Predicting Pyrite-SPE 161097 阅读笔记


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SPE 1610097

Predicting Pyrite and Total Organic Carbon from Well Logs for Enhancing Shale Reservoir Interpretation

  • Authors James M. Witkowsky (Halliburton Energy Services Group) | James Elmer Galford (Halliburton Energy Services Group) | John Andrew Quirein (Halliburton Energy Services Group) | Jerome Allen Truax (Halliburton Energy Services Group)
  • DOI http://dx.doi.org/10.2118/161097-MS
  • Document ID SPE-161097-MS
  • Publisher Society of Petroleum Engineers
  • Source SPE Eastern Regional Meeting, 3-5 October, Lexington,Kentucky, USA
  • Publication Date 2012
  • ABSTRACT

需要明白体积百分含量与质量百分含量的重大差异

Many shale reservoirs contain 10 wt% pyrite and total organic carbon (TOC), which translates to 7% pyrite and 20% kerogen by volume. High volumetric percentages of pyrite and kerogen significantly affect the rock grain density. In low-porosity shale reservoirs, each 0.02 g/cm3 error in grain density produces approximately 1 p.u. error in porosity.

由于Pyrite的密度高,因此达到一定程度以后,会对测井的电阻率和密度产生重大影响,如果不校正这种影响,会导致孔隙度和TOC(Passey方法:DeltaLogR,1990年发表于AAPG)的计算有较大的误差。

Pyrite Mechanism

黑色页岩不仅富含有机质,在缺氧的还原环境下,富含硫化物(sulfides),在低能环境下(静水,waters are calm),水体表面富含氧和浮游生物,大量的有机质富集并沉降,并大量氧化变成CO2,这个过程中消耗了大量的氧气,导致形成了一种缺氧的还原环境,这种条件下,富含有机质的页岩中保存下来大量的金属(比如黄铁矿)和稀有元素,其中当生物作用形成甲烷的同时,硫酸盐从海水中被置换(提取)出来,黄铁矿呈(斑块状、针尖状、草莓状???)不均匀分布在岩石中(Pyrite appears as crystals distributed unevenly throughout the rock matrix)。

虽然,存在碎屑或沉积多种成因的黄铁矿,但页岩中的绝大多数黄铁矿都是成岩过程中形成的,而不是机械搬运形成的。

Sulfur-Iron-Pyrite Relationships

前面读过的很多文献已经说得很清楚了,这篇文章也没有在这个问题上有突破,但他的一种表达方法很吸引人。

用Sulfur和Iron拟合Pyrite时,应该要先判断一下是哪一种元素过量,他用了一个cross-plot来展示,真tm是个天才。。。

以Iron为x,以Sulfur为y,做出cross-plot,然后在plot上增绘一条Pyrite Line,而Pyrite Line是什么呢?就是y=1.15x这条过原点的直线(文章中用的是y=1.1489x)。从plot上很容易看出哪种元素过量,那么拟合Pyrite的时候自然知道该用哪个元素为基础来做了。不出意外,应该是Iron过量,因为Iron广泛存在很多矿物中,比如Illite clay。

Pyrite-TOC Relationship

用该区域的Pyrite和TOC绘制cross-plot,相关性很差,似乎意味着二者没有什么相关性,但是,将单井的Pyrite和TOC逐个cross-plot,效果却很好,都能得到y=ax这样的拟合曲线(y为Pyrite,x为TOC),相关性都不差,但不同的井a有较大的差别,本文9口井中,a=1.396~2.497,同时,文章得出一个结论,越靠近核心区域,a越小,越靠近外围,a越大,没想明白,越是核心区域,随着Pyrite的增加,TOC的增加幅度越小???

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