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文档简介

矿场地球物理测井资料综合解释绪论1、任务测井学由三部分组成:方法、仪器、解释(最后也是最直接体现效果的部分)测井数据处理与综合解释就是按照预定的地质任务,用计算机对测井资料进行自动处理,并综合地质、录井和开发资料进行综合分析解释,以解决地层划分、油气储集层评价、有用矿藏评价、及勘探开发中的其他地质与工程技术问题,并以图形或数据形式直观显示解释结果。测井参数——解释模型、解释参数、分析程序计算机处理——地质参数——解决地质问题绪论1、任务最主要、最终核心的问题:油气层的评价。包括两个方面:

a、确定储层产出流体的性质。

b、评价油气层质量,即产层的储渗性能及生产能力。2、测井技术的分类(1)按物理性质:电法测井:自然电位测井、普通电阻率、侧向、微电阻率测井、感应测井声波测井:声速、声幅、声波全波列测井放射性测井:自然伽马及其能谱测井、放射性同位素测井、密度及岩性密度测井、中子孔隙度测井、伽马能谱测井其他测井:井斜、井温、气测、地层倾角、生产测井、地层测试、绪论2、测井技术的分类(2)按服务项目分:裸眼井地层评价系列套管井地层评价系列生产动态测井系列工程测井系列井壁取心地层测试(3)按资源分:石油测井煤田测井金属测井工程绪论4、测井数据的处理与解释(怎样用测井资料对地层进行评价)(1)预处理:a、深度对齐b、斜井校直c、曲线的平滑d、环境校正e、标准化f、确定解释模型及解释参数(测井参数、地质参数、解释参数)绪论4、测井数据的处理与解释(2)测井解释模型(测井响应方程)由密度求孔隙度的模型等。(3)资料的综合解释(间接性、多解性)测井资料具有间接性、存在多解性,故须针对不同地质问题、测井地质条件(如岩性剖面、储层类型等)、井眼条件,采用不同的测井组合(测井系列)、综合测井、地质、试采资料,对测井资料进行综合解释,作综合分析判断和验证。a、选择合适的测井系列:裸眼井地层评价套管井地层评价生产井地层评价b、资料质量合格:真实性、可靠性c、收集第一性资料(直接),以便选择合适的地质解释模型d、综合测井、地质、试采资料绪论4、测井数据的处理与解释由于测井信息的间接性、多解性,故由测井资料计算得到的地质信息可能存在假象,因此,在测井资料的综合解释中,必须作综合分析判断和验证。按计量程度,测井解释可分为:定性、半定量、定量解释。定性解释:五十年代,根据曲线的形态、邻井的结论地区经验进行解释。半定量解释:六十年代,有了声波测井,采用纯岩石解释模型、阿尔奇公式进行解释,半定量。定量解释:七十年代,有完善的测井系列,计算机处理。交会法、迭代法对测井资料作泥质、油气密度的影响校正,定量计算泥质含量、孔隙度、渗透率,两种矿物的百分含量、含油饱和度。自动定量解释、自动显示解释结果。第一节储集层分类及所需确定的储层参数地球物理测井在石油、天然气、煤、金属矿藏等地下矿藏的勘探、开发过程中有着广泛的应用。下面主要讨论它在石油和天然气工业中的应用。石油和天然气储存在地下具有孔隙、孔洞或裂缝的岩石中。自然界的岩石虽然种类很多,但并不是所有岩石都能储存石油和天然气。能够储存石油和天然气的岩石必须具备两个条件:孔隙性和渗透性。储集层就是具有连通孔隙,既能储存油气,又能使油气在一定压差下流动的岩石。第一节储集层分类及所需确定的储层参数一、储集层的分类地质上常按成因和岩性把储集层划分为三类:1、碎屑岩储集层(砂岩、粉砂岩、砂砾岩、砾岩)储集空间以原生孔隙为主(粒间孔隙),储集层上下围岩一般为泥岩,因此测井称之为砂泥岩剖面。2、碳酸盐岩储集层储集空间与砂岩剖面有本质的区别,以次生孔隙为主。3、其他岩类储集层(膏泥岩、火成岩)前两类是主要的储集层。不同类型的储集层具有不同的地质特征。第一节储集层分类及所需确定的储层参数一、储集层的分类碎屑岩储集层碎屑岩储集层为陆源碎屑岩,主要包括砂岩、粉砂岩、砂砾岩和砾岩。其储集空间以碎屑颗粒之间的粒间孔隙为主,有时伴有裂隙(缝)、微孔隙以及成岩过程中所产生的各种次生孔隙。在碎屑岩储集层的上下一般以泥岩作为隔层,故在油井剖面中常常是砂岩、泥岩交替,测井解释称之为砂泥岩剖面。碎屑岩主要是由各种矿物碎屑、岩石碎屑、胶结物(泥质、灰质、硅质和铁质)及孔隙空间组成。决定碎屑岩特性的主要因素是碎屑的成分和颗粒的大小,并以它们作为碎屑岩分类的命名的主要依据。第一节储集层分类及所需确定的储层参数碎屑物的矿物成分目前已发现的碎屑矿物约有160种,最常见的约有20种。但在一种碎屑岩中,其主要碎屑矿物通常只有3-5种,常见的碎屑矿物主要有石英、长石、云母和粘土以及重矿物。石英是碎屑岩中分布最广、含量最多的一种碎屑矿物,长石在碎屑岩中的含量仅次于石英,白云母和黑云母的碎屑颗粒是砂岩中常见的次要组分。白云母多分布在粉砂岩和细砂岩中;而黑云母则常出现在砾岩或杂砂岩中。碎屑岩中密度大于2.86g/cm3的矿物称为重矿物。重矿物的种类很多,常见的有辉石、角闪石、荧铁矿、磁铁矿、重晶石、锆英石、电气石、金红石等等。岩石碎屑(岩屑)是母岩经机械破碎形成的岩石碎块,一般由两种以上的矿物集合体组成,保留着母岩的结构特点,因此岩屑是判断母岩成分及沉积来源的重要标志。第一节储集层分类及所需确定的储层参数碎屑颗粒的粒度粒度是指颗粒的大小,用粒径来表示。