第4章5 油气水层识别方法.

1、v储集层油、气、水层的定性识别储集层油、气、水层的定性识别v储集层油、气、水层的定量识别储集层油、气、水层的定量识别v油气水层的快速直观显示方法油气水层的快速直观显示方法4.5 4.5 储集层油、气、水层识别方法储集层油、气、水层识别方法一、储集层油、气、水层的定性识别一、储集层油、气、水层的定性识别(1)(1)标准水层对比法标准水层对比法 在定性判断油、气、水层时，采用同一井相邻油水层电阻率在定性判断油、气、水层时，采用同一井相邻油水层电阻率比较的方法：首先对解释层段用测井曲线找出渗透层，并将岩比较的方法：首先对解释层段用测井曲线找出渗透层，并将岩性均匀、物性好、深探测电阻率最低的渗透层作为

2、标准水层，性均匀、物性好、深探测电阻率最低的渗透层作为标准水层，然后，将目的层的电阻率与标准水层相比较，凡电阻率大于或然后，将目的层的电阻率与标准水层相比较，凡电阻率大于或等于等于3 34 4倍标准水层电阻率者可判断为油气层，这种比较方法倍标准水层电阻率者可判断为油气层，这种比较方法的依据，就是解释井段内各地层均有相近的值，由阿尔奇公式的依据，就是解释井段内各地层均有相近的值，由阿尔奇公式知，知， ，当油层的饱和度界限为，当油层的饱和度界限为50%50%时，时，显然油气层显然油气层的的 。在定性解释中往往用视电阻率。在定性解释中往往用视电阻率R Ra a代替代替R Rt t，用标准水，用标准水

3、层电阻率代替层电阻率代替100%100%含水时的电阻率含水时的电阻率R Ro o，为了避免解释时漏掉油，为了避免解释时漏掉油气层，可以把判断油气层的气层，可以把判断油气层的RtRt数据降低到数据降低到3 3倍的倍的R Ro o。应强调指出，。应强调指出，对比时要注意条件，进行比较的解释层与标准水层，在岩性、对比时要注意条件，进行比较的解释层与标准水层，在岩性、物性和水性（矿化度）方面必须具有一致性。物性和水性（矿化度）方面必须具有一致性。2/1/wotSRRIotRR4(2)(2)油层最小电阻率法油层最小电阻率法油气层最小电阻率油气层最小电阻率R Rtmintmin是指油气层电阻率的下限。当储

4、集层的是指油气层电阻率的下限。当储集层的电阻率大于电阻率大于R Rtmintmin时，可判断为油气层。对于某一地区特定的解时，可判断为油气层。对于某一地区特定的解释井段，如果储集层的岩性、物性、地层水矿化度相对稳定时，释井段，如果储集层的岩性、物性、地层水矿化度相对稳定时，可用此方法。可用此方法。油层最小电阻率的确定可有两种方法。油层最小电阻率的确定可有两种方法。a a、估算法、估算法根据解释层段的具体情况，用下式估计根据解释层段的具体情况，用下式估计 例如，在某一工区，假定目的层段储集层孔隙度例如，在某一工区，假定目的层段储集层孔隙度在在25%25%左右，左右，R Rw w0.1.m0.1.

5、m，油、水层的含水饱和度，油、水层的含水饱和度S Sw w界限为界限为50%50%，简单地取，简单地取a a=1=1，m m= =n n=2=2，代入上式计算，得出油层最小电阻率为，代入上式计算，得出油层最小电阻率为6.4.m6.4.m。mnwwnwwtSaRSFRR/min一、储集层油、气、水层的定性识别一、储集层油、气、水层的定性识别(2)(2)油层最小电阻率法油层最小电阻率法b b、统计法、统计法根据岩层电阻率与岩心观察（或试油资料）的统计，确定根据岩层电阻率与岩心观察（或试油资料）的统计，确定油层最小电阻率。油层最小电阻率。例如，研究区某层段通过例如，研究区某层段通过1010口取心井的

