① 如何將測井的原始數據轉化成測井曲線圖
原始數據經過校正後就是現場測井曲線圖,這個主要是給甲方監督看的,有經驗的監督可以從現場出圖上看出測井質量。如果要用於石油地質分析的話,還需要通過解釋軟體的處理,對曲線數據進行反演,聯合校正及成像處理,最終得到的解釋用曲線或者圖像,是給石油地質分析師看的,用於確定石油蘊藏
② 地層傾角測井數據處理及成果顯示
(一)數據處理
傳統地層傾角測井曲線對比方法基本上有三類:一種是相關對比法;一種是圖形識別法;一種是點對點對比法。
1.曲線相關對比分析
用計算機對四條電導率曲線對比,確定屬於同一地層層面的四條曲線的位置,以便求出正確的高程差。對比時,把第一條電導率曲線的一段固定,依次選擇第二、第三、第四條電導率曲線上相同長度的一段與其對比,求出第二、第三、第四條電導率曲線在不同位置上的相關系數,並找到相關系數最大的位置,即屬於同一地層層面的位置,算出任意兩條曲線的高程差。
相關對比時,採取一定的對比長度進行對比。研究區域性傾角時,一般採用長對比長度,通常為3~10 m;研究沉積結構和局部構造時,一般採用短對比長度。通常,對比長度為1 m以下。
2.圖形識別法
圖形識別法力圖讓計算機模擬人的視覺去識別對比曲線上不同形態的曲線段。為識別這些曲線段,模式識別為基礎,編制了GEODIP程序。GEODEP程序可以分為三個階段。
第一階段是特徵提取。GEODIP程序把曲線分為五類標准圖形:①峰;②谷;③尖峰;④平直線段;⑤台階(圖4-7)。
圖4-7 典型的標准圖形及峰的參數
每一種標准圖形的特徵用圖形矢量來描述。例如在峰處,由下列9個參數定義:①平均值(P1);②最大值(P2);③最大值在峰上的位置(P3),P3=(xM-xB1)/(xB2-xB1);④最大值減平均值(P4);⑤左右拐點對稱度(P5),P5=(d1-d2)/[1+(d1/d2)];⑥左跳躍(P6);⑦右跳躍(P7);⑧左右跳躍平衡度(P8)=-(P6/P7)/([1+|P6/P7|]);⑨峰寬(P9)。
第二階段是用兩條曲線上的標准圖形相似系數及非交叉對比法找出這兩條曲線上相對應的標准圖形的位置。
第三階段是計算地層傾角。
3.點對點對比法
用點對點對比方法編制了STRATADIP程序。程序可分為三個方法步驟階段:第一階段是用曲線活度來確定和描述地層界面;第二階段是點對點曲線搭配,用動態規劃法找出兩條曲線上點對點的位置;第三階段是計算地層傾角。
(二)成果顯示
地層傾角測井利用計算機調用各種程序將地層傾角計算成果列印成數據表和繪制出各種圖件。
1.數據表
原始數據表和最終成果表。前者是必列的,後者是可選擇的。
原始數據表包括深度,井斜角δ,井斜角相對方位角β,Ⅰ號極板的方位角μ,井徑值D13、D24,四個高程Z1、Z2、Z3、Z4。
最終成果表包括:井段深度、地層傾角θ、地層傾斜方位角φ、地層傾斜方向、井斜角δ、井斜方位角、井斜方向及計算點置信度(質量等級,其范圍為1~100,100為對比質量最好)。這些數據是繪製成果圖的基礎數據。表4-1是解釋成果表的一個實例。
表4-1 地層傾角測井解釋成果實例
2.成果圖
1)矢量圖。矢量圖的表示和內容如圖4-8所示。圖中的縱坐標為深度,橫坐標是傾角,橫坐標的比例尺是非線性的,黑點的位置表示它的深度和傾角,黑點上的箭頭表示地層的傾向和方位(以極坐標表示)。圖4-8的矢量圖表明在1730 m處,地層層面向北30°東傾斜,傾角為10°。圖4-9是我國某油田地層傾角測井的矢量圖。
圖4-8 矢量圖的表示法
圖4-9 地層傾角測井矢量圖
2)桿狀圖(棍棒圖)。桿狀圖是表示沿剖面線的地層視傾角隨深度變化的圖件。(如圖4-10所示)。
桿狀圖對於井間地層對比或繪制橫剖面圖是有用的。
3)方位頻率圖。方位頻率圖是在一定的研究井段中以統計方法建立的極坐標圖(如圖4-11所示)。在選擇研究井段時,要求該井段為一連續一致的單元,不應包含有不整合、斷層等不連續的情況。
圖4-10 棍棒圖
圖4-11 方位頻率圖
圖4-12 改進的施密特圖
圖4-13 圓柱面展開圖
4)改進的施密特圖。改進的施密特圖也是一種極坐標圖。同心圓從外邊緣0°到中心的90°表示地層傾角,如圖4-12所示。根據井段內各點傾角和方位的大小標在相應的坐標圖上,用等值線標出每個小扇形區點子數相同的區域。構造傾角的點子集中在極坐標圖的外圈區域,等值線呈扁長形,傾角小且變化很小。沉積傾角變化大且傾角較大,等值線圖通常呈三角形,底邊接近極坐標的外圈,頂角指向坐標中心。
5)圓柱面展開圖。圓柱面展開圖相當於岩心素描的展形圖,用它可以研究地層傾角和觀察各種層理。圖4-13為圓柱面展開圖的實例。
③ 評價儲層含油氣性的測井解釋方法
評價儲層含油性的方法有依靠解釋人員經驗的定性方法;快速直觀解釋方法;計算機解釋方法。
