油气田复杂碳酸盐岩水淹层测井评价方法研究

XXXX油气田复杂碳酸盐岩水淹层测井评价方法研究主讲人：陈科贵西南石油大学资环院2007.7

讲课提纲1.碳酸盐岩储层的岩石物理基础2.碳酸盐岩测井评价基础3.储层水淹前后特征分析研究4.让那若尔油气田复杂碳酸盐岩水淹层定性识别方法研究5.让那若尔油气田复杂碳酸盐岩水淹层定量评价方法研究碳酸盐岩的成分碳酸盐岩的化学成分Cao,Mgo,CO2其他微量元素，Mn、Fe等等碳酸盐岩的矿物成分方解石，白云石其他矿物，文石、高镁方解石等

1.碳酸盐岩储层的岩石物理根底碳酸盐岩储层的储集空间及其影响因素碳酸盐岩储集层孔隙空间的根本形态有三种，即孔隙、裂缝和洞穴。影响因素：沉积作用白云岩化作用溶解作用角砾化作用和裂缝作用1.碳酸盐岩储层的岩石物理根底碳酸盐岩喉道类型孔隙与喉道粗孔〔直径0.5mm～2mm〕、中孔〔0.1～0.5mm〕、细孔〔0.01～0.1mm〕以及微孔〔小于0.01mm〕喉道分为三类：管状喉道，孔隙收缩喉道，片状喉道1.碳酸盐岩储层的岩石物理根底裂缝裂缝的分类按成因分类构造缝非构造缝按地质分类区域裂缝收缩裂缝卸载裂缝风化裂缝其他分类风化裂缝成岩裂缝诱导裂缝岩心裂缝几何参数示意图1.碳酸盐岩储层的岩石物理根底裂缝参数洞穴直径在2

5mm之间者为小洞；直径在5

10mm者为中洞；直径大于10mm者为大洞。1.碳酸盐岩储层的岩石物理根底碳酸盐岩储层的分类

1.孔洞-孔隙型储层；2.孔隙型储层；3.裂缝-孔隙型储层；4.孔隙-裂缝型储层；5.纯裂缝型储层；6.孔洞裂缝型储层512346巴格琳采娃的分类测井储层评价分类：孔隙型、裂缝型、裂缝—孔隙型、裂缝—洞穴型1.碳酸盐岩储层的岩石物理根底讲课提纲1.碳酸盐岩储层的岩石物理基础2.碳酸盐岩测井评价基础3.储层水淹前后特征分析研究4.让那若尔油气田复杂碳酸盐岩水淹层定性识别方法研究5.让那若尔油气田复杂碳酸盐岩水淹层定量评价方法研究

孔、喉的测井响应特征裂缝的测井响应特征溶洞的测井响应特征次生孔隙度评价方法裂缝评价溶洞评价小波分析根底2.碳酸盐岩测井评价根底孔、喉的测井响应特征2.碳酸盐岩测井评价根底测井曲线形状表现为圆滑的“U〞形，如电阻率曲线呈“U〞形降低；在测井值方面表现为三高两低，即时差、电磁波传播时间、中子孔隙度增高，电阻率和补偿密度降低。裂缝的测井响应特征高角度裂缝2.碳酸盐岩测井评价根底溶洞的测井响应特征常规测井上虽然能够反映溶洞的存在，如孔隙度测井表现为孔隙度增大，但是一般不能真实的反映地层孔隙度。因此，对溶洞有效的评价一般采用成像测井系列。溶蚀孔响应2.碳酸盐岩测井评价根底碳酸盐岩储层次生孔隙度评价裂缝的评价经验性评价：当Φt<10%，Φfmax<0.1Φt；当Φt>10%，Φfmax>0.04Φt基于理想模型的裂缝孔隙度计算〔Reiss〕：板状模型：Φf≈b/a火柴棍模型：Φf≈2b/a立方体模型：Φf≈3b/a2.碳酸盐岩测井评价根底地球物理测井的评价：

水平裂缝模型

垂直裂缝模型溶洞的评价ΦD=Φt－Φb－Φf

单组系裂缝模型：

多组系裂缝模型：网状裂缝模型：2.碳酸盐岩测井评价根底理想模型小波分析根底函数的连续小波变换函数的离散小波分解〔Mallat分解图〕GH22GH22GH22H:分别与H、G的卷积G:隔点采样22.碳酸盐岩测井评价根底讲课提纲

1.碳酸盐岩储层的岩石物理基础2.碳酸盐岩测井评价基础3.储层水淹前后特征分析研究4.让那若尔油气田复杂碳酸盐岩水淹层定性识别方法研究5.让那若尔油气田复杂碳酸盐岩水淹层定量评价方法研究