6、岩心观察，发现岩口取心井的岩心观察，发现岩性粗细不同，油层电阻率也有相应的变化，如表性粗细不同，油层电阻率也有相应的变化，如表表 2-1 某研究区油层最小电阻率标准 岩 性 油层电阻率范围（.m） 粉砂岩 315 细砂岩 1630 中砂岩 3040 粗砂岩、含砾砂岩 40 一、储集层油、气、水层的定性识别一、储集层油、气、水层的定性识别(3) (3) 径向电阻率法径向电阻率法 这是采用不同探测深度的电阻率曲线进行对比的方法，它依这是采用不同探测深度的电阻率曲线进行对比的方法，它依赖于储集层的泥浆侵入特征，从分析岩层的径向电阻率变化来区赖于储集层的泥浆侵入特征，从分析岩层的径向电阻率变化来区分油

7、、水层。一般情况下，油气层产生减阻侵入，水层产生增阻分油、水层。一般情况下，油气层产生减阻侵入，水层产生增阻侵入。此时，深探测视电阻率大于浅探测视电阻率者可判断为油侵入。此时，深探测视电阻率大于浅探测视电阻率者可判断为油气层，反之为水层。气层，反之为水层。 与油层最小电阻率法和标准水层法相比，径向电阻率法在很与油层最小电阻率法和标准水层法相比，径向电阻率法在很大程度上克服了岩性、物性等变化造成的影响。但在使用径向电大程度上克服了岩性、物性等变化造成的影响。但在使用径向电阻率法识别油气层时要注意：为突出径向电阻率的变化，用于互阻率法识别油气层时要注意：为突出径向电阻率的变化，用于互相比较的不同探

8、测深度的电阻率曲线，应具有相似的纵向探测特相比较的不同探测深度的电阻率曲线，应具有相似的纵向探测特征，即井眼、围岩影响要相似，因此，最好采用具有纵向聚焦的征，即井眼、围岩影响要相似，因此，最好采用具有纵向聚焦的测井系统，如深、浅感应或深、浅侧向测井曲线的对比测井系统，如深、浅感应或深、浅侧向测井曲线的对比. .一、储集层油、气、水层的定性识别一、储集层油、气、水层的定性识别 上部储集层深三侧向大于浅三侧向，初步判断为油气层；上部储集层深三侧向大于浅三侧向，初步判断为油气层； 下部储集层深三侧向小于浅三侧向，初步判断为水层。下部储集层深三侧向小于浅三侧向，初步判断为水层。 但最后认定油、水层还要

9、经过综合解释，根据地质参数而定。但最后认定油、水层还要经过综合解释，根据地质参数而定。一、储集层油、气、水层的定性识别一、储集层油、气、水层的定性识别4 4 邻井曲线对比法邻井曲线对比法 如果相应地层在邻井经试油已证实为油气层或水层，则可根如果相应地层在邻井经试油已证实为油气层或水层，则可根据地质规律与邻井对比，这将有助于提高解释结论的可靠性。据地质规律与邻井对比，这将有助于提高解释结论的可靠性。下图是某地区下图是某地区3 3口井的测井曲线对比实例。口井的测井曲线对比实例。 A A井是最先获得工业油流的井，以后钻井是最先获得工业油流的井，以后钻B B井，录井和井壁取心井，录井和井壁取心均未见到

10、明显的油气显示，当时的测井解释结论也是悲观的。均未见到明显的油气显示，当时的测井解释结论也是悲观的。但在但在C C井完钻并获得高产油流后，对这三口相邻很近的井作了如井完钻并获得高产油流后，对这三口相邻很近的井作了如图所示的对比，发现它们同属于一个断块，故重新对图所示的对比，发现它们同属于一个断块，故重新对B B井作了解井作了解释，划分出总厚度为释，划分出总厚度为18.8m18.8m的油层。试油获日产原油的油层。试油获日产原油7070吨。吨。一、储集层油、气、水层的定性识别一、储集层油、气、水层的定性识别 邻井曲线对比法实例邻井曲线对比法实例虚线虚线-SP-SP曲线；实线曲线；实线-0.45m-