它是碎屑颗粒最主要的结构,直接决定着碎屑岩的分类命名和性质。根据粒度大小将碎屑岩分成砾岩、砂岩、粉砂岩三类。碎屑颗粒的分选性是指颗粒大小的均匀程度。按碎屑岩中主要粒度的含量可将分选性划分为好、中、差三等。主要粒度的含量>75%者为好,含量在50%-70%者为中,含量<50%者为差。分选差,大小混杂,大颗粒间形成的孔隙就被小颗粒所填充,使岩石的孔隙性和渗透性变差。第一节储集层分类及所需确定的储层参数胶结物把松散的砂、砾胶结成整体的物质最常见的胶结物有泥质、钙质(又称灰质)、及硅质及铁质,其中主要是泥质、钙质。通常泥质胶结的砂岩较疏松,孔隙性及渗透性较好;钙质胶结次之;硅质及铁质胶结的砂岩一般均致密坚硬,储油物性差。第一节储集层分类及所需确定的储层参数碎屑岩的孔隙分类碎屑岩储集层孔隙空间的大小是多样的。按孔隙成因,可将碎屑岩孔隙分为:粒间孔隙、微孔隙、溶蚀孔隙、微裂隙上述各类孔隙中,粒间孔隙及纹理缝是沉积时形成的,叫原生成因;微孔隙属原生次生混合成因;溶蚀孔隙及微裂隙均属次生成因。按碎屑岩孔隙的孔径大小:可把孔隙分为三类:超毛细管孔隙、毛细管孔隙、微毛细管孔隙按对流体的渗流情况可分为:有效孔隙、无效孔隙第一节储集层分类及所需确定的储层参数一、储集层的分类碎屑岩储集层基本上就是砂岩和粉砂岩储集层,砾岩储集层较少,泥岩储集层(有裂缝才有储集性质)更少。一般砂岩储集层的储集性质(孔隙度和渗透率)主要取决于砂岩颗粒的大小,同时还受颗粒均匀程度(分选程度)、颗粒磨圆程度和颗粒之间胶结物的性质及含量影响。一般来说,砂岩颗粒越大、分选越好、磨圆程度越好、颗粒之间充填胶结物越少,则其孔隙空间越大、连通性越好,即储油物性越好。砂岩胶结物一般是泥质的,也有灰质的,以泥质对储集性质影响最大。第一节储集层分类及所需确定的储层参数2、碳酸盐岩储集层碳酸盐岩储集层包括石灰岩、白云岩、生物灰岩,其基本化学成分都是碳酸盐类(如碳酸钙、碳酸镁)。这类储集层的油气储量占世界总储量的一半,其产量占总产量的60%以上,而且日产千吨以上的高产油井大多在碳酸盐岩油田中。我国华北油田的震旦系、寒武系和奥陶系的产油层,四川震旦系和二叠系、三叠系的油气层,以及中东和近东一些高产大油田,均属这类储集层。第一节储集层分类及所需确定的储层参数2、碳酸盐岩储集层碳酸盐岩一般都比较致密,原生粒间孔隙度在1-2%左右。但因其性脆和化学性质不稳定,容易形成各种裂隙和孔洞。一般认为,包括原生粒间孔隙和次生缝洞在内的总孔隙度如果在5%以上,碳酸盐岩就可能具有渗透性。因此,与碎屑岩储集层相比,碳酸盐岩储集层具有储集空间多样性和分布不均匀性等特点。第一节储集层分类及所需确定的储层参数2、碳酸盐岩储集层常见碳酸盐岩储集层的储集空间主要有以下三种:(1)孔隙性储集空间:如鲕粒、生物碎屑和结晶颗粒支撑的粒间孔隙、晶间孔隙以及生物内体腔形成的粒内孔隙,其典型岩性是白垩、鲕状灰岩和针孔状生物灰岩等。由于地层水中的镁离子与方解石中钙离子发生交换作用,由方解石变为白云石,其体积可收缩12-13%,使孔隙空间变大;伴随着重结晶作用,又使颗粒变粗,也可使孔隙空间扩大。对测井解释来说,关键是孔隙大小、形状及其分布。所谓孔隙性碳酸盐岩储集层,是指孔隙较小(与砂岩孔隙相比)而又分布均匀的储层。这种储层的储集性质、油气水在储层中的渗滤和分布、泥浆侵入的特点等,均与砂岩储集层相似。第一节储集层分类及所需确定的储层参数2、碳酸盐岩储集层(2)裂缝性储集空间:主要由构造裂缝和层间裂缝组成。构造裂缝发育的程度与构造部位和岩性条件有关,一般在构造轴部和断裂带附近最发育,而按岩性是以白云岩、石灰岩、泥灰岩的顺序而降低。测试资料表明,裂缝性储集层的产能主要来自垂直裂缝,但有渗透性的层间缝,压裂后也能增加生产能力。由于裂缝的数量、形状和分布极不均匀,使裂缝性储集层的孔隙度和渗透率具有多变性,油气水分布也很不规律。裂缝还具有渗透率高和泥浆侵入深的特点。第一节储集层分类及所需确定的储层参数2、碳酸盐岩储集层(3)洞穴型储集层:主要是指由溶解作用、重结晶作用及其他次生变化形成的比粒间孔隙大得多的孔洞(2毫米以上)。这类孔洞形状不一,大小悬殊,小的4毫米左右,大的体积可达几千立方米,常沿裂缝及地层倾斜方向分布。这是富集油气的一种重要的孔隙类型,常是钻遇高产油气层的一种显示。钻井遇到洞穴,会出现放空和泥浆漏失现象,洞穴越大,漏失越严重。对于通常测井的探测范围来说,大洞穴的出现带有局部的性质,并不是处处都有的。因此,虽然有人就洞穴对测井的影响进行讨论,但还没有形成系统的方法。第一节储集层分类及所需确定的储层参数2、碳酸盐岩储集层(目前测井解释只考虑较小的洞穴,并认为它们在测井的探测范围内是均匀分布的,把洞穴和裂缝一起处理,它们的体积占岩石体积的百分比称为缝洞孔隙度,在测井解释中,也不单独区分洞穴型储集层。第一节储集层分类及所需确定的储层参数近年来,其他类型的储集层如火成岩储集层受到重视,该类储集层岩性复杂,其产能主要取决于后期的成岩变化,它与碳酸盐岩储集层的储集空间有很大的相似之处。管理工程系财经管理教研室二、储集层的基本参数评价储集层物性的参数孔隙度、渗透率;评价储集层含油性的参数含油气饱和度、含水饱和度、束缚水饱和度以及储集层的厚度。1、孔隙度储集层的孔隙度:孔隙体积占岩石体积的百分数,反映储层储集能力的参数。测井解释中常用的孔隙度概念有:总孔隙度、有效孔隙度、缝洞孔隙度。

