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测井综合解释及数据处理

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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长江大学地球科学学院 测井资料综合解释 与 数据处理 从地质应用的角度来介绍测井技术,即 如何应用测井信息解决地质问题 .它综合运用 各种地球物理学方法对单井岩性、物性、含 油性进行定性、定量的分析和评价,同时对 油藏构造、微相等方面进行判识。  第一讲 现代油气测井常规方法的地质应用  第二讲 测井地层剖面及储层岩性分析  第三讲 测井储层流体分析及储层评价参数确定  第四讲 测井地层对比  第五讲 测井微相研究  第六讲 油藏描述 本讲将从油气测井现状出发,按在地质 应用中的重要性,分别对常规测井的探测对 象及其地质解释依次介绍。 它们分别是: 第一讲 现代油气测井常规方法的地质应用 自然伽马测井曲线的地质应用 自然电位测井曲线的地质应用 密度测井曲线的地质应用 中子测井曲线的地质应用 声波测井曲线的地质应用 感应测井曲线的地质应用 普通电阻率测井的地质应用 侧向测井曲线的地质应用 井径测井曲线的地质应用 现代油气测井常规方法的地质应用 ( THE Gamma Ray Well Logging) 1. 测量对象 自然伽玛测井是测量地层中天然伽玛 射线强度 , 其强度取决于地层中放射性物 质的含量 。 在沉积岩中 , 由于粘土颗粒吸附放射 性元素的能力比其它骨架颗粒要强 , 故 GR 射线强度主要取决于泥质含量的多少 。 一、自然伽玛测井 GR 因为 GR测井值与岩石矿物成份和泥质含量有关 , 所以在地质 分析中主要用来: ( 1) 划分岩性及地层对比 在富含泥质地层显示高值; 当地层中富集有放射性元素时 ( 如钾长石 、 锆石 、 云母等 ) , 显示异常高值 。 ( 2) 利用 GR测井 曲线形态特征解释沉积环境 GR测井曲线是沉积微相分析的主要手段 , 可以根据 GR曲线 形态的变化 、 顶底接触关系和幅度的大小来推断砂岩的沉积层序 、 粒度变化 、 物源供给变化 、 砂体改造程度 , 进而推断砂体的沉积 微相 ( microfacies) 和微环境 ( microevironment) 。 以上两种应用均需配合其它测井方法 ( 如 SP) 进行实际应用 。 2.地质应用 ( 3) 利用 GR测井值计算泥质含量 经常采用的方法是相对值法: 式中: GCUR——希尔奇 ( hilchie) 指数 , 它与地层地 质时代有关 , 常以为:第三系地层取 3.7, 老地层取 2。 Sh1——GR相对值 , 也称泥质含量指数 。 其中 , GR、 GRmax、 GRmin分别表示目的层 、 纯泥岩层 、 纯砂岩层的 GR读数 。 标准化单位为 :API 12 12 1    GCUR SHGCUR shV 12 12 1    G C U R SHG C U R shV m inm a x m in1 GRGR GRGRSh   3. 适用范围 GR测井适用面广 , 既可在下套管井 测井 , 也适用于空气钻进 、 油基泥浆的 钻孔中 。 在碳酸盐岩剖面 , 它是地质解 释的一种工具 。 1. 测量对象 当井内钻井液 的矿化度与地层水 矿化度不同时 , 在 井中就会形成电位 ( 电势 ) , 自然电 位测井就是探测井 眼中这种电位的测 井方法 。 二、自然电位测井 SP v M N 井中电极 M与地面电极 N 之间的电位差 (Self Potential Curve) 通常泥岩的 SP是类似的, 而且其读数 很稳定, SP 曲线平直, 常称之为泥 岩基线,曲 线向左偏移 表明是渗透 性地层。 SP 2. 地质应用 ( 1) 识别储层 在碎屑岩剖面中 , 储层 SP显示负异常 。 ( 2) 分层并确定地层厚度 SP曲线的拐点相当于渗透层与非渗透 层的界面,利用半幅点法划分地层界面、确 定地层厚度。 SP ( 3) 进行地层对比和沉积环境分析 在相当大的区域内 , 某些特殊地层的 SP曲线相类似 , 利用这种现象在长距离范 围进行地质对比 。 SP曲线形状代表特殊的地下沉积环境 , SP曲线的斜率及曲线的对称情况有助于 鉴别沉积环境和某些地质特征。 ( 4) 确定泥质含量 Vsh SP测井值与流体特性密切相关 , SP幅度大小 受泥质含量的影响 , 可用于计算 Vsh。 式中: PSP——解释层的 SP幅度 ( mv) SSP——纯水层的静自然电位 ( mv) S S P P S P V s h  1 ( 5) 判断油水 层的依据之一 岩性一致的 储层由于所含流 体的性质不同 , SP反应不同 。 油层的 SP幅度 2.3, ρf≤1, 所以 φ的大小对体积密度值影响 很大 。 当地层孔隙充以天然气时 , 即 ρf很小 , 所以体积密度 值 ρb明显降低 。 岩性因素对体积密度值影响较小,用 DEN确定 φD,可由 上式推得: fma bma D       1 - 岩 石 骨 架 2 - 孔 隙 、 流 体 A - 岩 石 结 构 B - 等 效 体 积 模 型 纯砂岩体积模型 ( 2) 判断岩性 对纯岩性如无水石膏 、 岩盐 、 白云岩 、 致 密灰岩 、 煤层等都有既定的密度值 , 可与其它 岩性相区分 。 由于密度测井对井眼变化过于敏感,对井 壁的规则性要求过高,它对高 ——中孔隙度砂 岩其定性效果不如 AC。 这也正是在部分油田 (如长庆油田)利用 DEN计算孔隙度效果要 好于 AC的主要原因。 3. 适用范围 DEN对井眼质量要求高 , 对于扩径 、 不 平整井壁均应进行校正 。 目前常采用的是补偿密度测井仪 FDC。 新方法 ——岩性密度测井 岩性密度测井能够同 时测量地层的体积密度和 岩石光电吸收截面指数 ( Pe), Pe参数用于指示 岩石中矿物的含量。 岩性密度测井的应用 包括区分岩性、确定粘土 含量、计算地层的孔隙度、 确定含气层和识别裂缝。 ( Litho-Density logging) 岩性密度测井是国外 70年代后期研制的一种新 测井方法。它是在密度测 井基础上发展起来的。 1. 探测对象 中子测井是测量井中的热中子分布 。 输出视孔隙度 φN。 常见的中子测井仅有两种: ( 1) 测超热中子分布的井壁中子测井仪: SNP ( 2) 测热中子分布的补偿中子测井仪: CNL 它们的区别如下: 四、中子测井( NEUTRON LOG) 名称 探测器个数 所测 φ N值反映内容 SNP 1 只反映地层含氢指数,不受 Cl- 干扰 CNL 2 反映地层含氢指数及 Cl- 元素影响 补偿中子测井 补偿中子测井主要用于识别孔 隙性地层和估算孔隙度。通常, 通过将中子测井孔隙度与其它 孔隙度测井或者岩心分析资料 对比,能够将气层从油层或者 水层中区分出来。中子和密度 测井相结合能够提供精确的地 层评价资料。 应用: ·确定孔隙度; ·识别气层; ·结合其它类型的孔隙度测井识 别岩性。 2. 地质应用 ( 1) 识别孔隙地层 , 确定孔隙度 φN 因为中子孔隙度测井是一种通过地层含氢量 来反映充满液体的孔隙大小的测井方法 。 所以: 其中, φN、 φNma 、 φNf分别表示岩层、骨 架、孔隙流体的含氢指数。 NfNN m aNN   )1( N m aNf N m aN N       ( 2) 与密度孔隙度配合 , 较易识别气层 。 由于气层的含氢指数低 , 故 ψN偏小 。 ( 3) 利用双中子 ( ψ超热 、 ψ热中子 ) 重叠曲线可 快速识别淡水水淹层和高矿化度水层 。 淡水层:热中子孔隙度 ψther= 超热中子孔隙度 ψepi 盐水层:热中子孔隙度 ψther 超热中子孔隙度 ψepi ( 4)识别岩性 1.探测对象 声波测井是探测井内岩层声波时差的变化。 五、声波测井曲线的地质应用 AC (Acoustical logging) 岩石 骨架值 砂岩 182 168 灰岩 156 白云岩 143 硬石膏 164 淡水 620 盐水 606 补偿声波测井 补偿声波测井是测量所钻开地层的 声速。补偿测量能消除恶劣井眼条 件的影响。测量的传播时间可用来 进行地层对比和计算地层孔隙度。 应用: ·确定含流体地层的孔隙度; ·在恶劣井眼条件下采集准确孔隙度 资料; ·地层对比; ·采集地层速度资料; ·结合其它孔隙度资料识别岩性; ·结合其它孔隙度资料确定次生孔隙 度; ·从波形特征或变密度显示识别裂缝。 高分辨率声波测井 2. 地质应用 ( 1) 确定岩层的孔隙度 在固结 、 压实的纯地层中 , 若有小的均匀分布的粒 间孔隙 , 则 ψ与 Δt 间存在线性关系 , 该式称为平均时间 公式或威利公式: 式中: Δt 、 Δtma、 Δtf 分别为岩层 、 岩石骨架 、 流体 的时差值 。 