11、0.45m视电阻率曲线视电阻率曲线一、储集层油、气、水层的定性识别一、储集层油、气、水层的定性识别 含水饱和度是评价油气层是测井资料综合解释的核心。而含水饱和度是评价油气层是测井资料综合解释的核心。而含水饱和度又是划分油、水层的主要标志，所以含水饱和度是含水饱和度又是划分油、水层的主要标志，所以含水饱和度是最重要的储集层参数。最重要的储集层参数。 确定含水饱和度的基本方法，通常是以电阻率测井为基础确定含水饱和度的基本方法，通常是以电阻率测井为基础的阿尔奇（的阿尔奇（ArchieArchie）公式。）公式。mwaRRF0nwwttSbFRRRRI0mtwtwnwRabRRbFRSnmtwwRab

12、RS1同理，可求得冲洗带的含水饱和度同理，可求得冲洗带的含水饱和度SxonmxomfxoRabRS1二、储集层油、气、水层的定量识别二、储集层油、气、水层的定量识别关键参数三个关键参数三个:RW:RW、PORPOR、RTRT一、一、RwRw即地层水电阻率确定方法即地层水电阻率确定方法1.1.根据地层水取样测定根据地层水取样测定RwRw：取样、模拟地下条件、实验室测定：取样、模拟地下条件、实验室测定2.2.根据地层水化学分析结果确定根据地层水化学分析结果确定RwRw 化学成分化学成分等效离子换算等效离子换算查找查找R R3.3.根据自然电位求根据自然电位求Rw Es=SSP=Klg(Rmf/Rw

13、Rw Es=SSP=Klg(Rmf/Rw) ) 确定确定SSPSSP： UspUsp校正校正SSP SSP 由图版实现由图版实现 温度确定温度确定确定确定K K 计算计算RmfRmf 换算换算RwRw4.4.根据电阻率测井求根据电阻率测井求RwRw 1)1)标准水层电阻率法标准水层电阻率法 标准水层标准水层= =纯水地层纯水地层 Rw=Ro/F Ro=Rt F=a/Rw=Ro/F Ro=Rt F=a/m m 2)2)电阻率电阻率孔隙度交会图：据水线方程孔隙度交会图：据水线方程二、储集层油、气、水层的定量识别二、储集层油、气、水层的定量识别v概述概述 v双孔隙度法双孔隙度法 v视地层水电阻率法视

14、地层水电阻率法 v可动水分析法可动水分析法三、油气水层的快速直观解释方法三、油气水层的快速直观解释方法测井参数曲线重叠法测井参数曲线重叠法( (简称重叠法简称重叠法) ) 用统一的参数用统一的参数( (如如、K K、R R等等) )，统一的横向比例尺，统一的横向比例尺和统一的基线，绘出两条和统一的基线，绘出两条( (或多条或多条) )测井参数曲线测井参数曲线( (实测实测曲线和计算曲线曲线和计算曲线) )，按所绘曲线间的关系，按所绘曲线间的关系( (重合或分离、重合或分离、正幅度差或是负幅度差正幅度差或是负幅度差) )来评价储集层的饱和性质。来评价储集层的饱和性质。 优点优点：快速、直观，可作

15、全井段：快速、直观，可作全井段( (或解释井段或解释井段) )的解的解释释 缺点缺点：不利于进行各种影响因素的分析，特别是：不利于进行各种影响因素的分析，特别是VshVsh影响分析。同时，它需要计算机进行测井参数的转换，影响分析。同时，它需要计算机进行测井参数的转换，不利于手工解释不利于手工解释测井参数交会图法测井参数交会图法( (简称交会图简称交会图) ) 将两种或三种从不同角度反映岩性、含油气水特征将两种或三种从不同角度反映岩性、含油气水特征的测井参数进行交会，并按照测井解释公式构成交会的测井参数进行交会，并按照测井解释公式构成交会图，根据代表每一种或每一个储集层的资料点在交会图，根据代表