第一节储集层分类及所需确定的储层参数管理工程系财经管理教研室二、储集层的基本参数渗透率渗透性:在一定压差下,岩层充许流体流过其孔隙孔道的性质,其大小决定油气藏能否形成和油气层产能大小的重要因素。常用渗透率来定量表示岩石的渗透性。根据达西定律,岩层孔隙中的不可压缩流体,在一定压力差条件下发生的流动,由下式表示:

第一节储集层分类及所需确定的储层参数管理工程系财经管理教研室二、储集层的基本参数渗透率的单位:达西。达西定律只适用于层流以及流体与岩石无相互作用的情况。实验发现:(1)当只有一种流体通过时,所测得的渗透率与流体性质无关,只与岩石本身的结构有关;(2)当有多种流体同时通过岩样时,不同的流体则有不同的渗透率。为了区分这些情况,常用绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率第一节储集层分类及所需确定的储层参数管理工程系财经管理教研室二、储集层的基本参数(1)绝对渗透率K:岩石孔隙中只有一种流体(油、气或水)时测量的渗透率,其大小只与岩石孔隙结构有关,而与流体性质无关。因为常用空气来测量,故又称空气渗透率。测井解释通常所说的渗透率,就是指岩石的绝对渗透率。第一节储集层分类及所需确定的储层参数管理工程系财经管理教研室二、储集层的基本参数(2)有效渗透率(相渗透率):当两种或以上的流体通过岩石时,对其中某一流体测得的渗透率,其大小除与岩石孔隙结构有关外,还与流体的性质和相对含量、各流体之间的相互作用以及流体与岩石的相互作用有关。多种流体同时通过岩石时,各单相的有效渗透率以及它们之和总是低于绝对渗透率。第一节储集层分类及所需确定的储层参数管理工程系财经管理教研室二、储集层的基本参数原因:多相流体共同流动时,流体不仅要克服自身的粘滞阻力,还要克服流体与孔壁之间的附着力、毛细管力以及流体与流体之间的附加阻力等等,因而使渗透能力相对降低。由试油资料求得的渗透率是有效渗透率。实践证明,流体的有效渗透率与它在岩石中的相对含量有关,当流体的相对含量变化时,其相应的有效渗透率随之改变。为此,引入相对渗透率的概念。

