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测井数据处理

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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中国石油大学胜利学院课程设计(论文)题 目:测井解释及评价年级专业: 资源勘查工程 三班 学生姓名: 丛玉天 学 号: 201210011328 指导教师: 王巍 导师单位: 中国石油大学胜利学院 论文完成时间: 2015 年 6 月 23 日摘 要通过对《测井数据处理与综合解释》基本理论与方法的学习,以地层评价为主线,系统介绍了测井数据处理与解释的基本理论和基本方法;和根据测井解释自身发展,编人了近十年来在该领域内部分重要研究成果,主要包括:最优化测井解释、水淹层评价、油藏描述、图像处理与解释、模糊数学及人工智能在测井解释中的应用等内容。对某实际测井资料进行岩性划分与评价、储层识别、物性评价及含油气性评价。获得常规测井资料分析的一般方法,目的是巩固课堂所学的的理论知识,加深对测井解释方法的理解,会用所学程序设计语言完成设计题目的程序编写,利用现有绘图软件完成数据成图,对所得结果做分析研究。掌握常规测井资料分析的一般方法,目的是巩固课堂所学的的理论知识,加深对测井方法的理解,运用所学程序设计语言完成设计数据的程序编写,利用所学 所得结果做分析研究。关键词:最优化测井解释、水淹层评价、储层识别、物性、含油气性、绘图软件目 录第 1 章 设计目的和基本要求…………………………………………………………………1第 2 章 课程设计的主要内容………………………………………………………………12. 1 测井曲线的数字化及 ……………………………………………12. 2 测井曲线的特征……………………………………………………………………22. 3 划分储层界面的方法 …………………………………………………………22. 4 计算储层物性参数……………………………………………………………2第 3 章 测井解释和评价:…………………………………………………………………井资料解释流程……………………………………………………………………井资料定性解释…………………………………………………………………井资料定量计算…………………………………………………………………性分析及定量评价基本原理………………………………………………4第 4 章 处理结果及分析……………………………………………………性评价………………………………………………………………性评价……………………………………………………………………油气性评价………………………………………………………………………6第 5 章 总结………………………………………………………………………7参考文献……………………………………………………………………………………8致 谢……………………………………………………………………………………8附 录……………………………………………………………………………………90第 1 章 设计目的和基本要求测井课程设计是学完《测井数据处理与综合解释》之后的重要实践教学环节。其基本目的是: 1、培养学生理论联系实际的能力,训练综合运用所学的基础理论知识,结合生产实际分析和解决实际问题的能力,从而使基础理论知识得到巩固,加深和系统化。学习掌握实际生产中测井资料的处理与解释的过程和方法。 2. 巩固九种测井曲线:自然伽马测井曲线 然电位测井曲线 径测井曲线感应测井曲线 感应测井曲线 八侧向测井曲线 波测井曲线偿中子测井曲线 度测井曲线 原理。