单位: μs/m 由于 Δtma、 Δtf 难以求准,通常按地区,针对某一地 层用岩心分析资料和测井资料建立 ψ与 Δt的统计关系。 maf ma s tt tt   ( 2) 识别气层 声波时差在 气层上反映高的 Δt值,在松散层 含气时,会出现 明显的周波跳跃 现象。 ( 3) 划分地层 , 进行地层对比 a. 砂泥岩剖面 砂岩速度一般较大 , Δt较低 , 通常钙质胶结比泥 质胶结的 Δt要低 。 随钙质增多 , Δt下降 , 随 Vsh增多 , Δt增大 。 b.碳酸盐岩剖面 致密的灰岩与白云岩 Δt最低 , 若含泥质 , Δt增大 , 如有孔隙或裂缝时 , Δt有明显增大 。 ( 4) 利用中子密度交会孔隙度 ψDN与 ψs的差值 , 可 判断有无次生孔隙存在 。 因为 AC确定的 ψs基本反映的是岩石的粒间孔隙度, 它小于 ψDN . ( 5)判断水淹层 油层水淹后, AC增大, Rt减小。 AC增大 Rt减小 ( 6) 可用于绘制合成地震剖面 , 在油藏描述中 , 进行地震剖面 的层位标定工作 。 ( 7)估计地层异常压力 大 30井-大 5井泥岩压实特征对比图 1. 测量对象 它是测定地层电 导率的变化 , 输出深 、 浅两条感应测井曲 线 。 感应测井一般适 用在地层电阻率小于 100Ωm的地层剖面 ,对低阻层反应极佳 ,它也可在非导电泥 浆中进行测量。 六、感应测井 COND——Induction Log 2. 地质应用 ( 1) 确定真电阻率 当地层具有浅到中等深度侵入(侵入 带直径小于 35英寸)时,感应测井的读 数近似于地层真电阻率。当地层的泥浆侵 入较深时,需进行校正。 感应测井的垂向分辨率较低( 1.5m),对挑选薄层不利。 ( 2) 确定地层含油 ( 水 ) 饱和度 根据阿尔奇公式: 式中: ψ——可根据三种孔隙度方法求得 。 Rw——在很多地区 , 地层水电阻率是已知的 , 也可用 SP曲线估算 Rw, 或通过相邻或 下伏的水层通过已测定的 ψ和 Ro确定 Rw。 m——胶结指数 , 随岩石胶结程度不同而变化 , 变化范围: 1.5~ 3.0 n——饱和度指数 , n接近于 2 a——与岩性有关的比例系数 , 0.6~ 1.5 b——系数,一般接近于 1 n t m w W R abR S    ( 3) 划分渗透层 , 确定岩层厚度 当 h2m时 , 可用 “ 半幅点 ” 法划分岩层的顶 、 底界面 , 而后确定储层厚度 。 ( 4) 利用双感应径向差值 , 判断油水层 。 ( 5)用于砂泥岩剖面中的地层对比(油层对比) 普通电阻率测井是最早出现的方法之一 。 1. 探测对象 各种岩石在外加电场作用下其导电能力各 不相同,普通电阻率测井就是反映岩石的导电能 力强弱。 七、普通电阻率测井 Rt 2. 地质应用 ( 1) 划分岩性剖面 在砂泥岩剖面中 , 利用电阻率的差异将寻找的高阻 层分辨出来 , 然后参考 SP曲线 , 把在 SP曲线上具负异 常的高阻层井段找出来 , 即为解释的目的层 。 ( 2) 常用于地层对比 ( 尤其是油藏剖面 /油层对比 ) ( 3) 研究储层径向电阻率的变化 。 ( 4) 识别油水层和确定 So 油层: Rt较高 水层: Rt较低 3. 适用条件 普通电阻率测井适用于淡水泥浆、中、低电阻率的 碎屑岩剖面。 4. ( 介绍 ) 几种经常提到的名词 A. 标准测井 ( 1: 500标准测井图 ) 在一个油田或一个地区 , 或一个完整的区域内 , 为了 研究 地质剖面岩性变化 、 构造形态 或 进行大段油层的对比 工作 , 常使用标准电极系和其它几种测井方法在全地区的 井中 , 用相同的深度比例 ( 1: 500) 和相同的横向比例 , 对全井段进行测井 , 这种测井组合 , 叫 ——标准测井 。 标准测井内容包括:标准电极系电阻率测井 , SP测井 和井径 , 有的还包括 GR。 我国大部分油田多用: R0.5电位电极系和 R2.5底部梯度 电极系作为 标准电极系 。 B. 横向测井 横向测井就是研究储层径向电阻率的变化、求 取岩层真电阻率的一种组合测井。它由一系列电极 距不同的一组底部梯度电极系测井组成,常用到的 有: 0.45m、 1m、 2.5m、 4m、 8m。 C. 微电极测井 微电极测井输出两条曲线: 微梯度:探测深度 40mm, 受泥饼影响大 。 微电位:探测深度 100mm,主要反映井壁 附近冲洗带电阻率 Rxo。 具有较强的纵向分辩能力。 