致密油(烃源岩)测井评价研究

摘 要：致密油气藏与常规油气藏的储层特征有着许多差异，低孔隙度低渗透率的性质使得储层流体在测井响应特征上减弱，再加上高原咸化湖盆沉积下钻井难度的加大、井眼因素的影响增大，致使一些测井信息对地层的反映不能真实，所以致密油储层测井TOC识别和评价工作更加困难。文章从储层的岩性和储集参数评价入手，包括孔隙度、含气量、渗透率等参数，结合岩心及地化试验数据形成测井烃源岩有效识别方法，利用实验分析资料建立测井高精度TOC计算模型，准确定量评价烃源岩。其次，结合地质构造，通过多井解释，开展平面TOC展布研究。

关键词：致密油；测井；模型；划分；评价

中图分类号：P631.86 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0162-02

1 电性特征

如图1所示。

油层特征①：典型低阻油层在测井响应特征上具体表现为自然电位有明显负异常，自然伽玛低值，无铀伽玛也是低值，电阻率受高阻围岩影响显示为相对低值，为高阻地层背景下的油层，声波时差、中子孔隙度中值、岩性密度中值，反映储层物性中等，井径略微缩径，阵列感应曲线为增阻现象，反映储层流体性质；钻井过程中这类储层一般均会出现很好的气测异常，并伴有油砂显示。

油层特征②：致密油储层特征具体表现为自然电位有明显负异常，自然伽玛一般表现为中-高值，无铀伽玛为低值，钍元素含量较低，电阻率与围岩电阻率接近，无明显的差异，但其绝对值明显高于本区的水层，声波时差、中子孔隙度低值、岩性密度高值，反映储层物性差，井径略微缩径，阵列感应曲线一般呈现增阻现象，储层流体性质的判别比较困y，需要根据测井研究、地质研究、录井综合研究来判识致密油层。

2 烃源岩有机碳含量研究

2.1 有机碳含量研究

通过实验TOC与测井曲线逐一建立相关性，建立相关敏感性梯度，可以优选测井相关性高的曲线进行回归计算，提高计算精度。以下是通过扎平1井系统连续取心实验分析TOC数据与测井曲线回归相关性图。如图2。

通过测井曲线回归，建立相关性敏感系数梯度可以发现，自然伽马能谱中的U曲线与实验TOC相关性最高，地层电阻率RT次之，相关性依次降低的是自然伽马、钾、钍、密度、声波和中子。

烃源岩评价最主要的则是表征其有机质丰度的TOC含量，该区扎平1井进行了多井段系统取心，具有大量的TOC分析数据。以扎探1井取心岩心深度校正的实验TOC数据为基准，采用测井曲线逐一回归的办法，建立测井曲线敏感梯度，明确TOC测井曲线比较敏感的曲线是铀曲线，电阻率和自然伽马，其中铀是与TOC最为敏感的参数，可以利用其实验分析的TOC含量间建立关系用以对TOC的计算以岩心校正系统取心的实验TOC数据为基准，采用测井曲线敏感梯度法，用最优化曲线多远回归TOC，通过实验TOC与测井敏感性相对较高U、RT、GR建立解释模型：

TOC=0.0698U+0.007GR+0.0111RT-0.4917 式（1）

R2=0.652，通过实验样品与计算样品的对比，相对误差小于5.5%，计算精度较高。

此外在现场应用或者做快速评价需要时，利用U建立回归计算模型，同样可以达到满足生产评价的需求。利用U建立TOC测井计算的解释模型为。

TOC=0.2603e0.2546U 式（2）

2.2 烃源岩微观评价与分类

据岩心观察及对部分高产井的烃源岩分析，本区烃源岩按照岩性主要分为泥灰岩和泥岩两类，而在咸化湖盆沉积中，碳酸盐岩含量的高低能够反映沉积水体的深浅，灰质含量高说明沉积环境偏还原，利于有机质的保存，即含有碳酸盐的泥灰岩为研究区优质烃源岩，泥岩次之，本区泥灰岩有机碳平均值为0.9%，，而泥岩有机碳平均值为0.51%，分析认为泥灰岩明显好于泥岩。

