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文檔簡介
測井資料處理解釋內(nèi)容引言測井資料綜合解釋基礎儲集層分類及所需確定的儲層參數(shù)測井系列的選擇純巖性模型測井響應方程用測井資料評價儲集層巖性和孔隙度的方法巖性的定性解釋儲集層巖性和孔隙度的定量解釋儲集層巖性和快速孔隙度的直觀解釋用測井資料評價儲集層含油性的基本方法儲集層含油性的定性解釋儲集層含油性的定量解釋儲集層含油性的快速直觀解釋泥質(zhì)砂巖地層評價方法裂縫性儲集層評價碳酸鹽巖儲集層的基本特征裂縫性儲集層的測井響應特征裂縫性儲層評價內(nèi)容引言測井資料綜合解釋基礎儲集層分類及所需確定的儲層參數(shù)測井系列的選擇純巖性模型測井響應方程用測井資料評價儲集層巖性和孔隙度的方法巖性的定性解釋儲集層巖性和孔隙度的定量解釋儲集層巖性和快速孔隙度的直觀解釋用測井資料評價儲集層含油性的基本方法儲集層含油性的定性解釋儲集層含油性的定量解釋儲集層含油性的快速直觀解釋泥質(zhì)砂巖地層評價方法裂縫性儲集層評價碳酸鹽巖儲集層的基本特征裂縫性儲集層的測井響應特征裂縫性儲層評價引言1、任務
方法測井學儀器
解釋
(最后也是最直接體現(xiàn)效果的部分)測井數(shù)據(jù)處理與綜合解釋就是按照預定的地質(zhì)任務,用計算機對測井資料進行自動處理,并綜合地質(zhì)、錄井和開發(fā)資料進行綜合分析解釋,以解決地層劃分、油氣儲集層評價、有用礦藏評價及其勘探開發(fā)中的其它地質(zhì)與工程技術(shù)問題,并以圖形或數(shù)據(jù)形式直觀顯示解釋結(jié)果。測井參數(shù)
地質(zhì)參數(shù)
解決地質(zhì)問題(結(jié)論)最主要、最核心的問題:油氣層評價
包括二個方面:確定儲層產(chǎn)出流體的性質(zhì)評價油氣層的質(zhì)量(即產(chǎn)層的儲滲性能及生產(chǎn)能力)????????分析程序計算機處理解釋模型、解釋參數(shù)?????綜合解釋2、測井技術(shù)的分類自然電位測井電法測井普通電阻率、側(cè)向、微電阻率測井感應測井聲波測井聲速、聲幅、聲波全波列測井自然伽馬及其測井放射性測井密度及巖性密度測井中子孔隙度測井次生伽馬能譜測井(1)按物理性質(zhì):其它測井井斜、井溫、氣測、地層傾角、生產(chǎn)測井地層測試、井徑裸眼井地層評價系列套管井地層評價系列生產(chǎn)動態(tài)測井系列工程測井系列井壁取心地層測試(3)按資源分石油測井、煤田測井、金屬測井、水文工程(2)按服務項目分3、測井資料在油氣勘探開發(fā)中的應用(1)劃分巖性剖面、確定儲層
(2)儲層評價:
巖性物性:(孔隙性、滲透性)含油性:(含油飽和度So
)可動油飽和度產(chǎn)能預測實際生產(chǎn)狀況(3)油井技術(shù)狀況裸眼井井身質(zhì)量(井斜、井徑)固井質(zhì)量射孔質(zhì)量壓裂酸化效果等儲集層:儲集空間(孔隙性)儲集空間相互連通(滲透性)評價儲集層的基本參數(shù):有效、、、hKSof4、測井數(shù)據(jù)的處理與解釋
(怎樣用測井資料對地層進行評價)
(1)預處理
深度對齊
斜井校直
曲線的平滑
環(huán)境校正
標準化
確定解釋模型及解釋參數(shù)(測井參數(shù)、地質(zhì)參數(shù)、解釋參數(shù))(2)測井解釋模型(測井響應方程) 如含水純砂巖:(3)資料的綜合解釋(間接性、多解性)測井資料具有間接性、存在多解性,故須針對不同地質(zhì)問題、測井地質(zhì)條件(如巖性剖面、儲層類型等)、井眼條件,采用不同的測井組合(測井系列),綜合測井、地質(zhì)、試采資料,對測井資料進行綜合解釋,作綜合分析判斷和驗證。fr???????解釋釋模bmafbrffrr)1(-+=選擇合適的測井系列裸眼井地層評價測井系列套管井地層評價生產(chǎn)井地層評價資料質(zhì)量合格真實性、可靠性收集第一性資料(直接),以便選擇合適的地質(zhì)解釋模型綜合測井、地質(zhì)、試采資料由于測井信息的間接性、多解性,故由測井資料計算得到的地質(zhì)信息可能存在假象,因此在測井資料的綜合解釋中,必須作綜合分析判斷和驗證。
按計量程度,測井解釋可分為:定性、半定量、定量解釋定性解釋五十年代曲線形態(tài)鄰井結(jié)論結(jié)論(定性解釋)地區(qū)經(jīng)驗半定量解釋:六十年代,有了聲波測井,采用純巖石解釋模型阿爾奇(Archie)公式計算Sw,由Sh值劃分油、氣、水層。沒有考慮泥質(zhì)Vsh、油氣密度的影響,半定量
定量解釋:有完善的測井系列,計算機處理(七十年代)采用泥質(zhì)巖石模型(單、雙礦物)交會法、迭代法對測井資料作Vsh、油氣密度的影響校正定量計算Vsh、φ、K、Vma1、Vma2等自動定量解釋、自動顯示解釋成果。內(nèi)容引言測井資料綜合解釋基礎儲集層分類及所需確定的儲層參數(shù)測井系列的選擇純巖性模型測井響應方程用測井資料評價儲集層巖性和孔隙度的方法巖性的定性解釋儲集層巖性和孔隙度的定量解釋儲集層巖性和快速孔隙度的直觀解釋用測井資料評價儲集層含油性的基本方法儲集層含油性的定性解釋儲集層含油性的定量解釋儲集層含油性的快速直觀解釋泥質(zhì)砂巖地層評價方法裂縫性儲集層評價碳酸鹽巖儲集層的基本特征裂縫性儲集層的測井響應特征裂縫性儲層評價測井資料綜合解釋基礎一、儲集層分類及所需確定的儲層參數(shù)
地球物理測井在石油、天然氣、煤、金屬礦藏等地下礦藏的勘探、開發(fā)過程中有著廣泛的應用。下面主要討論它在石油和天然氣工業(yè)中的應用。石油和天然氣儲存在地下具有孔隙、孔洞或裂縫(隙)的巖石中。自然界的巖石種類雖然很多,但并不是所有巖石都能儲存石油和天然氣。能夠儲存石油和天然氣的巖石必須具備兩個條件:
孔隙性儲集層
滲透性儲集層:就是具有連通孔隙,既能儲存油氣,又能使油氣在一定壓差下流動的巖層。石油和天然氣儲存在地下具有孔隙、孔洞或裂縫(隙)的巖石中。自然界的巖石種類雖然很多,但并不是所有巖石都能儲存石油和天然氣。能夠儲存石油和天然氣的巖石必須具備兩個條件:
孔隙性
儲集層
滲透性
儲集層:就是具有連通孔隙,既能儲存油氣,又能使油氣在一定壓差下流動的巖層。(一)儲集層的分類地質(zhì)上常按成因和巖性把儲集層劃分三類:碎屑巖儲集層(砂巖、粉砂巖、砂礫巖、礫巖)儲集空間以原生孔隙為主(粒間孔隙),儲層上下圍巖一般為泥巖,因此測井稱之為砂泥巖剖面碳酸鹽巖儲集層
