常规测井资料综合解释及应用.ppt

常规测井资料综合解释及应用 中国石油大学 华东 王鹂 2010 7 主要内容 测井 测井解释的概念测井技术发展及现状测井资料应用常规测井方法介绍测井系列的选择常规测井资料综合解释 测井 测井解释 测井 是应用地球物理的一个重要分支 它利用涉及电磁学 核物理学 声学等方面的各种类型仪器测量井下地层各种物理参数和井眼技术状况 以解决油田勘探 开发中的各类地质和工程技术问题 测井既是十大石油学科之一 又是石油工业中高科技含量最多的学科 测井技术贯穿油气田整个勘探 开发监测的全过程 测井资料解释 利用测井资料 分析地层的岩性 物性 判断油 气 水层 计算孔隙度 饱和度 渗透率等地质参数及储层综合评价研究 属于应用地球物理方法 包括重 磁 电 震 测井 之一 是利用岩层的电化学特性 导电特性 声学特性 放射性等地球物理特性 测量地球物理参数的方法 测井方法众多 电 声 放射性是三种基本方法 还包括一些特殊方法 如电缆地层测试 地层倾角测井 成像测井 核磁共振测井 其他形式如随钻测井 各种单一测井方法基本上是间接地 有条件地反映岩层地质特性的某一侧面 要全面认识地下地质面貌 发现和评价油气层 需要综合使用多种测井方法 并重视钻井 录井第一性资料 什么是测井 1 取资料阶段测井车 地面记录设备 电缆 辅助设备 下部滑轮 上部大钩负荷指示器 滑动滑车 井下仪器 通过电缆与地面记录设备相连 测井工作流程 2 资料解释阶段通过人工综合解释 计算机数字处理得到岩层的各种地质参数 孔隙度 渗透率 饱和度等 对储集层进行综合评价 确定出油气储集层 测井工作流程 主要内容 测井 测井解释的概念测井技术发展及现状测井资料应用常规测井方法介绍测井系列的选择常规测井资料综合解释 世界测井技术的发展回顾 斯仑贝谢兄弟发现电测井 1927年 阿尔奇建立了阿尔奇公式 1941年 勘探技术和开发技术 岩石中电 声 核 力 机械 磁信息是建立找油找气的物理基础 五代测井仪器的更新换代反映测井技术的进步 世界三大测井公司 斯仑贝谢公司 阿特拉斯公司 哈里伯顿公司 中国测井技术的发展和现状 模拟记录阶段半自动测井仪 第一代 50年代引进51型电测仪JD 581多线电测仪 第二代 数控测井阶段70年代3600数字测井仪 第三代 80年代CLS 3700 CSU DDL III数控测井仪 第四代 数控与成像测井并存阶段90年代ECLIP 5700 MAXIS 500成像测井仪 第五代 初期阶段 测井仪器比较简单 测井曲线为模拟曲线 测井资料解释为人工解释 数字化阶段 测井仪器在性能 测量精度等方面有较大改进 曲线记录方式为计算机数字记录 主要借助于计算机进行数字处理解释 成像测井阶段 上世纪90年代以后 随着测井技术的不断完善 相近学科的发展及新问题的出现 测井专家又研制出新一代的成像测井仪 其特点为测量精度高 并能对测量对象进行直观显示 从第一条测井曲线出现 相应的测井解释技术诞生 最初是简单的定性解释 相面法 根据测井曲线的形态判断油 水层 伴随着测井技术及其它相关技术的发展 测井解释也在发展 模拟计录 定性解释数字测井 定量处理 计算孔 渗 饱 识别岩性数控测井 采集更多地质信息 提高了评价油气层 解决地质问题的能力成像测井 获取更丰富地质信息 拓展测井应用领域 可开展深层次地质应用研究 测井解释的发展 测井资料解释技术发展趋势 测井面临的难题 1 地质方面超低电阻率油气多变的地层水砂岩油气层砾岩 火成岩油气层评价裂缝性油气层碳酸盐岩裂缝性油气层孔隙低渗透致密砂岩油气层稠油层中高含水期的水淹层 2 工程方面超饱和盐水泥浆测井恶劣井眼环境测井水平井测井 测井面临的难题 主要内容 测井 测井解释的概念测井技术发展及现状测井资料应用常规测井方法介绍测井系列的选择常规测井资料综合解释 1 地层评价分析岩石性质 确定地层界面计算岩石及矿物组分 绘制岩性剖面图计算储层参数 孔隙度 渗透率 饱和度等储层综合评价 划分油层 气层 水层 并评价产能状况 测井资料的应用 2 地质应用应用测井资料可编制钻井地质综合柱状剖面图 岩心归位 地层对比 研究地层构造 断层和沉积相 研究油气藏和油 气 水分布规律 计算油气储量和制订油田开发方案 测井资料的应用 3 钻井工程方面的应用确定井眼的倾斜状况 方位和几何形态 估算平均井径 计算固井水泥用量 确定下套管的深度和水泥上返高度 估算地层孔隙流体压力和岩石的破裂压力梯度等 测井资料的应用 4 采油工程应用进行油井射孔 测量生产剖面和吸水剖面 判断水淹层及水淹状况 检查射孔 酸化 压裂效果 确定套管破损 