16、每一种或每一个储集层的资料点在交会图上的分布规律及交会图图形显示特点，来评价每一图上的分布规律及交会图图形显示特点，来评价每一储层饱和性质。储层饱和性质。 优点优点：便于进行各种影响因素的分析，易于发现质：便于进行各种影响因素的分析，易于发现质量上的一些问题，便于进行手工解释量上的一些问题，便于进行手工解释 缺点：不能做全井段或解释井段的分析，有可能漏缺点：不能做全井段或解释井段的分析，有可能漏掉有利层。掉有利层。1.1.基本原理基本原理 饱和度定义：饱和度定义： Sw=(VwSw=(Vw/V/V)=(Vw)=(Vw/V/V）/ /（V V/v)=w/v)=w/其中：其中：W W含水部分孔隙度

17、，简称含水部分孔隙度，简称含水孔隙度含水孔隙度； T T总孔隙度总孔隙度 即：即：Sw=(w/)Sw=(w/)把把SwSw=1-So=1-So代入上式代入上式 1-So=(w/) 1-So=(w/) So= So=O O=-w=-w O O为含油孔隙度为含油孔隙度1.1.基本原理基本原理通常定义：通常定义： 水层：水层：SwSw70% 0.770% 0.7ww 油水同层：油水同层：30%30%SwSw70% 0.370% 0.3ww0.70.7 油层：油层：SwSw30% w30% w0.30.3可见：如果我们可以确定了总孔隙度和其中的含水孔隙度，即可见：如果我们可以确定了总孔隙度和其中的含水

18、孔隙度，即可解释油气水层。可解释油气水层。 在测井解释中在测井解释中由孔隙度测井求得；由孔隙度测井求得； W W由电阻率法测井求得。由电阻率法测井求得。2.2.含水孔隙度含水孔隙度ww 不含泥质水层：不含泥质水层：F = Ro/Rw = a/m 对于水层，对于水层，完全由水占据，所以完全由水占据，所以=w 若含油，油几乎不导电，把它看骨架若含油，油几乎不导电，把它看骨架(仅从导电这个角度仅从导电这个角度看看)，那么油层作为孔隙体积为，那么油层作为孔隙体积为Vw=V-Vo的水层来处理，的水层来处理，那么含水孔隙度那么含水孔隙度w与地层真电阻率与地层真电阻率Rt之间同样有下列关系之间同样有下列关系

19、 F = Rt/Rw = a/m 则则 w = power(aRw/Rt, m) a、m含油岩层的胶结系数与孔隙结构指数含油岩层的胶结系数与孔隙结构指数 定性分析时一般定性分析时一般a=a，m=m，并可取在本区经验值。，并可取在本区经验值。3.3.双孔隙度法的应用实例双孔隙度法的应用实例双孔隙度重叠法：双孔隙度重叠法： 利用利用S S、ww曲线叠合曲线叠合 若若ww， 水层水层 wwss，含油层，含油层双孔隙度交会图双孔隙度交会图油水层在交会图上的分布：油水层在交会图上的分布： s=ws=w时时4545线水层线水层 SwSw=100%,=100%,即即s=ws=w水层水层线线; ;在在SwSw

20、=50%=50%以上为油层。以上为油层。中子一声波双孔隙度交会图中子一声波双孔隙度交会图 双孔隙度法一种推广，用于发现双孔隙度法一种推广，用于发现轻质油或气层轻质油或气层 ss由由ACAC求出求出 N N由中子测井求出，由中子测井求出， 由于气存在由于气存在N N减小，因此含油减小，因此含油或气资料点偏或气资料点偏4545线而落在上方。线而落在上方。 同样中子同样中子- -密度交会也可。密度交会也可。可动油图：可动油图： 三种孔隙度曲线三种孔隙度曲线地层孔隙度地层孔隙度、地地层含水孔隙度层含水孔隙度及及冲洗带含水孔隙度冲洗带含水孔隙度曲曲线的重叠图线的重叠图 曲线由曲线由AC(DENAC(DE