◎定性解釋的方法:油氣層最小電阻率法、標准水層對比法、徑向電阻率法、鄰井曲線對比法、不同時間的測井曲線對比法 (也稱時間推移測井法) 等。
◎快速直觀解釋方法:交繪圖法、曲線重疊法等。
◎計算機解釋方法:隨著計算機的廣泛應用,測井解釋的定量化有了很大發展。針對純砂岩、泥質砂岩 (包括分散狀泥質、層狀泥質等),都形成了各自的解釋模型,並建立了不少解釋程序。這些研究成果與定量解釋的孔隙度、含水飽和度、滲透率等,為准確判斷油、氣、水層奠定了良好基礎。下面重點介紹快速直觀解釋方法和計算機解釋方法中的解釋模型。
(一) 交繪圖法
1. 電阻率-孔隙度交繪圖
電阻率-孔隙度交繪圖是應用阿爾奇公式的一種常用的快速直觀解釋技術。它的特點是形象直觀,既能定性區分油、氣、水層,又可半定量地確定含水飽和度Sw。將阿爾奇公式:
油氣田開發地質學
變換為:
油氣田開發地質學
對於特定地區和岩性的某一解釋層段,系數a,b和指數m,n可視為常量。若岩性和Rw基本不變,則對於給定的含水飽和度Sw, 線性關系。
從上式可知,交繪圖的橫軸φ可按線性刻度,也可用任一孔隙度測井的讀數 (如△t)代替,而縱軸Rt要按 m。圖5-5是對a=0.62,b=1,m=2.15,n=2的砂岩儲層作的。作圖方法:原點Y=0對應Rt=∞。縱軸的上限決定於儲層的最低電阻率,本例取Rmin=0.5Ω·m,則Y=1.38,也就是Rt=0.5至原點Rt=∞的距離為1.38個單位。Rt=1Ω·m時,Y=1,則Rt=1至原點Rt=∞的距離為1個單位。同理可得其他電阻率刻度。
圖右邊為一個I-Sw算尺 (左刻度是I,右刻度是Sw)。該尺與縱坐標軸平行,對應縱軸原點的電阻增大系數I為∞,而I=1要對准電阻率的一個整數,它是對應某一Rw和某一個含水飽和度100%的岩石的電阻率值,其他I值按Rt=I×R0計算標出。Sw的數值則根據I-Sw關系標出 (不同的a,b,m,n值交繪圖的刻度有所不同,但原理是一樣的)。
上述工作做完後,將解釋井段內的每個儲層的數據都標注在該電阻率-孔隙度交繪圖上。然後找出岩性純、有足夠厚度、測井讀數可靠、沒有油氣顯示的水層,水線 (含水飽和度為100%的線) 應當是過這些純水層點和原點 (孔隙度為零的橫軸點) 的直線。這樣確定的水線應當經過水資料和其他可靠資料驗證後方可使用。
圖5-5 電阻率-孔隙度交繪圖
確定水線的正確位置後,用右邊的I-Sw算尺繪制含水飽和度Sw線。作法:在水線上找到I=1的點,過該點作橫軸垂線與過I-Sw算尺上某一Sw點作縱軸垂線有一交點。過該交點與原點的直線即為含水飽和度為Sw的線。如此便可得到一組Sw線。
含水飽和度線作出後,根據解釋層資料點在該交繪圖上的位置,可以直觀地判斷其含油性,也可半定量地獲得Sw值。一般地,資料點落在Sw=50%線下、φ (孔隙度) >10%的儲層為油層,φ≤10%的儲層為干層。如圖5-5第(4),(5),(9),(10)層為油層,第(3),(7)層為干層,第(4),(5),(9),(10)層的Sw分別為43%,47%,26%,21%。
電阻率-孔隙度交繪圖的派生方法有:電阻率-聲波交繪圖、電阻率-密度交繪圖等。所有這些交繪圖的使用條件是穩定、岩性相同、含泥質較少及有足夠數量的水層,並且水層孔隙度最好有較大的變化范圍。
2. Rwa (視地層水電阻率) -SP (自然電位) 交繪圖
砂泥岩剖面地層中,如果地層水礦化度變化較大,地層水電阻率Rw不易確定,從而使油水層的判斷發生困難。在這種情況下,可採用視地層水電阻率Rwa-SP交繪圖估計Rw,並劃分油水層。
Rwa-SP交繪圖如圖5-6所示,以對數的Rwa為縱坐標,線性刻度的SP為橫坐標,Rwa由深探測電阻率求得 (Rwa=Rt/F)。圖中地層點旁標注有層點號,括弧內是以API為單位的GR值,Rwa線和Rw線 (虛線) 是解釋參考線,Rmfe為泥漿濾液等效電阻率。
圖5-6 Rwa-SP交繪圖 (T=150℉,Rmfe=0.7Ω·m)
交繪圖中位置最低的一些點子連成一直線 (圖中虛線),即為實際的地層水電阻率線,可以用它估計解釋層的Rw。例如由第14層點作縱軸平行線與Rw線有一交點,則該交點的縱坐標值即為第14層的Rw=0.35Ω·m。
圖中位於Rw線附近的地層點是水層,如圖中2,6,7,9,15地層點;在Rw線上方且離得較遠的地層點則是含油氣地層,如圖中且14,3,5,11地層點;其餘地層點則要作綜合分析。井壁取心證明,3,5號地層點有油,11,14號地層點有氣。
Rwa-SP交繪圖適用於砂泥岩剖面地層,且地層水性質變化較大的情況。它要求儲層較純,因為只有含泥質小時,交繪圖中SP的變化才能被認為主要是由Rw變化引起的。
以上是兩種常用的交繪圖,還有許多其他交繪圖,這里不再一一列舉。
(二) 曲線重疊法
曲線重疊法也是以阿爾奇公式為基礎,一般採用相同的刻度 (相同的單位)、相同的基線及相同的橫向比例,將兩條曲線繪制在一起形成重疊,根據曲線幅度差識別儲層含油氣性。