地质学上认为有机碳只能反应源岩的好坏，但并不能反应源岩的排烃效率与生烃潜力，而S1+S2生烃势则可以反应源岩的生烃潜力，即针对扎哈泉地区TOC、S1+S2及碳酸盐含量这三者是控制源岩的主要参数。此外，在测井特征上烃源岩基本分布在U>3PPM，TH>8PPM范围，且冲洗带电阻率12欧姆米以上；部分灰质泥岩、泥岩尽管具有中高铀含量特征，但是TOC含量较低，表现为较高的U、TH含量，但有机碳分析低值，储集层电导率较高，电阻率明显下降，可以依据铀--电阻率交会甄别区分，避免造成误判，如依据扎探1井资料分析，烃源岩有效层段RXO>12欧姆・米。我们需要通过建立二者关系，明确不同种类烃源岩的电性特征。

2.3 研究区烃源岩宏观分布特征

通过测井计算TOC可以展开连井TOC评价，根据TOC结合构造进行多井统计分析，横向上及平面上扎哈泉区块烃源岩整体上有自西向东逐渐变好、变厚的特征，结合实际条件，向东北方向由滨浅湖相过渡为半深湖相，烃源岩也有变厚的趋势。纵向上扎2、扎3井区优质烃源岩集中分布在N1中下部，以Ⅳ砂组最优，Ⅲ、Ⅵ砂组次之，Ⅴ砂组相对欠发育。

根据TOC结合构造进行多井统计分析，横向上区块烃源岩整体上有自西向东逐渐变好、变厚的特征，在乌南斜坡优质烃源岩更加发育。纵向上扎2、扎3井区优质烃源岩集中分布在N1中下部，以Ⅳ砂组最优，Ⅲ、Ⅵ砂组次之，Ⅴ砂组相对欠发育。

3 精细刻画及定量分类

在研究区地区测井精细解释时，发现一部分褐灰泥岩具有高U特征，但TOC值低，非有效烃源岩（占8%），主要区别表现为电阻率较低。依托TOC与S1+S2实验数据建立学习样本，通过Fisher判别，能够有效剔除这部分岩样，实现源岩等级的准确量化判别。

前面我们讲到，应用TOC与测井敏感性进行研究，综合敏感性我们应用两个判别函数对烃源岩进行分类。

判别函数：

函数1

f1=0.374*log（）+0.896*log（U）-0.156*log（TH） 式（3）

火电厂330MW机组除灰设备在运行过程中，受到零部件老化、人员操作等多种因素的影响，设备容易出现故障，一旦出现严重的设备故障，将会给火电厂带来直接经济损失。在实际工作过程中，工作人员可采用定期检查与抽查两种方式，尽可能降低设备出现故障的几率，科学延长设备使用年限，为企业创造更大经济效益。

1 捞渣机除灰设备的检修方式

1.1 捞渣机除灰设备故障原因分析

某发电厂330MW机组的排渣系统使用的是刮板捞渣机。捞渣机是否正常运行，关系到该厂两台330MW机组的安全运行。捞渣机的运行条件差，故障检修时需停止捞渣机运行，会严重影响锅炉的正常运行。为保障锅炉的燃烧均匀，有效提高锅炉燃烧的稳定性、经济性和安全性，火电厂工作人员针对捞渣机故障的主要问题，绘制出如图1所示的因果图[1]。

1.2 捞渣机除灰设备维修方式

针对图1的故障原因，工作人员采取以下检修方式：

（1）对于工作态度不认真的情况，可选择专业监督人员到现场了解，查看检修人员的工作情况，但通常而言，工作态度不认真是个别现象，极少发生，且经过批评教育，已改变工作态度，并不会影响设备在安装使用过程中的质量。

（2）对于人员培训不足的情况，管理人员可进行现场调查，并查阅检修人员的培训记录，要求每个月至少有一次技术讲课、技术问答和F场讲解，确保工作人员已达到一定的技术水平，且全部员工持证上岗。如果没有达到相关要求，则说明有可能存在人员操作不当的问题。

