积期,优质烃源岩分布随郯庐断裂右旋走滑作用的不断增强向北东方向迁移。     

涠西南凹陷烃源岩有机碳含量测井预测模型优选及应用

针对烃源岩取心数量少及实测样品分布连续性差等问题,对烃源岩整体评价存在困难,利用测井资料建立与有机碳含量(TOC)之间的关系,进行烃源岩评价具有较好效果。采用测井曲线叠合模型(?log R技术)和多元线性回归方程模型,对北部湾盆地涠西南凹陷C洼流沙港组烃源岩有机碳含量进行预测,获得烃源岩连续TOC曲线。研究结果表明,研究区?log R方法TOC计算值与TOC实测值拟合曲线相关系数达到0.8,效果明显好于多元回归方法。     

查干凹陷下白垩统有效烃源岩识别及其控藏作用

有效烃源岩识别是沉积盆地油气成藏研究的基础,其分布对油气成藏具有重要的控制作用。 结合烃源岩生排烃特征,分析烃源岩中可溶有机质氯仿沥青“A”和热解参数S₁ 与 TOC 含量的关系,认为对查干凹陷下白垩统油气藏的形成具有重大贡献的烃源岩,其 TOC 质量分数均在 1.0%以上。 利用测井Δlog R 法预测单井 TOC 含量,并以 TOC 含量下限值作为评价标准进一步确定不同探井有效烃源岩的厚度及其平面展布特征。 结果表明,查干凹陷有效烃源岩主要发育于缓坡带,深洼陷有效烃源岩厚度较小甚至不发育,油气藏也主要位于缓坡带附近或其上倾方向。通过源藏叠合、油源对比和生烃期与成藏期匹配等分析,认为缓坡带有效烃源岩所生成烃类在原地或经砂体和断层等输导体系近距离运移至圈闭并聚集成藏,缓坡带有效烃源岩的分布对研究区油气成藏具有重要的控制作用。     

涠西南凹陷D次凹流二段优质烃源岩特征

涠西南凹陷D次凹流二段发育有机质丰度很高的层段,为了研究这些层段的分布及地球化学特征,首先基于烃源岩总有机碳(TOC)-氯仿沥青"A"的关系提出了该地区优质烃源岩的丰度下限(T0C=2%);然后利用测井资料采用△logR法计算了流二段烃源岩的TOC曲线,结果显示流二段烃源岩整体有机质丰度很高,达到优质烃源岩的标准,并在纵向上识别出上下两层丰度异常高的层段(TOC=10%);利用流二段干酪根元素及岩石热解参数得到了优质烃源岩的有机质类型,主要为Ⅰ-Ⅱ_1型;利用R_0及烃源岩可溶有机质演化等方法确定了该地区烃源岩生烃门限深度(2 600 m)和排烃门限深度(3 100 m),并探讨了典型井区烃源岩的热演化阶段;最后对优质烃源岩发育的成因进行了分析,认为藻类勃发提供的高古生产力和深湖相还原环境是优质烃源岩发育的有利因素。     

地球物理方法在哈日凹陷烃源岩预测和评价中的应用

对于钻井少、取心有限、分析化验资料缺乏的低勘探程度区域,烃源岩预测和评价的工作往往无法开展。尝试运用地球物理方法对银额盆地哈日凹陷进行烃源岩预测和评价,应用效果表明:地震方法预测的有效烃源岩厚度与钻井资料进行对比,HC1井银根组和苏红图组的相对误差分别仅为6.4%和5.6%;结合哈日凹陷实际情况,对前人测井评价烃源岩TOC值的计算模型进行修订,计算的烃源岩TOC值与实测值之间吻合度较高;利用地球物理方法对烃源岩进行预测和定量评价是十分可行和有效的。     

优质烃源岩识别及其多属性反演技术定量评价——以渤海海域辽东南洼陷为例

以渤海海域辽东南洼陷为例，综合利用地球化学、测井与地震资料，建立了优质烃源岩常规地球化学参数、测井参数与地震反射三级识别标志：常规地化特征主要为总有机碳含量（TOC）大于2%，生烃潜力（S₁+S₂）大于10mg/g，镜质体反射率（R₀）大于0.5%；测井曲线具有高伽马、高电阻率、高声波时差、高中子孔隙度、低密度的特点；地震上具有低频、强振幅、连续、平行反射的特征。利用测井数据，对比交会分析、多元回归法与ΔlgR法，建立单井TOC曲线。再利用地震资料，提取地震属性，运用多元回归分析和神经网络方法进行属性优化训练，优选与TOC相关性较高的属性组合，反演得到TOC数据体。结果表明：研究区各层段的优质烃源岩整体展布范围广，厚度较大。洼陷北部优质烃源岩明显比南部厚，是该区生烃中心，南部则主要沿走滑断层呈串珠状分布，明显受到走滑断层控制。辽东南洼烃源岩发育层系较多、规模较大、生烃潜力大，是渤海海域极具勘探潜力的地区。     

渤海湾盆地渤中凹陷大气田形成条件与勘探方向

渤中凹陷是渤海湾盆地最富油、也最富气的凹陷,凹陷位于渤海海域中部,面积近9 000 km²,新生界厚度最大超过10 km,是渤海湾盆地面积最大、厚度最大的凹陷。渤中凹陷经历了古近纪断陷和新近纪区域拗陷两大阶段。古近纪断陷期双向伸展,形成"四洼一突"格局,断陷经历了由分隔洼陷到汇聚统一的演化过程;拗陷期持续沉降,形成古近系和新近系-第四系"双厚型"结构。渤中凹陷发育沙河街组三段、沙河街组一段及东营组三段3套优质烃源岩层系,优质烃源岩主要发育在沙河街组三段中-上部、沙河街组一段及东营组三段下部,上覆层巨厚,烃源岩演化程度高。基于统计分析重新构建了渤中凹陷不同层系烃源岩的生/排烃模型,从预测结果可以看出,渤中凹陷烃源岩排油量为512.5×10⁸m³、排气量为311.64×10¹¹m³。渤中凹陷潜山和孔店组储层油气源条件好,有近源特点。区域盖层为古近系下部厚层泥岩,成岩程度高、封堵能力强。潜山地层时代老、岩性硬、经历多期构造运动、裂缝发育、受强溶蚀、物性好、产量高,孔店组砂砾岩抗压实能力强。深层圈闭成群成带发育,规模大,勘探前景大,因此渤中凹陷深层具有形成大气田的条件,是发现大气田的有利领域。     