1. R0與深探測電阻率重疊
對於任何一個岩性比較純的地層,不論它是含油氣的或是純水層,都可以由F-φ關系式來確定含水飽和度為100%時的電阻率:
R0=FRw=aRw/Фm
式中:R0——含水飽和度為100%時的地層電阻率,Ω·m;Rw——地層水電阻率,Ω·m;φ——地層孔隙度,小數;a——與岩石性質有關的常數;m——膠結指數。
將R0和Rt重疊繪制在一起,可根據兩條曲線的幅度差來識別油氣層。
如果儲層的R0曲線與深探測電阻率曲線基本重合 (圖5-7,該圖下部),說明是水層;如果深探測電阻率值Rt明顯大於R0,如Rt/R0≥3~5,則是明顯含油氣的顯示 (圖5-7,該圖上部)。
2. 徑向電阻率重疊法
根據阿爾奇公式有 (b=1,n=2):
油氣田開發地質學
將兩式左右兩邊分別相除得:
油氣田開發地質學
式中:Sw——地層含水飽和度,小數;Sxo——沖洗帶含水飽和度,小數;Rt——地層電阻率,Ω· m;Rxo——沖洗帶電阻率,Ω·m;Rw——地層水電阻率,Ω·m;Rmf——泥漿濾液電阻率,Ω·m。
上式說明了徑向電阻率比值Rxo/Rt與徑向含水飽和度比值Sw/Sxo有關。下面分幾種情況加以討論。
圖5-7 R0與深探測電阻率重疊圖
(1) 泥岩層
泥岩地層是一種非滲透層,泥漿不會發生侵入,故應有Rt≈Rxo,即Rt曲線與Rxo曲線基本重合。如果泥岩段Rt曲線與Rxo曲線不重合,則視Rxo曲線存在誤差,以Rt曲線為准,移動Rxo曲線使之與Rt曲線重合。
(2) 純水層
純水層為滲透性地層,將會產生泥漿侵入,但Sw=Sxo。根據泥漿濾液與地層水性質之間的關系,可有3種情況。當Rmf=Rw時,顯然有Rxo=Rt,即Rxo曲線與Rt曲線重合;當Rmf>Rw時,則Rxo>Rt;當Rmf<Rw時,則Rxo <Rt。
圖5-8 徑向電阻率曲線重疊圖
如圖5-8下部,本例深側向電阻率RLLD為Rt曲線,微側向電阻率RMLL為Rxo曲線,Rmf/Rw=3.0,曲線下部Rxo>Rt,所以該層段為水層。
(3) 油氣層
對於中等侵入的地層,有經驗關系
油氣田開發地質學
油氣田開發地質學
若Rmf=Rw,則:
油氣田開發地質學
上式說明,當Rmf=Rw時,純水層Sw=Sxo=1,則Rxo與Rt重合;含油氣層Sw <1,則:
油氣田開發地質學
和水層相比,油氣層都有比較明顯的減阻侵入,因此,在含有油氣的儲層處顯示出Rt>Rxo的幅度差,可作為指示油氣層的一種標志 (圖5-8上部)。
3. 孔隙度重疊圖
「可動油氣」 是指儲層在一定壓差下可以流動的油氣。測井分析可動油氣,是依據泥漿侵入造成的沖洗帶與原狀地層含水飽和度的差別,其差值為可動油氣飽和度。一般來說,當測井顯示含油性和可動油氣都好時,說明儲層有較好的生產能力;而含油性顯示好、可動油顯示差時,應慎重分析。
可動油氣顯示實際上是通過原狀地層與沖洗帶之間含油氣情況的比較而表現出來的,因此,分別計算原狀地層和沖洗帶的含水孔隙度,採用重疊的形式可以直觀顯示可動油氣。孔隙度重疊是目前計算機解釋成果圖必不可少的一部分。它一般包括3條孔隙度曲線:地層孔隙度φ、原狀地層含水孔隙度φw=φ·Sw、沖洗帶含水孔隙度φxo=φ·Sxo。顯然它們這之間有如下關系:
◎含油氣孔隙度:φh=φ-φw;
◎殘余油氣孔隙度:φhr=φ-φxo;
◎可動油氣孔隙度:φhm=φxo-φw。
這樣,通過使用同一基線、同一橫向比例繪制的3條孔隙度曲線,可以有效地反映地層的含油性和可動油氣 (圖5-9)。
應用孔隙度重疊法的有利條件是:(1)鑽井液侵入必須足夠淺,使深探測電阻率基本上反映地層真電阻率;(2)解釋井段應包括許多儲層,特別是有明顯的純水層;(3)在解釋井段內地層水性質基本穩定;(4)岩性和泥質含量應基本不變。
由F=aφ-m知,3條孔隙度曲線可以導出3條地層因素曲線即F曲線、Fw曲線及Fxo曲線,將這3條地層因素曲線重疊,可以得到與孔隙度重疊同樣的效果。因此地層因素重疊與孔隙度重疊實質上是一致的。
4. 可動水分析
「可動水」是儲層中可以流動的地層水。可動水飽和度是指地層含水飽和度與束縛水飽和度之差。用可動水的概念,可以幫助判斷儲層能否無水產油氣,並可預測含水量。
根據可動水飽和度和束縛水飽和度的概念,顯然有Sw=Swi+Swm。按照油氣、水層的概念,判斷它們的條件是:
◎油 氣 層:Sw≈Swi,Swm=0,Sw較低;
◎水 層:Sw>>Swi,Swm>>0;
◎油水同層:介於油氣與水層之間;
◎干 層:Sw≈Swi,Swm=0,Sw較高。
因此,若具有獨立來源的Sw和Swi,可以將Sw和Swi重疊直觀顯示地層的可動水飽和度的變化 (圖5-9):當Sw>Swi,則兩條曲線的幅度差即是可動水飽和度。如果Swi與Sw基本重合,表明地層不含可動水,Sw較低為油氣層,而Swi很大則可能為干層。當出現Sw <Swi的幅度差,則是計算的Sw與Swi不匹配引起的,此時Sw較低者為油氣層,Sw很高者為干層。
