《油气田地下地质学》全套实验教案

实验1斜井水平投影图的编制及井轨迹确定一、实验目的准确确定地下井点的位置和海拨是进行地质研究的基础，错误的平面位置和海拨深度或拨高度将导致地质成果的偏差和错误，如在进行构造图的编制时，若不进行井深校正，将会使计算的拨出现偏差，而投影位置也会对相应指标插值产生影响，尤其是斜度较大的斜井或水平井。斜井是与地面直接相通的倾斜巷道，其作用与立井和平硐相同。不与地面直接相通的斜井称为暗斜井或肓斜井，其作用与暗立井相同。定向井是定向井是钻井专业术语，是指按照事先设计的具有井斜和方位变化的轨道钻进的井。通过井斜校正，可准确确定井下某深度的井点空间位置，对地层的厚度和海拔进行校正，确定斜井和定向井的井轨迹，为地质研究奠定基础。通过本次井轨迹计算，主要了解与掌握以下三方面内容：1、了解井斜测量数据的基本构成及其空间意义：2、掌握斜井井轨迹的计算方法：3、掌握井斜水平投影图编制方法及用途。二、依据标准1行业标准(内部标准)三、资料基础1、A井井斜测量数据；2、相应井斜角和方位角的三角函数值四、实验原理1、井斜测量数据构成一般的斜井井斜数据有两种给出方式，一种是通过给出井深、井斜角和方位角的方式给出，另一种则是给出斜井的井深、X方向水平偏移距、Y方向水平偏移距和垂直深度的方式给出。通常地按一定间隔给出数据，如25m或50m的采样间隔是最常见的数据采样方式，但也有逐点给出的方式。在斜井中常见的几个表征参数如下：a井斜角;

b方位角：c全变化角(狗腿角)总方位角总水平偏移距

图示为某一斜井段的情况。L———斜井井段(间距)H———L斜井段垂直井深S--L斜井段的水平投影(位移)α--斜井段的井斜角β--斜井段的方位角图示为某一斜井段的情况。L———斜井井段(间距)H———L斜井段垂直井深S--L斜井段的水平投影(位移)α--斜井段的井斜角β--斜井段的方位角图2某斜井井轨迹平面投影图

2、井斜水平投影图编制井斜水平投影图就是把某斜井的各个斜井段投影到某一水平面上所得到的图件，反映实际井底偏离井口的水平位移和方位，及钻遇目的层的垂直井深，是油气勘探、开发的基础图件之一。根据(图2)三角形AOB的关系，可知：H=L·cosαS=L·sinα0'A'=OA=L·sinα即为斜井段L在水平面上的投影。同理，如果一口斜井由多个斜井段组成，则在水平面上可得到相应的水平投影，从而构成一口斜井的水平投影图。3、井轨迹的确定井轨迹的确定有两种方法，一种是做图法，一种是计算法。做图法是通过编制不同井段的在水平面上或垂直面内的投影，根据投影的矢量累积来确定其轨迹。水平投影具有矢量性，将其起始点和终止点进行连线，即为矢量和，表明了投影的方向和大小，用累积方位角和偏移距表征偏移情况。对矢量进行分解，可行到X方向和Y方向的矢量增减，即坐标变化，进而求得整体的水平方向上的各方向的位移。垂向上的弯化是单向的，因而对于垂向的投影只需要计算出值的大小即可确定其垂直深度增加量，相对较为简单。计算法采用不同各知量之间的关系，通过不同层段的适量的计算、分解，求取累积知量变化，，即可得到井井深入的真实位位置。五、实验内容及步骤1、A井的井斜水平投影图；1)在方格纸上选适当位置为坐标原点(即井口)。画出十字的井口坐标。2)计算各测点间斜井段的水平位移Si=Li×sinαi(i=1,2,3,……n)3)分别绘出各测点的方位及水平位移(βi，Si)，依次连成点线，点的位置代表测点，测点间用直线相连，即为该井的井斜水平投影图。4)从井口与井的最后一测点连线，得出总的水平位移和总的井斜方位角(S△、βₐ)。5)图件整洁完整2、计算A井井底坐标及井斜总方位角和偏移距：1)由A井的井斜水平投影图分解得到X、Y方向偏移距，确定X、Y坐标；2)由各段的真实垂深算出累积真实垂深；3)由垂深和井口补心海拨计算得到井底海拨4)由图中直接量出总方位角和偏移距：3、计算井深1600米处的真实坐标值。

六、实验仪器1直尺2量角器32B铅笔及橡皮4计算器5A4坐标纸1张6计算器(或计算机及EXCEL软件)7报告纸2张七、问题思考1、如何从井斜水平投影图上求得该井某深度的平面坐标位置?2、为什么要对斜井进行井斜校正(井斜校正的目的是什么)?八、参考资料1、陈恭洋油气田地下地质学，石油工业出版社，北京，2008，20-30.