进一步理解常规 9 条测井曲线的原理和方法,根据测井曲线识别常见的岩性、识别明显的油层、气层和水层; 握定性划分砂泥岩剖面储集层的基本方法;应用常规九条测井曲线定量计算储层参数:泥质含量,孔隙度,原状地层含水饱和度,冲洗带含水饱和度等。 质含量 孔隙度∮,地层含饱和度 地层冲洗带含水饱和度 方法。 2 章 井曲线的数据化及 国家油气重大专项首先确立研发的十大关键装备之一,而且是其中唯一的大型软件装备。出多项世界第一:首个基于 沿计算机技术建立的三代测井处理解释系统;首个可同时在 大操作系统下高效运行的大型测井软件;首个系统提供火山岩、碳酸盐岩、低阻碎屑岩和水淹层等复杂储层评价方法,并将全系列裸眼测井评价与套后测井评价集成为一体的软件。 该软件能提供包括元素俘获能谱在内的所有高端测井资料的处理,对全部国产高端成1像测井装备处理解释提供支持。项目组遵循“边开发、边应用”原则,后在大庆、辽河等国内主力油田及中国石油大学、北京大学、同济大学等十余所高校安装 1100 多套,形成了年处理上万井次的规模。此前,从第一代只能在工作机上运行的测井软件,到第二代可以在微机上运行的测井软件,相关高端产品一直被斯伦贝谢、哈里波顿、阿特拉斯等少数几家跨国公司垄断。中石油上世纪 90 年代开发出第一代测井软件,并在其 13 家油田公司及中石化、中海油得到成功应用。井曲线的特征砂泥岩剖面储集层(砂岩)的典型特征是,一般自然电位有明显的异常:当 现负异常,否则为正异常。 如果砂岩中不含放射性物质,则在自然伽马曲线上显低值。 电阻率测井一般在砂岩处显高值,深浅侧向显示幅度差,幅度差越大,则侵入深度差别大,分别表示低侵和高侵。一般在油层是低侵,在水层是高侵。分储层界面的方法 出现异常的位置即为储层的位置,当厚度较大时则可根据半幅点划分;若厚度不大,则要综合考虑各种测井曲线。总之,分层界面应能合理的解释每条测井曲线。算储层物性参数 (1)泥质含量 ①法 1层段 常幅度值; P 曲线上的最大异常幅度值。② 法 ( ((2^ (C)- 1)/(2^自然伽马指数 别为目标层,纯泥岩层,纯砂岩层的自然伽马值 C:与地层有关的常数:老地层为 2,新地层为 处取 2) 孔隙度∮的求法 2①法 △t = (1-∮- *△*△t,△别为声波曲线值,岩石骨架时差,泥质时差,流体时差,∮目标层的孔隙度 标层的泥质含量 ②法 ◎ = ∮ * ◎f + ◎ (1-∮- * ◎◎,◎f,◎别代表密度测井曲线值,流体密度,泥质密度,岩石骨架密度∮目标层的孔隙度 标层的泥质含量(3)法 阿尔奇公式 a 与岩性有关的比例系数(本次取 0.7 b 只与饱和度有关,本次取 1m 胶结指数(3),本次取 n 只与岩性有关,本次取 2层水电阻率状地层电阻率洗带电阻率第 3 章 井解释概念又名测井综合解释,测井解释的核心是确定测井信息与地质信息之间应用的关系,采用正确的方法把测井信息加工成地质信息。测井资料记录的一般都是各种不同的物理参数,如电阻率、自然电位、声波速度、岩石体积密度等,可统称为测井信息。而测井资料解释与数字处理的成果,如岩性、泥质含量、含水饱和度、渗透率等,可统称为地质信息。井解释流程 测井资料数据处理1、测井解释收集的第一性资料:测井资料数据处理①钻井取芯②井壁取芯和地层测试③钻井显示④岩屑录井⑤气测录井⑥试油资料42、测井数据预处理在用测井数据计算地质参数之前,对测井数据所做的一切处理都是预处理。主要包括:①深度对齐:使每一深度各条测井数据同一采样点的数据。②把斜井曲线校正成直井曲线③曲线平滑处理: 把非地层原因引起的小变化或不值得考虑的小变化平滑掉。④环境校正:把仪器探测范围内影响消除掉,获得地层真实的数值。⑤数值标准化:消除系统误差的方法。井资料定性解释测井资料的定性解释是确定每条曲线的幅度变化和明显的测井资料解释形态特征反映的地层岩性、物性和含油性,结合地区经验,对储集层做出综合性的地质解释。