儲集空間與砂泥巖剖面有本質(zhì)的差別,以次生孔隙為主其它巖類儲集層(膏泥巖、火成巖)前兩類是主要的儲集層。不同類型的儲集層具有不同的地質(zhì)特征。1、碎屑巖儲集層碎屑巖儲集層為陸源碎屑巖,主要包括砂巖、粉砂巖、砂礫巖和礫巖。其儲集空間以碎屑顆粒之間的粒間孔隙為主,有時伴有裂隙(縫)、微孔隙以及成巖過程中所產(chǎn)生的各種次生孔隙。在碎屑巖儲集層的上下一般以泥巖作為隔層,故在油井剖面中常常是砂巖、泥巖交替,測井解釋稱之為砂泥巖剖面。碎屑巖主要是由各種礦物碎屑、巖石碎屑、膠結(jié)物(泥質(zhì)、灰質(zhì)、硅質(zhì)和鐵質(zhì))及孔隙空間組成。決定碎屑巖巖性特征的主要因素是碎屑的成分和顆粒的大小,并以它們作為碎屑巖分類和命名的主要依據(jù)。(1)碎屑物的礦物成分目前已發(fā)現(xiàn)的碎屑礦物約有160種,最常見的約20種。但在一種碎屑巖中,其主要碎屑礦物通常只有3~5種,常見的碎屑礦物主要有石英、長石、云母和粘土以及重礦物。石英是碎屑巖中分布最廣、含量最多的一種碎屑礦物,長石在碎屑巖中的含量僅次于石英,白云母和黑云母的碎屑顆粒是砂巖中常見的次要組分。白云母多分布在粉砂巖和細砂巖中;而黑云母則常出現(xiàn)在礫巖或雜砂巖中。碎屑巖中密度大于2.86g/cm3的礦物稱為重礦物。重礦物的種類很多,常見的有輝石、角閃石、熒鐵礦、磁鐵礦、重晶石、鋯英石、電氣石、金紅石等等。巖石碎屑(巖屑)是母巖經(jīng)機械破碎形成的巖石碎塊,一般由兩種以上的礦物集合體組成,保留著母巖的結(jié)構(gòu)特點,因此巖屑是判斷母巖成分及沉積來源的重要標志。(2)碎屑顆粒的粒度粒度是指顆粒的大小,用粒徑表示。它是碎屑顆粒最主要的結(jié)構(gòu),直接決定著碎屑巖的分類命名和性質(zhì)。根據(jù)粒度大小將碎屑分成礫、砂、粉砂三類。
碎屑顆粒的分選性是指顆粒大小的均勻程度。按碎屑巖中主要粒度的含量可將分選性劃為好、中、差三等。主要粒度的含量>75%者為好,含量在50%~70%者為中,含量<50%者為差。分選差,大小混雜,大顆粒間形成的孔隙就被小顆粒所充填,使巖石的孔隙性和滲透性變差。(3)膠結(jié)物把松散的砂、礫膠結(jié)成整體的物質(zhì)。最常見的膠結(jié)物有泥質(zhì)、鈣質(zhì)(又稱灰質(zhì))、硅質(zhì)及鐵質(zhì),其中主要是泥質(zhì)、鈣質(zhì)。通常泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖較疏松,孔隙性及滲透性較好;鈣質(zhì)膠結(jié)次之;硅質(zhì)及鐵質(zhì)膠結(jié)的砂巖一般均致密堅硬,儲油物性差。上述各類孔隙中,粒間孔隙及紋理縫、層理縫是沉積時形成的,叫原生成因;微孔隙屬原生次生混合成因;溶蝕孔隙及微裂縫均屬次生成因。按碎屑巖孔隙的孔徑大?。嚎砂芽紫斗譃槿悾撼毠芸紫睹毠芸紫段⒚毠芸紫栋磳α黧w的滲流情況:可分為
有效孔隙無效孔隙
(4)碎屑巖的孔隙分類碎屑巖儲集層孔隙空間的大小和形狀是多樣的。按孔隙成因,可將碎屑巖孔隙分為:粒間孔隙、微孔隙、溶蝕孔隙、微裂縫碎屑巖儲集層基本上就是砂巖和粉砂巖儲集層,礫巖儲集層較少,泥巖儲集層(有裂縫才具儲集性質(zhì))更少。一般砂巖儲集層的儲集性質(zhì)(孔隙度和滲透率)主要取決于砂巖顆粒大小,同時還受顆粒均勻程度(分選程度)、顆粒磨圓程度和顆粒之間膠結(jié)物的性質(zhì)及含量的影響。一般來說,砂巖顆粒越大、分選越好、磨圓程度越好、顆粒之間充填膠結(jié)物越少,則其孔隙空間越大、連通性越好,即儲油物性越好。砂巖膠結(jié)物一般是泥質(zhì)的,也有灰質(zhì)的,以泥質(zhì)對儲集性質(zhì)影響最大。2、碳酸鹽巖儲集層碳酸鹽巖儲集層包括石灰?guī)r、白云巖、生物碎屑灰?guī)r,其基本化學成分都是碳酸鹽類(如CaCO3,MgCO3)。這類儲集層的油氣儲量占世界總儲量的一半,其產(chǎn)量占總產(chǎn)量的60%以上,而且日產(chǎn)千噸以上的高產(chǎn)油井大多在碳酸鹽巖油田中。我國華北的震旦系、寒武系和奧陶系的產(chǎn)油層,四川震旦系和二疊系、三疊系的油氣層,以及中東和近東一些高產(chǎn)大油田,均屬這類儲集層。碳酸鹽巖一般都比較致密,原生粒間孔隙度在1~2%左右。但因其性脆和化學性質(zhì)不穩(wěn)定,容易形成各種裂縫和孔洞。一般認為,包括原生粒間孔隙和次生縫洞在內(nèi)的總孔隙度如果在5%以上,碳酸鹽巖就可能具有滲透性。因此,與碎屑巖儲集層相比,碳酸鹽巖儲集層具有儲集空間多樣性和分布不均勻性等特點。砂巖和碳酸鹽巖孔隙比較比較項目砂巖碳酸鹽巖沉積物原始孔隙度一般為25~40%一般為40~70%巖石最終孔隙度一般為原始孔隙度的一半或更多,數(shù)值多為15~30%常常只是原始孔隙度的很小、一部分或近于零,儲集層一般為5~15%原始孔隙類型幾乎只有粒間孔隙粒間禮隙居多,但粒內(nèi)孔隙和其他孔隙也重要最終孔隙類型幾乎只有原生的粒間孔隙成巖作用后變化很大孔隙大小孔隙直徑和孔道大小基本與顆粒大小和分選作用有關(guān)孔隙直徑和孔道大小一般與沉積顆粒大小和分選作用關(guān)系很小孔隙形狀受顆粒形狀影響強烈變化很大孔隙大小、形狀和分布的均勻性在均勻巖石內(nèi)一般完全是均勻的可變的,即使在單一類型的巖石內(nèi),也可從十分均勻變化到完全不均勻成巖作用的影響很小,由于壓實和膠結(jié)作用,原始孔隙度略有減小很大,可使孔隙形成、消失或完全變形,膠結(jié)和溶解作用有重要影響裂縫作用的影響對儲集層特點沒有重大影響裂縫對儲集層特點有重大影響目估孔隙性和滲透性半定量的目估一般比較容易一般需對孔隙度、滲透率和毛細管壓力作儀器測量儲集層評價對巖心分析的要求巖心長1英寸,直徑要能反映骨架孔隙度孔隙性儲集層可做巖心分析,但對大孔隙的巖石,即使直徑為3英寸也不夠滲透率與孔隙度的關(guān)系相當密切,一般決定于孔隙大小和分選變化很大,一般與顆粒和分選程度無關(guān)常見碳酸鹽巖儲集層的儲集空間主要有以下三種:(1)孔隙性儲集空間:如鮞粒、生物碎屑和結(jié)晶顆粒支撐的粒間孔隙、晶間孔隙以及生物內(nèi)體腔形成的粒內(nèi)孔隙,其典型巖性是白堊、鮞狀灰?guī)r和針孔狀生物灰?guī)r等。由于地層水中的鎂離子與方解石中的鈣離子發(fā)生交換作用,由方解石變成白云石,其體積可收縮12~13%,使孔隙空間擴大;伴隨的重結(jié)晶作用,又使顆粒變粗,也可使孔隙空間擴大。對測井解釋來說,關(guān)鍵是孔隙大小、形狀及其分布。所謂孔隙性碳酸鹽巖儲集層,是指孔隙較?。ㄅc砂巖孔隙相比)而又分布均勻的儲層。這種儲層的儲集性質(zhì)、油氣水在儲層中的滲濾和分布、泥漿侵入的特點等,均與砂巖儲集層相似。(2)裂縫性儲集空間:主要由構(gòu)造裂縫和層間裂縫組成。構(gòu)造裂縫發(fā)育的程度與構(gòu)造部位和巖性條件有關(guān),一般在構(gòu)造軸部和斷裂帶附近最發(fā)育,而按巖性是以白云巖、石灰?guī)r、泥灰?guī)r的順序而降低測試資料表明,裂縫性儲集層的產(chǎn)能主要來自垂直裂縫,但有滲透性的層間縫,壓裂后也能增加生產(chǎn)能力。