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测井新技术评价方法在缝洞型储层中的应用最新

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测井 新技术 评价 方法 缝洞型储层 中的 应用 最新
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巴音郭楞职业技术学院高职生毕业设计(论文)设计(论文)题目:测井新技术评价方法在缝洞型 储层中的应用 系 别: 电子信息工程学院 专 业 (方 向): 石油录井与测井 年 级、 班: 2012 高中二班 学 生 姓 名: 张 彦 龙 指 导 教 师: 吐尔逊阿依 2014 年 4 月 15 日巴音郭楞职业技术学院 2014 届学生毕业设计(论文)题目审批表院(系) 电子信息工程 专业 石油录井与测井技术班级 2012 高中(2)班 学生姓名 张彦龙指导教师姓名 吐尔逊阿依 职称 讲师设计(论文)题目 测井新技术在缝洞型储层中的应用选题理由及内容:缝洞型储集层具有极强的非均质性,空隙空间复杂,孔隙度低;常规测井信息及测井解释理论在这类储层的解释与评价中存在较大的局限性。根据缝洞型储层特点,充分利用核磁共振、电阻率成像、偶极子声波等测井新技术定量确定孔、洞、缝特征,并研究了洞缝发育程度与产能的关系。针对缝洞型储层建立了一套基于新技术的孔隙结构研究、储层划分、储层参数建模及流体性质识别等方法。这些方法在塔里木盆地 X 地区及四川盆地 Y 地区的缝洞型储层评价中取得了较好的应用效果。指导教师意见:指导教师签字: 年 月 日教研室审查意见:主任签字: 年 月 日巴音郭楞职业技术学院毕业设计(论文)开题报告院系 电子信息工程 所学专业 石油录井与测井 学生学号 2012061349学生姓名 张彦龙 班级名称 2012 高中( 2)班任务起止日期 2014 年 3 月 3 日 至 2014 年 3 月 10 日课 题 方 向 石油录井与测井设计(论文)题目 测井新技术方法在缝洞型储层中的应用题 目 来 源 自拟申请工程、设计型 论 文 型 综 述 型 其 它题 目 类 型√一、设计(论文)选题的依据(选题的目的和意义)缝洞型储集层具有极强的非均质性,空隙空间复杂,孔隙度低;常规测井信息及测井解释理论在这类储层的解释与评价中存在较大的局限性。根据缝洞型储层特点,充分利用核磁共振、电阻率成像、偶极子声波等测井新技术定量确定孔、洞、缝特征,并研究了洞缝发育程度与产能的关系。针对缝洞型储层建立了一套基于新技术的孔隙结构研究、储层划分、储层参数建模及流体性质识别等方法。这些方法在塔里木盆地 X 地区及四川盆地 Y 地区的缝洞型储层评价中取得了较好的应用效果。测井新技术较常规测井在信息量、精确性等方面具有独特的优势,但我们不难发现许多测井新方法的大量信息尚未得到充分提取与利用,对于复杂储集层测井解释与评价的当务之急是基于测井新技术基础上发展测井解释、评价新理论与新方法,二、设计(论文)的主要内容及预期目标主要内容:(1)利用核磁共振资料定量评价缝、洞性储层(2)利用电阻率成像测井定量评价缝、洞性储层(3 ) 溶蚀孔洞与斯通利波渗透性的关系分析预期目标:测井新技术较常规测井在信息量、精确性等方面具有独特的优势,但我们不难发现许多测井新方法的大量信息尚未得到充分提取与利用,对于复杂储集层测井解释与评价的当务之急是基于测井新技术基础上发展测井解释、评价新理论与新方法。三、设计(论文)的主要方案(拟采用的方法、准备工作情况及主要措施)(1)明确论文题目,与指导老师讨论后拟定任务书;(2)针对论文题目构思相关主要涉及内容及任务并进行裁剪;(3)搜集相关资料及内容协调组织并成体系;(4)完成论文的基本撰写并修订及整改;(5)定稿四、设计(论文)工作进展安排(1)选题 (2014 年 3 月 3 日至 2014 年 3 月 10 日)(2)明确计划任务,并提交开题报告 (2014 年 3 月 11 至 2014 年 3 月 31 日)(3)查阅有关资料,并着手撰写论文 (2014 年 4 月 1 日至 2014 年 4 月 30 日)(4)有针对性,修改并完善内容 (2014 年 5 月 1 日至 2014 年 5 月 15 