管外窜槽等情况 测井资料的应用 主要内容 测井 测井解释的概念测井技术发展及现状测井资料应用常规测井方法介绍测井系列的选择常规测井资料综合解释 测井方法 测井又称矿场地球物理勘查 它主要是通过测量剖面地层的各种物理参数 以解决地质勘探 地质工程及油田开发等方面的问题 根据所测物理量的不同 测井方法可分为 1 电法测井 主要测量地层的电阻率 电导率 2 声波测井 主要测量地层的声波速度及声波能量的衰减程度 3 放射性测井 主要测量地层的天然放射性 地层体密度 地层含氢指数 4 生产测井 主要测量地层压力 温度 孔隙流体体密度及井孔内流体的流量等 5 地层倾角测井 主要测量地层的倾角及倾向 6 随钻测井 气测井 主要分析孔隙流体的烃成分 7 成像测井 核磁共振测井 NMR 井下声波电视 BHTV 偶极子声波成像 DSI 微电阻率扫描成像测井 FMI FMR 阵列感应测井 AIL 一 自然电位测井 自然电位测井是在裸眼井中测量井轴上自然产生的电位变化 以研究井剖面地层性质的一种测井方法 井内自然电动势起因 主要是由不同浓度的盐溶液相接触时的扩散 吸附作用和盐溶液在岩石孔隙中的渗滤作用造成的 适用条件 砂泥岩剖面 淡水泥浆条件下的裸眼井 主要影响因素 泥浆性能 岩性 物性等 自然电位曲线特征 泥岩基线 均质 巨厚的泥岩地层对应的SP曲线 最大静自然电位SSP 均质 巨厚的完全含水的纯砂岩层的自然电位读数与泥岩基线读数的差 SP异常 指相对于泥岩基线而言 渗透性地层的SP曲线的位置 负异常 在砂泥岩剖面井中 当井内为淡水泥浆 Cw Cmf 时 渗透性地层的SP曲线位于泥岩基线的左侧 正异常 在砂泥岩剖面井中 当井内为盐水泥浆 Cw Cmf 时 渗透性地层的SP曲线位于泥岩基线的右侧 自然电位曲线特征 曲线形态 1 曲线关于地层中点对称 2 厚地层 h 4d 的SP曲线幅度近似等于地层的实际值 半幅点对应地层界面 3 随地层变薄 曲线读数受围岩影响增加 幅度降低 半幅点向围岩方向移动 自然电位曲线特征 砂泥岩剖面 泥岩处 SP曲线平直 基线 砂岩处 SP曲线负异常 Cw Cmf 自然电位测井曲线实例 1 划分渗透性岩层2 判断油水层和水淹层3 地层对比和沉积相研究 泥岩基线 自然电位曲线的应用 自然电位曲线的应用4 估算泥质含量5 确定地层水电阻率 二 自然伽马测井 自然伽马测井是用伽马射线探测器测量岩石总的自然伽马射线强度 以研究井剖面地层性质的测井方法 单位 API主要放射性核素 U238 Th232 K40 自然伽马测井 曲线特点 1 不光滑 有统计性涨落变化 忽略涨落误差 与自然电位相似 2 储集层或纯岩石有低伽马异常 纯泥岩有高伽马异常 泥岩基线 自然伽马测井 曲线应用1 划分岩性和地层对比高放射性储层 火成岩 海相黑色泥岩等中等放射性岩石 大多数泥岩泥灰岩等低放射性岩石 一般砂岩 碳酸盐岩等 2 储层划分砂泥岩剖面 低伽马为砂岩储层 半幅点分层碳酸盐岩剖面 低伽马表示纯岩石 需结合地层孔隙度分层 3 计算地层泥质含量4 计算粒度中值粒度大小与沉积环境 沉积速度及颗粒吸附放射性物质的能力有关 岩性越细 放射性越强 三 普通电阻率测井 普通电阻率测井是通过测量地层电阻率来研究井剖面地层性质的测井方法 包括梯度电极系测井和电位电极系测井 目前常用曲线 4米底部梯度电阻率曲线2 5米底部梯度电阻率曲线 普通电阻率曲线应用 1 划分岩性剖面和确定岩层界面2 求岩层的真电阻率3 粗略判断油气水层4 地层对比和地质制图 泥岩基线 低阻 A井B井C井D井 四 微电极测井 微电极测井是在普通电阻率测井基础上发展起来的一种探测冲洗带电阻率的测井方法 微电极曲线由微电位和微梯度两条曲线组成 按相同的基线 相同的横向比例重叠而成 正幅度差 微电位大于微梯度负幅度差 微梯度大于微电位微电极电阻率曲线对地层的岩性 物性具有很强的分辨能力 一般而言 微电极电阻率数值反映岩性变化 幅度差反映储层的渗透性 正幅度差 正幅度差 正幅度差 1 划分岩性和储集层渗透性砂岩 幅度中等 明显正幅度差 幅度和幅度差有随粒度变粗而增加的趋势渗透性生物灰岩 幅度和幅度差明显大于相邻的渗透性砂岩致密层 有明显的高幅度 薄层呈尖峰状 幅度差可正可负泥岩 曲线低值 无幅度差或很小的正 负幅度差 致密泥岩或含灰质泥岩为较高值正幅度差 微电极曲线应用 微电极曲线应用2 确定岩层界面和扣除非渗透性夹层3 确定含油砂岩的有效厚度4 确定井径扩大井段5 确定冲洗带电阻率和泥饼厚度 五 井径测井 井径曲线与名义井径 钻头直径 差值变化反映出地层的岩性特征 储层渗透性 