由于裂縫的數(shù)量、形狀和分布極不均勻,使裂縫性儲集層的孔隙度和滲透率具有多變性,油氣水分布也很不規(guī)律。裂縫還具有滲透率高和泥漿侵入深的特點。常見碳酸鹽巖儲集層的儲集空間主要有以下三種:(3)洞穴型儲集層主要是指由溶解作用、重結(jié)晶作用及其他次生變化形成的比粒間孔隙大得多的孔洞(2毫米以上)。這類孔洞形狀不一,大小懸殊,小的4毫米左右,大的體積可達幾千立方米,常沿裂縫及地層傾斜方向分布。這是富集油氣的一種重要的孔隙類型,常是鉆遇高產(chǎn)油氣層的一種顯示。鉆井遇到洞穴,會出現(xiàn)放空和泥漿漏失現(xiàn)象,洞穴愈大,漏失愈嚴重。對于通常測井的探測范圍來說,大洞穴的出現(xiàn)帶有局部的性質(zhì),并不是處處都有的。因此,雖然有人就洞穴對測井解釋的影響進行討論,但還沒有形成系統(tǒng)的方法。目前測井解釋只考慮較小的洞穴,并認為它們在測井探測范圍內(nèi)是均勻分布的,把洞穴與裂縫一起處理,它們的體積占巖石體積的百分數(shù)稱為縫洞孔隙度,在測井解釋中,也不單獨區(qū)分洞穴性儲集層。近年來,其它類型的儲集層如火成巖儲集層受到重視,該類儲集層巖性復雜,其產(chǎn)能主要取決于后期的成巖變化,它與碳酸巖儲集層的儲集空間有很大的相似之處。常見碳酸鹽巖儲集層的儲集空間主要有以下三種:(二)儲集層的基本參數(shù)評價儲集層物性的孔隙度和滲透率φ、K評價儲集層含油性的Sh、Sw、Swb
儲集層的厚度1、孔隙度2、滲透率3、飽和度4、儲集層的厚度1、孔隙度儲集層的孔隙度:孔隙體積占巖石體積的百分數(shù),反映儲層儲集能力的參數(shù)。測井解釋中常用的孔隙概念有:總孔隙度φt:全部孔隙體積占巖石體積的百分數(shù)有效孔隙度φe
:具有儲集性質(zhì)的有效孔隙體積占巖石體積的百分數(shù)縫洞孔隙度φ2:有效縫洞孔隙體積占巖石體積的百分數(shù)。%100)(%100)(%100)(22×=×=×=VVVVVVeettfff隨著地層的埋藏深度增加,膠結(jié)和壓實作用增強,砂巖的孔隙度也降低。砂巖的總孔隙度一般在5%~30%;儲油砂巖的有效孔隙度一般變化在價值。
純巖石:測井評價理論含泥質(zhì)巖石:shshteVfff×-=teff=2、滲透率
滲透性:在一定壓差下,巖層允許流體流過其孔隙孔道的性質(zhì),其大小決定油氣藏能否形成和油氣層產(chǎn)能大小的重要因素。常用滲透率來定量表示巖石的滲透性。根據(jù)達西定律,巖層孔隙中的不可壓縮流體,在一定壓力差條件下發(fā)生的流動,由下式表示:式中:Q—流體的流量,cm3/s
A—垂直于流體流動方向的巖石橫截面積,cm2;
L—流體滲濾路徑的長度,cm;
ΔP—壓力差,Pa;
μ—流體的粘度,mPa·s;
K—巖石的滲透率,μm2(1達西≈0.987μm2)。實際工作中,常用它的千分之一作單位,即毫達西:10-3μm2。
達西定律只適用層流以及流體與巖石無相互作用的情況。實驗發(fā)現(xiàn):(1)當只有一種流體通過巖樣時,所測得的滲透率與流體性質(zhì)無關(guān),只與巖石本身的結(jié)構(gòu)有關(guān);(2)當有多種流體同時通過巖樣時,不同的流體則有不同的滲透率。為了區(qū)分這些情況,常用:
絕對滲透率
有效滲透率
相對滲透率絕對滲透率K:巖石孔隙中只有一種流體(油、氣或水)時測量的滲透率,其大小只與巖石孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān),而與流體性質(zhì)無關(guān)。因為常用空氣來測量,故又稱空氣滲透率。測井解釋通常所說的滲透率,就是指巖石的絕對滲透率。有效滲透率(相滲透率):當兩種或以上的流體同時通過巖石時,對其中某一流體測得的滲透率,其大小除與巖石孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān)外,還與流體的性質(zhì)和相對含量、各流體之間的相互作用以及流體與巖石的相互作用有關(guān)。
Ko、Kg、Kw——分別為油、氣、水的有效滲透率。多種流體同時通過巖石時,各單相的有效滲透率以及它們之和總是低于絕對滲透率。原因:多相流體共同流動時,流體不僅要克服自身的粘滯阻力,還要克服流體與巖石孔壁之間的附著力、毛細管力以及流體與流體之間的附加阻力等等,因而使?jié)B透能力相對降低。由試油資料求得的滲透率是有效滲透率。實踐證明,流體的有效滲透率與它在巖石中的相對含量有關(guān),當流體的相對含量變化時,其相應的有效滲透率隨之改變。為此,引入相對滲透率的概念。
相對滲透率:巖石的有效滲透率與絕對滲透率之比值稱為相對滲透率,其值在0~1之間。
Kro、Krg、Krw——分別表示油、氣、水的相對滲透率。定義:某種流體(油氣或水)所充填的孔隙體積占全部孔隙體積的百分數(shù)。(1)含水飽和度Sw:巖石含水孔隙體積占孔隙體積的百分數(shù)??蓜铀柡投萐wm
Sw吸附在巖石顆粒表面的薄膜水束縛水飽和度Swb毛細管滯留水孤立水
Sw=Swb+Swm。3、飽和度油層的各個部分均含有束縛水。在含油(氣)部分,油(氣)與束縛水共存;在含水部分,可動水與束縛水共存;在油-氣過渡帶,油、氣與束縛水三相共存。(2)含油氣飽和度Sh:巖石含油氣體積占有效孔隙體積百分數(shù)。
Sw+Sh=1油氣層:Sw較小,Sw≈Swb(只含束縛水)水層:Sw>>Swb,So≈Sor
油水同層:界于兩者之間4、儲集層的厚度通常用巖性變化(如砂巖到泥巖或碳酸鹽巖到泥巖)、或孔隙性與滲透性的顯著變化(如巨厚致密碳酸鹽巖中的裂縫帶)來劃分儲集層的界面。儲集層頂?shù)捉缑嬷g的厚度即為儲集層的厚度。油氣層有效厚度:是指在目前經(jīng)濟技術(shù)條件下能夠產(chǎn)出工業(yè)性油氣流的油氣層實際厚度,即符合油氣層標準的儲集層厚度扣除不合標準的夾層(如泥質(zhì)夾層或致密夾層)剩下的厚度。(三)儲集層的重要特性在石油勘探開發(fā)過程中儲集層被進一步劃分為油氣層、水層、干層等。在測井地層評價中,根據(jù)試油結(jié)果,把測井解釋結(jié)論分為六種(不同的油田規(guī)定的劃分界限可能略有出入):油層:產(chǎn)油,不含水或含水小于10%;氣層:產(chǎn)氣,不含水或含水小于10%,包括以產(chǎn)氣為主又同時產(chǎn)油;油水同層:油水同出,含水10~90%;含油水層:產(chǎn)水大于90%,見到油花;水層:完全出水,有時也把含油水層歸入水層;干層:按一定的求產(chǎn)制度求得的日產(chǎn)液量小于1方,其中含水小于0.5噸。不同的油田規(guī)定的求產(chǎn)制度不同,因而其干層界限也會略有差異。在測井定性解釋中,粗略的把含水飽和度小于50%的儲集層定為油氣層,50~70%之間的儲集層定為油水同層,大于70%的儲集層定為水層,不同的油田也會有較大的差異,這主要取決于束縛水飽和度的高低和油水相對滲透率曲線。(a)親水儲集層(b)親油儲集層相對滲透率與含水飽和度的關(guān)系圖1、儲集層的油水相對滲透率分析(孔隙飽和特性)(a)親水儲集層:(b)親油儲集層:巖石的潤濕性對儲集層的相對滲透率、束縛水飽和度和殘余油飽和度的大小有相當大的影響。一般認為天然氣對巖石是非潤濕性的,而油和水對巖石都有一定的潤濕性的下限值可選大些