3.储层水淹前后特征分析研究岩性参数变化特征随着注入水的冲洗，泥质含量越来越少，岩性越来越纯孔隙度、渗透率变化特征随着注入水的冲洗，一般是孔隙度和渗透率都呈现增大趋势饱和度变化特征随着注入水的不断驱替，水淹油层有含水饱和度不断增加，剩余油饱和度不断降低的趋势；剩余油饱和度也有所降低。水层上部层带不完全饱和带过渡带Ⅰ过渡带Ⅱ油藏原始状态油水沿高度分布规律示意图边外、边界注水时含油饱和度变化规律示意图3.储层水淹前后特征分析研究井段（m）孔隙度（%）残余油饱和度（%）含水饱和度（%）水洗特征2820.0～2826.05.669.922.5未水洗2826.0～2832.02.344.537.9中～强水洗2838.0～2840.84.341.845.5强水洗2840.8～2847.013.949.235.3中～强水洗2847.0～2851.08.348.835.9中～强水洗2866.6～2872.67.046.335.8中～强水洗2872.6～2878.98.651.632.3中～弱水洗2878.9～2884.09.662.429.9弱水洗XXXX油田某井密闭取心水洗特征分析3.储层水淹前后特征分析研究地层水性质变化特征井号见水时类型化验时间矿化度（mg/l）目前水类型（年）36地层水199836770注入水108可能注入水199823420注入水116注入水199829830注入水131地层水199086500地层水146地层水199873000地层水151注入水2003.36140注入水161地层水200061740地层水163注入水199810640注入水300地层水2003.343880

注入水301地层水2003.979360

地层水地层水淹型污水型水淹层淡水型水淹层XXXX油田气田水资料分析3.储层水淹前后特征分析研究深度岩性润湿性2824.88泥晶云岩亲油2843.91细晶生屑灰质云岩中性2844.87细晶云岩弱亲油2848.72泥晶砂屑云岩中性2867.43粉晶云岩亲油2874.07泥晶云质灰岩中性2880.66细晶云岩弱亲油岩石润湿性变化特征XXXX油气田岩石润湿性分析3.储层水淹前后特征分析研究随着注入水的冲洗，岩石一般由亲油性向亲水性转变。3.储层水淹前后特征分析研究水驱油效率变化特征33XX井驱油效率与注入倍数关系图地层压力变化特征XXXX油气田注水前后地层压力比照图3.储层水淹前后特征分析研究岩石介电常数和地层声学特性变化特征岩石的介电常数与含水饱和度的关系纵、横波衰减系数与声场频率的关系3.储层水淹前后特征分析研究地层电阻率变化特征淡水型水淹层RT与SW的关系3.储层水淹前后特征分析研究地层电阻率和C/O性质变化特征C/O、So和φ三者之间的关系曲线图

3.储层水淹前后特征分析研究地层水矿化度与T1、T2的关系原油粘度与T1、T2的关系核磁特性的变化3.储层水淹前后特征分析研究其他特性的变化热学特性的变化自然伽马放射性变化中子特性的变化声波时差的变化自然电位的变化3.储层水淹前后特征分析研究讲课提纲1.碳酸盐岩储层的岩石物理基础2.碳酸盐岩测井评价基础和小波分析理论3.储层水淹前后特征分析研究4.XXXX油气田复杂碳酸盐岩水淹层定性识别方法研究

5.XXXX油气田复杂碳酸盐岩水淹层定量评价方法研究4.水淹层定性识别方法研究水淹层水淹级别的划分方法按剩余油饱和度的划分方法按产水率划分方法以开发时间为界限的总体划分方法以生产动态资料划分水淹层的方法按采出程度的划分方法依据生产动态资料和测井资料的综合划分方法34XX井径向电阻率法识别水淹层径向电阻率法4.水淹层定性识别方法研究对于双侧向测井油层，低侵；水层，高侵；水淹层，正幅度差逐渐变小。33XX井B层Sw－Rt关系图33XX井与邻井井位分布图井间电阻率Rt与含水饱和度Sw关系比照法4.水淹层定性识别方法研究33XX井与308井B层Sw－Rt关系比照图33XX井与302井B层Sw－Rt关系比照图4.水淹层定性识别方法研究33XX井与301井B层Sw－Rt关系比照图33XX井与100井B层Sw－Rt关系比照图4.水淹层定性识别方法研究100井电阻率300～500Ω.m4.水淹层Rt变化164井电阻率250～400Ω.m300井电阻率250～400Ω.m4.水淹层定性识别方法研究水淹层Rt变化33XX井电阻率100～200Ω.m