主要用途 计算固井水泥量 测井解释环境影响校正 提供钻井工程所需数据 辅助判断储集层 扩径 六 双感应测井 感应测井是根据电磁感应原理测量地层电导率 进而研究井剖面的岩性和油气水层的一种测井方法 感应电阻率相当于井眼 侵入带 原状地层和围岩几部分电阻率的并联 低阻部分影响大 适用条件 油基或淡水泥浆砂泥岩剖面 中 低阻地层 小于50欧姆米 中厚层 大于2米 双感应曲线应用1 与孔隙度测井组合 计算地层水电阻率2 定性判断油气 水层油气层 高阻 低侵剖面水层 低阻 高侵剖面 双感应曲线应用3 确定地层真电阻率 计算含水饱和度4 油田地质应用油层对比和油层非均质性研究 七 双侧向测井 双侧向测井是在七侧向和三侧向测井基础上发展起来的深浅侧向的组合测井 属于聚焦测井 双侧向电阻率相当于井眼 侵入带 原状地层和围岩几部分电阻率的串联 高阻部分影响大 适用条件 盐水泥浆井 高阻薄层地区 碳酸盐岩及火成岩等高阻地区 1 划分岩性剖面2 与孔隙度测井组合 计算地层水电阻率3 定性判断油气 水层油气层 高阻 低侵剖面水层 低阻 高侵剖面4 确定地层真电阻率 计算含水饱和度5 油田地质应用油层对比和非均质性研究 双侧向曲线应用 八 声波测井 声波测井是通过测量井壁介质的声学性质来判断井壁地层的地质特性及井眼工程状况的一类测井方法声波测井包括声速测井 声幅测井 声波全波列测井等声速测井是测量滑行纵波在井壁地层中传播速度的测井方法 补偿声波测井曲线记录的是地层的声波时差 s ft 砂泥岩剖面 砂岩声波速度大 时差低 泥岩声波速度小 时差大 碳酸盐岩剖面 致密石灰岩和白云岩时差低 含泥质时时差增大 如有孔隙和裂缝时时差有明显增大 1 确定地层岩性和孔隙度 声波曲线的应用 声波曲线的应用2 识别气层和裂缝声速 V水 V油 V气声波时差 t水 t油 t气气层特点 周波跳跃 声波时差增大裂缝或层理发育的地层 也可能有以上现象 应结合其它资料区分气层和裂缝带 3 合成地震记录4 检测压力异常和断层 声波 九 补偿中子测井 补偿中子测井也叫中子 热中子测井 是利用中子源向地层发射的快中子与地层中的原子核发生弹性散射被减速为热中子 从而探测热中子密度的测井方法 地层对快中子的减速能力取决于地层流体中氢核的含量 因此 热中子的计数率大小反映了岩层的含氢量 补偿中子曲线记录的是经过石灰岩刻度的含氢指数 矿物骨架不含氢核 故含氢指数反映了地层的孔隙流体体积和流体性质 1 确定地层孔隙度 CNL SH NSH2 中子密度交会计算孔隙度和矿物含量1 V1 V2 b f V1 1 V2 2 N Nf V1 N1 V2 N2 补偿中子 补偿密度 补偿中子曲线应用 3 中子 密度 声波曲线重叠直观判断岩性 补偿中子曲线应用 4 中子密度曲线重叠定性判断气层天然气使密度孔隙度增大 中子孔隙度减小 曲线按一定刻度重叠后出现幅度差 5 划分裂缝层段 补偿中子曲线应用 十 密度测井和岩性密度测井 密度测井是用伽马源发射的伽马射线照射地层 根据康谱顿效应测量地层体积密度的测井方法 DEN 岩性密度测井是用伽马源照射地层 用长短源距伽马探测器测量能够产生光电效应和康谱顿效应的伽马射线 用能谱分析方法测量光电效应区和康谱顿效应区的计数率 进而记录光电吸收截面指数 PE 和岩石体积密度 DEN 的测井方法 1 确定岩层的孔隙度2 中子密度交会计算孔隙度和矿物含量3 中子 密度 声波曲线重叠直观判断岩性4 中子密度曲线重叠定性判断气层 密度曲线应用 PE曲线的应用1 识别岩性2 计算储层泥质含量3 识别地层中的重矿物砂岩 1 806灰岩 5 084重晶石 266 8锆石 69 1 主要内容 测井 测井解释的概念测井技术发展及现状测井资料应用常规测井方法介绍测井系列的选择常规测井资料综合解释 测井系列的选择 在选择测井系列时 要根据不同的地质情况和解决地质问题选择相应的测井方法 并对测井资料进行综合分析和研究 为油田进一步勘探和开发提供科学依据 测井系列的选择 合理 完善的测井系列是保证测井解释能力的前提 不同的地质剖面 不同的钻探目的 选择的测井系列 测井项目不同 岩性测井系列 电阻率测井系列 孔隙度测井系列 必要的辅助测井项目 井径 井斜 井温 特殊测井方法 测井系列的选择 1 岩性测井系列 主要用于划分泥质和非泥质地层 以及确定地层的泥质含量 1 基本测井项目 SP GRSP 主要用于Rw Rmf的砂泥岩剖面 GR 适用于碳酸盐岩剖面 膏盐剖面以及Rw Rmf的砂泥岩剖面 2 特殊测井项目 复杂岩性地层 三孔隙度测井 自然伽马能谱 NGS 测井系列的选择 2 微电阻率测井系列 