較大,油層
較小,
oorwbS
S
S
的下限值可選小些較小,油層較大,oorwbSSS鉆井過程中泥漿與地層的作用具雙向性:泥漿受侵:地層中可溶性鹽類(石膏、鹽巖、芒硝)、各種流體(油、氣、水)以及巖石細粒(如粘土、砂子)使泥漿性能發(fā)生不符合施工要求的變化。泥漿侵入:泥漿在正向壓差作用下侵入地層。泥漿侵入引起儲層R在徑向上的變化,稱為儲層的侵入特性。2、儲集層的侵入特征分析儲集層侵入特性示意圖(a)井剖面圖;(b)高侵剖面;(c)低侵剖面井眼侵入環(huán)帶示意
沖洗帶:井壁附近受到泥漿濾液強烈沖刷的部分,其徑向厚度約10~50cm,大致與井軸同心的環(huán)帶,孔隙流體主要是泥漿濾液,還有殘余水(水層)和殘余油氣(油氣層)。其電阻率比較均勻,Rxo,Sxo。
過渡帶:儲集層受泥漿侵入由強到弱的過渡部分,其電阻率由Rxo漸變?yōu)镽t,用Ri表示,過渡帶的徑向厚度不定,與鉆井條件和儲集層性質(zhì)有關(guān)。
侵入帶:包括沖洗帶和過渡帶,侵入帶直徑Di表示。
Di大小取決于地層的φ和K、泥漿性能、泥漿柱壓力與地層壓力之差,以及地層被鉆開后所經(jīng)歷的時間。一般地層φ和K愈高,泥漿侵入愈深,Di愈大。
φ與Di的大致關(guān)系:
φ=5%~10%,Di=10d;
φ=10%~15%,Di=5d;
φ=15%~20%,Di=2.5d。原狀地層:儲集層未受泥漿侵入影響部分,Rt,Sw。根據(jù)Rxo和Rt的相對大小,通常把儲集層的侵入特性分為三種情況:
高侵、低侵和無侵(侵入不明顯)(1)高侵剖面Rxo>Rt,稱為泥漿高侵或增阻侵入,高侵地層電阻率的徑向變化稱
為高侵剖面。(2)低侵剖面Rxo<Rt,稱為泥漿低侵或減阻侵入,低侵地層電阻率的徑向變化稱
為低侵剖面。淡水泥漿鉆井(Rwf>Rw)時: 水層:泥漿高侵油氣層:泥漿低侵
油氣水層并非孤立存在,而是受油田構(gòu)造和地層巖性等因素的制約。在有生油條件的的情況下,油氣聚集受構(gòu)造條件的控制。如下圖,一個背斜油氣藏,由于油、氣、水按其比重大小在儲集層中發(fā)生重力分異,在有泥巖或其它非滲透地層作為蓋層的背斜構(gòu)造上形成氣頂、純油帶、油水過渡帶和底水幾部分,而在與之連接的向斜構(gòu)造上則都是水。因此,盡管圖上的M層各部分滲透性都很好,但在A井,M層全是水;B并M層油氣水都有;C井M層只有油和水,處在油水過渡帶上。如果B井M層的儲集性質(zhì)局部變差,雖然它處在含油的有利部位,但可能不含油或含油。3、儲集層中油氣水分布規(guī)律分析油氣藏中油氣水的分布示意圖(四)地層評價的主要內(nèi)容地層評價:包括單井評價與多井評價。單井儲集層評價:劃分儲集層評價儲集層的巖性、物性、含油性產(chǎn)能評價
多井評價:是油藏描述的基本組成部分,它是著眼于在面上對一個油田或地區(qū)的油氣藏整體的多井解釋和綜合評價,包括:全油田測井資料的標準化、井間地層對比、建立油田參數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)系、測井相分析與沉積相研究、單井儲集層精細評價、儲集層縱橫向展布與儲集層參數(shù)空間分布及油氣地質(zhì)儲量計算。單井評價是多井評價的基礎,而多井評價則是更高層次發(fā)展,是在全油田測井資料基礎上對測井資料更高水平的統(tǒng)一解釋和對整個地區(qū)油氣藏的綜合地質(zhì)評價。二、測井系列的選擇測井系列是指在給定的地區(qū)地質(zhì)條件下,為了完成預定的地質(zhì)勘探開發(fā)或工程任務而選用的一套經(jīng)濟實用的綜合測井方法(一)儲集層的侵入特征1.高侵剖面:Rxo>>Rt,泥漿高侵或增阻侵入(淡水泥漿水層)2.低侵剖面:Rxo<Rt,低侵或減阻侵入(淡水泥漿油氣層)鹽水泥漿鉆井:部分水層也可能出現(xiàn)低侵入3.無侵入:非滲透地層(二)測井方法的探測深度1、巖性孔隙度
GR:約15cm,縱向分辨率約為1米
CNL:約18cm(20%),縱向分辨率約為1米
DEN:約10cm,縱向分辨率約為1米2、電阻率測井深探測:ILD(1.7米),LLD(1.15米)中探測:ILM(0.8米),LLS(LL3S,LL7S),短電位0.3-1米淺探測:LL8、SFL
0.45-0.9米微探測:ML、MLL、PL、MSFL
2.5-10厘米各種電阻率測井及探測深度各種測井方法的徑向幾何因子曲線圖(三)綜合(組合)測井系列選擇原則
(測井資料定性和定量解釋的地質(zhì)任務)1.詳細劃分巖性剖面,準確確定巖層深度(分層能力強的方法)2.劃分巖性與滲透性地層3.能探測不同徑向深度的電阻率,特別是沖洗帶和原狀地層的電阻率(Rt、Ri、Rxo)4.能夠計算油氣層的Sh、φ、K、Vsh、礦物成分、有效厚度等參數(shù);5.能夠劃分并評價油氣水層(加一些新方法)。(四)測井系列的選擇1.泥質(zhì)指示測井方法的選擇:砂泥巖剖面、Rw、Rmf:
SP碳酸鹽巖、膏鹽或Rw=Rmf的砂巖剖面:
GR或NGR(自然伽馬能譜
)、
LDT(巖性密度
)2.電阻率測井方法的選擇利用Ra測井資料綜合解釋求儲層的Sh、φ、k等劃分并評價油氣水層,一般所測得的Ra受Rxo、Ri、Rt三個未知數(shù)的影響,至少需要有三種不同探測特征的電阻率測井組成最基本的電阻率測井系列,且應滿足:
深探測:Ra主要反映Rt中探測:Ra主要反映Ri(Di)淺探測:Ra主要反映Rxo
綜合下井儀:雙側(cè)向-微球形聚焦(鹽水泥漿或中高阻)、雙感應-八側(cè)向(淡水泥漿或中低阻)等組成深中淺探測電阻率組合→Rxo、Rt、Di→徑向變化→分析油氣水層3.巖性孔隙度測井方法的選擇探測范圍:沖洗帶目前常用的組合:密度、中子(補償中子CNL、井壁中子SNP)、聲波測井中子、巖性密度:對巖性有更強的求解能力(尤其是復雜巖性、含輕質(zhì)油氣地層)1)單礦物地層、井條件規(guī)則、無明顯油氣影響:一種孔隙度、礦物百分含量2)雙礦物地層:兩種孔隙度測井方法3)三礦物地層:三種孔隙度測井方法4.地層傾角-裂縫測井系列:地層傾角、聲波電視、長源距聲波測井例:對砂泥巖剖面(1)淡水泥漿、中厚層、中低阻儲層(H>2m,Rt=10~20)SP、雙感應、AC(加DEN、CNL)、ML
a.分層:ML