第一节储集层分类及所需确定的储层参数管理工程系财经管理教研室二、储集层的基本参数(3)相对渗透率:岩石的有效渗透率与绝对渗透率的比值称为相对渗透率,其值在0-1之间。3、饱和度定义:某种流体所充填的孔隙体积占全部孔隙体积的百分数。第一节储集层分类及所需确定的储层参数管理工程系财经管理教研室二、储集层的基本参数(1)含水饱和度Sw:岩石含水孔隙体积占孔隙体积的百分数。可动水饱和度Swm;束缚水饱和度SwiSw=Swi+Swm油层的各个部分均含有束缚水。在含油气部分,油气与束缚水共存;在含水部分,可动水与束缚水共存;在油-气过渡带,油、气与束缚水三相共存。(2)含油气饱和度Sh:岩石含油气体积占有效孔隙体积百分数。Sw+Sh=1第一节储集层分类及所需确定的储层参数第一节储集层分类及所需确定的储层参数(2)含油气饱和度Sh:岩石含油气体积占有效孔隙体积百分数Sw+Sh=1Sh=So+Sg冲洗带的残余烃饱和度Shr=1-Sxo可动油(烃)饱和度Smo=Sxo-Sw或Smo=Sh-Shr理论与实践均表明,储集层的岩石颗粒越细、孔隙孔道越小,其束缚水饱和度越大。因此,不同岩性、不同粒径的储集层,它们的油、水层的饱和度界限值是有差异的。为准确评价储集层的含油性,往往需要对储集层的含水饱和度和束缚水饱和度进行比较。当含水饱和度小,且近似等于束缚水饱和度时为油(气)层;当含水饱和度较大,且含水饱和度大于束缚水饱和度时,为油水同层。管理工程系财经管理教研室二、储集层的基本参数4、储集层的厚度通常用岩性变化(如砂岩到泥岩或碳酸盐岩到泥岩)、或孔隙性与渗透性的显著变化(如巨厚致密碳酸盐岩中的裂缝带)来划分储集层的界面。储集层顶底界面之间的厚度即为储集层的厚度。油气层的有效厚度:是指在目前经济技术条件下能够产出工业性油气流的油气层的实际厚度,即符合油气层标准的储集层厚度扣除不合标准的夹层(如泥质夹层或致密夹层)剩下的厚度。第一节储集层分类及所需确定的储层参数管理工程系财经管理教研室三、储集层的重要特性在石油勘探开发过程中储集层被进一步划分为油气层、水层、干层等。在测井地层评价中,根据试油结果,把测井解释结论分为六种(不同的油田的划分界限可能略有出入。油层:产油,不含水或含水小于10%;气层:产气,不含水或含水小于10%,包括以产气为主又同时产油;油水同层:油水同出,含水10%-90%;含油水层:产水大于90%,见到油花;水层:完全出水,有时也把含油水层归入水层;干层:按一定的求产制度求得的日产液量小于1方,其中含水小于0.5吨。不同的油田规定的求产制度不同,因而其干层界限也会略有差异。第一节储集层分类及所需确定的储层参数管理工程系财经管理教研室三、储集层的重要特性在测井定性解释中,粗略的把含水饱和度小于50%的储集层定为油气层,50-70%之间的储集层定为油水同层,大于70%的储层定为水层,不同的油田也会有较大的差异,这主要取决于束缚水饱和度的高低和油水相对渗透率曲线。1、储集层的油水相对渗透率分析(孔隙饱和特性)亲水岩石:Swb较大,油层So的下限值可选小些;亲油岩石:Swb较小,油层So的下限值可选大些;第一节储集层分类及所需确定的储层参数管理工程系财经管理教研室三、储集层的重要特性2、储集层的侵入特征分析钻井过程中泥浆与地层作用具有双向性:泥浆受侵:地层中可溶性盐类(石膏、盐岩、芒硝)、各种流体(油、气、水)以及岩石细粒(如粘土、砂子)使泥浆性能发生不符合施工要求的变化。泥浆侵入:泥浆在正向压差作用下侵入地层。泥浆侵入引起储层电阻率在径向上的变化,称为储层的侵入特性。