微电阻率测井方法有微电极测井 微侧向测井 微球形聚焦测井和邻近测井等 除微电极测井可作为泥饼指示而用于划分渗透层外 它们的主要用途在于准确反映冲洗带电阻率 RXO 因此 这四种微电阻率测井方法一般只选用一种 不兼用 通常在淡水泥浆 矿化度小于8 104PPm 的砂泥岩剖面选用微电极测井 盐水泥浆的砂泥岩剖面 碳酸盐岩剖面 膏盐剖面选用微侧向测井或微球形聚焦测井 对于泥饼厚度比较大 且侵入深度大时可选用邻近测井 测井系列的选择 3 电阻率测井系列 任何时候 电阻率都是一个重要的参数 因为评价地层中的油气含量 实际上是取决于测井方法求解地层真电阻率的能力 用测井资料确定地层真电阻率 通常需要考虑下面几个影响因素 1 充满泥浆的井眼 2 具有不同电性特点的围岩 3 由于泥浆的侵入 在井壁和未被侵入的原状地层之间形成侵入带的影响 测井系列的选择 测量地层电阻率采用的基本测井方法 测井值受井眼 围岩的影响较小 感应测井侧向测井 探测深度适当 纵向聚焦系统 一般情况 当Rmf 3Rw时 采用感应测井 当Rmf接近或小于Rw 优先使用侧向测井 高阻剖面 采用侧向测井 为获取一些有价值的饱和度参数 必须采用具有浅 中 深探测深度的三种电阻率测井方法组合 这是由于侵入带的存在 使每种电阻率测井 聚焦型 的电阻率响应方程中 都包含有至少三个未知量 Rxo di和Rt 显然 为求准这三个未知量 至少要有分别主要反映浅 中 深介质情况的三种电阻率测井 组成一个电阻率测井系列 双侧向 邻近侧向测井双感应 八侧向测井双感应 球形聚焦测井 测井系列的选择 测井系列的选择 4 孔隙度测井系列中子 密度和声波测井值不仅与孔隙度有关 而且也与岩性 孔隙流体性质有关 因此 对于单矿物岩性 孔隙完全含水的纯地层 根据一种孔隙度测井方法 如中子或密度测井 就能求出孔隙度 如果无次生孔隙 声波测井也可求出孔隙度 在有利条件下 也可采用电阻率法确定孔隙度 测井系列的选择 对于复杂岩性地层 岩性并不是单一矿物成分组成 骨架岩性参数的不确定性将造成求孔隙度的困难 此时 必须将两种或三种孔隙度测井方法组合使用 以求得比较准确的孔隙度值和岩性成分 因此 目前勘探井的测井解释中普遍采用三种孔隙度测井的组合 来同时确定岩性和孔隙度 当储集层含有泥质 或孔隙度测井的探测范围内岩石孔隙中存在轻烃 特别是天然气 时 在确定岩性和孔隙度的解释方法中要进行相应的校正 或作为一个独立的未知量来处理 单一岩性剖面 单孔隙度测井 如声波测井 多矿物岩性剖面 三孔隙度测井组合 主要内容 测井 测井解释的概念测井技术发展及现状测井资料应用常规测井方法介绍测井系列的选择常规测井资料综合解释 常规测井资料综合解释 一 储集层的基本概念 二 划分储集层 三 常规测井资料的定性分析 四 常规测井资料的定量解释 五 快速直观解释技术 测井解释的主要任务和目的1 划分储层 并为地质家提供储层参数 孔隙度 渗透率 含油饱和度 泥质含量 地层矿物类型及含量 通过合适的解释处理程序来完成 2 对地层的流体性质进行综合分析 提供准确的油 气 水井段 对地质 测井曲线 处理成果的综合分析 给出储层的合理分析结论 就是确定油 气 水层等结论 3 利用测井资料进行地质分析 根据处理成果及地层对比进行沉积 构造等方面的分析 4 为甲方提供深度准确的测井及成果曲线 测井资料综合解释 熟悉油田的地质 地球物理特点 收集直接反映地层情况的第一性资料 了解油田的油 气 水层的测井曲线特征 定性判断油 气 水层 定量解释油 气 水层 石油和天然气是储存在地下具有孔隙 裂缝和孔洞的岩石中的 能够储存石油和天然气的岩石必须具备两个条件 一是具有储存油 气 水的孔隙 孔洞或裂缝 隙 等空间场所 二是孔隙 孔洞或裂缝 隙 之间必须相互连通 在一定压差下能够形成油气水流通的通道 储集层 能够储集油 气和水 并使油 气和水在一定压差下流出来的岩层 也就是说储集层必须具备孔隙性和渗透性 地质上常把储集层按岩性分类 有碎屑岩储集层 碳酸岩储集层和其它岩类储集层 把储集层按孔隙类型分成两大类 孔隙性储集层和裂缝性储集层 划分储集层是指确定储集层在井内的位置 其顶界面 底界面的深度和储集层厚度 主要用微电极来确定 也可用其它曲线的半幅点来确定 如自然电位和自然伽马等 一 储集层的概念 一 储集层的概念 1 孔隙性储集层 粒间孔隙对岩石储集层起决定作用的储集层 岩性以碎屑岩为主 砂岩储集层为代表 其它还有鲕状灰岩 生物灰岩 生物碎屑灰岩 内碎屑灰岩以及细粒以上白云岩等碳酸盐岩石 孔隙以粒间孔隙为主 孔隙分布均匀 横向变化小 孔隙度较高 