圖5-9 儲層可動油和可動水分析成果圖
5.聲波時差-中子伽馬曲線重疊定性判斷氣層
這種方法的具體做法是:兩條曲線的縱向比例相同,反方向刻度。在解釋井段內找一個與目的層岩性相同、孔隙性相近的水層 (或低氣油比的油層),將兩條曲線重合,並將兩條曲線重疊繪制。
在探測范圍內,儲層含氣將會使測井聲波時差增大,使中子伽馬測井值增高。因此,重疊圖上,對於氣層,將會出現 「正差異」 (中子伽馬曲線在聲波時差曲線右邊);對於油水層,兩曲線重合;對於泥岩,重疊曲線出現 「負差異」 (中子伽馬曲線在聲波時差曲線左邊)。如圖5-10所示的聲波時差-中子伽馬曲線重疊,直觀地表明第A層為氣層。
6. 中子孔隙度-密度測井曲線重疊法
將兩條測井曲線刻度在同一記錄道內。由於天然氣的含氫指數和體積密度都比油或水小得多,因而對於含氣儲層,中子孔隙度測井顯示低孔隙度,密度測井顯示出孔隙度減小,重疊圖上將出現明顯的幅度差,且呈鏡像反映圖像 (圖5-11)。但鑽井液侵入使幅度差減小,而泥質砂岩含氣和含水時出現相反的幅度。所以對泥質含量較低的、泥漿侵入淺的、中到高孔隙度的砂岩氣層,中子孔隙度-密度測井曲線重疊圖應用效果最好。
圖5-10 用聲波時差-中子伽馬曲線重疊法判斷氣層實例
圖5-11 中子孔隙度-密度測井曲線重疊指示氣層
(三) 含油飽和度的求取方法
含油飽和度是儲層含油性的主要指標,是定量判斷油、氣、水層的重要標准之一,因此能否准確求取含油飽和度直接影響到對油、氣、層的判斷。
含水飽和度Sw是儲層岩石孔隙中被水充填的孔隙體積占總孔隙體積的百分數,因此,1-Sw即為含油氣飽和度So。
儲層中影響含水飽和度的因素是多種多樣的,但泥質在儲層中的含量及分布形式是影響Sw的最主要的因素。泥質分布形式不同對岩石電阻率的影響也不同,所以用電阻率求含水飽和度的方法也不同。下面介紹目前常規測井處理解釋程序中使用的幾種方法。
1. 純岩石儲層
在具有均勻粒間孔隙的純岩石地層中,根據阿爾奇含水飽和度公式有:
油氣田開發地質學
一般,取b=1,n=2,a=0.6~1.5,m=1.5~3.0。
2.層狀泥質砂岩儲層
假若岩層中純砂岩與泥岩呈互層狀分布時,則岩層電阻率Rt與泥岩層電阻率Rlam和純砂岩層電阻率Rsd間關系為:
油氣田開發地質學
式中:Rt——岩層電阻率,Ω·m;Rlam——泥岩層電阻率,Ω·m;Rsd——純砂岩層電阻率,Ω·m;Vlam——層狀泥岩相對含量,小數。
對於純砂岩層的阿爾奇公式:
油氣田開發地質學
式中:φsd——純砂岩部分的孔隙度,小數 (φsd=φ/(1-Vlam),φ為層狀泥質砂岩的有效孔隙度)。
於是由上式可以推出:
油氣田開發地質學
上式中Rlam通常用鄰近泥岩電阻率Rsh代替。該式對純砂岩和層狀泥質砂岩都適用。
3.分散泥質砂岩儲層
這種儲層的特點是泥質充填或粘結在岩石的孔隙空間中,保存有較多的束縛水。
對於這類儲層,求取含水飽和度的方法較多,主要有如下幾種。
(1) 「印度尼西亞」 公式
油氣田開發地質學
式中:Vsh——粘土相對含量,小數;Rsh——粘土電阻率,Ω·m。
(2) 西門杜 (Simandoux) 公式
油氣田開發地質學
該式適用於地層水礦化度較低 (小於5000mg/L) 的地區。
(3) 雙水模型公式
該模型把地層中的水,分為粘土水 (束縛水) 和自由水 (遠水) 兩種,並且認為這兩種水的導電性質不一樣,則阿爾奇含水飽和度公式變為:
油氣田開發地質學
式中:Ct——未侵入部分原狀地層的電導率,mS/m;Cwe——孔隙空間中水的等效電導率,mS/m;φt——總孔隙度,小數;Swt——總含水飽和度,小數。
水的等效電導率為:
油氣田開發地質學
式中:Vw,Vwb——分別為地層水和束縛水的體積占孔隙體積的百分數,小數;Cw,Cwi——分別為地層水和束縛水的電導率,mS/m。
用飽和度表示時,上式變為:
油氣田開發地質學
或者
油氣田開發地質學
則飽和度方程式變為:
油氣田開發地質學
砂岩 (純地層) 相 (即非粘土相) 的孔隙度和含水飽和度,可以通過減去束縛水體積 (φt·Swi) 得出。因此,有效孔隙度為:
Ф=Фt(1-Swi)
可動水飽和度為:
油氣田開發地質學
上面的公式中的參數φt由中子孔隙度-密度交繪圖給出,Swi可以根據各種對泥質敏感的測量方法 (SP,GR,φN,Rt,φN -ρb,△t -ρb等) 得出。Rwi和Rw (Cwi和Cw) 通常作為輸入參數。
4. m,n,a,b,Rw的確定
(1) a和m的確定
岩石的a和m值與孔隙度大小及孔隙形狀有關,而孔隙度和孔隙形狀取決定岩石性質、岩石顆粒的粗細、分選好壞、膠結物的性質、膠結物含量及膠結程度等。1) 實驗室確定F-φ關系