第一节储集层分类及所需确定的储层参数管理工程系财经管理教研室三、储集层的重要特性2、储集层的侵入特征分析冲洗带、过渡带、侵入带。侵入直径的大小取决于地层的孔隙度和渗透率、泥浆性能、泥浆柱压力与地层压力之差,以及地层被钻开后所经历的时间,一般地层孔隙度和渗透率越低,泥浆侵入越深。孔隙度与侵入直径的关系:孔隙度在5-10%,Di=10d;孔隙度为10-15%,Di=5d;孔隙度为15-20%,侵入直径为2.5倍井径。原状地层:储集层末受泥浆侵入影响部分。第一节储集层分类及所需确定的储层参数管理工程系财经管理教研室三、储集层的重要特性2、储集层的侵入特征分析根据冲洗带电阻率和原状地层电阻率的相对大小,通常把储集层的侵入特性分为三种情况:(1)高侵剖面:Rxo>Rt,称为泥浆高侵或增阻侵入,高侵地层电阻率的径向变化称为高侵剖面。(2)低侵剖面:Rxo<Rt,称为泥浆低侵或减阻侵入。低侵地层电阻率的径向变化称为低侵剖面。淡水泥浆钻井(Rmf>Rw时,水层:泥浆高侵油气层:泥浆低侵第一节储集层分类及所需确定的储层参数管理工程系财经管理教研室三、储集层的重要特性3、储集层中油气水分布规律分析油气水层并不是孤立存在的,而是受着油田构造和地层岩性等因素的制约。在有生油条件的情况下,油气聚集受着构造条件的控制。例如一个背斜油气藏,由于油气水按其比重大小在储集层中发生重力分异,在有泥岩或其它非渗透性地层作为盖层的背斜构造上形成气顶、纯油带、油水过渡带和底水几部分,而在与之连接的向斜构造上则都是水。因此,尽管图上的M层各部分渗透性都很好,但在A井,M层全是水;B井M层油气水都有;C井M层只有油和水,处在油水过渡带上。如果B井M层的储集性质局部变差,虽然它处在含油的有利部位,但可能不含油或含油。第一节储集层分类及所需确定的储层参数管理工程系财经管理教研室四、地层评价的主要内容地层评价:包括单井评价与多井评价。单井储集层评价:划分储集层评价储集层的岩性、物性、含油性产能评价多井评价:是油藏描述的基本组成部分,它是着眼于在面上对一个油田或地区的油气藏整体的多井解释和综合评价,包括:全油田测井资料的标准化、井间地层对比、建立油田参数转换关系、测井相分析与沉积相研究、单井储集层精细评价、储集层纵横向展布与储集层参数空间分布及油气地质储量计算。单井评价是多井评价的基础,而多井评价则是更高层次的发展,是在全油田测井资料基础上对测井资料更高水平的统一解释和对整个地区油气藏的综合地质评价。

第一节储集层分类及所需确定的储层参数第二节测井系列选择

一、测井系列的制订原则二、不同地质条件下石油勘探、开发测井项目选择应注意的几个问题三、测井资料用途四、推荐测井系列

一、测井系列的制订原则

测井系列是针对某种相对稳定的地质剖面和相对单一的地质要求制订的,如砂泥岩剖面情况下的开发裸眼井测井系列,解决的主要问题是储层孔隙度、渗透率、含油饱和度、产水率等参数的计算和油、气、水层的评价。若要解决地应力方向、生油岩评价或其它问题,在此测井系列的基础上还需要加测其它测井项目。因此测井系列的制订要因地制宜,根据地质要求合理选择测井项目。一、测井系列的制订原则

对油气勘探开发,所选用的测井系列是否合理有效,主要取决于是否在经济的前提下选择的测井系列能够有效的解决储层划分、储层参数计算、油气评价及其它地质问题。

对于生产测井、工程测井,同样也需要选用最经济的测井方法解决复杂的地质、工程问题,而不能只考虑测井和解决问题的能力和精度。对于要要解决的复杂地质条件下的油气评价、储层参数计算等问题,应尽量避免使用简单测井方法,否则,一是测井解释可能漏掉油气层,二是会造成解释及储层参数的计算偏差,延误油气田的勘探和开发,或大幅度增加勘探开发的投资。一、测井系列的制订原则1)探井应尽量采用测井新技术和高档次测井设备,避免采用测量精度低的井下仪器,为正确进行储层划分、油气评价和提高地质参数的计算精度打下坚实的基础。

2)滚动开发井、参数井应尽可能采用探井测井系列,测井设备的档次可适当降低。

3)开发井由于是建立是在对地层充分了解的基础上布署的,测井系列可适当简单。对于有特殊要求的井,如实验井、检测剩余油饱和度井,应根据需要在常规测井系列的基础上合理加测测井项目。

4)注水井原则上采用开发井测井系列,要求可低于开发井,遇有新的含油气层系时,可视情况加测测井项目。二、不同地质条件下石油勘探、开发测井项目选择应注意的几个问题

合理选择测井项目是油气勘探开发过程中的重要环节,它直接影响着储层的划分、储层参数的计算及储层流体性质的判断,测井项目选择适当,既能利用测井资料解决复杂的地质问题,又能在后期的油藏研究中收到事半功倍的效果。否则下套管后,由于测井受到限制,测井资料漏取所造成的损失是难以弥补的。胜利油田经过多年的探索,分别针对探井、开发井和不同地层、岩性及不同的储层类型,制定了不同的测井系列,收到了良好的应用效果。二、不同地质条件下石油勘探、开发测井项目选择应注意的几个问题

近几年来,在高速发展的石油工业的推动下,我们国家的测井技术在广大测井技术人员的共同努力下,通过引进、消化、吸收及研制、开发产生了质的飞跃,尤其声、电成象,核磁共振测井的应用,使测井解释的精度得到了进一步的提高,加快了石油勘探开发的进程。鉴于各勘探、开发区域储层类型的不同及岩性、物性、油性的差异,又由于各油田所拥有测井装备上的限制,使测井资料录取存在着许多问题,不但给测井解释带来了困难,同时也给后期的油藏描述工作造成了难以克服的障碍。这里主要依据对中国石油化工股份有限公司所属油田测井资料录取情况的调研,并结合胜利油田测井地质应用实际,阐述自己石油勘探开发测井项目选择的观点。二、不同地质条件下石油勘探、开发测井项目选择应注意的几个问题