三、测井综合解释 由各油田测井公司的解释中心选择的处理解释程序,有比较富有经验的人员,较丰富的资料对测井数据做更完善的处理和解释,它向油田提供正式的单井处理与解释结果,综合地质研究,还可以完成地层倾角、裂缝识别、岩石机械性质解释等特殊处理。1、地层评价方法5以阿尔奇公式和威里公式为基础,发展了一套定量评价储集层的方法,包括:①建立解释模型;油层综合预测②用声速或任何一种孔隙度测井计算孔隙度;③用阿尔奇公式计算含水饱和度和含油气饱和度;④快速直观显示地层含油性、可动油和可动水;⑤计算绝对渗透率;⑥综合判断油气、水层。2、评价含油性的交会图电阻率—孔隙度交会图3、确定束缚水饱和度和渗透率储集层产生流体类别和产量高低, 与地层孔隙度和含油气、束缚水饱和度、绝对渗透率和原油性质等有关。束缚水饱和度与含水饱和度的相互关系,是决定地层是否无水产油气的主要因素,绝对渗透率是决定地层能否产出流体的主要因素,束缚水饱和度有密切关系。没有一种测井方法可直接计算这两个参数。确定束缚水饱和度的方法:1)将试油证实的或综合分析确有把握的产油。油基泥浆取芯测量的含水饱和度就是束缚水饱和度。2)深探测电阻率计算的含水饱和度作为束缚水饱和度。3)根据试油、测井资料的统计分析,确定束缚水饱和度。确定地层绝对渗透率的方法 :一般用岩芯分析资料与测井参数回归的经验公式,计算地层的渗透率。4、综合判断油气、水层的一般方法6采用比较分析的方法,在一个地层水电阻率基本相同的井段内,对岩性相同的地层进行储油物性、含油性、电性的比较。比较的主要标准是该井段岩性和物性基本相同的纯水层,逐层做出解释。1)典型水层:典型水层也称标准水层,是综合判断油、气、水层及确定某些解释参数(如和骨架参数)的标准。低,常幅度最大,厚度一般 3 米以上,其测井显示的孔隙度与其它储集层相近,但深探测电阻率却是储集层中最低的,并且常有泥浆高侵的特点。2)典型油层:与典型水层的最大差别是深探测电阻率明显升高,一般是水层的 3以上,束缚水饱和度愈低差别愈大。含水饱和度较低,泥质含量低[1] 。定量计算 ① 孔隙度 孔隙度是反映储层物性的重要参数,也是储量、产能计算及测井解释不可缺少的参数之一。目前,用测井资料求取储层孔隙度的方法已经比较成熟,精度完全可以满足油气储量计算和建立油藏地质模型的需要。 孔隙度计算公式:式中 Δt 为声波时差(;泥质含量;Δ600 ;Δ60;Δ70; ② 渗透率 渗透率是评价油气储层性质和生产能力的又一个重要参数。 计算公式:集层含油性定性分析及定量评价基本原理: 储集层的含油性是指岩层孔隙中是否含油气以及油气含量大小。地质上对岩心含油级别的描述分为饱含油、含油、微含油、油斑及油迹,其含油性依次降低。应用测井资料可对储集层的含油性作定性判断,更多的是通过定量计算饱和度参数来评价储集层的含油性。 7① 含油性定性分析 含油性定性分析主要是分析渗透层的真电阻率测井曲线值来划分油水层。由于油水电阻率存在较大差异,油层的电阻率明显大于水层的电阻率,因此可以根据 线进行含油性分析,一般电阻率越大含油性越好。 ② 定量评价 含油性定量评价主要是利用阿尔奇公式来计算含油饱和度:式中 含水饱和度;含油饱和度; a 为与岩性有关的比例系数 a=1;m 为岩石胶结指数 m=2;b 为与岩性有关的常数,b=1;n 为饱和度指数 n=2;地层水电阻率t 为含油地层电阻率;Φ 为岩石孔隙度。第 4章 性评价① 定性划分 运用自然伽马 然电位 电极曲线的曲线特征对目的层段进行岩性划分。可将目的层段划分为八段,其中四段的自然伽马值较低、自然电位为明显负异常、微电极曲线幅度差明显,所以可判断出此四段为砂岩层;相反的其他四段的自然伽马值较高、自然电位为正值、微电极曲线无幅度差,可判断出这四段为泥岩层段,详见测井解释曲线图。 ② 定量计算 利用自然伽马相对值公式对目的层段的泥质含量计算结果见表 性评价8物性评价是对以划分出的三段砂岩层的孔隙度与渗透率进行相关的说明与计算。 ① 定性评价 孔隙度曲线主要有:声波时差、密度和中子测井测井曲线。从声波时差测井曲线中可以看出:上述划分的砂岩段中的曲线幅度较为稳定,孔隙度较好。对于渗透率,一般认为孔隙度大的井段渗透率也相应较好。在 - 透层段时,声波时差曲线较稳定,幅值约在 220 左右,微电位和微梯度曲线幅度差明显,为渗透层,孔隙度较均匀,所以孔隙度较好;在 - 透层段时,声波时差较稳定,约在 190 到 180,说明地层孔隙度较均匀,微电位和微梯度曲线幅度差明显,为砂岩层,所以孔隙性较好。 ② 定量计算 对储集层的物性评价是通过对相应砂岩层的孔隙度计算,通过已计算出的泥质含量和声波时差值代入公式求得了所划分的砂岩段的孔隙度结果见表 含油气性评价含油气评价主要是根据已给数据的电阻率曲线形态及相关数据分析其含油性好坏,计算含油饱和度或含水饱和度。① 定性评价 从所绘曲线定性评价各个目的层段含油气性时,主要是观察电阻率曲线特征,由于油水电阻率存在较大差异,油层的电阻率明显大于水层的电阻率,因此可以根据 线进行含油性分析,一般电阻率越大含油性越好,在 真电阻率曲线随深度变大而减小,自然电位曲线由小变大渐增,声波时差曲线稳定,说明上层为9油,下层为水所以为油水层;在 线变大,出现最大值,所以电阻率出现最大值,所以为油层;在 电阻率曲线随深度变大而渐渐变小,所以判断上层为油下层为水的油水层;在 电阻率曲线随深度减小并出现最小值,出现平台,所以为水层。详见测井解释曲线图。 ② 定量计算 计算含油饱和度主要是利用阿尔奇公式求得所划分砂岩段的含油饱和度结果见表 过上述分析和定量计算可以得出:该井段储集层主要为砂岩层,孔隙度在 16%到 18%之间,渗透率在 23 到 34 之间,孔隙度和渗透率都相对较低,可见其物性较差,为低孔低渗储集层,符合陕北地区的储集层特征,孔隙度属于低孔,但也可作为油气的有效储层;从含油性计算来看四段储集层的含油饱和度在 45%到 62%之间,可见其含油饱和度一般,在技术成熟的情况下仍具一定的勘探开发价值。 第 5章 总结 在对测井数据处理时,进行岩性识别时一般使用自然伽马、自然电位、微电阻率测井曲线,使用自然伽马、自然电位、井径及微电阻率测井曲线进行储层划分,用声波速度、密度及中子曲线进行储层物性评价。根据划分出的渗透层,读出储层电阻率值并根据阿尔奇公式计算裸眼井原始含油饱和度和剩余油饱和度。 地球物理测井对油气勘探以及含油气井段评价有十分重要的意义,通过各种测井资料的分析与解释,能够很好的估测油层的岩性物性和含油气性对油田的实际探测与开采10能起到十分重要的作用。 通过本次课程设计,我深刻体会到了测井工作的意义,测井资料的分析解释必须一丝不苟,还要熟练运用相关地质软件如卡奔,还有 。对于平时上课所学的知识也有了更加深刻的理解,通过自己亲自用软件制图,对储集层进行物性划分,对孔隙度,泥质含量,含油饱和度进行计算,增强了自己运用所学知识处理实际问题的能力,为以后的工作打下了一定的基础。参考文献: 雍世和 ] 谢本论文是在王巍老师的悉心指导下完成的。王巍老师渊博的专业知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,严以律己、宽以待人的崇高风范,朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。特在此感谢老师在课程设计期间对我的指导和教诲!评 语指导教师签名: 年 月 日
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