微电极测井的地质应用 ( 1) 确定岩层界面 微电极曲线的纵向分辨能力较强 , 划分薄互层和薄夹层比较可靠 , 根 据曲线的半幅点确定地层界面 。 ( 2) 划分岩性和渗透性地层 渗透性地层在微电极曲线上的基本特征就是具有幅度差 , 而非渗透性 地层的曲线无幅度差或正负不定的较小的幅度差 。 ( 微电位曲线幅度大于 微梯度曲线幅度为正幅度差 ) 同时根据幅度的大小和幅度差的大小可详细 划分岩性和判断岩层的渗透性 。 ( 3) 确定含油砂岩的有效厚度 he 在评价油气层和计算储量时 , 需要求出油气层的有效厚度 , 由于微电 极曲线具有划分薄层和区分渗透性和非渗透性地层的二大特点 , 利用它将 油气层中的非渗透薄夹层划分出来并把其厚度从含油气井段的总厚度中扣 除就得到油气层的 he。 ( 4) 确定井径扩大井段 在井内如有井壁坍塌形成的大洞穴或石灰岩的大溶洞时 , 在这些井段 中微电极系的极板悬空 , 所测视电阻率曲线幅度降低 , 其视电阻率和泥浆 电阻率基本相同 。 ( 5)确定冲洗带电阻率和泥饼的厚度。 在高矿化度泥浆和高阻薄层的井中 , 普通电阻率曲 线变得平缓 , 难以进行分层和确定地层真电阻率 。 为了 减小泥浆的分流作用和低阻围岩的影响 , 提出了侧向测 井 , 又称聚集测井 。 常用的侧向测井有:三侧向 RLL3、七侧向 RLL7、双 侧向 RLL(Dual Laterlog)、微侧向 RMLL(Microlaterlog)、 邻近侧向 RPL(Proximity log)、微球聚集 RMSFL。 其中,微侧向 RMLL和微球聚集 RMSFL是常用的冲洗 带电阻率测井。 八、侧向测井 Laterlog 双感应八侧向测井 双感应 --八侧向测井仪用来确定 低到中等电导率钻井液所钻地层 的电阻率。该仪器能提供一条深 探测感应电阻率、一条中探测感 应电阻率和一条浅探测八侧向电 阻率曲线。同时可测一条自然电 位曲线。 应用: ·确定地层真电阻率; ·确定侵入半径; ·指示渗透层; ·确定地层水电阻率 Rw; ·地层对比; ·储集层评价,包括油 /水层。 1. RLL3、 RLL7、 RLL的地质应用 ( 1) 用来确定含水饱和度 当地层内含有高导电性钻井液或目的层的 Rt很高时 , 可 得出可靠的电阻率值 , 且对充满导电泥浆的井 , 井眼的影响 是很小的 , 这时可利用阿尔奇公式 , 求出 Sw。 ( 2) 根据深 、 浅侧向的幅度差判断油水层 。 油层:正幅度差 , RLLDRLLS 减阻侵入 。 水层:负幅度差 , RLLD100欧姆 米)和钻井液电阻率比地层水电阻率低 的地层中测井要优于感应仪器。双侧向 仪器能提供一条深探侧电阻率和一条浅 探侧电阻率曲线。据此,我们可以确定 地层真电阻率和侵入带的含水饱和度。 应用: ·确定盐水钻井液和高阻地层的电阻率; ·定性判别渗透率; ·地层评价,包括油 /水层。 2. 微侧向测井 RMLL的地质应用 ( 1) 确定冲洗带电阻率 Rxo ( 2) 划分薄层 因为 RMLL主流层厚度很小,约 44mm,所以纵向分 辨能力强,可分出约 50mm的薄层。 RMLL一般用在泥饼不厚、泥浆电阻率 Rmf 低的条件下效果较好。 3. 邻近侧向测井 RPL的地质应用 邻近侧向 RPL受泥饼影响小 , 它可用于 Rmf 较高 、 泥饼层较厚的井中 。 RPL的地质应用同 RMLL。 4. 微球聚集测井 RMSFL的地质应用 RMSFL既具备 RMLL、 RPL的优点 , 又在较大程度 上克服了它们的缺点 。 因为 RMSFL受泥饼影响小,在确定 Rxo起重要作 用,同时具有较高的纵向分辨能力,在区别渗透层 岩性和划分夹层方面有较大优越性。 1. 反映地层的岩性特征和储层的渗透性 ( 如致密与否 or 蒙脱石遇水膨胀等 ) 常用于地层对比 、 岩性判断 、 挑选储层 。 2.反映裂缝(隙)存在与否 九、井径测井 CAL GR、 SP——判别岩性、计算 Vsh, AC、 DEN、 SNP/CNL——计算孔隙度, COND、普通电阻率、侧向 ——计算 Sw、 Sxo  微电极测井与微侧向测井的关系: 微电极测井是属于普通电阻率测井方法, 微侧向测井属于侧向测井方法; 侧向测井是在普通电极系的基础上加上聚 焦装置而得出的,这样改进的结果使电极系探 测深度大大改进,并且降低了井眼和围岩的影 响。 因此,微侧向测井是改进微电极测井而提 出来的。 第二篇 测井地层学 本讲的目的是用单井测井的全部信息进 行地层的研究。 