b.劃分巖性與儲層:ML、SP、AC
c.電阻率徑向變化:ML→Rxo,ILM→Ri,ILD→Rt
d.儲層參數(shù)的計算:SP→Vsh;AC→φ;AC、ILD→Sw;
統(tǒng)計方法計算K、Swb:
K=f(φ,Md)=f′(φ,Vsh);
Swb=f"(φ,Md)
e.油氣水層的劃分(按巖性、物性、Rw基本不變原則劃分解釋井段)Rt增大,SP異常減小,低侵(Rxo<Rt)→油氣層Rt減小,SP異常較大,高侵(Rxo>Rt)→水層φ、Sw、Sxo:Sw<50%油層;50%<Sw<70%油水同層;Sw>70%水層(2)淡水泥漿、中高阻儲層(H>2m,Rt>10~20)(少數(shù)):R改用側(cè)向(3)鹽水泥漿:電阻率改用側(cè)向,SP改用GR,ML效果也很差(4)油基泥漿:類似于(1)淡水泥漿碳酸鹽巖剖面:裂縫發(fā)育,骨架為高阻(R>1000):各向異性很強mW
優(yōu)選感應測井或側(cè)向測井的圖版裸眼井測井系列三、純巖石模型測井響應方程
(一)巖石體積模型
要點:①巖石體積V等于各部分體積Vi之和,用相對體積:
②巖石宏觀物理量M等于各部分宏觀物理量之和Mi,用單位體積物理量表示:?=iiv1?×=iiimVm(二)含水純巖石模型測井響應方程含水純巖石體積模型
(a)巖石結(jié)構(gòu),(b)等效體積1-巖石顆粒2-孔隙空間1.孔隙度測井聲波密度中子fmabmaDrrrrf--=mafmasttttD-DD-D=fNmaNfNmaNNF-FF-F=ffmabρ+ρ-=ρff)1(NfmaNΦ+Φ-=Φff)1(ttfmatD+D-=Dff)1(
普通電阻率測井、側(cè)向測井、感應測井
對純砂巖來說,可以認為巖石骨架基本上是不導電的,只有巖石孔隙中的流體導電。而巖石孔道是彎曲的,電流在巖石中也是曲折流動,故可根據(jù)電流流動情況把巖石體積模型簡化如下:電流通過純砂巖水層的等效模型2、電阻率測井解釋關(guān)系式1942年Archie通過實驗研究得到了F、I相應計算公式。設ro、rma、rw分別為巖石、骨架和孔隙流體的電阻根據(jù)電阻并聯(lián)原理有:其中:于是有整理得wmaorrr111+=wwwwALRr=ALRroo=¥?marwwALwALoRR11=22wwwwoLRALLRLA=由于帶入上式整理得Archie公式Ⅰ(1)F—地層因素,Lw/L—孔隙孔道曲折度22wwwwoLRALLRLA=wwALVLAV==fmwwoaLLRRFff=│???è?=o21含油氣時:孔隙流體中水的流動長度飽合時,類似于Archie公式Ⅰ,對含油氣地層有:(2)
(2)/(1)式得:
Archie公式Ⅱ
I—電阻增大系數(shù)wwLL>'Archie公式對阿爾奇公式的幾點說明:1)a、m的確定a.實驗室確定:b.利用水層的測井資料求取水層測井曲線資料讀?。篟ti、、水樣分析得出Rw,F(xiàn)i=Rti/Rw將點在雙對數(shù)坐標上得到m、a值c.采用典型值:a=1,m=2漢布爾(Humble)公式系數(shù)a=0.625,m=2.15d.采用鄰井(生產(chǎn)井))),......,11nnFFff,(,(siitf?D)),......,11snnsFFff,(,(2)b、n的確定a.試驗室確定b.油基泥漿取心分析出Sw、Rt,也可構(gòu)造出一組
(Soi,Ii),點在雙對數(shù)坐標上,通過線性回歸即可得到直線的斜率為-n值,截距為lgb值c.采用典型值:b=1,n=2d.采用鄰井參數(shù)3)Archie公式及其應用
a、F的大小主要決定于,且與巖石性質(zhì)、膠結(jié)程度、孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān),但與Rw無關(guān)
b、I的大小基本決定于Sw(或Sh),但與地層的、Rw無關(guān)原狀地層:沖洗帶:a.計算Sh雖然Archie公式是對具有粒間孔隙的純地層得出的,但實際上它們可用于絕大多數(shù)常見儲集層,它是連接孔隙度測井和電阻率測井兩大類測井方法的橋梁,因而成為測井資料綜合解釋的最基本的解釋關(guān)系式。實際應用時:①用孔隙度測井資料計算
②由Archie公式計算Sh:b.視地層水電阻率Rwa:
標準水層:油氣層:FRRow=FRRtwa=wwaRR?wwaRR)5~3(3c.含水孔隙度w(或稱電阻率孔隙度R)
Archie公式導出條件:假使是純地層,不含泥質(zhì)和其它導電礦物,巖石骨架不導電,巖石的導電性取決于連通孔隙中的地層水,故用電阻率測井資料按Archie公式計算的孔隙度代表地層水所占的孔隙度,稱含水孔隙度w
水層:w=
油氣層:w<<(油氣層標志)mtwwRaR=fwtRf?xoxoRf?重疊確定、、由xowfffwhfff-=wxohmfff-=xohrfff-=4)應用Archie公式時,應注意的問題
a.Archie公式中的m、a、n、b及等參數(shù)對Archie公式的應用效果有十分重要的影響,且它們隨地區(qū)甚至解釋井段而變,故應根據(jù)地區(qū)地質(zhì)特征,用實驗統(tǒng)計方法得出適合于井區(qū)的解釋參數(shù)值。
b.應用Archie公式的理想條件應具有顆??紫兜募兊貙?,對Vsh少的地層也可取得較好結(jié)果,但對含粘土或泥質(zhì)較多的地層和裂縫性地層,應作相應改進。內(nèi)容引言測井資料綜合解釋基礎儲集層分類及所需確定的儲層參數(shù)測井系列的選擇純巖性模型測井響應方程用測井資料評價儲集層巖性和孔隙度的方法巖性的定性解釋儲集層巖性和孔隙度的定量解釋儲集層巖性和快速孔隙度的直觀解釋用測井資料評價儲集層含油性的基本方法儲集層含油性的定性解釋儲集層含油性的定量解釋儲集層含油性的快速直觀解釋泥質(zhì)砂巖地層評價方法裂縫性儲集層評價碳酸鹽巖儲集層的基本特征裂縫性儲集層的測井響應特征裂縫性儲層評價用測井資料評價儲集層巖性
和孔隙度的基本方法一、巖性的定性解釋二、儲集層巖性和孔隙度的定量解釋三、巖性和孔隙度的快速直觀解釋確定巖性是測井解釋的首要問題。只有巖性清楚了,才能正確的選擇解釋模型和解釋參數(shù)。巖性解釋的方法有很多,但都建立在巖心標度巖性的基礎上。下面主要討論巖性的定性識別、測井交會圖、重疊圖識別等方法,更深入的定量方法將在以后的章節(jié)中討論。地質(zhì)上鑒定巖性的方法:直接巖性觀察巖樣制成薄片(顯微鏡)化學分析(全分析、X衍射射線譜)一、巖性的定性解釋(一)根據(jù)測井曲線的綜合分析識別巖性不同類型的巖性在測井曲線上具有不同的響應特征。劃分巖性原則:比較差異形態(tài)特征曲線幅度(絕對)地質(zhì)刻度經(jīng)驗性認識、規(guī)律性主要巖石的測井響應特征例:淡水泥漿、砂泥巖地層剖面用SP、ML、AC、Rt區(qū)分砂巖、致密灰?guī)r、生物灰?guī)r和泥巖的步驟:a、用SP、ML曲線區(qū)分滲透性和非滲透性砂巖、生物灰?guī)r:SP明顯負異常、ML有正幅度差致密灰?guī)r、泥巖:SP無異常、ML無幅度差b、用AC、ML區(qū)分砂巖、生物灰?guī)r:
ML幅度:砂巖<生物灰?guī)rc、用Rt區(qū)分泥巖、致密灰?guī)r:R泥巖<<R灰?guī)r(二)用孔隙度曲線重疊法識別巖性NDfff==石灰?guī)r刻度:無論什么巖性都用純灰?guī)r的骨架參數(shù)代入中子、密度、聲波測井響應方程計算得出的孔隙度。石灰?guī)r刻度的中子—密度測井曲線重疊技術(shù)是井場巖性解釋常用的方法。利用石灰?guī)r刻度擴大了不同巖性在測井曲線上的差別,使某些巖性在重疊圖上常有明顯的特征。如 砂巖: 灰?guī)r: 白云巖:NDfff>>NDfff<<
密度孔隙度
聲波孔隙度
中子孔隙度
fmabmaDrrrrf--=mafmasttttD-DD-D=fNmaNfNmaNNF-FF-F=f密度-補償中子孔隙度曲線重疊劃分巖性(a)(b)(a)幾種常見巖性的理想化顯示(b)應用實例(1)砂巖(2)石灰?guī)r(3)白云巖(4)硬石膏(5)鹽巖(6)泥巖(三)測井相分析法確定巖性巖性、沉積微相重建處理與解釋用測井曲線自動識別巖性、沉積微相程序框圖測井曲線自動分層測井曲線預處理劃分測井井段選樣本層、提取特征參數(shù)特征參數(shù)提取主成分分析、聚類分析劃分樣本層測井相判別分析法建立解釋模型及測井相-巖性、沉積微相數(shù)據(jù)庫單井剖面巖性、沉積微巖相自動識別成果顯示、評價YN關(guān)鍵井?(四)劃分滲透層(儲集層)儲集層就是具有一定孔隙性和滲透性的巖層。劃分儲集層是根據(jù)測井資料,并結(jié)合其他地質(zhì)資料,把一口井中那些可能含油氣的儲集層劃分出來,并確定其頂、底界面的深度,及厚度,以便進一步對儲集層作出評價。砂泥巖剖面中的儲集層主要是砂巖、粉砂巖以及少數(shù)礫巖,個別地區(qū)可能還有薄層碳酸鹽巖儲集層(如生物灰?guī)r等)。在儲集層的上下圍巖通常都是厚度較大而穩(wěn)定的泥巖隔層。一般采用常規(guī)測井系列,便可準確地將滲透性地層劃分出來。常用的測井方法是:自然電位SP(或自然伽馬GR)、微電極系測井(ML)及井徑曲線。儲集層基本巖性是砂巖,儲集層的上下都有厚度較大的泥巖隔層(圍巖)淡水泥漿時,自然電位異常(Rmf>Rw,負異常,反之為正異常);鹽水泥漿時,自然伽瑪異常微電極曲線有明顯的正幅度差(微電極大于微剃度,一般泥巖微電極為低讀數(shù),在儲集層為中等讀數(shù))孔隙度測井也是劃分儲集層的重要依據(jù)砂泥巖剖面儲集層的特征:將取心、巖屑、鉆井中油氣顯示、氣測等第一性資料標在綜合測井圖上,并與鄰井對比找出目的層段。根據(jù)Rw基本穩(wěn)定原則劃分解釋井段。對每個解釋井段劃分儲集層淡水泥漿(Rmf>Rw):儲層SP負異常,同一水層系,當Rmf<Rw時,SP為正異常。鹽水泥漿:Rmf與Rw接近,SP曲線平直不能劃分儲集層。改用GR曲線,并參考孔隙度曲線顯示(砂巖層具低GR值,并有相對高的孔隙度顯示)。ML中等值,明顯正幅度差CAL:縮徑(1)砂泥巖剖面
巖性特征:砂泥巖為主,粒間孔為主,均勻,蓋層為大段泥巖測井特征淡水泥漿:SP有異常、ML有幅度差鹽水泥漿:GR低值(2)碳酸鹽巖剖面
巖性:比較純的灰?guī)r、白云巖儲層測井特征:Ra低(與上下蓋層比)、GR低、孔隙度曲線上有孔隙度顯示:b小、N高、t高(3)劃分儲層的要求:
a、劃分出所有可能含油氣的層都劃出來;
b、標準水層(確定Rw)二、儲集層巖性和孔隙度的定量解釋儲集層巖性和孔隙度的定量解釋可以分為以下三種情況:1.單礦物儲層2.雙礦物儲層3.三礦物儲層
各種礦物相對含量解方程組響應方程按體積模型
1.單礦物儲層:一種孔隙度測井確定和礦物含量未知量:、Vma
如:b=f+Vmama
Vma=1-
2.雙礦物儲層:二種孔隙度測井確定和礦物含量未知量:、Vma1、Vma2
如:b=f+Vma1ma1+Vma2ma2
t=
tf+Vma1tma1+Vma2tma2
1=+Vma+Vma解方程組得、Vma1、Vma23.三礦物儲層三種孔隙度測井確定和礦物含量Vma1、Vma2、Vma3
①當儲集層含油時,沖洗帶含一部分殘余油,但由于殘余油一般較少且油的流體參數(shù)與水的參別不大,所以,用上述含水時的方程求解,其結(jié)果的誤差不大;②當儲層含油氣時,飽和度要作為一個獨立的方程參數(shù)處理:如:hrxomfxomabhrxomfxomaSStStSttfrrfrfrffr)1()1()1()1(-++-=D-+D+D-=D三、儲集層巖性和孔隙度的
快速直觀解釋(一)雙孔隙度交會圖法解釋巖性和孔隙度(二)交會圖法識別巖性1.M-N交會圖2.骨架巖性識別圖3.巖性密度測井的巖性識別
(一)雙孔隙度交會圖法解釋巖性和孔隙度fmabmaDrrrrf--=PmafmasCtttt1D-DD-D=fNNF?f中子密度交會圖確定巖性和孔隙度交會圖解釋圖版上的巖性線是按飽和淡水或鹽水的純地層制作的。采用的計算公式為含水純巖石模型公式。中子-密度交會對各種巖性都有較好的分辨能力(巖性線間距離較大),泥質(zhì)及油氣影響都可做定量校正聲波一中子交會圖對砂巖一石灰?guī)r分辨力較強,但聲波要受壓實程度和縫洞等影響,油氣影響也不易計算。密度-聲波交會圖對巖鹽、石膏、硬石膏等蒸發(fā)巖類分別效果較好,因而多用于膏巖剖面。補償中子一密度測井交會圖解釋圖版(二)交會圖法識別巖性1、M-N交會圖2、骨架巖性識別圖3、巖性密度測井的巖性識別
1、M-N交會圖用于確定巖性和孔隙度的交會圖,只能給出礦物組合類型的可能趨勢。
M—N交會圖技術(shù)利用的是三孔隙度測井兩兩交會的曲線的斜率。
N和M定義示意圖中,可以看出中子密度交會圖上巖性線的骨架點(=0)和流體點(=100%)連線,對應的直線斜率與巖性是一一對應的關(guān)系,此斜率就是N。同理,密度—聲波交會圖上巖性線的斜率即是M。利用M—N交會可用來識別骨架巖性。實際應用時用下式來定義M和N:
01.001.0×-D-D=×-D-D=fbffmamafttttMrrrrfbNNffmaNmaNfNrrrr-F-F=-F-F=一些常見巖性的M、N值數(shù)據(jù)表M-N交會圖解釋圖版內(nèi)容引言測井資料綜合解釋基礎儲集層分類及所需確定的儲層參數(shù)測井系列的選擇純巖性模型測井響應方程用測井資料評價儲集層巖性和孔隙度的方法巖性的定性解釋儲集層巖性和孔隙度的定量解釋儲集層巖性和快速孔隙度的直觀解釋用測井資料評價儲集層含油性的基本方法儲集層含油性的定性解釋儲集層含油性的定量解釋儲集層含油性的快速直觀解釋泥質(zhì)砂巖地層評價方法裂縫性儲集層評價碳酸鹽巖儲集層的基本特征裂縫性儲集層的測井響應特征裂縫性儲層評價用測井資料評價儲集層含油性