与未被注水前测井资料比，3332井储层在被注入水水淹后的电阻率普遍下降，这是注入水进入储层后引起含油饱和度下降，其下降程度大于注水水进入地层引起地层电阻率上升的程度。所以电阻率下降可以作为一个地层被水淹的判别依据。4.水淹层定性识别方法研究连井层位比照法33XX井与邻井619井B层连井剖面图4.水淹层定性识别方法研究33XX井与邻井377井、100井B层连井剖面图4.水淹层定性识别方法研究33XX井与邻井302井及100井B层连井剖面图4.水淹层定性识别方法研究交会图版法强水淹区中水淹区弱水淹区油气层区孔隙度与含油饱和度交会图裂缝孔隙度与电阻率交会图4.水淹层定性识别方法研究SP曲线幅度变大射孔证明已水淹34X5井水淹前后自然电位变化图曲线形态法识别水淹层自然电位时间推移测井法曲线形态相关分析法4.水淹层定性识别方法研究4.水淹层定性识别方法研究其他方法可动水分析法井间电阻率比值法冲洗带电阻率法综合分析法侧钻井电阻率比值法油层So＞Sor,Sw≈SwiSwm＝0干层Sxo≈Sw≈SwiSwm＝0Som＝0水层Sw≈Sxo≈1So＝Sor＝0水淹层Sxo＞Sw＞SwiSo＞Sor,Sw＞Swi不同类型产层特征复电阻率法激发极化电位识别方法介电测井识别方法碳氧比识别方法核磁共振识别方法讲课提纲1.碳酸盐岩储层的岩石物理基础2.碳酸盐岩测井评价基础3.储层水淹前后特征分析研究4.让那若尔油气田复杂碳酸盐岩水淹层定性识别方法研究5.让那若尔油气田复杂碳酸盐岩水淹层定量评价方法研究

5.水淹层定量评价方法研究基于小波分析方法的定性评价模型小波分析方法的可行性与参数的优选可行性研究测井信号是地层的微观孔隙结构、流体性质、岩性及岩相等不同频率响应的信号之和，将信号分解到不同频带上可以反映地层不同的信息。因此，可以提取出反映流体性质的信号，对水淹层进行评价。参数的优选测井曲线：AC和RT曲线小波函数：Daubechies小波函数

5.水淹层定量评价方法研究评价模型的建立数据的归一化进行离散小波变换重构出信号的高频局部计算各层的平均能量作出能量随尺度变化的关系图离散小波分解信号示意图5.水淹层定量评价方法研究各个井段第1层小波系数与单支重构高频信号应用实例5.水淹层定量评价方法研究分解层数3627～3632m3756～3761m3767～3772m3646～3651m3656～3661m3672～3677m3574～3579m1层1.63E-051.12E-061.05E-066.05E-061.51E-061.86E-051.40E-052层0.000452.73E-054.29E-052.17E-041.21E-040.0004261.82E-043层0.0040771.80E-040.0020480.003240.0029320.0087050.0042774层0.0094760.0064720.0106320.0362340.0322890.186320.057385层0.0113880.0167430.007160.199590.0445550.34930.13876分解层数3627～3632m3756～3761m3767～3772m3646～3651m3656～3661m3672～3677m3574～3579m1层7.30E-065.21E-075.09E-072.78E-067.58E-077.31E-065.21E-062层4.80E-057.64E-061.17E-052.59E-053.21E-059.40E-053.12E-053层0.0003982.68E-050.0003590.0004720.0005030.0013280.0003624层0.0009640.0006540.0011740.0037310.0036720.0171150.0057715层0.0004820.0012610.0003090.0142320.0023760.0173020.009671各个井段分解各层小波系数能量表各个井段各层单支重构高频信号能量表

5.水淹层定量评价方法研究各个井段分解各层单支重构高频信号能量变化图各个井段各层小波系数能量变化图5.水淹层定量评价方法研究水淹层测井定量评价模型根据储集空间类型和测井响应特征以及导电机理，可将复杂的储层结构理想化为如下模型：复杂孔隙介质体积模型示意图5.水淹层定量评价方法研究泥质含量模型物性参数模型基质孔隙度岩性单一、Φ小于<5%时Φ在5～25%时5.水淹层定量评价方法研究基质孔隙度－声波时差关系图5.水淹层定量评价方法研究裂缝孔隙度裂缝状态YA1A2A3低角度裂缝Y＜0-0.9924171.972470.000318291倾斜裂缝0≤Y≤0.1-17.633220.364510.00093177高角度裂缝Y＞0.18.522532-8.2427880.00071236裂缝孔隙度解释模型常数取值表5.水淹层定量评价方法研究总孔隙度5.水淹层定量评价方法研究溶洞孔隙度

