《地球物理测井》用测井资料评价储集层含油性

定性解释定量解释快速直观解释第八章用测井资料评价储集层

含油性的基本方法第一节储集层含油性的定性解释一、油层最小电阻率法油层最小电阻率(Rt)min是指油(气)层电阻率的下限，当储集层的电阻率大于(Rt)min时，可判断为油（气）层。对于某一地区特定的解释层段，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。

(Rt)min的确定有两种方法。（1）估算法

（2）统计法声波时差（us/m）声波时差（us/m）二、标准水层对比法条件：岩性、物性、地层水性质一致一般：Rt>3RoI=Rt/Ro=1/Sw2水层油层油水同层3、径向电阻率法

Rmf>Rw时：水层—增阻侵入Rxo>Rt—负幅度差油层（油水同层）—减阻侵入Rxo<Rt—正幅度差

Rmf<Rw时：水层、油层（油水同层）—减阻侵入Rxo<Rt—正幅度差但Rt

油层>Rt水层，油层幅度差>水层幅度差。注意：对薄层必须进行影响因素校正侵入带径向电阻率分布示意图（a）高侵剖面(b)低侵剖面负异常正异常4、邻井曲线对比法日产油：70吨含油层段第一次测量第二次测量渗透层段：呈现增阻现象水层更明显非渗透层段：两次感应曲线基本上重合5、不同时间的测井曲线对比法阿尔奇公式法式中，—岩石100%饱和地层水时的电阻率，

—地层水电阻率，

—岩石有效孔隙度，小数；

a—与岩性有关的岩性系数，一般为0.6~1.5；常取a=1m—胶结指数，与岩石胶结情况和孔隙结构有关的指数，一般为

1.5~3；常取m=2第二节储集层含油性的定量解释一、确定纯地层的含水饱和度F—地层因素，它是100%饱和地层水的岩石电阻率与地层水电阻率的比值，其大小主要取决于地层孔隙度，且与岩石性质、胶结情况和孔隙结构等有关，但与地层水电阻率无关。Rt—岩石真电阻率，b—与岩性有关的系数，一般接近于1，常取b=1；n—饱和度指数，与油、气、水在孔隙中的分布状况有关，变化范围

1.5~2.2，常取n为2Sw—岩石含水饱和度，小数；I—电阻增大系数，它是含油气岩石真电阻率Rt

与该岩石100%饱和地层水时的电阻率Ro的比值，其大小主要取决于Sw（或Sh），但与地层的孔隙度和地层水电阻率无关。地层水电阻率Rw的求取（1）用水分析资料确定Rw（2）用自然电位测井（SP）计算Rw（3）利用水层电阻率Ro反求Rw（4）电阻率-孔隙度交会图（—）（5）地区参数值

a、b、m、n的确定方法主要利用岩石物理实验测量确定a、b、m、n。在本地区选择同类岩性的若干块岩样，分别测量在100%饱和盐水时的电阻率Ro，不同含水饱和度Sw时的电阻率Rt及相应的值，在双对数坐标上分别绘出F~和I~Sw关系曲线。

（1）孔隙结构对m的影响岩石电学性质受孔隙结构控制。在双对数坐标系中，在砂岩0~30%的孔隙度范围，地层因素F与孔隙度的一般关系为一个二次函数关系。分别按12%和12%分段拟合，得到：

鄂尔多斯盆地上古生界储层孔隙度与地层因素的关系（2）压力、温度对m的影响对塔里木盆地四个地区不同砂岩储层高温、高压条件下的m值比常温常压下的高。m值增加的多少与孔隙度大小有关，低孔隙度样品m值受温度、压力变化影响大于高孔隙度样品。（3）压力、温度对饱和度指数n的影响

I~Sw的关系受温度、压力综合影响较小，在没有新的实验手段可以得到可靠的实验数据之前可以不考虑。（4）岩石润湿性对饱和度指数的影响饱和度指数ｎ受润湿性影响很大，随岩石系统由亲水到亲油性的变化，饱和度指数ｎ值可从1、2变化到20，油湿地层的饱和度指数比水湿地层的饱和度指数大很多。如果在油湿地层情况下，仍然按常规阿尔奇公式ｎ=2计算，则会过高估计含油气饱和度，用于储量计算时会带来很大误差。已知：淡水泥浆井中纯水砂岩层的Rt=2，（1）求Rw，，Ro，So同一解释井段的另一砂岩层，Rt=8，（2）求该层的Rw，，Ro，So二、确定含泥质地层的含水饱和度一般说的泥质是指细粉砂、粘土和水的混合物，细粉砂的粒径约为5~10μm，粘土则更细。常见的粘土矿物主要是蒙脱石、伊利石和高岭石，它们的化学成分、晶体结构以及物理性质是不相同的。一般认为泥质在岩石中有3种分布形式，即分散泥质、层状泥质和结构泥质。泥质的分布形式对核测井（中子、密度和自然伽马测井等）没有影响，但对声波测井、电阻率测井值有影响。分散泥质：泥质分散地充填或粘结在岩石的孔隙空间，它不直接承受上覆岩层的压力，保存有较多的束缚水。分散泥质使岩石的有效孔隙度减小，且渗透率显著降低。有：式中，分别为岩石的有效孔隙度和总孔隙度；为岩石中分散泥质的相对体积层状泥质：泥质以薄层状存在于岩石中，它取代岩石的部分骨架颗粒及粒间孔隙，承受上覆岩层的压力。层状泥质的性质与储集层相邻的泥岩层相似。设层状泥质的相对体积为，则岩石的有效孔隙度为：