实验资料附表1：A井井斜数据表(补心海拨200m)井名A井井别斜井坐标x18761995Y3503506序号深度(m)井斜角(°)实测方位(°)水平距(m)垂直距(m)累计垂直距(m)135000255031603750415049506160511500.75120613503.75120715508.258081750785919507.75110附表2：井斜角及方位角三角函数参数表序号深度(m)井斜角a(°)实测方位β(°)sinacosαsinβcosβ1350000101255031600.05230.99860.3417-0.9398375041500.06980.99760.4997-0.8662495061600.10450.99450.3417-0.9398511500.751200.01310.99990.8659-0.5002613503.751200.06540.99790.8659-0.5002715508.25800.14350.98960.98480.1735817507850.12190.99250.99620.0870919507.751100.13490.99090.9396-0.3423

实验二某井测井储层识别及油气水层解释一、练习目的二、预备知识三、资料基础四、练习工具五、练习要求六、练习步骤七、思考题一、练习目的了解测井解释工作基本流程及方法及常规测井曲线原理、用途，能够利用曲线进行测井储层识别及油气水层直观解释。二、练习材料1、目标井测井曲线2、目标单层试油资料三、练习步骤1、利用岩性识别曲线(自然电位、自然伽玛等)识别储集层；2、利用微电极曲线识别渗透层；3、目标井试油资料分析，结合测井曲线，建立相应识别标准；4、直观解释给定目标井油气水层；四、练习要求1、分析目标井试油资料；2、完成对目标井给定层段测井储层识别及油气水层五、问题思考1、试油资料在测井解释中的应用?2、由于储层泥质含量、地层流体矿化度高等因素，某些油层表现为低电阻的特征(低阻油层)，如何把该类油层识别出来?请简述方法?

1测井曲线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。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。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。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。各种岩性的测井特征表1各种岩性的测井特征测井方法岩性声波时差(us/m)体积密度(g/cm²))中子孔隙度(%)中子伽玛自然伽玛自然电位微电极电阻率井径泥岩>3002.2-2.65高值低值高值基值低，平直低值>钻头煤350-4501.3-1.5φ…>40φ…>40SNP-井壁CNP-补偿低值高值差异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250-3802.1-2.5中等中等低值明显异常中等，明显正差异低-中等略<钻头生物夹岩200-300比砂岩低较低较高比砂岩还低明显异常较高，明显正差异较高略<钻头石灰岩165-2502.4-2.7低值高值比砂岩还低明显异常高值，锯齿状正负异常高值小于或等于钻头白云岩155-2502.5-2.85低值高值比砂岩还低大片异常高值小于或等于钻头硬石膏的164约3.0约0高值最低基值高值接近钻头石膏约171约2.3约50低值最低基值高值接近钻头盐岩约220约2.1接近于0高值最低，钾盐最高基值极低高值>钻头

2划分解释井段划分出渗透层之后，需要对每个储层进行含油性评价。在判断岩层的含油性时，一般应将测量井段按地层水矿化度及岩性特点分为不同的解释井段，然后才有可能对每一个解释井段进行含油性的定性、定量或半定量解释。一般按地层水矿化度划分解释井段有下列三种方法：按地质分层结果(包括以往水化学分析资料)；根据过去解释经验或按本身自然电位显示。如果地层水矿化度明显变化时，在SP曲线上显示为：基线发偏移；纯砂岩处的SP幅度明显不同。因此在起始资料不具备的情况下，可根据SP曲线的特点划分解释井段。3综合判断油、气、水层在同一解释井段中，首先找出较典型的水层、油层，然后将该解释井段中的其它层与典型油、水层进行纵向对比，从而判断油水层。(1)典型水层典型水层也称为标准水层。它是综合判断油、气、水层的对比标准。其测井曲线基本特征是：①SP异常最大，即指岩性较纯、渗透性较好、厚度较大。典型水层SP幅度略大于油层②深探测电阻率最低，这是指同一解释井段内所有储集层而言③明显的增阻侵入④录井无油气显示，邻并试油证实为水层(2)典型油层①深电阻率较高(与同一解释井段的典型水层相比)②减阻侵入(当Rmf>Rw时，也有可能发生增阻侵入，但即使如此也不如水层高侵明显)③Sw<50%④有可动油显示(这可从三孔隙度重叠图上判断)⑤SP曲线幅度略小于水层

⑥没有自由水,Sw=Swi(Swi为地层束缚水饱和度)⑦录井有油气显示，邻井试油证实为油层(3)差油层(或干层)下面介绍两种类型的差油层(干层)①低阻、低渗差油层这种储集层的测井特征是SP异常幅度较小，深探测电阻率较低，So偏低，这是由于大量的束缚水和泥质附加导电性使岩层电阻率降低造成Rt和So均低于油层标准。②高阻差油层这种储集层的主要测井特征是深探测电阻率高，但孔隙度较小，So较小。4定量计算(1)测井曲线取值按解释层部位、点部位、深电阻率曲线对应取值，放射性测井曲线、声波时差曲线应取平均值，微电阻率曲线一般也可以取平均值。(2)确定泥质含量V(3)孔隙度的确定密度与孔隙度的关系φ中子与孔隙度的关系φ式中:Pr、φx、△t,为流体参数,、Pm。φ……△t…为骨架a参数。