1、选择测井项目要考虑储层类型在石油勘探开发过程中,储层类型可简单划分为渗透型、裂缝型、溶蚀孔洞型三种。在选择测井项目时要分别给以考虑:对于渗透型储层,由于钻井过程中存在钻井液柱压力与地层压力的差异,钻井液滤液就会缓慢的向地层中渗滤,在储层中形成冲洗带和浸入带,同时又会在井壁上形成泥饼。此类地层,微电极测井是必不可少的,由于它具有垂直分辨率高、性能稳定等特点,利用它可准确的划分储层界面和有效厚度。如果钻井液不是很咸的话,还可以利用它判断岩性的粗细。自然伽玛、自然电位测井是划分储层准确计算泥质含量的最为有效的方法,目前在石油勘探开发过程中已得到广泛的应用。二、不同地质条件下石油勘探、开发测井项目选择应注意的几个问题

应用时要注意以下两点:一是对于富含放射性物质的地层,由于其本身具有自然伽玛高值的测井特征,其幅度变化反映的已不是地层泥质含量的多少,此时再用自然伽玛测井来计算泥质含量,往往会造成储层划分的失误而漏掉真正的油气层。此时就需要结合其它测井资料,通过综和分析,选择合适的测井方法来进行储层的划分。二是对于钻井液滤液矿化度与地层水矿化度比较接近的地层,由于自然电位的储层测井值接近或等于泥岩值,此时已不可能用自然电位来计算泥质含量和划分渗透层,而钻井公司又不可能为了能取得好的自然电位测井资料而更换钻井液。更何况由于不同深度不同层位地层水的水型及水的矿化度是变化的,自然电位曲线在某一层段内无变化是一种正常现象。这种情况下,同样需要结合其它测井资料来进行泥质含量的计算和储层的划分。1、选择测井项目要考虑储层类型

孔隙度、渗透率、含油饱和度是渗透性地层利用测井测资料为石油勘探开发提供的主要地质参数。较之密闭钻井取心的实验分析数据,虽然可能会存在一定的偏差,但若研究工作能够跟上,在某一特定区域,充分利用该区域少量的钻井取心资料或借助邻区的钻井取心资料对新井的测井资料进行刻度,同样可以达到利用测井资料准确计算储层地质参数的目的。利用岩心分析数据固然可靠,但由于受经济效益的制约和地层条件的限制,一是不可能进行大量钻井取心,二是对于疏松砂岩取出的岩心也难以获取准确的分析数据。

1、选择测井项目要考虑储层类型

而测井则不受这些条件的制约,且具有成本低、速度快、精度高等特点,可以说是目前石油勘探开发中获取储层地质参数最为行之有效的手段。利用测井资料求取储层的孔隙度、渗透率,目前常用的有三种测井方法,既补偿中子、岩性密度(或补偿密度)、补偿声波,考虑其储层岩石的非单一性和测井环境的影响,对于探井和重点开发井均应进行上述三孔隙度测井,其理由是采用任何一种孔隙度测井方法都有它的局限性,尤其对于非单一矿物的储层,几乎不可能用一种方法准确的计算出储层的孔隙度、渗透率。即使利用经验可估算出储层的孔隙度,但由于估算造成的偏差,是必影响储层渗透率及含油饱和度的计算精度。1、选择测井项目要考虑储层类型

为了正确划分油、气、水层,确保储层含油饱和度,可动油气、残余油气、可动水、束缚水体积的计算精度,还需要高精度且具不同探测深度的三电阻率测井资料。目前常用的有双感应—八侧向、双侧向—微聚焦电阻率测井,用经过环境校正的深感应或深侧向电阻率作为地层的真电阻率,而用八侧向或微聚焦电阻率测井作为侵入带电阻率结合孔隙度资料计算上述数据。选用三电阻率测井时,必须考虑双感应测井的高电阻率及双侧向测井的低电阻率失真问题。因为对于渗透性储层,其电阻率的高低取决于地层岩性、物性、含油性的变化,且变化范围是很大的,而目前各油田使用下井仪器的测量范围和测量精度很难达到仪器制造厂家提供的技术指标要求,因此建议电阻率50欧姆米以上的储层尽量避免使用双感应,而电阻率3欧姆米以下的储层最好不要用双侧向测井。1、选择测井项目要考虑储层类型

