① 如何将测井的原始数据转化成测井曲线图
原始数据经过校正后就是现场测井曲线图,这个主要是给甲方监督看的,有经验的监督可以从现场出图上看出测井质量。如果要用于石油地质分析的话,还需要通过解释软件的处理,对曲线数据进行反演,联合校正及成像处理,最终得到的解释用曲线或者图像,是给石油地质分析师看的,用于确定石油蕴藏
② 地层倾角测井数据处理及成果显示
(一)数据处理
传统地层倾角测井曲线对比方法基本上有三类:一种是相关对比法;一种是图形识别法;一种是点对点对比法。
1.曲线相关对比分析
用计算机对四条电导率曲线对比,确定属于同一地层层面的四条曲线的位置,以便求出正确的高程差。对比时,把第一条电导率曲线的一段固定,依次选择第二、第三、第四条电导率曲线上相同长度的一段与其对比,求出第二、第三、第四条电导率曲线在不同位置上的相关系数,并找到相关系数最大的位置,即属于同一地层层面的位置,算出任意两条曲线的高程差。
相关对比时,采取一定的对比长度进行对比。研究区域性倾角时,一般采用长对比长度,通常为3~10 m;研究沉积结构和局部构造时,一般采用短对比长度。通常,对比长度为1 m以下。
2.图形识别法
图形识别法力图让计算机模拟人的视觉去识别对比曲线上不同形态的曲线段。为识别这些曲线段,模式识别为基础,编制了GEODIP程序。GEODEP程序可以分为三个阶段。
第一阶段是特征提取。GEODIP程序把曲线分为五类标准图形:①峰;②谷;③尖峰;④平直线段;⑤台阶(图4-7)。
图4-7 典型的标准图形及峰的参数
每一种标准图形的特征用图形矢量来描述。例如在峰处,由下列9个参数定义: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最大值减平均值(P4);⑤左右拐点对称度(P5),P5=(d1-d2)/[1+(d1/d2)];⑥左跳跃(P6);⑦右跳跃(P7);⑧左右跳跃平衡度(P8)=-(P6/P7)/([1+|P6/P7|]);⑨峰宽(P9)。
第二阶段是用两条曲线上的标准图形相似系数及非交叉对比法找出这两条曲线上相对应的标准图形的位置。
第三阶段是计算地层倾角。
3.点对点对比法
用点对点对比方法编制了STRATADIP程序。程序可分为三个方法步骤阶段:第一阶段是用曲线活度来确定和描述地层界面;第二阶段是点对点曲线搭配,用动态规划法找出两条曲线上点对点的位置;第三阶段是计算地层倾角。
(二)成果显示
地层倾角测井利用计算机调用各种程序将地层倾角计算成果打印成数据表和绘制出各种图件。
1.数据表
原始数据表和最终成果表。前者是必列的,后者是可选择的。
原始数据表包括深度,井斜角δ,井斜角相对方位角β,Ⅰ号极板的方位角μ,井径值D13、D24,四个高程Z1、Z2、Z3、Z4。
最终成果表包括:井段深度、地层倾角θ、地层倾斜方位角φ、地层倾斜方向、井斜角δ、井斜方位角、井斜方向及计算点置信度(质量等级,其范围为1~100,100为对比质量最好)。这些数据是绘制成果图的基础数据。表4-1是解释成果表的一个实例。
表4-1 地层倾角测井解释成果实例
2.成果图
1)矢量图。矢量图的表示和内容如图4-8所示。图中的纵坐标为深度,横坐标是倾角,横坐标的比例尺是非线性的,黑点的位置表示它的深度和倾角,黑点上的箭头表示地层的倾向和方位(以极坐标表示)。图4-8的矢量图表明在1730 m处,地层层面向北30°东倾斜,倾角为10°。图4-9是我国某油田地层倾角测井的矢量图。
图4-8 矢量图的表示法
图4-9 地层倾角测井矢量图
2)杆状图(棍棒图)。杆状图是表示沿剖面线的地层视倾角随深度变化的图件。(如图4-10所示)。
杆状图对于井间地层对比或绘制横剖面图是有用的。
3)方位频率图。方位频率图是在一定的研究井段中以统计方法建立的极坐标图(如图4-11所示)。在选择研究井段时,要求该井段为一连续一致的单元,不应包含有不整合、断层等不连续的情况。
图4-10 棍棒图