由式 兩邊取對數,則:
lg(Ro/Rw)=lga-mlgФ
由一組F (Ro/Rw) 和φ的實驗數據,在雙對數坐標紙上,其關系是一條直線,φ=100%時該直線在縱坐標的數值為a,直線的斜率為m。例如某開發區實驗室求得的m=1.8369,a=1.1466。
2) 利用純水層資料確定F-φ關系
選擇一純水層段,在該層段內有多個岩性較純、物性 (主要指孔隙度) 有所變化、錄井未見顯示的儲層。通過自然電位等測井資料分析,確認該層段的地層水電阻率穩定。最理想的是該層段內有地層水礦化度分析資料。在該層段內確定每一層的Ro/Rw和φ,用上述方法確定a和m。
(2) b和n的確定
1) 實驗室確定b和n的方法
兩邊取對數:
lg(Rt/Ro)=lgb-nlgSw
給定幾對Rt/Ro,Sw數據,用回歸方法求得b和n。實驗室可用不同的方法確定Rt/Ro、Sw,早期使用的方法有 「失水法」、「氣吹法」,目前採用 「半滲透隔板法」 是比較好的一種方法。
2) 利用油層測井資料求取b和n
純油層的含油飽和度與束縛水飽和度之和為100%。即:
Swi=(1-Sh), Sw-Swi
在已知Rw的條件下,求取一組Rt,φ。由Rw和φ求得油層Ro。將一組油層的Rt/Ro和Swi點在雙對坐標上,根據點子分布規律作直線,求得直線的斜率n,縱坐標截距b。
3) 利用岩心分析的含油飽和度求b和n
利用油基鑽井液和密閉取心的岩心,得到的岩心含油飽和度和含水飽和度,採用上述方法求取b和n。
(3) 地層水電阻率Rw的確定
飽和度方程中的地層水電阻率可用以下4種方法確定。
1) 用試油的地層水礦化度折算
依據試油資料獲得的地層水礦化度折算成等效總礦化度,再確定井深條件下的地層水電阻率。計算公式是斯侖貝謝公司等效NaCl溶液總礦化度與電阻率、溫度的關系圖版。公式如下:
油氣田開發地質學
式中:P——等效NaCl總礦化度,mg/L;T——地層溫度,℉;Rw——地層水電阻率,Ω·m。
2) 孔隙度與電阻率組合計算地層水電阻率
在解釋井段找出確定地層水電阻率的標准水層,它應該是完全含水、岩性均勻、含泥質少、厚度足夠大的水層,地層水電阻率計算公式為Rw=Ro·φm/a。
3) 用自然電位曲線幅度計算地層水電阻率
井中擴散吸附電動勢可表示為:
對於純砂岩:
油氣田開發地質學
對於純泥岩:
油氣田開發地質學
式中:Ed,Eda——擴散吸附電動勢,mV;Kd,Kda——擴散吸附電動勢系數 (t=18℃時,純砂岩層為-11.6mV,純泥岩層為58mV,其他岩層介於上述兩者之間);Cw——地層水鹽濃度 (礦化度),mg/L;Cwf——泥漿濾液的鹽濃度 (礦化度),mg/L。
靜自然電位:
油氣田開發地質學
當地層水或鑽井液中鹽濃度較高時,引入地層水等效電阻率Rwe和泥漿濾液等效電阻率Rmfe,則有:
油氣田開發地質學
以上關系式便是自然電位測井確定地層水電阻率的理論依據。具有求時,先用SP經SP-3圖版校正得SSP,然後用泥漿電阻率Rm經圖版求得Rmf,再用圖版校正得Rmfe,再後用SSP和Rmfe由SP-1圖版求得Rwe,由SP-2圖版求得Rw。
4) 用深淺電阻率比值計算地層水電阻率
在解釋井段確定純水層,對於純水層地層的含水飽和度和沖洗帶的含水飽和度都為100%,通過阿爾奇公式:
油氣田開發地質學
則
油氣田開發地質學
在已知Rmf的條件下,可以由深感應 (或深側向)值代表Ro,由八側向 (或微側向)值代表Rxo。
④ 測井曲線的解釋
測井符號 英文名稱 中文名稱
Rt true formation resistivity. 地層真電阻率
Rxo flushed zone formation resistivity 沖洗帶地層電阻率
Ild deep investigate inction log 深探測感應測井
Ilm medium investigate inction log 中探測感應測井
Ils shallow investigate inction log 淺探測感應測井
Rd deep investigate double lateral resistivity log 深雙側向電阻率測井
Rs shallow investigate double lateral resistivity log 淺雙側向電阻率測井
RMLL micro lateral resistivity log 微側向電阻率測井
CON inction log 感應測井
AC acoustic 聲波時差
DEN density 密度
CN neutron 中子
GR natural gamma ray 自然伽馬
SP spontaneous potential 自然電位
CAL borehole diameter 井徑
K potassium 鉀
TH thorium 釷