着重介绍储层的测井识别与评价。 重点放在储层的研究,包括: 储层的岩性描述 流体性质的分析 储层参数的求取 裂隙性碳酸盐岩储层特征参数的求取 第一节 测井地层剖面及储层岩性分析 利用测井资料识别岩性是地质解释的第一步。 ( 1)对进行地质录井的生产井或生产层段,地 质人员可以依据录井剖面结合标准曲线,提出深度 准确的地层岩性解释剖面(完井剖面)。 ( 2)对不进行地质录井的生产井或生产层段, 就需要通过所有的测井曲线,对生产层段逐层进行 岩性分析,细分储层并挑出其中夹层。 第一节 测井地层剖面及储层岩性分析 综合利用测井曲线进行岩性识别应该在对 区域地层剖面了解的基础上,并对关键取芯井 建立四性(岩性、物性、含油性、电性)关系 的前题下进行, 参考主要岩性的理论测井响应 值 ,对单井组合测井曲线进行综合分析、比较, 确定其岩性。 地质人员还常用 统计的方法 ,找出本区主要岩性 的各种测井响应值域,用判别分析或聚类分析等手段 在计算机自动分层基础上划分岩性。 同时,用 曲线重叠法、交会图法 半自动识别骨架 成分方法也是当前测井解释人员常用的方法。曲线重 叠技术判断某些简单、纯岩性层有效。交会图在识别 骨架成分上要优于曲线重叠法。目前利用交会图可以 识别三种甚至四种骨架成分体积含量。 复杂岩性的识别可建立在 多次交会图 判断岩性 骨架成分上,再依据体积模型建立各种测井响应方 程,求解方程组,获取各骨架成分含量。但是这种 岩性剖面仅能展示骨架多成分的纵向变化,还需结 合曲线特征,分层并定出岩性具体名称。若用地球 化学测井最新成果可直接提供剖面分段的矿物组合 及含量。 定性划分岩性 ——是人们利用 测井曲线 的形态特征 和 读数的相对大小 ,根据长期生 产 实践 积累的一些规律性认识(或经验)去 划分地层岩性的方法。 它是手工解释中常用的方法,显然,其 解释结果的可靠性取决于人们的实践经验和 岩性剖面的复杂程度。 一、综合利用测井曲线定性识别岩性 为了定性地划分岩性,地质人员还必须在熟 悉区域地质情况以及掌握研究区地质沉积特征、 地层层序及厚度变化规律的基础上,通过一口或 几口井较完整的钻井取心或岩屑录井资料,与测 井资料详细分析对比,掌握各种岩性地层在不同 测井曲线上的特征。 一、综合利用测井曲线定性识别岩性 下表列举是人们从长期的生产过程中总结出 来的几种常见的主要岩层测井特征。根据这些特 征,一般可以划分那些 成分较单一 的井剖面岩性。 各种岩性的测井特征 声波时差 (μs/m) 体积密度 (g/cm3) 中子 孔隙度 (%) 中子 伽马 自然 伽马 自然 电位 微电极 电阻率 井径 泥岩 300 2.2-2.65 高值 低值 高值 基值 低,平直 低值 钻头 煤 350-450 1.3-1.5 φSNP40 φCNP40 SNP-井壁 CNP-补偿 低值 低值 异常不明 显或很大 正异常 (无烟煤) 高值 无烟煤 最低 接近钻头 砂岩 250-380 2.1-2.5 中等 中等 低值 明显异常 中等 ,明显正差异 低-中等 略 钻头 测井 方法曲线特征 岩性 在实际应用时,各种测井方法区分岩性的能力是 不同的,一般地说, SP、 GR和岩性密度测井所提供 的 光电吸收截面指数 Pe等区分岩性的能力较强。 定性划分岩性的步骤: A。 用 SP和微电极测井曲线把渗透性和非渗透性区分开; 砂岩和生物灰岩的 SP有明显的负差异,微电极有正幅度 差,而致密灰岩和泥岩的 SP无异常,微电极无幅度差。 B。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,而微电极测井曲线则表现 出砂岩的曲线幅度低于生物灰岩的特征。 C。利用电阻率可区分泥岩和致密灰岩。 致密灰岩为高阻,泥岩为低阻。 下面分别对常见的碎屑岩剖面和碳酸盐岩剖面进 行详细说明。 1. 碎屑岩剖面 ( 1) 对碎屑岩剖面 , 应先区分出砂岩 、 泥岩 。 比较有效而常用的测井资料是: SP( 或 GR) 、 微 电极和井径 a. 砂岩层 SP曲线往往显示负异常 微电极曲线显示正离差 GR低值 由于渗透层井壁存在泥饼 , 实测井径值一般小 于钻头直径 , 且井径曲线比较平直规则 。 b. 泥岩层 SP基线 微电极视电阻率为低值 , 没有或只有小的幅度差 。 GR显示高值 井径有扩径现象。 ( 2)划分砂泥岩后,再进行细分岩性 a.非渗透层 非渗透层可细分为纯泥岩、砂质泥岩、钙质泥岩、 炭质页岩、页岩、油页岩、煤层。 