孔隙性储集层 尤其是碎屑岩剖面内的孔隙性储集层 是测井地层评价应用得最好的一类储集层 因为碎屑岩剖面内的孔隙性储集层有以下特点 储集层之间有泥质隔层 而泥岩的性质较稳定 使夹在它们之间的储集层较易识别 特别是自然电位测井成了识别储集层最简单易行的方法 储集层孔隙度较高 使储集层的定性评价和定量评价都有良好的效果 储集层的岩性 物性 含油性较均匀 横向变化小 使各种测井方法 资料 具有良好的相关性 容易实现比较理想的测井组合 评价效果好 一 储集层的概念 裂缝性储集层因为裂缝较发育而使岩石具有储集性质的储集层 岩性以碳酸盐岩为主 还包括火成岩 硅质岩 岩浆岩 变质岩 甚至还有泥岩裂缝储集层 除了泥岩裂缝集层 这些裂缝性岩石一般比较纯 不含泥质或灰质含量很低 性脆 基质孔隙度很低 一般小于5 因构造作用 成岩作用 水流作用而生成构造缝 层间缝 成岩缝 压溶缝 缝合线 及溶蚀裂缝和孔洞 使得这些岩石具有储集性质 因此 其孔隙结构复杂 孔隙类型多 分布不均匀 横向变化较大 其中以构造缝对岩石的储集性质影响最大 尤其是近于铅直的构造缝 裂缝发育和孔隙度较高 10 左右 的裂缝性储集层 测井地层评价的效果同孔隙性储集层相同 而裂缝发育程度有限 孔隙度很低 5 10 的裂缝性储集层 对测井技术的要求很高 应用效果却比较差 一 储集层的概念 储层评价常用的解释结论 油层 产出有工业价值的原油 不产水或含水小于10 气层 产出有工业价值的天然气 不产水或含水小于10 油水同层 油水同出 含水10 90 含油水层 产水大于90 到见油花 水层 完全产水 有时也把含油水层归入水层 干层 不论产什么 因产量低而被认为无生产能力 储层评价常用的解释结论 碳酸盐岩剖面 I类储集层 多为裂缝和溶洞的复合型地层 在测井曲线上反映为低自然伽马 梳状低电阻率 低中子伽马和较高声波时差或周波跳跃 井经扩经 若处于风化壳内常显示高自然伽马 II类储集层 包括裂缝和溶洞两种储集类型的地层 在测井曲线上反映为低自然伽马 电阻率中等 中子伽马中值 声波时差一般不显示高值 III类储集层 一般为低孔隙的致密层和高含泥的泥质层 测井曲线上反映为 致密层 高电阻率 高中子伽马 低时差 高含泥质层 低电阻率 低中子伽马 高自然伽马 高时差 一 储集层的概念 类储层 10 类储层 5 10 类储层 5 1 划分储集层的目的和具体要求 划分储集层的目的是为了寻找和评价可能含油气的一切地层 因此划分储集层和基本要求是 凡一切可能含油气的地层都要划分出来 而且要适当划分明显的水层 具体要求如下 1 估计为油层 气层 油 气 水同层和含油水层的储集层 都必须分层解释 2 电性可疑层 测井资料怀疑有油气的地层 或录井显示在微含油级别以上的储集层必须分层 3 选择出来确定地层水电阻率的标准水层 厚度较大 岩性纯 不含油 必须分层 4 当有连续多个水层时 应选靠近油层者分层 5 地质录井和气测有大段油气显示而电性显示不好的一些储集层 应在这组储集层的顶部选层解释 二 划分储集层 二 划分储集层 自然电位 当Cw Cmf时 砂岩SP幅度为负异常 且异常幅度随含泥量的增大而减小 一般情况下 含水砂岩的SP幅度比含油砂岩高 当Cw Cmf时或碳酸盐岩地层 SP曲线基本平直 无法用作分层曲线 自然伽马 砂泥岩剖面 低伽马为砂岩储层 在半幅点处分层 碳酸盐岩剖面 低伽马表示泥质含量较少的纯岩石 需结合孔隙度 电阻率曲线分层 2 利用测井曲线划分储集层的方法主要利用自然电位 自然伽马 微电极曲线 微电极 正幅度差 微电位 微梯度负幅度差 微梯度 微电位渗透性砂岩 微电极曲线幅度中等 明显正幅度差 幅度和幅度差有随粒度变粗而增加的趋势 渗透性生物灰岩 微电极曲线幅度和幅度差明显大于相邻的渗透性砂岩 致密层 微电极曲线有明显的高幅度 薄层呈尖峰状 幅度差可正可负 泥岩 微电极曲线低值 无幅度差或很小的正 负幅度差 二 划分储集层 例如 对于淡水泥浆 如何用SP 微电极 声波时差和电阻率曲线划分砂岩 生物灰岩 致密灰岩和泥岩 1 首先用SP和微电极测井曲线把渗透性地层和非渗透性地层区分开 砂岩和生物灰岩的SP有明显负异常 微电极有正幅度差 而致密灰岩 泥岩的SP无异常 微电极无幅度差 2 利用声波时差和微电极测井曲线区分砂岩和生物灰岩 砂岩声波时差要高于生物灰岩 而砂岩的微电极曲线幅度值要低于生物灰岩 3 利用电阻率曲线区分泥岩和致密灰岩 致密灰岩为高阻 泥岩为低阻 二 划分储集层 砂泥岩剖面 SP负异常GR低值微电极正幅度差 二 划分储集层 碳酸盐岩储集层的基本岩性为裂缝和孔隙较发育的比较纯的碳酸盐岩 