21、N、CNL)CNL)求得，如由求得，如由ACSACS WW曲线由深探测电阻率曲线，如曲线由深探测电阻率曲线，如深侧向测井曲线转换求得深侧向测井曲线转换求得 xoxo由微电阻率测井曲线，如微侧由微电阻率测井曲线，如微侧向测井曲线转换求得向测井曲线转换求得 xo=xo=残余油残余油( (气气) )孔隙度，以黑孔隙度，以黑色表示；色表示； xo-w=xo-w=可动油可动油( (气气) )孔隙度；孔隙度； -w=-w=含油含油( (气气) )孔隙度；孔隙度； w-w-零线零线= =含水孔隙度；含水孔隙度；1.1.基本原理：基本原理： 含水地层电阻率含水地层电阻率 含油地层电阻率含油地层电阻率 若油水层

22、界限以若油水层界限以30%30%与与70%70%为标准为标准 油层：油层：SwSw0.300.30； 则则RwaRwa11Rw11Rw 油水同层：油水同层：30%30%SwSw70%70%；则；则2Rw2RwRwaRwa11Rw 11Rw 水层：水层：SwSw70%70%； 则则 RwaRwa2Rw2Rw( (二二) )视地层水法视地层水法wmRaR0wamtRaR201wwwatSRRRR3.3.应用实例应用实例 视地层水法视地层水法RwaRwa 若若RwaRwa明显高于地层水电明显高于地层水电阻率，则可能为油层。阻率，则可能为油层。aRRmtwa/( (三三) )可动水分析法评价油气层可动

23、水分析法评价油气层 含水饱和度含水饱和度SwSw与束缚水饱和度判明产层含油性与束缚水饱和度判明产层含油性和可动水率，以达到正确划分油和可动水率，以达到正确划分油( (气气) )水层的目的。水层的目的。 可动水法，用于正确评价低阻油层即岩层电阻可动水法，用于正确评价低阻油层即岩层电阻率很低，但仍产油的层位。率很低，但仍产油的层位。1.1.基本原理基本原理当储层当储层Sw=SwiSw=Swi Kro1 Kro1， Krw0Krw0， 油层油层当储层当储层SwSwSwiSwi 0 0KroKro1 1， 0 0KrwKrw1 1 油水同层油水同层当储层当储层Sw1 Sw1 Krw Krw1 Kro1

24、 Kro0 0 水层水层 可动水饱和度可动水饱和度Swm=Sw-SwiSwm=Sw-Swi 对于油、气层对于油、气层SwmSwm=0=0( (三三) )可动水分析法评价油气层可动水分析法评价油气层据以上模型、建立解释方程：据以上模型、建立解释方程：油层：只含束缚水，油层：只含束缚水，Sw=SwiSw=Swi；不含可动水，；不含可动水， SwmSwm=0 =0 Krwo,Kro1 Krwo,Kro1；So+Swi=So+SwSo+Swi=So+Sw=1 =1 油水同层：孔隙空间有油、可动水，束缚水所饱和油水同层：孔隙空间有油、可动水，束缚水所饱和 0 0Krw/KroKrw/Kro1 So+S1 So+SwFwF+Swi=So+Sw+Swi=So+Sw=1 =1 Sw SwSwi SwiSwi Swi0 0水层：孔隙空间不含油或只含残余油气，主要被水饱和水层：孔隙空间不含油或只含残余油气，主要被水饱和 KroKro=0 Krw1=0 Krw1 Sw=SSw=SwFwF+Swi=1 +Swi=1 SwSwSwi SwmSwi S