(4)Rw求取含油气饱和度是储集层的基本参数之一，要求得该参数，Rw必须先求得有三种方法：1)取地层水样实验求得2)由SP求得3)交会图法4)由阿尔奇公式引出R(5)饱和度计算含油气饱和度是储集层的基本参数之一，它表示油气体积占岩石孔隙体积的百分数，常用So(或Sg)表示。So是测井评价油气水层的主要依据，测井确定的危险油气饱和度的基本公式是由阿尔奇公式引出的：SSmo=Sxo-Swa=0.7,b=1,m=2.06,n=2,cp=1.3,cur=3.7,Rmf=0.185砂泥岩剖面解释步骤①划分渗透层②将各层所有测井曲线取值并填入参数表中③计算各地层地质参数(Rw,φ,Vsh,h,Sw,Sxo,Smo)④综合评价油、气、水层⑤用定性、定量2种方法综合判断油、气、水层

实验三断层面图的编绘一、实验目的断层面图即断面等高线图，是以等高线方式表现断层面起伏形态的图件，可以直观形象地了解地下断层的产状要素及其变化情况、断层延伸范围以及断层对地层的切割关系，是研究地下构造的基础图件之一。断层面图的作用主要有以下几个方面：1确定断层在构造图上的位置：2在断层面彼此交叉的复杂地区，往往一口井会钻遇多条断层，具有多个断点，通过绘制断层面图来组合断点，确定断层的发育：3通过对断面的准确业位，确定井、断层之间的关系，明确油层控制情况，指导断层附近井网合理部署。通过本次实验，需要了解和掌握以下三个方面的内容：1、掌握断层面图的用途；2、掌握断层面图编制时所需的资料基础及来源；3、掌握断层面图的编制方法。二、基础资料1、井位坐标，包括井名、井口补心海拨、井坐标，若有斜井，还需要有井轨数据；2、断点数据表：包括断点深度、断失地层厚度、对比参考井井名：井名断点深度缺失地层厚度(米)参考井11-2100018A89-3110024.2A810-2105026.3A8三、实验原理主要通过对断点特片的分析，进行断点的组合，进而预测断层的分布，确定断层的空间分布，用等值线的方法，表现断层的三维展而特征。

断点组合的主要依据是：组合断点，就是将性质相同的断点组合起来。进行断点组合时，应掌握该地区的区域地质情况，了解其构造发育史。1)各井钻遇的同一条断层的断点，其断层性质应该一致，断层面产状和铅直断距应大体一致或有规律地变化；2)同一断层的产状相近，断点附近地层界线的升降幅度与铅直断距要基本符合，各井钻遇的断缺层位应大体一致或有规律地变化：3)组合起来的断层，断面平滑，同盘地层厚度不能出现突变；4)断层两盘地层产状应与构造变化总趋势相符合。总之，同一断层的这些要素在它的分布范围内是渐变的，其断层面等值线也是有规律分布的；不同的断层，其断层面图的变化趋势是不同的。推测断层面展布的依据是基于断层面展布的渐变性，即通过井点断点的深度，均匀内插出井点间的断面的深度，进而确定井间断面的深度，表述井间断层的展布。井间深度预测一般利用三角网法确定，也可用反距离平方等方法确定，或者通过计算机插值的方法确定。四、实验步骤1、井数据预处理，主要完成两个工作：利用直井井口海拨和断点深度将断点深度转换为直井断点海拨：对斜井进行井斜校正，确定斜井断点平面位置、海拨深度及断失地层的垂直厚度。2、形成井位图依据断点处的平面位置将井点和井名标注于图上，形成井位图：在井位图上标出断点的海拨及断失地层厚度(断点深度/断距)。3、依据断点组合规则进行断点组合，将属于同一断层的断点归入同一断层：单断点区，按照断点的产状组合进行给合，确定断点可否归为同一断层；多断点区，按断点的深度、断距的大小、断点的性质等进行组合关系分析，将其归入到不同的断层中去：进行断层归属分析后，对断层发育的力学性质、成因分析解释，明确断层的形成机理，进一步落实断层分析是否合理4、分别勾绘各断层的断层面等值线图

利用三角网法勾绘断层面图：在校正后的井位图上，把制图标准层在各井的海拔高程标在相应的井位旁，将井点联成三角形网状系统，然后，在三角形两顶点之间进行内插，联结等高程各点即作成构造图。5、注明各项图件要素，包括图名、比例尺、方位、图例及责任表(制图日期、制图单位和制图人)6、检查图件的各项内容正确与否，修正图件中的错误，并对图件文字、线条等进行美化处理。五、实验工具1直尺、橡皮、铅笔2计算器3坐标纸此实验也可通过计算机完成，此时需要如下软硬件：1计算机1台2Excel数据处理平台3Geomap或其它成图平台软件六、问题思考1、用斜井资料勾绘断层面等值线图时，为何要进行井斜校正?2、断层面等