鉴于近年来发展起来的声、电成象、核磁共振测井技术已日趋成熟,且在生产实践中解决了大量的地质问题,建议在选择测井项目时充分考虑。其理由一是成象测井具有很高的纵向、横向分辨率,从成象测井图上可对裂缝的分布特征、类型、地层的层理、砂泥薄互层的划分、储层有效厚度、沉积粒序的变化及砾石颗粒的大小做出正确的分析。基本上可以取代钻井取心对目的层进行的岩心描述,且具有录取资料时间短、费用低等特点。二是核磁共振测井是以全新的原理,提供了一套全新的测井信息,具有测量精度高、分层能力强,可提供地层的有效孔隙度和地层的渗透率剖面,能比较准确地反映地层的渗流特性,是唯一直接测量地层流体和束缚流体体积的测井方法。根据胜利油田的应用情况分析,此方法用在低孔、低渗地层,用于储层有效性的判断,效果是很显著的。1、选择测井项目要考虑储层类型1、选择测井项目要考虑储层类型为建立区域地层压力数据库,指导新井的钻井设计和合理制定油气开发方案,探井及重点井应考虑进行电缆地层测试测井。对于裂缝型储层,由于地层岩石坚硬,地层流体主要存在于裂缝中,测井的目的就是要正确的划分裂缝段和定量分析裂缝发育情况,结合其它第一性资料确定储层的流体性质。测井项目的选择应主要考虑以下几方面的问题:一是裂缝型地层多为老地层,且多存在风化壳,其厚度大小不等,尤其太古界前震旦系花岗片麻岩地层,顶部风化壳部分几乎与常规砂泥岩剖面地层中的砂砾岩层相类似,呈明显的渗透层特征,此时,最好不要漏掉微电极测井。

二是要考虑裂缝性地层岩石的特殊性和多样性,最好进行岩性密度的测量,因为使用岩性密度可以更为准确的计算岩石不同矿物的含量,特殊情况下还可以根据岩石的光电吸收截面指数划分裂缝发育段。在讨论渗透型储层时,已谈了声、电成象测井在渗透型地层的应用,而成象测井在裂缝型地层中的应用就更为直观和清晰了。它清楚的显示了裂缝的多少、大小和方向,是目前其他测井方法所不能比拟和替代的。可以说,要想对裂缝段进行正确的描述和定量计算,没有可靠的声、电成象测井资料几乎是不可能的。对于溶洞型或溶洞裂缝同时存在的地层,可采用裂缝型地层的测井模式。1、选择测井项目要考虑储层类型2、选择测井项目要考虑目的层的岩性、物性和油性

不论何种类型的地层,储层电阻率数值的高低完全取决于岩性、储集空间的大小及地层流体性质。如岩石中的导电矿物可大幅度的降低储层的电阻率,而低矿化度的地层水又可使标准水层呈高电阻率测井特征,稠油层则会因为钻井液的无侵而使电阻率测井数值呈特高显示,微电极测井甚至会出现锯齿状高电阻率测井特征。鉴于不同岩性、物性、含油性其测井响应的不同,在选择测井项目时要考虑以下两方面的问题。

一是低孔、低渗的砂岩或砂砾岩储层,多为灰质胶结,易在地壳运动中形成裂缝。此类地层不论地层流体性质如何,均呈高电阻率测井特征,应采用双侧向测井。为了正确的划分裂缝和确定储层的有效孔隙度,可有目的的进行声、电成象,核磁共振测井。二是在岩性复杂的地层,均应进行补偿中子、补偿密度(或岩性密度)、补偿声波测井,尽可能为下步的测井解释及油藏描述工作提供详实可靠的测井资料。2、选择测井项目要考虑目的层的岩性、物性和油性

为了能对不同岩性段的地层尽可能合理的选择测井项目,在进行新井的地质及工程设计时,对不同深度的目的层段,根据不同的储层类型,合理选择不同的测井项目,是在不增加或少增加测井费用的情况下,取得更为实用的测井资料的重要手段。2、选择测井项目要考虑目的层的岩性、物性和油性3、选择测井项目要考虑测井环境及下井仪器的技术指标

测井环境是影响测井质量的一个重要因素,为了减少测量环境对测井的影响,各油田也都做了大量的工作,如根据所掌握的区域井下地质情况,优化钻井液设计,采用平衡或欠平衡钻井。办法虽都可行,也见到了明显的效果,但据了解,推广难度很大,其原因是这些方法都相对加大了钻井成本。在随钻测井因为种种原因还不能大范围使用的情况下,本人认为及时测井是既能减少钻井液污染且增加投入最少的方法。及时测井不论在新疆、大港还是胜利油田,都有很多实例可以说明其见到的明显效果。同一油层不同次测井电阻率数值大幅度降低就足以说明污染的严重性。70年代在胜利油田某新探区就曾发生过由于钻井液污染而未及时测井造成轻质油层解释为含油水层而未下套管,几年后通过滚动勘探和对比分析研究重新打井证实为层的实例。

因此根据地质、气测、钻井液录井显示情况,发现油气显示,最好能进行及时测井、井壁取芯,尽量减少钻井液的污染,及时测井应该是减少钻井液污染影响的最为有效的手段之一。在考虑测井项目时,最好不要漏掉受测井环境影响小,测井成本低且仪器性能稳定的测井项目,如4米、2.5米底部梯度等作为常规测井项目。除钻井液污染外,井眼的几何尺寸同样对测井有着很大的影响。井壁垮塌严重时,甚至会形成直经20英寸以上的井眼,造成测井资料的严重失真,是使用测井资料时必须要注意的。3、选择测井项目要考虑测井环境及下井仪器的技术指标

对于深井或地温梯度、压力梯度较大的高温、高压井,选择测井项目时要考虑高温、高压对测井的影响,提前通知测井公司做好测井前的准备工作,对仪器制造厂家提供的耐温、耐压指标要留有充分的余地。有条件的话,在进行这些特殊井测井前,应对下井仪器作耐温耐压实验,否则测井时就有可能出现由于高温高压影响造成的测井资料失真。3、选择测井项目要考虑测井环境及下井仪器的技术指标