U uranium 鈾
KTH gamma ray without uranium 無鈾伽馬
NGR neutron gamma ray 中子伽馬
5700系列的測井項目及曲線名稱
Star Imager 微電阻率掃描成像
CBIL 井周聲波成像
MAC 多極陣列聲波成像
MRIL 核磁共振成像
TBRT 薄層電阻率
DAC 陣列聲波
DVRT 數字垂直測井
HDIP 六臂傾角
MPHI 核磁共振有效孔隙度
MBVM 可動流體體積
MBVI 束縛流體體積
MPERM 核磁共振滲透率
Echoes 標准回波數據
T2 Dist T2分布數據
TPOR 總孔隙度
BHTA 聲波幅度
BHTT 聲波返回時間
Image DIP 圖像的傾角
COMP AMP 縱波幅度
Shear AMP 橫波幅度
COMP ATTN 縱波衰減
Shear ATTN 橫波衰減
RADOUTR 井眼的橢圓度
Dev 井斜
⑤ 請問在傾角測井解釋成果圖中,蝌蚪圖的刻度線是怎麼設定的他既不是線性也不是對數的,是單獨的一種刻度
跟著格線讀就行了,0-20度是一小格2度,後面是一小格5度。
⑥ 地球物理測井的解釋
根據處理後所得到的數據或地質參數曲線,對鑽孔的目的層作出定性、定量評價。對石油勘探與開發則包括判斷岩性、判斷油、氣、水層、計算油氣儲量等;對煤田勘探則主要是劃分煤層、並對煤層的品位作出評價。圖1和圖2是油田中碳酸鹽岩剖面和砂-泥岩剖面計算機處理解釋成果圖的實例。圖中:岩石體積成分為顯示地層有效孔隙度(Фe)、粘土含量(Vc)和岩石骨架礦物含量(Vm)測井解釋曲線;流體體積成分為顯示地層有效孔隙體積()、沖洗帶地層含水孔隙體積 ()和原狀地層含水孔隙體積(V·ФW =ФSW)測井解釋曲線;油氣分析為顯示原狀地層含水飽和度(SW)、沖洗帶地層殘余油氣體積(Vhr=Ф ·Shr)和沖洗帶地層殘余油氣質量(mhr=Ф·Shr·ρh)測井解釋曲線;地層特徵就是顯示地層次生孔隙度指數(SPI)、平均岩石骨架顆粒密度()和滲透率指數(KI)測井解釋曲線。在地層體積成分與流體成分之間顯示一條井徑差值曲線。
⑦ 哪位測井專業的學生能告訴我為什麼測井解釋成果表裡的地層電阻率和測井曲線上的地層電阻率不一樣嗎
測井的曲線上得到的電阻率是視電阻率,會收到井眼泥漿,上下圍岩石,侵入帶等因素的影響,一般測井成果表裡的電阻率是將這些因素校正之後得到的結果,更接近地層真實電阻率。兩者的差別就是一個是校正前的,一個校正後的結果
⑧ 測井解釋結果
在測井的處理與解釋中,由於測井曲線的影響因素較多,使測井的計算結果不可避免地具有多解性,最終的解釋結論具有較強的統計性[60-62],也即符合率。樁106-14-10井的解釋結果與試油結果不一致,可能是因樁106-14-10井所在區塊與老451塊砂體不一致,導致地層水電阻率、岩電參數不一致的結果。
不同沉積環境的地質規律互有區別,造成油水層的解釋規律也互不相同,並且地區的復雜性決定了測井解釋不可能解決所有儲層的油水層判別問題。因此,所以,測井解釋的符合率不可能達到百分之百。因此,油水層判別還要特別重視其他學科的油水信息,作為測井解釋員應該盡可能提供一種多學科結合的綜合性解釋結論。以測井資料為主,參考鑽井及井壁取心、岩屑錄井、氣測錄井、地化錄井等資料進行油水層綜合評價是提高測井解釋符合率的有效途徑,同時也可以彌補測井解釋多解性的局限,提高測井解釋的精度。
本次研究通過對該地區的測井資料進行綜合處理和解釋,解釋的符合率提高到80%,解釋結果與生產測試結果吻合較好(表4-1;圖4-12~圖4-16)。充分表明了本次研究所取得的成果對於油氣層的解釋更趨合理,為地震約束反演和儲層預測及剩餘油分布的研究提供了理論依據,進而可以為滾動勘探和開發服務。
表4-1 樁西油田老451塊沙二段、沙三段測井解釋結論與試油結果對比表
圖4-15 老斜452井測井數字處理成果圖(沙二段,沙三段)
圖4-16 老斜452井測井數字處理成果圖(沙二段、沙三段累計垂深)
⑨ 測井解釋
測井解釋的全稱應該是測井成果解釋,並伴有一張或幾張很長的解釋圖.測井,就是對油井的檢測,包括井下的溫度,壓力以及其他一些環境指標,通常測的只有溫度和壓力.將儀器固定於纜的一端,由絞車下到井裡面去.由於油井大部分都一千多米深,所以井下環境比較惡劣,通常為300攝氏度左右,近20MPa的壓力,所以對測井儀器的性能要求很高.儀器測量完畢後,獲得一組數據,單單數據是沒有意義的,我們需要將這組數據轉化為幾條溫度壓力的曲線,在成果解釋圖上列印出來.這樣我們就可以直觀地讀出井下任意深度的溫度壓力值了.這個過程就叫測井的解釋.至於用到什麼軟體就要看具體的情況了.我們測井用的是高溫光纜,相應地地面解調設備就需要配備一套光信號的解調軟體.如果使用電纜,就需要一套電信號的解調軟體.我們的光信號解調軟體是自己編寫的.