根据其测井响应特征 一般按以下原则寻找碳酸盐岩储集层 1 寻找GR低值 纯岩石 层段 排除泥质层 致密层 炭质层 硬石膏层 岩盐层这五种非渗透层段 2 寻找相对低电阻率层段 3 寻找具有一定孔隙度的地层 4 寻找有效裂缝发育段 二 划分储集层 碳酸盐岩剖面 奥陶系灰岩 三低一高 低GR低NGR低Rt高 t 碳酸盐岩剖面 m851井碳酸盐岩储层典型曲线 剔除 测井资料的定性解释是要确定每一条曲线的幅度变化和明显的形态特征多反映的地层岩性 电性 物性和含油性 把各条曲线的显示综合统一起来 并与邻井的显示和结论相对比 结合地区经验 对每一储集层做出综合性的地质解释 定性解释是综合解释的关键 是人们经验和智慧的产物 虽然计算机处理将会不断引入这类人工智能因素 但最终还要靠人们的大脑做出最可能的地质解释 对于那些测井难以对付的疑难层 除了强调定性分析 还要更多的依靠第一性资料和地区经验 三 常规测井资料的定性分析 1 储层岩性评价储集层的岩性评价是指确定储集层岩石所属的岩石类别 计算岩石主要矿物成分的含量和泥质含量 甚至确定泥质在岩石中分布的形式和粘土矿物的成分 岩石类别储集层按岩性分 碎屑岩储集层 碳酸岩储集层和其它岩类的储集层 测井上常用声波 中子和密度 或岩性密度 交会来判断岩石主要矿物成分并计算其含量 测井地层评价按岩石的主要矿物成分确定岩石类别 如砂岩 灰岩 白云岩 硬石膏 石膏 盐岩 花岗岩 灰质砂岩 灰质白云岩等 储集层四性关系分析 三 常规测井资料的定性分析 泥质含量和矿物含量泥质含量是岩石中颗粒很细的细粉砂 粒径小于0 1mm 和湿粘土的体积所占岩石体积的百分数 用符号Vsh表示 岩石中除了泥质以外的其它造岩矿物构成的岩石固体部分 我们称为岩石骨架 所谓确定岩石矿物成分及其含量 就是确定岩石骨架的矿物成分及其体积占岩石体积的百分数 泥质分布形式和粘土矿物成分泥质分布形式是指泥质在岩石中分布的状态 有分散泥质 层状泥质和结构泥质三种 分散泥质 是分布在粒间空隙表面的泥质 层状泥质 是呈条带状分布的泥质 结构泥质 是呈颗粒状分布的泥质 岩石中常见的粘土矿物有高岭石 伊利石 蒙脱石和绿泥石 如果有自然伽马能谱测井等新方法 就可确定粘土矿物成分及其含量 三 常规测井资料的定性分析 2 储层电性评价 利用各种电阻率测井资料 1 确定地层水电阻率 2 确定地层深 中 浅探测电阻率 分析泥浆侵入特征 3 确定地层电阻增大系数 I Rt Ro 三 常规测井资料的定性分析 3 储层物性评价 通常把储集层的孔隙性和渗透性合称储层物性 储层物性评价就是计算储集层的孔隙度和渗透率 按孔隙类型储集层可分为 孔隙性储集层和裂缝性储集层 碎屑岩储集层多为孔隙性储集层 碳酸岩储集层多为裂缝性储集层 测井上常用声波 中子和密度 或岩性密度 来计算储集层的孔隙度 既可用单条孔隙度曲线来计算也可用交会方法计算储层孔隙度 进而计算储层的渗透率 储层物性评价参数 总孔隙度 有效孔隙度 次生孔隙度 绝对渗透率 有效渗透率 相对渗透率 三 常规测井资料的定性分析 4 储层含油性评价 储集层的含油性是指岩石孔隙中是否含油气以及含油气的多少 地质上对岩心含油级别的描述分为饱含油 油浸 油斑 油迹 荧光和不含油 其含油性依次降低 通过计算饱和度来评价储集层的含油性 三 常规测井资料的定性分析 地层电阻率是判别含油性的主要依据 但地层电阻率的高低不仅反映含油性 它同时还受岩性 物性 水性等因素的影响 不同断块或同一断块不同层位的地层 由于其地质条件的不同 各种因素对电性及含油性的影响程度也不同 根据储集层的四性关系研究表明 岩性是基础 它是控制和影响物性和含油性的关键因素 而电性则是岩性 物性 含油性 水性的综合反映 三 常规测井资料的定性分析 岩性与物性关系图 孔隙度 渗透率 10 3um2 物性与含油性关系图 孔隙度 渗透率 10 3um2 油浸油斑油迹 储集层四性关系分析 1 地层电阻率随着岩性颗粒变粗而增高 砂岩地层电阻率一般从4 30 m变化 砾岩地层电阻率一般从12 100 m变化 2 储集层中的泥质和钙质含量及其胶结程度是影响储集层物性和电性主要因素 泥质或钙质含量增加 使地层电阻率降低或增高 因泥质含量重的低阻油层 是测井解释结论偏低主要原因之一 含钙地层使地层电阻率增高 是测井解释偏高的主要原因之一 三 常规测井资料的定性分析 3 地层水矿化度高低变化 影响储集层的电阻率降低或增高 从而导致油水层电性特征差异或大或小 如文31断块地层水矿化度在15000 35000ppm 属于高矿化度地层水 水层电阻率小于2 m 油层电阻率3 