陆相断陷湖盆复式叠合油气成藏与优势相富集新模式——以渤海湾盆地歧口凹陷为例

歧口凹陷是渤海湾盆地中典型的箕状凹陷,它经历了多期构造演化和多旋回沉积,形成了多种油气成藏组合。中央隆起带油气沿大断裂以垂向运移为主,形成了深、中、浅多层系复式聚集的构造油气藏;凹陷及斜坡区断裂不发育,油气以横向运移为主,形成了大面积叠合连片分布的地层岩性油气藏。两者共同构成了断陷湖盆复式叠合油气成藏、满凹含油的格局。同时,在优质烃源岩分布层段、主砂体带、正向构造背景区以及裂缝、异常高压及特殊岩类储层(碳酸盐岩、火成岩)发育区等优势相区,油气富集、高产,是油气勘探的重点地区。     

吐哈盆地烃源岩有机碳质量分数测井定量预测模型

烃源岩地层通常具有高声波时差、高孔隙度、高电阻率和低密度等测井响应特征。正常情况下,烃源岩有机碳质量分数越高,其在测井曲线上的异常反应就越大。将测井信息与有机碳质量分数之间建立一种定量关系模型,就可以计算出烃源岩有机碳质量分数在纵向上的连续变化值,从而有效地弥补实验室测样的不足。国内外学者对此进行了相关的探讨与研究,提出的定量预测模型可分为单参数型和多参数型。文中依据吐哈盆地地质资料,在Δlg R方法的基础上同时结合多元统计原理,选取了声波时差测井与电阻率测井,建立了两者与有机碳质量分数之间的线性关系式。根据实测值与拟合值的比较,认为建立的定量预测模型拟合效果良好。     

基于支持向量机(SVM)的不同咸化程度烃源岩总有机碳含量预测模型

总有机碳含量（TOC）作为评价烃源岩有机质丰度的重要参数,其精确预测对油气勘探开发具有重要意义。目前总有机碳含量预测以ΔlogR方法、多元回归分析等基于统计分析的方法为主,存在泛化能力弱、主观性强等问题。机器学习方法的引入,可有效解决这类非稳定性、非线性、高复杂性的问题,但当下的研究仍停留在方法的比较与选取层面,没有对优良模型进行深入分析并检验其适用性。采用应用效果更好的支持向量机模型进行总有机碳含量预测,选取渤海湾盆地渤中凹陷古近系东营组淡水湖相和柴达木盆地西部狮子沟地区古近系咸化湖相烃源岩作为研究对象,对模型的效果进行检验与对比。通过相关性和XGBoost特征重要性分析,选定声波时差（DT）、体积密度（DEN）、自然电位（SP）、自然伽马（GR）、深度等作为输入层,以总有机碳含量作为输出层,确立SVM烃源岩总有机碳含量预测模型。研究结果表明,模型在应用至差异较大的沉积环境时具有很强的泛化能力以适应不同地区的地质特征;测井曲线对于烃源岩有机质丰度的敏感性由于沉积环境存在差异而有所区别。该模型在渤海湾盆地淡水湖相区域的应用中相关性更高,误差更小。      

南堡凹陷断裂特征及对油气藏的控制作用

南堡凹陷位于渤海湾盆地黄骅拗陷北部,受多期构造运动影响,断裂发育,新近纪晚期在东西向弱挤压背景下构造发生正反转,形成特殊的"正向"负花状构造样式。本文在区域地质分析的基础上,应用时间和相干体切片、曲率体并结合钻井、测井及开发动态资料识别技术对南堡凹陷的断裂进行了识别,总结了断裂剖面组合样式及平面展布特征,同时明确了断裂活动特征及其对油源、储层、圈闭等的控制作用。     

渤海海域莱州湾凹陷高硫稠油成因及其成藏模式

现今渤海海域仅在莱州湾凹陷发现了规模型高硫油油田，其原油性质复杂，来源及成因认识不清。在大量实验数据分析的基础之上，利用地球化学分析方法和盆地模拟手段对莱州湾凹陷各油田油气来源及成因做了详细研究，结果表明：①莱州湾凹陷主要发育了沙三段和沙四段两套有效的烃源岩，陡坡带和中央构造带上各构造原油主要来源于主洼沙四段烃源岩，缓坡带上各构造原油表现为主洼沙四段和南次洼沙四段双洼供烃的特征；②沙四段地层沉积时期存在水体分隔，南次洼水体更加咸化易形成富硫干酪根，其烃源岩分布范围控制着高硫油的分布范围，是高硫油形成的主控因素。而生物降解作用，一方面导致原油稠化是形成稠油的主要原因，另一方面使原油硫含量相对富集，是形成高硫油的重要因素；③垦利16-1油田具有晚期成藏的特点，形成了咸化湖盆早生、早排双洼供烃成藏模式，深、浅地层成藏模式不同，深部地层为典型不整合面侧向输导远源成藏模式。认为南次洼南部古近系地层和潜山优质储层是油气聚集的有利区带，可作为下一步油气勘探的有利方向。