细分时主要依靠电阻率曲线、 GR和岩性密度 LDT 曲线,再参考有关的井径曲线和 AC曲线。 纯泥岩: Rt低、 AC高(由于泥质颗粒吸附负离子, 产生附加导电性,使 Rt变小) 钙质泥岩: Rt高(尖峰), AC低 砂质泥岩、炭质页岩、页岩、油页岩: Rt居中 煤层:可依据 ρ b(体积密度)和 Pe值低先选出 b.渗透层(砂层) 砂岩类常见有:纯砂岩、钙质砂岩、泥质砂岩。 按粒度分有:粉砂岩、砂岩、砾岩。 常用 Rt、 GR 区分岩性。 钙质砂岩:常出现在砂层顶或底段,为致密层, 在微电极曲线上显示薄层、高阻、刺刀形曲线特征。 泥质砂岩:(相对纯水层而言) GR显示高值, Rt变低 砂泥岩剖面综合资料测井曲线 2. 碳酸盐岩剖面 在碳酸盐岩剖面中的渗透层 , 通常是夹在致密层中的 裂隙带 。 按岩性可分为:灰岩 、 白云岩以及它们之间的过渡类 型 , 如泥灰岩等 。 作为储层除泥灰岩外 , 其余岩性都具有 一定程度的储集性 。 主要用 GR、 Rt区分它们 。 泥灰岩 ( 为非储层 ) : GR高值 , Rt相对低值 。 其余 ( 为储层 ) : GR低值 , Rt相对高值 。 由于裂隙性储集层以致密的碳酸盐岩为其围岩,这就 使它具有相对低的电阻率、中子伽玛测井值和相对高的 AC(通常所说的 “ 两低一高 ” ) 。 3. 膏盐层剖面 均为非渗透层 , 组成封闭好的盖层 。 膏盐剖面地区 , 由于微电极及 SP不能使用 , 故划分岩性主要依据 GR、 电阻率测井 、 孔隙度 测井 、 井径 。 石膏、硬石膏、芒硝、盐岩、钾盐都具高阻 特征,但石膏、硬石膏、芒硝、盐岩 GR为低值 ,而钾盐 GR显示高值。盐岩还具有明显的扩径 现象。 煤层 :低 GR、低密度、高声波时差、高 中子孔隙度、高电阻率 砂岩 :低 GR、高密度、低 AC、低 CNL、中-高 电阻率 白云岩 :低 GR、高密度、低 AC、低中子孔隙度、中-高 电阻率 泥岩 :高 GR、低密度、中-高 AC、高 CNL、低电阻率 利用地质统计方法 , 从取心井出发 , 建立已 知岩性与其相应测井响应井的关系图版 , 扩展到 未取心井 , 将其测井响应值转换成岩性 。 具体方法很多 , 有利用建图版方式 ( 交会图 、 直方图 ) , 也有直接用计算方式如判别分析或 聚类方法来识别岩性 。 二、利用地质统计方法半自动识别岩性 取数口井的 岩心分析数据, 以此为例,可作 出△ GR—ρb、 △ GR—Rt、 φN—ρb交会图, 可确定各种实测 岩性点的位置, 并确定出各岩性 的测井参数下限 。 ΔGR ρ b(g/cm3) Rt( Ωm) φ N(%) 砂岩 2.1815 泥岩 /砂质泥岩 0.35 2.251020 钙质砂岩 2.420 2.620 12%。 分别依据油田岩心描述确定的各岩性及相应的孔隙度值(测井 计算得到)作孔隙度分布直方图(下图),该砂岩峰值为 20- 22%, 最低值为 12%,与储层物性下限统一。 最低值 砂岩峰值 而由△ GR-Vsh关系图中(下图),下限 Vsh=30%,相应的△ GR= 0.35与砂岩的相对 自然伽马值下限统一。 孔隙度测井方法探测范围浅 , 它反映冲洗带 的岩性及孔隙度值 , 受储层内部流体类型的影响 较小 , 可作为识别岩性的辅助手段 。 常用孔隙度测井曲线的重叠法识别岩性 , 常 用中子 φ N、 密度 ρ b( 或 φ D) 测井曲线重叠 。 由 于 φ N、 φ D都是由标准化了的测井仪器测定 。 在 灰岩段 ( φ N= φ D= 0 ) 两条曲线重叠 , 其他 岩性段 φ N、 φ D反应不一 , 可以以其特征值识别 岩性 。 见下图 。 三、利用重叠曲线方法快速识别岩性 该方法仅适用于纯岩性地层。 泥岩 砂岩 石灰岩 白云岩 硬石膏 石膏 岩盐 天然气 φ Dφ Nφ s白云岩: φDφN, φN φN, φD明 显增加 ( 与盐密度小有 关 ) 。 φN C/I • 油层: C/I与泥岩接近,正 差异, FCCC/I 在泥岩段令其重合 ( 3) 曲线重叠法 a. 对纯岩性地层 : 采用中子 —密度曲线 重叠 , 气层: ρb低 , ρb下降 , φN减小 . b.对泥质砂岩含气层 : 用△ t—φN曲线重叠, 气层: φN减小 . 30 c.用△ t与中子伽玛曲线在水层处重叠 气层:△ t与中子 ν 明显增加,区 分油层。 AC NG 2. 