8 7 m 油水层电性界限较为清楚 而对于低矿化度地层水的储层 使水层电阻率增高 导致油水层电性特征不明显 如冀中地区Ng组储层属于低矿化度地层水 油水层电性特征差异非常小 出现高阻水层 低阻油层的现象 三 常规测井资料的定性分析 4 地层原油性质对储集层的影响 地层原油性质的好坏 直接影响储集层的电阻率 如深南地区原油性质变化较大 有中质油和重质油 原油密度0 854 1 004g Cm3 粘度10 12 11709mpa s 残余油饱和度 Sor 从20 61 变化 这对油水两相共渗体系来说 由于变化范围较大 因而导致油水同层解释增加了难度 三 常规测井资料的定性分析 泽10 11斜井油层与稠油层测井曲线图 9 10号层 Rt 5 8 13 5 m 日产油23 4吨 无水 原油比重0 89g cm3 粘度42 25mpa s 26 27层 Rt 9 13 m 两层合试 抽汲求产 日产油0 06吨 日产水3 96m3原油比重1 004g cm3 粘度11709mpa s 定性判断油气水层的一般方法 三 常规测井资料的定性分析 判断油气水层的一般方法 1 纵向对比在一定范围内 即在地层水基本相同的井段内 对岩性相同的地层进行储层岩性 电性 物性 孔 渗 含油性的比较 找出纯水层及有把握的油层 再互相比较 由易到难 逐层解释 2 抓住主要矛盾在油水过渡带以上有利井段 抓住渗透性变化 区分油气层 干层 在油水过渡带 抓含油性变化 区分油气层 油 气 水同层 水层 在油气层中 根据孔隙度变化区分油层 气层 有比较才有鉴别 3 横向对比在同一构造或断块 邻井已试油 可根据邻井资料 构造部位高低 油气水界面 小层对比关系 对该井解释层进行横向对比 并分析岩性 物性及含油性的变化规律 进行油水层判别 与邻井对比 使解释结论符合区域规律 4 分析各项资料 去伪存真结合第一性资料 邻井试油资料等 判断油气水层的一般方法 第一性资料 直接反映地层和油气藏情况的各项资料 都是第一性资料 包括以下各项资料 钻井取心钻井取出的岩心 特别是油基泥浆钻井取出的岩心 是最重要的第一性资料 岩心现场描述有岩性 颜色 含油级别等 扫描电镜等特殊分析可得粘土矿物成分和孔隙结构等资料 测井实验又可以测量其电阻率 体积密度 纵波声速等测井参数 这些是定性和定量评价储集层和油气藏的基础 如果有足够的分析数据 便可以用来建立测井响应方程或确定测井响应方程的待定常数 井壁取心和地层测试井壁取心用来解决一些疑难层的解释问题 而地层测试用来取得层流体样品和压力资料 钻井显示钻开油气层 泥浆比重降低 粘度升高 泥浆槽面有油花 气泡 钻开盐水层 泥浆氯离子含量将增加 槽面上涨或泥浆漏失 钻具放空 钻进快慢等都与岩性和物性有关 岩屑录井钻碎的岩屑随泥浆返到地面 每钻进一米或半米捞一次岩屑 可观察起岩性和含油性 但因泥浆浸泡 含油级别常偏低 气录井 气测 它是一种直接找油气的测井方法 它在地面检测返出泥浆的烃含量及其各组分的含量 用来定性判断油 气 水层 气层含烃高 轻烃 甲烷 也高 重烃 乙烷以上 低 油层含烃高 重烃高或稍高 但重质油可能只有微弱显示 水层一般无显示 有显示时低于油气层 但可能有硫化氢和一氧化碳 试油资料它是直接反映产层生产状况和流体性质的资料 包括油气水产量 油气比 油水比 含水量 油的密度 水的含盐量和水型等 单层试油资料最好 多层合试的资料应仔细分析 油气水层的一般特点 典型油气水层的特征 1 典型水层 标准水层 自然电位异常幅度大 GR值低 深探测电阻率最低 物性 孔隙性 渗透性 好 孔隙度与相邻其他储层相近 微电极为明显正幅度差 明显高侵 计算得到的含水饱和度Sw 100 录井 取心无油气显示 邻井相同层位试油为水层 典型的油 气 水层 2 典型油层岩性和物性与典型水层相近 自然电位负异常幅度一般比水层略小些 深探测电阻率高 是典型水层的3 5倍 低侵或侵入不明显 录井 取心显示含油级别高 成果图上 计算得到的含水饱和度Sw 50 即含油饱和度高 且残余油少 可动油多 典型的油 气 水层 3 典型气层与油层总的特征相同 两者岩性 物性相近时 成果图上显示也相似 与油层的主要区别 声波时差增大或出现 周波跳跃 挖掘效应 中子孔隙度减小 密度测井值减小 密度孔隙度增大 典型的油 气 水层 判断储层是否含气时还应注意分析井眼条件对声波测井的影响 明显扩径 油水同层与油层相比 由于储层含水 其电阻率数值要比油层明显降低 在岩性相同的情况下 自然电位异常幅度比油层有所增大 而声波时差数值及自然伽马数值与油层基本相同 与水层相比 其电阻率数值要比水层稍高 