日)五、主要参考文献[1] ]学出版社, [2] 魏大农,]3] ]4] ]、指导老师意见: 指导老师(签名) 年 月 日七、教研室意见:主任签字: 年 月 日巴音郭楞职业技术学院毕业设计(论文)过程检查记录表第一次检查项目: 指导内容:指导教师(签字): 年 月 日第二次检查项目: 指导内容:指导教师(签字): 年 月 日第三 次检查项目: 指导内容:指导教师(签字): 年 月 日第四 次检查项目: 指导内容:指导教师(签字): 年 月 日巴音郭楞职业技术学院毕业设计(论文)过程检查记录表第一次检查项目: 指导内容:指导教师(签字): 年 月 日第二次检查项目: 指导内容:指导教师(签字): 年 月 日第三 次检查项目: 指导内容:指导教师(签字): 年 月 日第四 次检查项目: 指导内容:指导教师(签字): 年 月 日巴音郭楞职业技术学院毕业设计(论文)批阅人评分表序号 评分指标 具 体 要 求分数范围得 分1 任 务 量 毕业设计(论文)难易适度、份量合理。 0—30分2 综合能力能综合运用所学知识和技能发现与解决实际问题,工作中有创新意识,有重大改进或独特见解,有一定实用价值。0—20分3 设计(论文)质量格式规范,观点明确,论证、分析、设计、计算正确、合理,设计美观、新颖、有创新。0—20分4 外、汉语 能力 摘要及外文资料翻译准确,文字流畅,符合规定内容及字数要求。 0—10分5 撰写规范过程完整,结构严谨,文字通顺,用语符合技术规范,图表清楚,字迹工整,书写格式规范,符合规定字数要求。 0—20分合计 0—100分评语:评 阅 人(签名): 年 月 日巴音郭楞职业技术学院毕业设计(论文)答辩记录表评分指标 具 体 要 求 分数范围自 述 思路清晰,语言表达准确,概念清楚,论点正确,分析归纳合理。 0—30 分创 新 工作中有创新意识,有重大改进或独特见解,有一定实用价值。 0—20 分答 辩 能够正确回答所提出的问题,基本概念清楚,有理论根据。 0—30 分资 料 资料齐全,符合学校毕业设计(论文)规范化要求。 0—20 分合计 0—100 分评委 1 评委 2 评委 3 评委 4 评委 5 总 分 平均成绩答辩人报告论文主要内容记录:答辩情况记录:答辩小组评语:答辩小组组长 : 答辩小组成员: 年 月 日巴音郭楞职业技术学院 届学生毕业设计(论文)答辩委员会评语及成绩评定表毕业设计(论文)题目答辩人 指导教师专业 班级指导教师评定成绩40%评阅人评定成绩20%答辩小组评定成绩40% 汇总成绩巴音郭楞职业技术学院 院(系)毕业设计(论文)答辩委员会于 年 月 日审查了 专业 学生的毕业设计(论文) ,其中设计说明书(论文)共 页,设计图纸 张)。根据其论文的完成情况以及指导教师、评阅教师、答辩小组的意见,系毕业设计(论文)答辩委员会认真审议,决议如下: 成绩评定为: (五级分记)答辩委员会主任(签字):年 月 日要缝洞型储集层具有极强的非均质性,空隙空间复杂,孔隙度低;常规测井信息及测井解释理论在这类储层的解释与评价中存在较大的局限性。根据缝洞型储层特点,充分利用核磁共振、电阻率成像、偶极子声波等测井新技术定量确定孔、洞、缝特征,并研究了洞缝发育程度与产能的关系。针对缝洞型储层建立了一套基于新技术的孔隙结构研究、储层划分、储层参数建模及流体性质识别等方法。这些方法在塔里木盆地 X 地区及四川盆地 Y 地区的缝洞型储层评价中取得了较好的应用效果。[关键词]:缝洞型储层,核磁共振,电阻率成像,斯通利波,测井解释与评价is by in of to of we of to of of In on we a of of so in 隙空间复杂,孔隙度低。传统常规测井信息及测井解释理论难以较准确地描述此类复杂储层的四性特征和定量计算各地质参数。微电阻率扫描成像、核磁共振成像、井周声波扫描成像、交叉偶极声波测井等现代测井技术,为复杂储层的地质评价提供了更丰富的信息资源,可以更精细地开展储层储集空间结构分析、孔喉渗流特性分析、岩石非均质和各向异性分析、裂缝类型和有效性评价、储层参数建模、流体性质识别、以及沉积特征与地质构造解释等。本文根据该缝洞型储层特点,充分利用核磁共振,电阻率成像、偶极子声波等测井新技术定量确定孔、洞、缝特征,并研究了洞缝发育程度与产能的关系。针对缝洞型储层建立了一套基于新技术的孔隙结构研究、储层划分、储层参数建模及流体性质识别等方法。