油层的识别 在挑选出气层后 , 识别油水层主要靠电阻率测井显 示 。 对于中 —高 φ( φ≥20%) 的油层具有低的 Swb, 高 的 So。 采用与纯水层的电阻率比值 , 即电阻增大率 ( I=Rt/Ro) 和径向电阻率变化挑出油层 , 它反映在: ① 深探测的电阻率值 Rt高出相同岩性的邻近水层电阻 率 Ro的 3~ 5倍 , 即 Rt3~ 5Ro, 解释的 So≥50%。 ② 在径向上 , 浅探测电阻率 RxoR0.45和 R0.5,呈明显的减阻 侵入 , SP幅度略低于 23层 水层 . 目前发现的油层中有不少属于低阻 , 从成因上分 析有以下几种类型: ① 由于高 —极高地层水矿化度 ( 10万 × 10-6) 造成低阻油层 , 油层的 Rt低到 1, 但与水层相比 , 油层 I≥5。 ②高地层水矿化度,岩性以粉砂较多地区为主, 其中有粘土矿物充填,造成低阻是由于它处在含盐 层序剖面中,从 Rt变化难以区分油、水层,需配合 EPT、 C/O等曲线。 ③ 低矿化度 ( Rmf, 径向为 减阻侵入 。 挑出水层的测井方法还有: EPT、比中子测井 、 C/O。 水层 : SP负异常最大 , 深探测电阻率 (COND)最低 R4M Ro (二)快速直观方法识别油水层 ( 2) Rwa、 Rmfa重叠曲线法 Rwa——视地层水电阻率 Rmfa——视泥浆滤液电阻率 Rwa× F= Rt Rmfa× F=Rxo 式中: Rxo——为冲洗带电阻率 。 Rwa、 Rmfa均可通过 Rt 、 Rxo、 φ求出 。 水层:增阻侵入 , Rt Rxo ,即 Rwa Rmfa 可动油是指地层中可以流动的即可开采的那部 分石油和天然气 。 显示可动油的重叠曲线常用的有:三孔隙度曲 线重叠 , 分别指: φt——总孔隙度 φxo——冲洗带含水孔隙度 , φxo= φSxo φw——地层含水孔隙度 , φw= φSw φt- φxo——残余油体积 ( φt- φxo) /φt——残余油饱和度 φmos=φxo- φw——可动油体积 (φ xo- φ w)/ φ t ——可动油饱和度 而 : 2.可动油的快速直观显示 F=a/φm 这是在用各种方法求得 Sw与 Swi等情况下使用的判别 油水层方法 。 1. 直接利用参数 Sw与 Swi判别 ( 1) 油层 a. Swi=Sw, 即可动水 Swm=0 b. Swi≤75%, So≥25%, 满足 φ× So0.05 c.具有一定的可动油量 (三)定量判别油水层 ( 2) 油水同层 a. SwSwi, 即可动水 Swm0 b. 具有一定的 So和可动油量 ( 3) 水层 a. SwSwi b. So接近于 0或 So接近于 Sor,无可动油量 ( 4) 干层 Swi75%或 φ× So≤0.05 2. 在计算的 So等参数基础上 , 利用数学方法综合判断油水层 ① 逐步判别 ② Fisher ③ Bayes ④ 神经网络 ⑤ 模拟聚类 ⑥灰色综合(聚类) 等等 储层评价的主要参数 为 φ、 K、 So以及孔隙结构参数等 。 1. 孔隙度 利用三种孔隙度测井方法计算 φ。 AC确定的 φs为 粒间孔隙 , 适用于 浅层 、 高孔隙 、 非固结 或浅压实的中等孔隙度的孔隙地层 , 求出的 φs接近岩心分析 值 。 DEN、 CNL对井眼要求高 , 重矿物的存在影响 DEN测井 对浅层 φ的计算 。 这两种测井适用于深部 、 中 、 低 φ和裂缝发 育的地区 。 用交会图确定的 φ要好于单个测井孔隙度值 , 但需作泥质 校正 。 在实际应用中,我国大部分油田只测 AC,因而多用△ t— φ 建立线性关系。 二、储层参数的确定 2. 含油饱和度 So So是评价油层的主要参数 , 它可由 Rt、 孔 隙度测井资料算出 So, 也可从交会图上获取 。 ( 1) 纯岩性地层 可直接由阿尔奇公式求取: n t m w W R abR S    ( 2) 泥质砂岩地层 利用双水模型计算泥质 砂岩地层 So。 所谓 “ 双水 ” 模型就是 一种描述和分析地层的测井 解释模型。 所谓 “ 双水 ” 是指附着 在粘土颗粒表面的不能自由 流动的那一层很薄的水膜中 的水即粘土水(结合水)和 储存在岩石孔隙中的自由水 。 油气 自由水 束缚水 干的胶结物 其他骨架 含油气泥质地层体积模型 φe φT φog φf φB 泥质砂岩地层水电导率应为这两部分水的电导 率的线性叠加 ( 电阻率并联 ) , 以地层水等效电导率 Cwe表示 。 