4、选择测井项目要考虑井的类型

根据录取资料的要求,一般将井的类型分为探井、生产井、注水井,而探井又分为详探井、予探井及滚动探井。对于探井,选择测井项目时应尽量采用先进技术,并且要加强油气层的钻井取心工作,给利用岩心刻度测井提供保障。由于受测井条件(即测井设备水平)限制,仍有部分油田由于测井设备原因录取的测井资料质量较差,而且未针对地层实际选择测井项目。这样做的结果,从短期效应来看,似乎并未影响油、气、水层的划分及储层参数的计算,还减少了测井时间,降低了测井成本。若用长远的眼光分析,这样做是必影响测井的精细解释评价,必然会降低测井解释的成功率,加大试油的成本,损失会远远大于测井的费用。

由于测井质量低和测井项目不全又会影响后期的油藏研究工作,极可能造成要达勘探目的只有多打井的恶性循环。将钻井成本与测井耗资进行比较,最理想的做法应该是增加测井投资,在探井、重点井测井时,尽量采用先进的测井设备,根据需要合理选取测井项目,并且加强测井资料的后期研究工作,这些工作做好了,就有可能在少打井低投入的情况下实现多打井高投入才能达到的油气勘探目的。

4、选择测井项目要考虑井的类型

开发井测井在进行测井项目选择时,应从下几方面给以考虑:一是了解区域内探井测井资料的录取情况,若因种种原因,录取的资料不全或存在资料质量问题,应及时在其附近的开发井中补测。二是根据对区域地质情况的了解,合理确定关键井,在选择测井项目时将关键井作为准探井来对待,以确保测井解释所提供解释结论和储层参数的精度。三是对简单砂泥岩剖面,孔隙度测井若采用单声波测井时,现场监督也应根据情况及时向甲方提出修改测井项目的建议。如:发现气层、组合测量井段以外发现油气层等。

4、选择测井项目要考虑井的类型

对于大斜度井、水平井,不论是探井还是开发井,均应避免使用单声波测井,一是因为声波测井受仪器外壳与井筒底部沉砂摩擦的噪声影响,极易造成曲线失真。二是因为井眼容易钻遇与井眼平行的高速夹层(如薄层灰岩、白云岩),声波测井数值不具有代表性。以上两种原因决定了单声波测井是不能用于大斜度井、水平井测井的。

4、选择测井项目要考虑井的类型

由于目前国内还没有针对不同地层、岩性,储层及井的类型所公认的测井系列标准或规定,本人所提出和推荐的测井系列仅是根据胜利油田实际制定的,仅供参考。

4、选择测井项目要考虑井的类型

三、测井资料用途(供参考)

双感应——八侧向测井:用于原状地层、浸入带、冲洗带电阻率的测量,适用于淡水钻井液条件下中低电阻率砂泥岩剖面地层。(可在油基泥浆情况下使用)主要用于:划分油、气、水层,定量计算储层含油饱和度,冲洗带可动油、残余油气体积,地层对比。双侧向—微聚焦测井:测井的目的与双感应—八侧向基本相同,适用于盐水钻井液或中高电阻率地层。高分辨率感应—数字聚焦:测井的目的与双感应—八侧向基本相同,适用于低到偏高电阻率地层。与双感应—八侧向的主要区别一是高分辨率感应—数字聚焦提高了测井的垂向分辨率,且三电阻率的垂向分辨率一致。二是加大了探测深度,减少了钻井液污染对测量结果的影响。三、测井资料用途(供参考)

补偿中子:定量计算储层孔隙度,与其它孔隙度测井组合计算矿物成分含量,定性判断储层岩性组合,划分裂缝层段,划分气层、计算泥质含量。补偿密度:测井目的与补偿中子基本相同,与补偿声波测井组合还可计算地层破裂压力梯度、地应力、水力压裂裂缝高度等工程参数。三、测井资料用途(供参考)

补偿声波:测井目的与补偿密度基本相同,还可用于地层对比。自然珈玛:定量计算泥质含量,划分储层,地层对比,定性判断地层界面,定性判断水淹层。自然珈玛能谱:划分裂缝储集层,计算泥质含量,研究沉积环境,确定粘土矿物类型。三、测井资料用途(供参考)

自然电位:定量计算泥质含量,划分渗透层,水淹层,定性划分水淹等级,地层对比。微电极:划分渗透层,定性划分砂岩颗粒粗细、确定储层有效厚度,地层对比。井径:计算固井水泥量,为其它测井资料进行环境校正提供依据,提供钻井工程所需数据。三、测井资料用途(供参考)

井斜:提供井眼的井斜角和方位角,为测井资料的垂直深度校正提供依据,为钻井工程提供依据。地层倾角:主要用于砂泥岩、砂砾岩体的地质构造,沉积特征及地应力方向的研究,还可用于碳酸盐岩、火成岩、变质岩的裂缝识别。三、测井资料用途(供参考)

声成像、电成像:主要用于砂泥岩、砂砾

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