这些方法在塔里木盆地 X 地区及四川盆地 Y 地区的缝洞型储层评价中取得了较好的应用效果。 章利用核磁共振资料定量评价缝、洞性储层 ....................................................................... 研究储集空间结构 .......................................................................................................... 确定有效储层孔隙度下限 .............................................................................................. 估算渗透率 ..................................................................................................................... 分析流体性质 .................................................................................................................准 布 ..............................................................................................................用扩散系数差异识别流体(移谱法) ................................................................用流体恢复时间差异(纵向驰豫 别流体(差谱法) ........................... 应用效果评价 .................................................................................................................. 测井方式及参数的选择 .................................................................................................求取储层参数为目的— 标准 井 ........................................................判别流体性质为目的— 双 井和双 井 .................................... 章利用电阻率成像测井定量评价缝、洞性储层 ................................................................ 基于 像分析确定裂缝孔隙度 ........................................................................... 溶洞定量特征分析 ....................................................................................................... 原生孔隙、次生孔隙定量分析 ...................................................................................法原理 ....................................................................................体做法 ....................................................................................................... 章溶蚀孔洞与斯通利波渗透性的关系分析 ........................................................................ 斯通利波信息与储层渗透性的关系 .......................................................................... 斯通利波信息对孔、洞、缝的响应 ........................................................................... 成像测井计算的溶蚀孔洞参数与斯通利波渗透率对比 .......................................... 各种测井方法计算渗透率比较 .................................................................................. 斯通利波渗透率与产能的关系 .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 章利用核磁共振资料定量评价缝、究储集空间结构核磁共振测量信号幅度及其衰减时间(驰豫时间)能够反映岩石孔隙度和孔隙结构:核磁共振幅度与岩石氢核含量成正比,通过对幅度进行刻度,可以反演出岩石孔隙度。从理论上讲,这种孔隙度与岩性无关。而横向驰豫时间(T 2)与岩石孔隙结构、流体扩散系数等因素有关。在水润湿性岩石中,较小孔隙中的水以表面驰豫为主,而较大孔洞中的水以体积驰豫为主,并受扩散影响,横向驰豫时间(T 2)可以表示如下:(公式 1)3122式中:D——扩散系数; ——回波间隔; G——磁场梯度; ——质子旋磁比 ——横向表面驰豫强度; ——孔隙的比表2磁场梯度(G)不是很大且 足够短时,可以证明驰豫时间(T 2)与孔径大小呈正比关系,即:(公式22) 式中 T 2——横向驰豫时间(; r c——孔径(;刻度因子(ms/。因此,驰豫时间分布可以是孔径大小分布的一种度量。小孔隙使驰豫时间缩短,最短的驰豫时间对应于粘土束缚水和毛管束缚水的驰豫特性;大孔隙使驰豫时间变长,对应于可动流体的驰豫特性。这样,可以利用 性、定量的研究孔隙结构。通过 定刻度因子 而实现 10 100 1000 10000T2/0孔 喉 半 径 / 孔 径分 布 孔径 分 布A 核磁共振驰豫时间(T 2)谱 B 岩心驰豫时间谱与压汞孔径 分布对比图 1心核磁共振驰豫时间谱与压汞孔径分布图 1)显示了一块来自青海油田的碳酸盐岩样品的 比分析可知刻度因子 品岩性为泥质灰岩,微裂缝发育, 峰对应孔径范围 本被束缚水占据;右峰对应孔径范围 0μm,是微裂缝所占据的空隙空间,为可动流体峰。采用同样的办法可以确定四川盆地碳酸盐岩储层刻度因子,其值为 过刻度因子,对实际核磁共振测井资料进行处理,不但可以得到碳酸盐岩总孔隙度,还可以得到孔、洞的孔径分布特征。图 2 为四川盆地渡 A 井实际核磁共振资料处理结果。4240m—4265m 井段岩性为鲕粒碳酸盐岩,孔洞发育,裂缝不发育,核磁共振测井 00映的孔径为大孔和特大3溶孔,且孔隙中流体主要为自由流体。井壁成像测井表明该井段溶孔、溶洞发育,且孔径较大如图 1) 。试油证实日产天然气。 1 A 定有效储层孔隙度下限效储层孔隙度下限值的确定是储层评价和储量计算中的重要参数。碳酸盐岩储层评价中要确定有效储层孔隙度和渗透率下限。当储层中主要发育微孔隙时,其中的流体主要表现为束缚流体,在通常压差下不能流动,为无效储层;当孔隙较大时,可动流体含量增大,达到一定程度,流体在一定压差下可以自由流动,从而形成有效储层,对应的孔隙为有效储层孔隙下限。图 1A)、(B)分别是孔隙度为 岩石 1)中 峰(主峰对应时间为 50度为 束缚流体峰,右峰(主峰对应时间为 400度为 可动流体峰,显然,束缚流体含量大于可动流体含量,储层为无效储层;图 1)中 缚流体主峰对应时间为 9度为 动流体主峰对应时间为 200度为 动流体含量明显大于束缚流体含量,应为有效储层。比较图 1)和图 1)可知,有效储层下限应该在 间。利用其它一系列核磁分析样品,进一步得到总孔隙度与束缚流体饱和度交会图,取束缚流体饱4和度 50%作为有效储层下限,则对应的孔隙度下限为 图 1。