图4-11 方位频率图
图4-12 改进的施密特图
图4-13 圆柱面展开图
4)改进的施密特图。改进的施密特图也是一种极坐标图。同心圆从外边缘0°到中心的90°表示地层倾角,如图4-12所示。根据井段内各点倾角和方位的大小标在相应的坐标图上,用等值线标出每个小扇形区点子数相同的区域。构造倾角的点子集中在极坐标图的外圈区域,等值线呈扁长形,倾角小且变化很小。沉积倾角变化大且倾角较大,等值线图通常呈三角形,底边接近极坐标的外圈,顶角指向坐标中心。
5)圆柱面展开图。圆柱面展开图相当于岩心素描的展形图,用它可以研究地层倾角和观察各种层理。图4-13为圆柱面展开图的实例。
③ 评价储层含油气性的测井解释方法
评价储层含油性的方法有依靠解释人员经验的定性方法;快速直观解释方法;计算机解释方法。
◎定性解释的方法:油气层最小电阻率法、标准水层对比法、径向电阻率法、邻井曲线对比法、不同时间的测井曲线对比法 (也称时间推移测井法) 等。
◎快速直观解释方法:交绘图法、曲线重叠法等。
◎计算机解释方法:随着计算机的广泛应用,测井解释的定量化有了很大发展。针对纯砂岩、泥质砂岩 (包括分散状泥质、层状泥质等),都形成了各自的解释模型,并建立了不少解释程序。这些研究成果与定量解释的孔隙度、含水饱和度、渗透率等,为准确判断油、气、水层奠定了良好基础。下面重点介绍快速直观解释方法和计算机解释方法中的解释模型。
(一) 交绘图法
1. 电阻率-孔隙度交绘图
电阻率-孔隙度交绘图是应用阿尔奇公式的一种常用的快速直观解释技术。它的特点是形象直观,既能定性区分油、气、水层,又可半定量地确定含水饱和度Sw。将阿尔奇公式:
油气田开发地质学
变换为:
油气田开发地质学
对于特定地区和岩性的某一解释层段,系数a,b和指数m,n可视为常量。若岩性和Rw基本不变,则对于给定的含水饱和度Sw, 线性关系。
从上式可知,交绘图的横轴φ可按线性刻度,也可用任一孔隙度测井的读数 (如△t)代替,而纵轴Rt要按 m。图5-5是对a=0.62,b=1,m=2.15,n=2的砂岩储层作的。作图方法:原点Y=0对应Rt=∞。纵轴的上限决定于储层的最低电阻率,本例取Rmin=0.5Ω·m,则Y=1.38,也就是Rt=0.5至原点Rt=∞的距离为1.38个单位。Rt=1Ω·m时,Y=1,则Rt=1至原点Rt=∞的距离为1个单位。同理可得其他电阻率刻度。
图右边为一个I-Sw算尺 (左刻度是I,右刻度是Sw)。该尺与纵坐标轴平行,对应纵轴原点的电阻增大系数I为∞,而I=1要对准电阻率的一个整数,它是对应某一Rw和某一个含水饱和度100%的岩石的电阻率值,其他I值按Rt=I×R0计算标出。Sw的数值则根据I-Sw关系标出 (不同的a,b,m,n值交绘图的刻度有所不同,但原理是一样的)。
上述工作做完后,将解释井段内的每个储层的数据都标注在该电阻率-孔隙度交绘图上。然后找出岩性纯、有足够厚度、测井读数可靠、没有油气显示的水层,水线 (含水饱和度为100%的线) 应当是过这些纯水层点和原点 (孔隙度为零的横轴点) 的直线。这样确定的水线应当经过水资料和其他可靠资料验证后方可使用。
图5-5 电阻率-孔隙度交绘图
确定水线的正确位置后,用右边的I-Sw算尺绘制含水饱和度Sw线。作法:在水线上找到I=1的点,过该点作横轴垂线与过I-Sw算尺上某一Sw点作纵轴垂线有一交点。过该交点与原点的直线即为含水饱和度为Sw的线。如此便可得到一组Sw线。
含水饱和度线作出后,根据解释层资料点在该交绘图上的位置,可以直观地判断其含油性,也可半定量地获得Sw值。一般地,资料点落在Sw=50%线下、φ (孔隙度) >10%的储层为油层,φ≤10%的储层为干层。如图5-5第(4),(5),(9),(10)层为油层,第(3),(7)层为干层,第(4),(5),(9),(10)层的Sw分别为43%,47%,26%,21%。