⑩ 測井解釋基本理論和方法
8. 1. 1 測井解釋的基本理論
測井資料處理解釋就是根據所要解決的問題應用適當的數學物理方法,建立相應的測井解釋模型,推導出測井響應值與地質參數之間的數學關系; 然後對測井資料加工處理和分析解釋,把測井信息轉變為盡可能反映地質原貌特徵的地質信息,供地質勘探開發使用。
目前,在測井數據處理中採用的解釋模型有許多種,可按不同角度對它們大致分類。按岩性分類有: 純岩石和含泥質岩石模型; 單礦物、雙礦物和多礦物模型; 砂泥岩、碳酸鹽岩、火成岩、變質岩模型。按儲集空間特徵分類有: 孔隙型、雙重孔隙型、裂縫型和孔隙 - 裂縫型模型。按孔隙流體性質與特徵分類有: 含水岩石、含油氣岩石模型以及陽離子交換模型 ( 瓦克斯曼—史密茨模型和雙水模型) 。按建模方法分類有: 岩石體積模型,最優化模型和概率統計模型。此外,還可以從其他角度來對解釋模型分類。
下面介紹測井資料解釋中最基本的模型和公式,即岩石體積模型和阿爾奇公式。
8. 1. 1. 1 岩石體積物理模型
由測井方法原理可知,許多測井方法的測量結果,實際上都可看成是儀器探測范圍內岩石物質的某種物理量的平均值。如岩石體積密度 ρb,可以看成是密度測井儀器探測范圍內物質 ( 骨架和孔隙流體) 密度的平均值,即單位體積岩石的質量 ( g/cm3) 。岩石中子測井值 φN可以看成中子測井探測范圍內岩石物質含氫指數的平均值,即單位體積岩石的含氫指數。自然伽馬、聲波時差等測井值也可作同樣解釋。總之,上述測井方法有兩個共同特點: 它們測量的物理參數可以看成是單位體積岩石中各部分的相應物理量的平均值; 在岩性均勻的情況下,無論任何大小的岩石體積,它們對測量結果的貢獻,按單位體積來說,都是一樣的。根據這些特點,我們在研究測井參數與地質參數的關系時,就可以避開對每種測井方法微觀物理過程的研究,著重從宏觀上研究岩石各部分 ( 孔隙流體、泥質、礦物骨架) 對測量結果的貢獻,從而發展了所謂岩石體積物理模型 ( 簡稱體積模型) 的研究方法。用這種方法導出的測井響應方程與相應測井理論方法和實驗方法的結果基本一致,是一種很好的近似方法。此法的特點是推理簡單,不用復雜的數學物理知識,除電阻率測井外,對其他具有前述 「平均」概念的測井方法,均可導出具有線性形式的測井響應方程,既便於人們記憶使用,又便於計算機計算處理。
所謂岩石體積模型,就是根據測井方法的探測特性和岩石中各種物質在物理性質上的差異按體積把實際岩石簡化為性質均勻的幾個部分,研究每一部分對岩石宏觀物理量的貢獻,並把岩石的宏觀物理量看成是各部分貢獻之和,即:
1) 按物質平衡原理,岩石體積 V 等於各部分體積 Vi之和,即 ; 如用相對體積 Vi表示,則
2) 岩石宏觀物理量 M 等於各部分宏觀物理量 Mi之和,即 。當用單位體積物理量 ( 一般就是測井參數) 表示時,則岩石單位體積物理量 m 就等於各部分相對體積 Vi與其單位體積物理量 mi乘積之總和,即
石油測井中遇到的地層雖然很復雜,岩性類型很多,但是油氣儲集層主要是砂泥岩和碳酸鹽岩兩大類。從測井解釋來看,由於泥質成分與岩石骨架成分在物理性質上有顯著的區別,故可把岩石劃分為含泥質岩石和純岩石 ( 不含泥質或含泥質甚少) 兩類。從數學物理觀點看,不管岩石骨架成分如何,均可把儲集層簡化為兩種簡單的岩石體積模型: 純岩石模型,由岩石骨架及其孔隙流體組成; 含泥質岩石體積模型,由泥質、岩石骨架及其孔隙流體組成。當地層岩性復雜、骨架礦物的物理性質明顯不同時,還可以把骨架礦物分為兩種或多種,從而建立雙礦物岩石體積模型和多礦物岩石體積模型。最基本的是純岩石和泥質岩石兩種體積模型,由這兩種模型可以很容易導出雙礦物和多礦物體積模型。
8. 1. 1. 2 阿爾奇公式
20 世紀 40 年代初,阿爾奇 ( Archie) 通過岩心實驗,得出的上述含水純岩石和含油氣純岩石的電阻率測井解釋的關系式,即 Archie 公式,其一般形式歸結如下:
地球物理測井教程