其含油饱和度一般在30 50 之间 细岩性一般在30 40 粗岩性一般在40 50 油水同层 所谓干层是指由于胶结物成份与含量的增加使储层的岩性 物性变差 使岩层基本不具备渗流能力 在现有的开发技术条件下 几乎无流体产出 泥质含量重 微电极数值低差异小或无差异 自然电位异常幅度很小 自然伽马数值高 声波时差数值较大 一般大于270 s m 电阻率数值与泥岩相比略高或接近 碳酸盐岩含量重 与砂岩储层相比 微电极数值高无差异或正负差异不定 自然电位异常幅度小 自然伽马中等值 声波时差数值较小 一般小于265 s m 电阻率数值一般较高 干层 SP异常幅度小 GR中等值 ML数值高且为负差异 AC数值小为260 S m 感应电阻率数值高为6 m 4m电阻率数值也相对较高 干层 低电阻率油层可以从三个方面来理解 与上下围岩电阻率进行比较从油层电阻率绝对值考虑与邻近水层电阻率比较低电阻率油层形成原因油层束缚水饱和度高 导致地层电阻率降低地层水矿化度高 引起电阻率下降粘土的作用引起电阻率下降岩石亲水引起电阻率下降储层岩石含导电矿物 低电阻率油层 由于低电阻率油气层的形成受多种复杂因素的影响 测井响应特征不明显 测井信息对这类油气层的分辨能力大为降低 经常造成油层误解释为油水同层或水层 甚至被漏掉 当高电阻率油气层与低电阻率油气层并存或目的层段无纯水层时 这种误解的可能性就更大 低电阻率油层 低电阻率油层 日产油20吨不含水 低电阻率油层 资料编辑与校正环境校正地层水电阻率的确定泥质含量的计算地层的孔隙度 渗透率以及饱和度的计算斜井或水平井资料的垂直校正与咨询评价 四 常规测井资料的定量解释 1 岩石体积模型 四 常规测井资料的定量解释 2 含水纯岩石模型测井响应方程 含水纯岩石模型 四 常规测井资料的定量解释 孔隙度测井响应方程 2 含水纯岩石模型测井响应方程 四 常规测井资料的定量解释 电阻率测井解释方程 阿尔奇公式 四 常规测井资料的定量解释 X 测井响应值 e 有效孔隙度 Vsh 泥质体积 Xma 骨架值 Xw 水值 Sw 含水饱和度 Xh 油气层响应值 Xsh 泥质响应值 X 可以是电阻率测井以外的任何测井参数 3 含油气泥质砂岩测井响应方程 4 储集层岩性和孔隙度的定量解释 四 常规测井资料的定量解释 单矿物储层 四 常规测井资料的定量解释 双矿物储层 四 常规测井资料的定量解释 三矿物储层 4 储集层含油性的定量解释 A 确定纯地层的含水饱和度 1 阿尔奇公式法 四 常规测井资料的定量解释 2 比值法 B 确定泥质地层的含水饱和度 泥质分布形式 分散泥质 层状泥质 结构泥质一般情况下 三种分布形式的泥质同时存在 可由GR SP CNL Rt等计算泥质含量Vsh 由相应的公式计算Sw 这些公式大多带有假定或经验性质 使用时应根据地区情况来优选 GCUR 3 7 新地层 2 老地层 含水饱和度Sw 孔隙度与泥质含量关系图 5 建立地区经验公式 孔隙度与密度 补偿中子测井值关系图 lgK 5 54997 4 49826lg 2 03046lgMd 渗透率与孔隙度 粒度中值关系图 孔隙度与渗透率关系图 1 曲线重叠法 统一量纲 统一纵横向比例 统一基线绘制重叠图 根据曲线幅度差判断 2 骨架岩性识别图 AC DEN CNL AC CNL DEN用于识别岩性 判断地层是否含泥质 石膏 天然气 次生孔隙 3 M N交会图M N定义为AC DEN CNL DEN交会图上骨架与流体连线的斜率用于识别岩性 判断地层是否含泥质 石膏 天然气 次生孔隙 4 双孔隙度交会图常用CNL AC或CNL DEN AC DEN分辨精度差 必须首先校正泥质 油气 次生孔隙的影响 适用于求解双矿物岩石 5 其它交会图确定含油性等如Rt POR So交会图 Rt AC交会图等 五 快速直观解释技术 DEN CNL AC GR AC CNL CNL GR交会图确定岩性 孔隙度 电阻率 含水饱和度交会图确定解释标准 某油田馆陶组解释标准 K Th交会图确定粘土矿物类型 测井曲线是测井仪器对地层体积内矿物的综合响应 一般均具有明显的多解性 有时尽管某种仪器原理较先进 但也有其不足的一面 任何一种仪器对地层的反映都有相同性 但每一种仪器根据其测量原理对地层响应又具有独到的特征 根据这一原理 结合研究地层的地质特征 将多种测井方法综合分析 将会得到对地层较合理的解释 主要包括 1 常规资料间的结合2 将常规测井资料与新技术测井资料结合 3 测井新技术资料间的结合 4 裸眼井资料与套管井油层监测资料结合 测井解释综合分析 测井资料综合解释流程 谢谢