的基本方法一、儲集層含油性的定性解釋二、儲集層含油性的定量解釋三、儲集層含油性的快速直觀解釋四、泥質(zhì)砂巖地層評價方法一、儲集層含油性的定性解釋(一)油層最小電阻率法油氣層:Rt>(Rt)min(二)標準水層對比法油氣層:Rt3~4Ro(三)徑向電阻率法油層:Rmf<Rf,故Rxo<Rt
減阻侵入水層:Rmf>Rf,故Rxo>Rt
增阻侵入(四)鄰井曲線對比法(五)不同時間的測井曲線對比法二、儲集層含油性的定量解釋(一)確定純地層的含水飽和度
1、阿爾奇公式法:2、對比法使用條件:n=2,Sxo=Sx1/5優(yōu)點:不需要知道Φ,a,m,b(二)確定泥質(zhì)地層的含水飽和度泥質(zhì)砂巖解釋程序SARABAND中:
復雜巖性解釋程序
CORIBAND中:西門杜(SIMANDOUX)公式:尼日利亞公式:
印度尼西亞公式:
三、儲集層含油性的快速直觀解釋快速直觀解釋是根據(jù)純巖石解釋模型通過識別曲線幅度差異或曲線交會圖特征來評價地層巖性、含油氣、可動油和可動水等的解釋技術(shù)及顯示方法曲線重疊法:用統(tǒng)一量綱、統(tǒng)一橫向比例和統(tǒng)一繪圖基線繪出原始測井曲線或測井計算參數(shù)曲線,然后根據(jù)曲線幅度差進行地層評價曲線交會法:用測井曲線數(shù)據(jù)和測井計算數(shù)據(jù)構(gòu)成交會圖,然后根據(jù)交會圖上的圖形顯示或資料點分布規(guī)律來進行地層評價1.雙孔隙度重疊顯示含油性:
—有效孔隙度(可由AC求得)
w—含水孔隙度,(由沉積巖導電機理)知道巖石電阻率大小主要取決于連通孔隙中水的含量,因此對純巖石由Archie公式和Rt計算的孔隙度為地層的含水孔隙度。
—w重疊:純水層:Rt=Ro,=w
油氣層:Rt>>Ro,>>w,幅度差為含油氣孔隙度。
(一)應用曲線重疊法評價地層含油性mTwwRaR=f雙孔隙度重疊法應用實例圖中φw由感應測井計算,用聲波孔隙度φs作為有效孔隙度。(1)2774.4~2778.0mφw、φs有明顯的幅度差,表明是油氣層試油:日產(chǎn)油108噸、氣31191方,無水,證實油氣層。(2)2966.0~2992.0mΦw、φs基本重合,表明是水層試油:日產(chǎn)水132,無油氣。
由Archie公式,Rt和Rxo得
φw=φ·Sw;φxo=φ·Sxoφ:由AC求得
由φ、φxo、φw三孔隙度曲線重疊,可有效地顯示地層的含油性、殘余油氣和可動油氣:含油氣孔隙度φh=φ-φw;殘余油氣孔隙度φhr=φ-φxo
可動油氣孔隙度φhm=φxo-φw使用條件:泥漿侵入不太深,Rw基本不變;巖性穩(wěn)定,有純水層。2.三孔隙度重疊顯示可動油氣和殘余油氣3.Sw與Swb重疊顯示可動水
Sw=Swb+Swm
Swm=Sw-Swb
油氣層:水層:油水同層:介于兩者之間與常規(guī)的含油性和可動油氣分析相比,可動水顯示對水淹層解釋有明顯的優(yōu)越性。此外這種方法對判斷低阻、低含油氣飽和度和高束縛水飽和度的油氣層,劃分油水過渡帶,判斷油水邊界附近的疑難層都有較好的效果。該方法的關(guān)鍵是求準Sw、Swb。0,??wmwbwSSS0,>>>>wmwbwSSS可動水重疊法應用實例右圖是注淡水開發(fā)油田的一口井的處理結(jié)果。圖中18號層位按三孔隙度重疊可解釋為油氣層,但由Sw-Swb重疊圖可知該層上部至下部有20%~40%的可動水飽和度,表明為水淹油層。因注入為淡水,水淹后仍顯示較高的電阻率,造成計算的Sw偏低這一假象。該層試油結(jié)果表明上部(2019~2020m)含液的76%為水,下部(2023~2024.2m)含液的95.5%為水??梢娕c常規(guī)的含油性和可動油氣分析相比,可動水顯示對于水淹層解釋有明顯的優(yōu)越性。此外,這種方法對判斷低阻,低含油氣飽和度和高束縛水飽和度的油氣層,劃分油水過渡帶,判斷油水邊界附近的疑難層都有較好的效果。該方法的關(guān)鍵在于求準Sw和Swb。4.視地層水電阻率和視泥漿濾液電阻率重疊由Archie公式可得出的Rwa(視地層水電阻率)和Rmfa(視泥漿濾液電阻率),應用這兩條曲線重疊除了判斷油、氣、水層外,還可了解泥漿侵入性質(zhì)。水層:Rwa≈Rw;Rmfa≈Rmf
油氣層:Rwa>>(3~5)Rw,Rmfa>>Rmf
(說明沖洗帶含有殘余油氣);aRFRRmttwaf·==aRFRRmxoxomfaf·==對于淡水泥漿鉆的井,Rwa與Rmfa重疊有以下三種情況:①Rmfa≈Rwa≈Rw說明侵入很淺,此時用Rwa劃分水層是正確的。②Rmfa>Rmf,說明沖洗帶可能含有殘余油氣,這時,如果Rwa>Rw
則進一步證實為油氣層。③Rmfa≈Rmf,且Rw<Rwa<Rmf,說明泥漿侵入很深,井壁附近地層沖洗嚴重,使Rmfa≈Rmf,這時對由Rwa劃分的可能油氣層要作進一步研究,因為Rw<Rwa<Rmf也可能是淡水泥漿侵入很深造成的1.Rt-孔隙度交會法由Archie公式: 可得:兩邊取對數(shù):雙對數(shù)坐標下,(,Rt)為線性關(guān)系,其斜率為m,截距為(二)交會圖法評價地層含油性對于巖性穩(wěn)定(a,b,m,n不變),Rw不變的解釋井段,可以得到一組斜率不變,截距隨Sw變化的直線組。根據(jù)(,Rt)落在交會圖上哪條Sw線上(或兩條Sw1、Sw2之間的位置)定性判斷油氣層和水層由試油試水資料證實的資料點可確定油水界限和油水分區(qū)分布規(guī)律。下圖是某油田的應用實例,由試油資料點知,含油飽和度界限可定在55%左右,上部資料點為油層,下部資料點為水層,左側(cè)為低孔隙度、低滲透率地層,右側(cè)為高孔隙度、低滲透率地層。2.雙孔隙度交會圖①s-w交會②無次生孔隙時,s-N交會圖識別氣層氣層:s偏大,N偏?、跾w-Swi交會圖wswswtsRffffff>???D油氣層:水層:由由t3.正態(tài)分布法確定Sw視地層水電阻率
實際資料分析發(fā)現(xiàn),具有良好的正態(tài)分布特征,與累計頻率有直線關(guān)系,且水層的直線斜率小于油氣層的直線斜率。
FRRtwa=waRwaRwaR(1)水層與累計頻率正態(tài)分布圖(2)儲集層與累計頻率正態(tài)分布圖(1)(2)waRwaRwaR解釋步驟
1.純水層:Rt和資料統(tǒng)計法確定m、a
2.計算
3.將所有儲層的由小到大順序排列,并依次計算其累計頻率(累計頻率是指包括該層在內(nèi),它以前的層數(shù)占總層數(shù)的百分比),并作圖。
4.分析點子分布趨勢,如上圖兩個線段構(gòu)成折線,左邊一段斜率較低,一般為水層,右邊一段斜率較高,一般為油氣層。
5.求Rw:將判斷為水層的資料點重新作累計頻率圖,累計頻率為50%處所對應的即為水層的平均值。