电阻率-孔隙度交绘图的派生方法有:电阻率-声波交绘图、电阻率-密度交绘图等。所有这些交绘图的使用条件是稳定、岩性相同、含泥质较少及有足够数量的水层,并且水层孔隙度最好有较大的变化范围。
2. Rwa (视地层水电阻率) -SP (自然电位) 交绘图
砂泥岩剖面地层中,如果地层水矿化度变化较大,地层水电阻率Rw不易确定,从而使油水层的判断发生困难。在这种情况下,可采用视地层水电阻率Rwa-SP交绘图估计Rw,并划分油水层。
Rwa-SP交绘图如图5-6所示,以对数的Rwa为纵坐标,线性刻度的SP为横坐标,Rwa由深探测电阻率求得 (Rwa=Rt/F)。图中地层点旁标注有层点号,括号内是以API为单位的GR值,Rwa线和Rw线 (虚线) 是解释参考线,Rmfe为泥浆滤液等效电阻率。
图5-6 Rwa-SP交绘图 (T=150℉,Rmfe=0.7Ω·m)
交绘图中位置最低的一些点子连成一直线 (图中虚线),即为实际的地层水电阻率线,可以用它估计解释层的Rw。例如由第14层点作纵轴平行线与Rw线有一交点,则该交点的纵坐标值即为第14层的Rw=0.35Ω·m。
图中位于Rw线附近的地层点是水层,如图中2,6,7,9,15地层点;在Rw线上方且离得较远的地层点则是含油气地层,如图中且14,3,5,11地层点;其余地层点则要作综合分析。井壁取心证明,3,5号地层点有油,11,14号地层点有气。
Rwa-SP交绘图适用于砂泥岩剖面地层,且地层水性质变化较大的情况。它要求储层较纯,因为只有含泥质小时,交绘图中SP的变化才能被认为主要是由Rw变化引起的。
以上是两种常用的交绘图,还有许多其他交绘图,这里不再一一列举。
(二) 曲线重叠法
曲线重叠法也是以阿尔奇公式为基础,一般采用相同的刻度 (相同的单位)、相同的基线及相同的横向比例,将两条曲线绘制在一起形成重叠,根据曲线幅度差识别储层含油气性。
1. R0与深探测电阻率重叠
对于任何一个岩性比较纯的地层,不论它是含油气的或是纯水层,都可以由F-φ关系式来确定含水饱和度为100%时的电阻率:
R0=FRw=aRw/Фm
式中:R0——含水饱和度为100%时的地层电阻率,Ω·m;Rw——地层水电阻率,Ω·m;φ——地层孔隙度,小数;a——与岩石性质有关的常数;m——胶结指数。
将R0和Rt重叠绘制在一起,可根据两条曲线的幅度差来识别油气层。
如果储层的R0曲线与深探测电阻率曲线基本重合 (图5-7,该图下部),说明是水层;如果深探测电阻率值Rt明显大于R0,如Rt/R0≥3~5,则是明显含油气的显示 (图5-7,该图上部)。
2. 径向电阻率重叠法
根据阿尔奇公式有 (b=1,n=2):
油气田开发地质学
将两式左右两边分别相除得:
油气田开发地质学
式中:Sw——地层含水饱和度,小数;Sxo——冲洗带含水饱和度,小数;Rt——地层电阻率,Ω· m;Rxo——冲洗带电阻率,Ω·m;Rw——地层水电阻率,Ω·m;Rmf——泥浆滤液电阻率,Ω·m。
上式说明了径向电阻率比值Rxo/Rt与径向含水饱和度比值Sw/Sxo有关。下面分几种情况加以讨论。
图5-7 R0与深探测电阻率重叠图
(1) 泥岩层
泥岩地层是一种非渗透层,泥浆不会发生侵入,故应有Rt≈Rxo,即Rt曲线与Rxo曲线基本重合。如果泥岩段Rt曲线与Rxo曲线不重合,则视Rxo曲线存在误差,以Rt曲线为准,移动Rxo曲线使之与Rt曲线重合。
(2) 纯水层
纯水层为渗透性地层,将会产生泥浆侵入,但Sw=Sxo。根据泥浆滤液与地层水性质之间的关系,可有3种情况。当Rmf=Rw时,显然有Rxo=Rt,即Rxo曲线与Rt曲线重合;当Rmf>Rw时,则Rxo>Rt;当Rmf<Rw时,则Rxo <Rt。
图5-8 径向电阻率曲线重叠图
如图5-8下部,本例深侧向电阻率RLLD为Rt曲线,微侧向电阻率RMLL为Rxo曲线,Rmf/Rw=3.0,曲线下部Rxo>Rt,所以该层段为水层。
(3) 油气层
对于中等侵入的地层,有经验关系
油气田开发地质学
油气田开发地质学
若Rmf=Rw,则:
油气田开发地质学
上式说明,当Rmf=Rw时,纯水层Sw=Sxo=1,则Rxo与Rt重合;含油气层Sw <1,则:
油气田开发地质学
和水层相比,油气层都有比较明显的减阻侵入,因此,在含有油气的储层处显示出Rt>Rxo的幅度差,可作为指示油气层的一种标志 (图5-8上部)。
3. 孔隙度重叠图
“可动油气” 是指储层在一定压差下可以流动的油气。测井分析可动油气,是依据泥浆侵入造成的冲洗带与原状地层含水饱和度的差别,其差值为可动油气饱和度。一般来说,当测井显示含油性和可动油气都好时,说明储层有较好的生产能力;而含油性显示好、可动油显示差时,应慎重分析。
可动油气显示实际上是通过原状地层与冲洗带之间含油气情况的比较而表现出来的,因此,分别计算原状地层和冲洗带的含水孔隙度,采用重叠的形式可以直观显示可动油气。孔隙度重叠是目前计算机解释成果图必不可少的一部分。它一般包括3条孔隙度曲线:地层孔隙度φ、原状地层含水孔隙度φw=φ·Sw、冲洗带含水孔隙度φxo=φ·Sxo。显然它们这之间有如下关系:
◎含油气孔隙度:φh=φ-φw;
◎残余油气孔隙度:φhr=φ-φxo;
◎可动油气孔隙度:φhm=φxo-φw。
这样,通过使用同一基线、同一横向比例绘制的3条孔隙度曲线,可以有效地反映地层的含油性和可动油气 (图5-9)。
应用孔隙度重叠法的有利条件是:(1)钻井液侵入必须足够浅,使深探测电阻率基本上反映地层真电阻率;(2)解释井段应包括许多储层,特别是有明显的纯水层;(3)在解释井段内地层水性质基本稳定;(4)岩性和泥质含量应基本不变。
由F=aφ-m知,3条孔隙度曲线可以导出3条地层因素曲线即F曲线、Fw曲线及Fxo曲线,将这3条地层因素曲线重叠,可以得到与孔隙度重叠同样的效果。因此地层因素重叠与孔隙度重叠实质上是一致的。
4. 可动水分析
“可动水”是储层中可以流动的地层水。可动水饱和度是指地层含水饱和度与束缚水饱和度之差。用可动水的概念,可以帮助判断储层能否无水产油气,并可预测含水量。
根据可动水饱和度和束缚水饱和度的概念,显然有Sw=Swi+Swm。按照油气、水层的概念,判断它们的条件是:
◎油 气 层:Sw≈Swi,Swm=0,Sw较低;
◎水 层:Sw>>Swi,Swm>>0;
◎油水同层:介于油气与水层之间;
◎干 层:Sw≈Swi,Swm=0,Sw较高。
因此,若具有独立来源的Sw和Swi,可以将Sw和Swi重叠直观显示地层的可动水饱和度的变化 (图5-9):当Sw>Swi,则两条曲线的幅度差即是可动水饱和度。如果Swi与Sw基本重合,表明地层不含可动水,Sw较低为油气层,而Swi很大则可能为干层。当出现Sw <Swi的幅度差,则是计算的Sw与Swi不匹配引起的,此时Sw较低者为油气层,Sw很高者为干层。
图5-9 储层可动油和可动水分析成果图
5.声波时差-中子伽马曲线重叠定性判断气层
这种方法的具体做法是:两条曲线的纵向比例相同,反方向刻度。在解释井段内找一个与目的层岩性相同、孔隙性相近的水层 (或低气油比的油层),将两条曲线重合,并将两条曲线重叠绘制。
在探测范围内,储层含气将会使测井声波时差增大,使中子伽马测井值增高。因此,重叠图上,对于气层,将会出现 “正差异” (中子伽马曲线在声波时差曲线右边);对于油水层,两曲线重合;对于泥岩,重叠曲线出现 “负差异” (中子伽马曲线在声波时差曲线左边)。如图5-10所示的声波时差-中子伽马曲线重叠,直观地表明第A层为气层。
6. 中子孔隙度-密度测井曲线重叠法
将两条测井曲线刻度在同一记录道内。由于天然气的含氢指数和体积密度都比油或水小得多,因而对于含气储层,中子孔隙度测井显示低孔隙度,密度测井显示出孔隙度减小,重叠图上将出现明显的幅度差,且呈镜像反映图像 (图5-11)。但钻井液侵入使幅度差减小,而泥质砂岩含气和含水时出现相反的幅度。所以对泥质含量较低的、泥浆侵入浅的、中到高孔隙度的砂岩气层,中子孔隙度-密度测井曲线重叠图应用效果最好。
