利用自然伽马测井计算准噶尔盆地沉积层生热率及其热流贡献

沉积层放射性生热的热流贡献(沉积层热流)是沉积盆地大地热流的重要组成部分,能够有效促进中国西部"冷"盆深层-超深层烃源岩的增温和热演化.本文利用不同的自然伽马(GR)-生热率(A)经验关系式分别计算了准噶尔盆地不同构造单元16口钻孔共6120个沉积层生热率,通过与实测生热率的统计对比,确定了适用于研究区的GR-A经验关系,建立了准噶尔盆地地层生热率柱,据此计算了研究区沉积层热流贡献,并以盆参2井为例定量分析了沉积层热流的增温效应.结果表明,准噶尔盆地沉积层平均生热率为1.179±0.339μW·m-3,总体上随着时代变老,沉积层生热率呈现出递减趋势.准噶尔盆地沉积层热流平均为7.9±4.9mW·m-2,约占地壳热流的29.2%和大地热流的19.6%,区域上与盆地沉积层厚度大体一致,表现为中央坳陷最高,北天山山前冲断带变化较大,陆梁隆起和西部隆起次之,东部隆起和乌伦古坳陷最低.沉积层热流能够有效增高深层—超深层烃源层受热温度,促进有机质热演化,如在考虑和忽略沉积层生热的两种情况下计算的盆参2井下侏罗统三工河组烃源岩底部(5300m)温度差异最大为7.3℃,这显然对于地温梯度小、主体油气藏埋深大的准噶尔盆地油气资源评价和勘探目标优选具有重要意义.

基于自然伽马测井的徐家围子断陷沉积层生热率研究

以徐家围子断陷为研究对象,研究生热率特点及其对地温场的影响。利用18口重点钻井内3062个自然伽马值,依据自然伽马与生热率(GR-A)之间的关系,计算其生热率的数值,建立岩性-生热率的对比图,估算研究区放射性物质生热对大地热流的贡献以及对深部地层的增温效应。结果显示,徐家围子的平均生热率为(1.229±0.394)μW/m^(3),岩性是生热率的主要影响因素,流纹岩的生热率最高,平均值为2.30μW/m^(3),凝灰岩、安山岩、火山角砾岩的生热率平均值也较高,分别为2.19μW/m^(3)、1.75μW/m^(3)、1.69μW/m^(3),而砾岩的生热率最低,为1.00μW/m^(3),砂岩的生热率平均值为1.07μW/m^(3),泥岩的生热率平均值为1.72μW/m^(3),煤的生热率平均值为1.32μW/m^(3)。根据地层生热率,估算徐家围子沉积层生热贡献的热流为4.92 mW/m^(2),约占地表总热流70.5 mW/m^(2)的7%,沉积层生热对地温梯度的贡献约为2.8℃/km,放射性生热对属于“热盆”的松辽盆地的地温场具有不容忽视的影响。