结构泥质：泥质以颗粒或结核的形式存在于岩石中，仅取代岩石骨架的一部分而不影响岩石的有效孔隙度。结构泥质的相对体积用表示，它与岩石孔隙度公式无关，即可见，只有分散泥质和层状泥质对岩石的有效孔隙度有影响，综合各种形式的泥质对孔隙度的影响，可得到总的泥质含量是这三种泥质相对体积之和：泥质分布形式不同对岩石电阻率的影响也不同，所以用电阻率求含水饱和度的公式也不同，书中给出了不同泥质分布形式下的饱和度表达式。Waxman-Smits模型确定泥质砂岩的饱和度Sw阳离子交换性吸附：粘土矿物都带有负电荷，根据电中性原理，必然会有等量的阳离子吸附在粘土矿物表面上以达到电性平衡。吸附在粘土矿物表面上的阳离子可以和溶液中的同性离子发生交换作用，这种作用即为离子交换性吸附。阳离子交换具有等电量互相交换（如一个Ca2+离子与两个Na+互相交换）和交换过程可逆等特点；上面泥质砂岩电导率解释模型中，根据含泥质地层中泥质的分布形式，把砂岩和泥质中的地层水看成是性质相同的一种自由电解液，泥质砂岩的导电性是泥质与砂岩孔隙中地层水并联导电的结果。根据含泥质地层中泥质或粘土的分布形式，提出不同的假设，按并联导电概念和Archie公式，得出不同的泥质砂岩电导率方程，实际上它们都是在泥质砂岩条件下对Archie模型的扩展和延伸。阳离子交换容量（CEC）

粘土矿物的阳离子交换容量是指在pH值为7的条件下，粘土矿物能够吸附交换阳离子的数量，它是粘土矿物负电荷数量的量度，阳离子交换容量（CEC）的单位是mmol/100g，即每100g干样品所交换下来的阳离子毫摩尔数。影响粘土矿物阳离子交换容量大小的因素主要有三种，即粘土矿物的类型、粘土矿物的分散程度和溶液的酸碱性条件。S:70-130；

I:10-40；

K:3-15mmol(meq)/100gCEC常用于实验分析，而Qv常用于测井解释。--泥质砂岩的总孔隙度，小数；--岩石的平均颗粒密度，g/cm3CEC—岩石的阳离子交换能力，mmol/100g；Qv—阳离子交换容量，mmol/cm3Waxman-Smits模型（W-S模型）1942年：Archie公式提出。

适用于具有粒间孔隙的纯净砂岩。1956年：Hill和Milburn发表了泥质砂岩电学实验数据，发现了随溶液电导率Cw增加，岩石电导率的非线性变化。提出根据粘土矿物的阳离子交换特性来研究泥质砂岩的导电性。1968年：Waxman和Smits根据Hill和Milburn实验结果，初步建立了W-S

模型。1974年：Waxman和Thomas完善了泥质砂岩饱和度评价模型—W-S模型。1977年：双水模型问世。Clavier等Waxman-Smits模型的初步建立

1、Waxman-Smits模型的初步建立

通过实验测量，Hill和Milburn发现了随溶液电导率（Cw）增加，岩石电导率（Co）的非线性变化规律，如下图所示。Waxman和Smits认为，稀溶液范围（图中低Cw段），溶液电解质浓度的增加所导致的岩石电导率的急剧增加是由于岩石中粘土表面可交换阳离子的迁移率增加所致。2、泥质砂岩电导率(Co)与溶液电导率(Cw)3、含油泥砂岩电导率(Ct)与含水饱和度(Sw)假设：油层（Sw<1）可交换阳离子的有效浓度Qv’与Qv和Sw有关，

即：

有：3、含油泥质砂岩电导率(Ct)与含水饱和度(Sw)1974年：Waxman&Thomas通过