（3）对于锅炉焦渣多的情况[2]，工作人员可查阅入炉煤资料，了解燃煤应用基低位发热量和机组负荷率，韶关火电厂的燃煤应用基低位发热量平均为18MJ/kg，机组负荷率为70%。

（4）针对捞渣机张紧装置故障，工作人员在查阅设备检修台帐，发现捞渣机张紧装置液压缸经常不能正常工作，使渣机链长松紧程度不合适，刮板平行度出现较大偏差，极易出现链条掉链、捞渣机链条错位或剪切刮板销轴等的故障。出现该故障的原因为液压缸无防尘设施，灰尘极易进入液压缸内，导致液压缸活塞出现卡涩，张紧装置不能正常张紧链条。

结合捞渣机设备中存在的问题，工作人员在检查完捞渣机后，在综合考虑相关因素后，韶关火电厂主要采取以下措施，如表1所示[3]。

2 改进捞渣机除灰设备检修方法的途径

捞渣机的构成结构复杂，一旦出现运行故障，将会极大程度上影响到设备的除灰效果，基于此，检修人员应不断创新捞渣机设备的故障检修途径。某发电厂中，捞渣机圆环链更换工作难度大，以前一直使用大型吊车或卷扬机来进行圆环链的更换工作，检修难度及工作量大。按旧的方法进行捞渣机圆环链更换时，需用大型吊车先将圆环链吊出，将新圆环链在平地上配好，再由吊车吊到捞渣机内，将圆环链接好后，再将刮板安装在圆环链上。在未改进捞渣机检修方法前，更换捞渣机圆环链及刮板工作需800个工时，需请50吨吊车2天。

针对这一问题，工作人员根据现场情况，利用捞渣机自身的驱动装置，用旧圆环链带新圆环链的方法，来进行链条的更换工作，节省了请大型吊车的费用，提高了工作效率。只需将旧圆环链在驱动及尾部断开，在尾部接上安装好刮板的新链条，启动捞渣机，将新链条拖入捞渣机船仓内，而旧链条则由移动渣仓排渣门处落下拆除。捞渣机行走一周后，就可完成捞渣机圆环链及刮板的更换工作。

3 捞渣机除灰设备典型改造项目

捞渣机除灰设备的典型改造项目为内导轮，因内导轮长期浸于灰水中，运行环境较恶劣，运行中多次出现过内导轮卡涩不转动、轮毂松动、螺丝断裂以及漏水严重的缺陷，严重影响捞渣机系统的正常运行。同时，捞渣机内导轮轴承的密封采取油封+水封的结构，运行一段时间后，由于密封圈磨损，灰水不可避免地进入轴承腔，造成失效、轴承损坏，导致内导轮不转或损坏[3]，影响设备正常运行。针对这一问题，对捞渣机进行内导轮改造，新改进的内导轮整体为轴承外置式结构，与灰水接触端依此采用多槽迷宫+格莱圈+油封的密封形式，在格莱圈与油封之间的轴承座体上设集水腔、引流孔，引流孔外接导流水管，从捞渣机槽内渗入的少量灰水（或轴封水）经导流管流出，避免灰水接触轴承腔侧的轴与油封相对转动部位，从而延长密封圈的使用寿命，保证轴承的有效。内导轮可摇出仓外进行拆装、检修，安全、方便。

4 结语

综上所述，在检修火电厂330MW机组除灰设备时，应充分调动检修工作人员的积极性，制定合理的检修目标，在完成全体成员的本职工作后，才进一步深入开展设备检修活动，利用科学的手段来解决和分析工作中所遇到的问题，保障330MW机组除灰设备运行得更好。

参考文献

[1]韩中合，白亚开，王继选.太阳能-燃煤机组热力系统耦合方式优化和碳减排分析[J].煤炭学报，2015，14（S2）：524-531.

[2]谭春，罗.火电厂脱硫设施特许经营运用与实践[J].电力科技与环保，2015，33（06）：51-52.

[3]沈涛.6调门330MW机组高加解列故障的分析及解决[J].科技创新导报，2015，39（27）：77-79.函数2

f2=0.096*log（）+0.443*log（U）+0.997*log（TH） 式（4）