式中: Ro為 100%飽和地層水的岩石電阻率,Ω·m; Rw為地層水電阻率,Ω·m; φ 為岩石有效孔隙度,小數; a 是與岩性有關的岩性系數,一般為 0. 6 ~1. 5; m 為膠結指數,是與岩石膠結情況和孔隙結構有關的指數,一般為 1. 5 ~3,常取 2 左右; F 為地層因素,它是 100%飽和地層水的岩石電阻率 R0與所含地層水電阻率 Rw的比值,其大小主要取決於地層孔隙度 φ 且與岩石性質、膠結情況和孔隙結構等有關,但與地層水電阻率 Rw無關; Rt為岩石真電阻率,Ω·m; b 是與岩性有關的系數,一般接近於 1,常取 b = l; n 為飽和度指數,與油、氣、水在孔隙中的分布狀況有關,其值在 1. 0 ~4. 3 之間,以 1. 5 ~2. 2 者居多,常取 n = 2; Sw為岩石含水飽和度,小數; I 為電阻增大系數,它是含油氣岩石真電阻率 Rt與該岩石 100%飽含地層水時的電阻率 Ro的比值,其大小基本決定於 Sw,但與地層的孔隙度 φ 和地層水電阻率 Rw無關。
Archie 公式本來是對具有粒間孔隙的純地層得出的,但實際上,它們可用於絕大多數常見儲集層。在目前常用的測井解釋關系式中,只有 Archie 公式最具有綜合性質,它是連接孔隙度測井和電阻率測井兩大類測井方法的橋梁,因而成為測井資料綜合定量解釋的最基本解釋關系式。實際應用時,一般先用孔隙度測井資料計算地層孔隙度φ,用Archie公式計算地層因素F,再根據地層真電阻率Rt和地層水電阻率Rw,由Archie公式計算地層含水飽和度Sw或含油飽和度So。
8.1.2 測井解釋方法
利用解釋模型和有關的解釋方程把測井信息加工成地質信息的方法稱為測井解釋方法或測井數據處理技術。這些解釋方法,按照解釋的精度和程度可分為定性解釋、半定量解釋和定量解釋;按操作的方法可分為人工解釋和數據處理;按解釋的地點和採用解釋方法的難易程度,可分為井場解釋、測井站解釋和計算中心解釋,或者僅按難易程度分為快速直觀解釋和定量解釋;按解釋精度與評價范圍,可分為單井初步解釋與油氣分析、單井儲集層的精細描述與油氣評價、多井評價與油藏描述等三個層次。重要的在於理解和掌握每個具體解釋方法的原理,計算機處理和顯示技術、應用的條件和作地質解釋的方法。
8.1.2.1 快速直觀技術
在測井解釋中,由於數字處理技術的應用,發展了一些快速直觀評價儲集層的岩性、孔隙度、含油性以及可動油氣的解釋和顯示方法,稱為快速直觀技術,它屬於半定量解釋范疇。測井資料解釋的快速直觀技術,最初是為在井場進行快速直觀評價儲集層而發展起來的,以便及時地為地質學家提供完井依據或為計算機解釋提供參考。現在,該技術不僅在井場解釋中廣泛使用,而且已成為數字處理中選擇解釋模型和解釋參數、顯示和評價解釋結果的一種基本方法,大致分為交會圖技術和曲線重疊法兩大類。
(1)交會圖技術
交會圖是用於表示地層測井參數或其他參數之間關系的圖形。在測井解釋與數據處理中,常用的交會圖有交會圖版、頻率交會圖與Z值圖、直方圖等。測井分析者常用它們來檢查測井曲線質量、進行曲線校正、鑒別地層礦物成分、確定地層岩性組合、分析孔隙流體性質、選擇解釋模型和解釋參數、計算地層的地質參數、檢驗解釋成果及評價地層等,用途十分廣泛,成為測井解釋與數據處理強有力的工具。
交會圖版是用來表示給定岩性的兩種測井參數關系的解釋圖版。它們都是根據純岩石的測井響應關系建立的理論圖版,是測井解釋與數據處理的依據。主要有岩性-孔隙度測井交會圖版、用於識別地層岩性的M-N和MID等交會圖版、用於鑒別地層中黏土礦物及其他礦物的交會圖版等。
頻率交會圖就是在x-y平面坐標(可分為100×50或100×100個單位網格)上,統計繪圖井段上各個采樣點的數值,落在每個單位網格中的采樣點數目(即頻率數)的一種直觀的數字圖形,簡稱為頻率圖。Z值圖是在頻率交會圖基礎上引入第三條曲線Z(稱Z曲線)作成的數據圖形。Z值圖的數字表示同一井段的頻率圖上,每個單位網格中相應采樣點的第三條線Z的平均級別。
直方圖是表示繪圖井段某測井值或地層參數的頻數或頻率分布的圖形。直方圖的繪制方法是用橫坐標軸代表測井值或地層參數,並將它分為若干個等間距的區間,統計給定井段內落入各個區間的采樣點個數(稱為頻數)。以頻數為縱軸顯示出來,便得到頻數分布直方圖。有時,也可以計算各區間采樣點的相對頻率(等於該區間的采樣點數與總采樣點數之比)。相對頻率用縱軸顯示出來,便得到頻率分布直方圖。
(2)曲線重疊法
曲線重疊法,一般採用統一量綱(如孔隙度、電阻率等)、統一縱橫向比例和統一基線,繪制出測井曲線或參數曲線的重疊圖,按曲線的幅度差直觀地評價地層的岩性、孔隙性、含油性或可動油氣等。
8.1.2.2 定量解釋
測井資料定量解釋是依靠計算機完成的。在計算機上運行測井資料處理程序,可以對測井資料進行編輯和預處理;可以通過逐點處理計算所要求取的儲集層參數和其他數據,主要是有關岩性和評價物性、含油性的參數;還可以將成果用數據表和圖形直觀地顯示出來。