图 1同孔隙度岩石横向驰豫分布特征图 1磁分析孔隙度与核磁分析的束缚水饱和度关系5在 裂 缝 型 储 层 中 , 地 层 渗 透 率 主 要 受 地 层 孔 隙 度 及 孔 径大 小 、 喉 道 宽 窄 等 因 素 控 制 。算渗透率核 磁 共 振 测 井 可 以 提 供 地 层 孔 隙 度 和 孔 径 大 小 分 布 , 利 用 核 磁测 井 提 供 的 有 效 孔 隙 度 、 可 动 流 体 孔 隙 度 等 信 息 所 计 算 的 渗 透 率 可大 大 提 高 渗 透 率 的 计 算 精 度 。根 据 斯 伦 贝 谢 究 中 心 ( 公 式 和 式 可 以 将 横 向 驰 豫 时 间 分 布 谱 转 化 为 渗 透 率 。 其 公 式 如 下 :(1) 式(公式 3)2)其中 2时间的对数平均值。(2) 式(公式 4)24)()(中: 孔 隙 度 , 由 流 体 孔 隙 度 。在 孔 隙 性 地 层 , 一 方 面 , 由 于 冲 洗 带 可 能 含 气 , 使 测 得 的 孔 隙度 小 于 实 际 孔 隙 度 , 并 使 估 算 的 渗 透 率 产 生 偏 差 , 可 采 用 密 度 、 核磁 结 合 的 方 法 求 取 地 层 总 孔 隙 度 , 再 求 取 地 层 渗 透 率 ; 另 一 方 面 ,上 述 公 式 是 基 于 砂 岩 储 层 特 征 建 立 起 来 的 , 而 碳 酸 盐 岩 地 层 的 孔 隙结 构 比 砂 岩 的 孔 隙 结 构 复 杂 得 多 , 其 孔 隙 尺 寸 与 孔 喉 半 径 之 比 也 大于 同 样 孔 隙 度 的 砂 岩 储 层 。 因 此 , 根 据 上 述 两 公 式 计 算 渗 透 率 时 ,其 中 的 系 数 A 必 须 要 采 用 岩 芯 刻 度 的 方 法 确 定 。 同 时 , 考 虑 到 地 层含 气 时 地 层 的 值 会 有 所 移 动 , 即 影 响 以 , 采 用 式 计 算 渗 透 率 较 合 适 。析流体性质孔 隙 流 体 中 横 向 驰 豫 时 间 除 了 与 孔 隙 结 构 有 关 外 , 还 与 流 体 性6质 和 磁 场 介 质 等 因 素 有 关 。 横 向 驰 豫 时 间 积 驰 豫 表 面驰 豫 散 驰 豫 。 表 面 驰 豫 受 孔 隙 结 构 因 素 影 响 , 扩散 驰 豫 与 流 体 扩 散 系 数 、 磁 场 作 用 强 度 和 回 波 间 隔 因 素 有 关 , 体 积驰 豫 与 流 体 固 有 特 性 有 关 。 因 此 , 在 固 定 磁 场 介 质 强 度 条 件 下 , 可以 利 用 驰 豫 特 性 来 研 究 岩 石 孔 隙 结 构 和 流 体 性 质 。 要 对 流 体 进 行 识别 , 必 须 采 用 适 当 测 量 方 式 , 强 化 流 体 性 质 对 横 向 驰 豫 分 布 的 影 响[1]。油 、 气 、 水 中 的 含 氢 量 、 扩 散 系 数 和 纵 向 驰 豫 时 间 都 有 很 大 差异 ( 表 1) , 这 些 因 素 对 核 磁 又 有 很 大 影 响 。 可 以 采 用 适 当测 量 方 式 突 出 这 些 因 素 对 核 磁 共 振 结 果 的 影 响 程 度 , 从 而 达 到 利 用核 磁 共 振 测 井 识 别 流 体 的 目 的 。 目 前 识 别 流 体 性 质 的 方 法 有 三 种 ,具 体 如 表 1 1 同 流 体 核 磁 共 振 特 性 参 数流体类型含氢指数(散系数D(×10s)纵向驰豫时间T1(向驰豫时间水 1 ~500 00轻质油 1 000 4607天然气 00 4400 准 、气、水的 常 测 量 方 式 下 , 油 、 气 、 水 的 横 向 驰 豫 分 布 是 有 差 异 的 。在 水 润 湿 岩 石 中 , 较 小 孔 隙 中 为 束 缚 流 体 , 较 大 孔 隙 中 为自 由 流 体 , 。 因 此 水 层 表 现 为 双 峰 性 质 , 且 水 层 含 氢 量 大 ,所 以 测 量 幅 度 大 , 图 5(C)。 对 于 油 层 , 通 常 占 据 较 大 孔 隙 部 分 ,以 体 积 驰 豫 为 主 , 表 现 为 特 定 的 驰 豫 时 间 , 呈 分 离 状 “双峰 ”,图 5(B)。 气 层 由 于 扩 散 系 数 大 , 造 成 减 小 , 因 此 呈 单 峰 分 布 , 或 者 “双 峰 ”紧 靠 状 分 布 ,图 5(A)。