图5-10 用声波时差-中子伽马曲线重叠法判断气层实例
图5-11 中子孔隙度-密度测井曲线重叠指示气层
(三) 含油饱和度的求取方法
含油饱和度是储层含油性的主要指标,是定量判断油、气、水层的重要标准之一,因此能否准确求取含油饱和度直接影响到对油、气、层的判断。
含水饱和度Sw是储层岩石孔隙中被水充填的孔隙体积占总孔隙体积的百分数,因此,1-Sw即为含油气饱和度So。
储层中影响含水饱和度的因素是多种多样的,但泥质在储层中的含量及分布形式是影响Sw的最主要的因素。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方法也不同。下面介绍目前常规测井处理解释程序中使用的几种方法。
1. 纯岩石储层
在具有均匀粒间孔隙的纯岩石地层中,根据阿尔奇含水饱和度公式有:
油气田开发地质学
一般,取b=1,n=2,a=0.6~1.5,m=1.5~3.0。
2.层状泥质砂岩储层
假若岩层中纯砂岩与泥岩呈互层状分布时,则岩层电阻率Rt与泥岩层电阻率Rlam和纯砂岩层电阻率Rsd间关系为:
油气田开发地质学
式中:Rt——岩层电阻率,Ω·m;Rlam——泥岩层电阻率,Ω·m;Rsd——纯砂岩层电阻率,Ω·m;Vlam——层状泥岩相对含量,小数。
对于纯砂岩层的阿尔奇公式:
油气田开发地质学
式中:φsd——纯砂岩部分的孔隙度,小数 (φsd=φ/(1-Vlam),φ为层状泥质砂岩的有效孔隙度)。
于是由上式可以推出:
油气田开发地质学
上式中Rlam通常用邻近泥岩电阻率Rsh代替。该式对纯砂岩和层状泥质砂岩都适用。
3.分散泥质砂岩储层
这种储层的特点是泥质充填或粘结在岩石的孔隙空间中,保存有较多的束缚水。
对于这类储层,求取含水饱和度的方法较多,主要有如下几种。
(1) “印度尼西亚” 公式
油气田开发地质学
式中:Vsh——粘土相对含量,小数;Rsh——粘土电阻率,Ω·m。
(2) 西门杜 (Simandoux) 公式
油气田开发地质学
该式适用于地层水矿化度较低 (小于5000mg/L) 的地区。
(3) 双水模型公式
该模型把地层中的水,分为粘土水 (束缚水) 和自由水 (远水) 两种,并且认为这两种水的导电性质不一样,则阿尔奇含水饱和度公式变为:
油气田开发地质学
式中:Ct——未侵入部分原状地层的电导率,mS/m;Cwe——孔隙空间中水的等效电导率,mS/m;φt——总孔隙度,小数;Swt——总含水饱和度,小数。
水的等效电导率为:
油气田开发地质学
式中:Vw,Vwb——分别为地层水和束缚水的体积占孔隙体积的百分数,小数;Cw,Cwi——分别为地层水和束缚水的电导率,mS/m。
用饱和度表示时,上式变为:
油气田开发地质学
或者
油气田开发地质学
则饱和度方程式变为:
油气田开发地质学
砂岩 (纯地层) 相 (即非粘土相) 的孔隙度和含水饱和度,可以通过减去束缚水体积 (φt·Swi) 得出。因此,有效孔隙度为:
Ф=Фt(1-Swi)
可动水饱和度为:
油气田开发地质学
上面的公式中的参数φt由中子孔隙度-密度交绘图给出,Swi可以根据各种对泥质敏感的测量方法 (SP,GR,φN,Rt,φN -ρb,△t -ρb等) 得出。Rwi和Rw (Cwi和Cw) 通常作为输入参数。
4. m,n,a,b,Rw的确定
(1) a和m的确定
岩石的a和m值与孔隙度大小及孔隙形状有关,而孔隙度和孔隙形状取决定岩石性质、岩石颗粒的粗细、分选好坏、胶结物的性质、胶结物含量及胶结程度等。1) 实验室确定F-φ关系
由式 两边取对数,则:
lg(Ro/Rw)=lga-mlgФ
由一组F (Ro/Rw) 和φ的实验数据,在双对数坐标纸上,其关系是一条直线,φ=100%时该直线在纵坐标的数值为a,直线的斜率为m。例如某开发区实验室求得的m=1.8369,a=1.1466。
2) 利用纯水层资料确定F-φ关系