6.計算每個儲層的含水飽和度:waRwaRwRmwaiwwiRRS=aRFRRtmtwaf==(三)直觀顯示氣層的方法前述方法均用Rt來區(qū)分油氣層與水層,但無法區(qū)分油層與氣層,因為油氣不導電,因此必須配合非電法測井來區(qū)分油氣層。氣層在測井上的響應特征為:1.氣層:2.由孔隙度曲線重疊識別氣層氣層:重疊有幅度差
---Dˉˉ-ˉ計數(shù)率NGtCNLDENSNDfff,,,重疊NGt-DNSNDffff--,基于上述分析,用三種孔隙度測井曲線或兩種孔隙度測井曲線按孔隙度刻度重疊在一起時,氣層幅度差明顯。類似地,中子—密度孔隙度重疊在氣層處呈明顯鏡象反射圖象。有時直接采用聲速與中子伽馬重疊顯示氣層,要求聲速向左增大,中子伽馬向右增大,并使之在水層或油層基本重合,這樣在氣層處兩者將出現(xiàn)明顯的幅度差。此外,在求準油氣密度ρh的前提下,可由殘余油氣體積Vhr和殘余油氣質(zhì)量mhr重疊來識別油、氣、水層。這種方法在測井分析程序中經(jīng)常采用,并在最終解釋成果圖上顯示出Vhr與mhr曲線重疊來劃分氣層。深部氣層三孔隙度重疊實例左圖是勝利油田深部氣層聲波、密度和補償中子三種孔隙度測井曲線重疊實例:雖然砂巖孔隙度約10%左右,但密度孔隙度和聲波孔隙度與中子孔隙度的幅度差為2~6p.u.,試油表明此段日產(chǎn)氣57615m3。四、泥質(zhì)砂巖地層評價方法
POR程序是從美國Atlas公司引進的3600軟件中的單孔隙度分析程序。特點:簡單實用,在地質(zhì)情況較簡單時可取得較好的解釋結(jié)果。1.求泥質(zhì)含量(GR、CNL、SP、NLL、Rt)泥質(zhì)是影響油氣評價中的關(guān)鍵因素之一。原則上每種測井方法都可以用來求泥質(zhì)含量,但每種方法都有其有利和不利因素,一般采用盡可能多的測井方法分別計算泥質(zhì)含量,然后取最小值作為泥質(zhì)含量,這是因為各種方法反映的是泥質(zhì)含量的上限值。(一)POR程序處理方法SHLGi—解釋層段內(nèi)第i條曲線測井值;GMINi、GMAXi—第i條曲線在純砂巖、泥巖處的測井值SHi—第i條曲線測井相對值;GCUR—地區(qū)經(jīng)驗系數(shù),
3.7 第三紀地層GCUR=2 老地層地區(qū)的實際資料統(tǒng)計Vshi—由第i條曲線求出泥質(zhì)含量;
1
GR
2
SPi=
3
RT
4
CNL
5
NLL解釋模型:采用含水泥質(zhì)巖石模型程序中用PFG參數(shù)控制:
PFG=CNL
AC
DEN
用
用
用
3
2
1
當Vsh>SHCT時令=(1-Vsh),以區(qū)別開砂巖與泥巖的選擇很重要、、NshshshtFDr2.計算孔隙度:(DEN、CNL、AC)采用Archie公式或Simandoux公式,程序通過標識符SWOP,選擇用下列公式之一計算含水飽和度。SWOP=3.求飽和度Sw、SoVsh、、Sw、So—為一級未知參數(shù)的公式
計算
代入計算公式即可得到
xo
S
w
xo
w
mf
t
xo
S
S
R
R
R
R
,
,
(1)滲透率:用Timur公式(毫達西),、Sw用百分數(shù)
(2)含水孔隙度與沖洗帶含水孔隙度
w=Sw
xo=Sxo油氣孔隙度:h=-w
可動油氣孔隙度:hm=xo-w
殘余油氣孔隙度:hr=-xo4.K、w、xo、hr、Whr、PF、HF、BULK等(3)殘余油氣的體積hr與殘余油氣的重量Whr
hr=-xo=Shr
Shr=(1-Sw)
—經(jīng)驗系數(shù)
Whr=hrh
Whr、hr重疊:油層:hr
Whr(h接近1)氣層:hr>>Whr(h1)由此可以確定油氣界面(4)累計孔隙厚度(PF)與累計含油氣厚度(HF):估計單井控制儲量
RLEV—采樣間距(5)出砂指數(shù)BULK(地層穩(wěn)定性的指示)
BULK3正常生產(chǎn)方式下采油不出砂;否則就會出砂,這時應減小油嘴生產(chǎn),可不出砂或少出砂。)/()/(1340023ftstcmgBULKbmrD=
(1)按塊存取、逐點處理(對文件的一種控制方式)(2)輸入/輸出結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)
/HD/公共塊:IN、OUT、CONST
輸入公共塊:/INP/(輸入曲線值)、/INPB/(輸入緩沖區(qū))、
/INPC/NOI,NAMEI(2,NOI):輸入曲線條數(shù);存放曲線名輸出公共塊:/OUTP/YY(NOO)輸出值(當前點)
/OUTB/BUFO(25600)輸出緩沖區(qū)
5.分析程序的結(jié)構(gòu)
/OUTC/NOO,NAMEO(2,NOO):輸出曲線條數(shù)、存放曲線名解釋參數(shù)公共塊
/CON/CONS(NOC)
/CONC/NOC,NAMEC(2,NOC):解釋參數(shù)個數(shù)、解釋參數(shù)名
DATA
NAMEI/
DATANAMEO/
DATANAMEC/
DATACONS/第一道:深度道第二道:油氣分析。包括Sw、Vhr、Whr,采用線性刻度。三者結(jié)合可劃分油、氣、水界面和識別油、氣、水層。第三道:孔隙度分析(或流體分析)。包括φ、φw、φxo三條曲線。三者重疊可顯示地層水、殘余油氣和可動油氣的含量。通常殘余油氣(φ-φxo)涂黑表示。可動油氣(φxo-φw)打點顯示。第四道:地層體積分析(或巖性分析)。通過顯示φ、Vsh、Vmai表示地層孔隙度和巖性隨地層變化情況。同時應用曲線重疊技術(shù)把地層巖性用特定的巖性符號在圖上區(qū)分開來。6.成果顯示例:勝利油田第三系地層中的一口探井成果圖:儲層巖性以粉砂為主,Vsh較高,孔隙度為20%~30%。這些特點說明油氣層具有較高束縛水飽和度和較低的含油氣飽和度。如2292.9m~2299.6m:
Sw=30%~45%,Sh=55%~70%,Vsh約10%,φ=25%,
K=30×10-3μm2,測試結(jié)果日產(chǎn)油76t,無水。2306.8~2313.5m:顯示與上層很相似,但巖性較粗,Vsh增加,Sh有所下降,但仍為油層。2321.6~2326.6m:
Vsh較低,而Sw卻進一步增大,表明此層雖然含油,但明顯含可動水,故可解釋為油水同層POR程序數(shù)字處理成果圖
(二)SAND2程序處理方法
POR程序簡捷實用,采用含水泥質(zhì)巖石模型,逐個求解地質(zhì)參數(shù)方法,但未考慮地層孔隙中油氣的影響,因此在解釋評價含油氣地層,尤其是含氣地層時,有很大的局限性,可能使解釋結(jié)果與實際地層情況相差較大。作為POR程序的一種改進,SAND2程序采用含油氣
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