用扩散系数差异识别流体(移谱法)天 然 气 与 油 、 水 扩 散 系 数 差 异 显 著 , 扩 散 系 数 差 异 造 成 了 长 、短 回 波 间 隔 的 核 磁 共 振 测 井 形 态 有 很 大 差 异 。 扩 散 系 数 大的 流 体 使 长 回 波 间 隔 的 峰 向 减 小 方 向 偏 移 , 比 较 长 、 短 回8波 间 隔 的 峰 态 差 异 进 行 流 体 识 别 。 图 6(A)、 6(B)分 别 为 长 、短 回 波 间 隔 的 。 4045m—4065m 井 段 长 回 波 间 隔 峰 明显 向 减 小 方 向 移 动 , 为 油 气 层 特 征 。图 1同回波间隔核磁共振处理结果 图 1用流体恢复时间差异(纵向驰豫 别流体(差谱法)油 、 气 与 水 的 纵 向 驰 豫 时 间 ( 差 异 大 ( 表 1, 可 以 采用 长 、 短 等 待 时 间 ( 恢 复 时 间 ) 测 量 方 式 来 观 测 油 气 层 与 水 层 的 差 异 , 达 到 识 别 流 体 性 质 的 目 的 。 在 长 等 待 时 间 测 量 的 上 , 由 于 油 气 水 都 完 全 被 极 化 , 因 此 测 量 信 号 包 含 三 种 流 体 的信 息 ; 当 等 待 时 间 较 短 时 , 水 层 完 全 被 极 化 , 而 油 气 层 由 于 极 化 时间 较 长 , 还 没 有 被 完 全 极 化 , 此 时 只 有 水 层 信 号 , 将 长 等 待 时 间 的 减 去 短 等 待 时 间 的 , 便 只 有 油 气 层 的 信 号 了 。 图( 1 ( 1 别 为 长 、 短 等 待 时 间 的 。 在 油 气 层 段 ,长 等 待 时 间 的 峰 幅 度 明 显 大 于 短 等 待 时 间 的 布 峰 幅 度 。用效果评价表 1 利 用 核 磁 共 振 法 在 四 川 盆 地 川 东 北 部 地 区 飞 仙 关 组 储层 的 判 别 结 果 。9从 表 1 以 看 出 , 对 于 以 孔 隙 或 溶 孔 为 主 的 储 层 流 体 性 质 判别 效 果 较 好 。 利 用 核 磁 共 振 测 井 方 法 进 行 流 体 性 质 判 别 时 , 储 层 物性 应 相 对 较 好 , 即 储 层 孔 隙 度 最 好 大 于 6%, 此 时 , 流 体 性 质 的 变化 所 引 起 的 响 应 差 异 才 够 充 分 , 并 且 测 井 参 数 的 选 取 必 须 恰 当 。由 于 核 磁 共 振 测 井 受 井 眼 、 信 噪 比 等 方 面 的 影 响 较 大 , 同 时 还受 测 井 设 备 本 身 技 术 的 限 制 , 因 此 , 在 实 际 使 用 过 程 中 应 充 分 结 合其 它 综 合 资 料 合 理 使 用 。表 1 别 流 体 性 质 结 果 表试油结论 判别结果 符合情况井名 判别井段(米) 试油井段(米) 气(104m3/d)水(m3/d)渡 A 层 符合渡 B 气 37 水层 符合坡 层 符合坡 层 符合坡 层 符合坡 试 / / 气层 不符罗家C 1 水层 符合紫 D 层 符合朱家E 4 水层 求取储层参数为目的—标准 井如 果 核 磁 共 振 测 井 目 的 是 求 取 储 层 参 数 , 则 可 利 用 恰 当 的 恢 复时 间 准 回 波 间 隔 量 自 旋 回 波 串 。 择 取 决 于 地层 流 体 的 核 磁 共 振 纵 向 弛 豫 时 间 一 般 要 求 3~ 5)越 小 越 好 , 越 好 。 在 器 中 , 最 小 到 秒 , 到 6 秒 , 一 般 有 、 4 秒 和 6 秒 三 种 方 式 可 供 选 择 。 通过 对 回 波 串 的 多 指 数 拟 合 处 理 , 得 到 和 有 效 孔 隙 度 。 结 合岩 心 分 析 确 定 的 束 缚 水 值 , 可 以 计 算 束 缚 水 孔 隙 体 积 和 自由 流 体 孔 隙 体 积 。利 用 核 磁 共 振 测 井 ( 获 取 储 层 参 数 时 , 除 应 用 较 短 的 秒 ) 外 , 还 必 须 有 足 够 长 的 等 待 时 间 4 秒 或
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