Cwe=SWB× CWB+ SWF× CWF 式中: CWB——粘土水电导率 ( 束缚水 ) SWB——束缚水饱和度 CWF——自由水电导率 SWF——自由水饱和度 Archie公式: w m t t m wn W C abC R abRS      当 a=b=1时, )( WFWFWBWBmnwwmnwt m w n wt CSCsSCSC CSC        n WBWBWFWBt m WFWB W WF WF WB WBmn w t RSRSR RR S R S R S S R              1 1   3.渗透率 K 岩石的渗透率是指岩石在一定的压差 下允许流体通过的能力 。 渗透率隐含着动态的量度 , 而测井都 是测岩石某一方面的静态物理性质 , 因此没 有直接获取 k的测井方法 。 通常 , 确定 k有两种途径: 以 φ 和 SWB为基础的方法 以 Rt资料为基础的方法 ( 1)以 , SWB求 K 据卡赞公式 ( kozeny) : 式中: SA——岩石比面 , 与束缚水饱和度 SWB有关 。 C——常数 或: 式中: c、 x、 y为经验值 , 与储层的孔隙度 和胶结 情况及油气性质有关 。 对纯 、 固结 、 中等孔隙度的砂岩可用:  AS CK 3 21  Y WB X SCK 21 wbSyxck lglglg   WBS k 28.2 21 1 00  (2)以电阻率 Rt为基础的统计方法求 k 这种方法统一是建立在 kozeny公式的基 础上 。 ∵ SA~ f(Swb)~ f(Rt) ~ AC~ f(⊿t) ∴ 可建立 K与 ⊿ t和 Rt的统计关系式。  4、 相对渗透率 Kr 相对渗透率和流体饱和度之间存在函数 关系 ,常见的经验关系式 : 在气水同时流动时 : 3 1           WB WBW rw S SS K 2 9.0 9.0         WB W ro S SK 2 1 4 1 2 1 3 1 11    Wrwrwrg SKKK 5、 微观孔隙结构参数 表征孔隙结构参数中 ,最主要的参数为 孔喉半径中值 RM, RM与地层的 K, 有关 。  KR M 8 裂缝对不具产油能力的低孔隙度层或不具孔隙的 岩层提供了油气存储和流动的通道 。 三、裂缝性储层的研究 真、假裂缝的鉴别: 层界面和裂缝、断层条带与裂缝、 泥质条带与裂缝、天然裂缝与人工诱导裂缝 天然裂缝与人工诱导裂缝在形态上的主要区别有: ①诱导缝是地应力作用下及时产生的裂缝,因此只与 地应力有密切的关系,故排列整齐、规律性强;而天然裂 缝常为多期构造运动形成,因而分布极不规则。 ②天然裂缝因常遭受溶蚀和褶皱的作用,裂缝面总不 太规则,且缝宽有较大的变化,而诱导裂缝的缝面形状较 规则且缝宽变化很小。 ③诱导缝的径向延伸都不大,故深侧向测井电阻率下 降不很明显。 (一)裂缝的测井响应与识别 对开敞型的裂缝 敏感的测井有:自然伽 码能谱测井 NGS、 CAL、井温、 LDT、 CNL 、 AC声幅曲线,核磁测井和地层倾角测井。 对于封闭型的裂缝 仅能在微扫描测井中 显示。 1. 常规测井类 碳酸岩剖面常用的常规测井系列为:侧向测井 、 AC、 CAL、 CNL、 LDT、 GR等 。 其中对裂缝敏感的测井以电阻率测井和 AC反映最好 , 其次是 GR、 中子 γ、 DEN。 (1) 电阻率曲线 碳酸盐岩具有高阻特征 (1000~10000Ω ·m), 但 在裂缝发育段由于充以一定矿化度的地层水使 Rt↓ (几 百 ~几十 Ω ·m), 对储油的裂缝带 , 其泥浆冲洗带和侵 入带的电阻率比原状地层的 Rt明显降低 。 所以用电阻率法寻找储层时,应采用不同探测范围 的微侧向 、 双侧向或长源距普通电阻率系列,一般可识 别 1m以下的薄裂隙层段 。 (2)AC 缝洞型储层在 AC上表现为钝尖状 。 水平缝 、 低角度缝 , ⊿ t:高-较高 , 并随着 裂缝宽度增加 , △ t出现明显的周波跳跃现象 。 垂直裂缝 , AC不能识别 。 (3)GR 裂缝处: GR显示低值 . (4)中子 γ测井 裂缝层段 :中子 γ值降低 . (5)CAL 裂缝段会有缩径或扩径 。
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本文标题:测井综合解释及数据处理
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