渗透率模型孔隙度与渗透率关系基质渗透率5.水淹层定量评价方法研究裂缝渗透率总渗透率裂缝宽度5.水淹层定量评价方法研究a，b，m，n模型包括所有空隙类型的F-Φ关系包括所有空隙类型的I-Sw关系a＝0.8787，m＝2.0159，b＝0.9909，n＝2.0478所有空隙5.水淹层定量评价方法研究溶洞F-Φ关系溶洞I-Sw关系a=0.9365，b=0.9846，m=2.096，n=2.1305溶洞5.水淹层定量评价方法研究基质孔隙F-Φ关系基质孔隙I-Sw关系基质孔隙a=0.6556，b=0.9874，m=2.0922，n=1.97775.水淹层定量评价方法研究平均矿化度（mg/l）电阻率（Ω·m）水型早期探井水分析985000.04Cacl2XX局研究报告0.06～0.25XX公司报告0.06302井518000.08Cacl2301井883000.055376井688000.065377井850000.055Rwz模型自然电位资料计算

水分析资料估算

5.水淹层定量评价方法研究剩余油饱和度模型束缚水饱和度模型束缚水饱和度与孔隙度的关系5.水淹层定量评价方法研究束缚水饱和度与渗透率的关系束缚水饱和度5.水淹层定量评价方法研究剩余油饱和度模型相对渗透率模型相对渗透率Krw与P1拟合关系图5.水淹层定量评价方法研究相对渗透率Kro与P2拟合关系图相对渗透率〔1〕束缚水饱和度一般在25～40％之间，并且随着孔隙度而增大，说明3332井的储层具有较强的非均质性和溶洞之间不是很好的连通性；〔2〕曲线交点含水饱和度从30～50％不等〔3〕随着含水饱和度的增大，油的相对渗透率下降很快，而水相对渗透率随含水饱和度的变化因物性的变化而各异。5.水淹级别确定

5.水淹层定量评价方法研究33XX井含水率与含水饱和度关系图

水淹级别确定含水率从10％变化到80％，含水饱和度的变化较小，可以说明油层开始见水后迅速被水淹，并且水淹强度急速增大。含水率与相对渗透率的关系5.水淹层定量评价方法研究含水率－饱和度及其驱油效率关系水淹级别确定三、KT-I储层水淹水洗规律研究无水期水驱油效率最终水驱油效率

序号深度（m）Fw＝10%对应的Sw，％Fw＝40%对应的Sw，％Fw＝80%对应的Sw，％（%）（%）12842.180.420.460.510.2640.52822843.420.350.390.460.0490.58832843.910.380.4250.460.20.66742844.870.3250.380.4150.140.65152847.830.320.360.390.0950.63762848.720.30.340.40.2980.63272849.280.380.440.470.3330.61582867.430.320.360.410.3210.5592868.550.330.380.430.250.682102874.070.370.40.440.1190.595112880.660.30.350.380.1050.5795.水淹层定量评价方法研究对应含水率10％、40％及80％的含水饱和度变化图水淹级别确定三、KT-I储层水淹水洗规律研究5.水淹层定量评价方法研究5.水淹级别确定三、KT-I储层水淹水洗规律研究假设Fw<10%那么Sw<30%假设Fw>40%那么Sw>35%假设Fw>80%那么Sw>40%5.水淹层定量评价方法研究5.水淹层定量评价方法研究岩样号原油粘度μo(mPa.s)地层水粘度μw(mPa.s)μw/μo11.2781.2911.01021.3041.3401.02831.2751.2861.00941.3211.3741.04051.3211.3741.04061.3141.3601.03571.3141.3601.03581.3021.3381.02891.2901.3131.018101.3121.3571.034平均1.3031.3391.028产水率模型流体粘度分析数据5.水淹层定量评价方法研究油水相渗比与含水饱和度关系产水率5.水淹层定量评价方法研究水淹程度含水率标准油层弱水淹中水淹较强水淹强水淹特强水淹水淹级别的划分水淹程度含水率标准油层弱水淹中水淹强水淹中国石油天然气总公司水淹划分标准让那假设尔油气田水淹划分标准5.水淹层定量评价方法研究含水率10％、40％及80％含水饱和度变化图水淹程度含水率标准含水饱和度标准油层弱水淹中水淹强水淹XXXX油田水淹划分标准5.水淹层定量评价方法研究应用实例

33XX井水淹评价结果〔局部〕33XX井水淹层定量评价结果〔局部〕解释层位Sw