选择一纯水层段,在该层段内有多个岩性较纯、物性 (主要指孔隙度) 有所变化、录井未见显示的储层。通过自然电位等测井资料分析,确认该层段的地层水电阻率稳定。最理想的是该层段内有地层水矿化度分析资料。在该层段内确定每一层的Ro/Rw和φ,用上述方法确定a和m。
(2) b和n的确定
1) 实验室确定b和n的方法
两边取对数:
lg(Rt/Ro)=lgb-nlgSw
给定几对Rt/Ro,Sw数据,用回归方法求得b和n。实验室可用不同的方法确定Rt/Ro、Sw,早期使用的方法有 “失水法”、“气吹法”,目前采用 “半渗透隔板法” 是比较好的一种方法。
2) 利用油层测井资料求取b和n
纯油层的含油饱和度与束缚水饱和度之和为100%。即:
Swi=(1-Sh), Sw-Swi
在已知Rw的条件下,求取一组Rt,φ。由Rw和φ求得油层Ro。将一组油层的Rt/Ro和Swi点在双对坐标上,根据点子分布规律作直线,求得直线的斜率n,纵坐标截距b。
3) 利用岩心分析的含油饱和度求b和n
利用油基钻井液和密闭取心的岩心,得到的岩心含油饱和度和含水饱和度,采用上述方法求取b和n。
(3) 地层水电阻率Rw的确定
饱和度方程中的地层水电阻率可用以下4种方法确定。
1) 用试油的地层水矿化度折算
依据试油资料获得的地层水矿化度折算成等效总矿化度,再确定井深条件下的地层水电阻率。计算公式是斯仑贝谢公司等效NaCl溶液总矿化度与电阻率、温度的关系图版。公式如下:
油气田开发地质学
式中:P——等效NaCl总矿化度,mg/L;T——地层温度,℉;Rw——地层水电阻率,Ω·m。
2) 孔隙度与电阻率组合计算地层水电阻率
在解释井段找出确定地层水电阻率的标准水层,它应该是完全含水、岩性均匀、含泥质少、厚度足够大的水层,地层水电阻率计算公式为Rw=Ro·φm/a。
3) 用自然电位曲线幅度计算地层水电阻率
井中扩散吸附电动势可表示为:
对于纯砂岩:
油气田开发地质学
对于纯泥岩:
油气田开发地质学
式中:Ed,Eda——扩散吸附电动势,mV;Kd,Kda——扩散吸附电动势系数 (t=18℃时,纯砂岩层为-11.6mV,纯泥岩层为58mV,其他岩层介于上述两者之间);Cw——地层水盐浓度 (矿化度),mg/L;Cwf——泥浆滤液的盐浓度 (矿化度),mg/L。
静自然电位:
油气田开发地质学
当地层水或钻井液中盐浓度较高时,引入地层水等效电阻率Rwe和泥浆滤液等效电阻率Rmfe,则有:
油气田开发地质学
以上关系式便是自然电位测井确定地层水电阻率的理论依据。具有求时,先用SP经SP-3图版校正得SSP,然后用泥浆电阻率Rm经图版求得Rmf,再用图版校正得Rmfe,再后用SSP和Rmfe由SP-1图版求得Rwe,由SP-2图版求得Rw。
4) 用深浅电阻率比值计算地层水电阻率
在解释井段确定纯水层,对于纯水层地层的含水饱和度和冲洗带的含水饱和度都为100%,通过阿尔奇公式:
油气田开发地质学
则
油气田开发地质学
在已知Rmf的条件下,可以由深感应 (或深侧向)值代表Ro,由八侧向 (或微侧向)值代表Rxo。
④ 测井曲线的解释
测井符号 英文名称 中文名称
Rt true formation resistivity. 地层真电阻率
Rxo flushed zone formation resistivity 冲洗带地层电阻率
Ild deep investigate inction log 深探测感应测井
Ilm medium investigate inction log 中探测感应测井
Ils shallow investigate inction log 浅探测感应测井
Rd deep investigate double lateral resistivity log 深双侧向电阻率测井
Rs shallow investigate double lateral resistivity log 浅双侧向电阻率测井
RMLL micro lateral resistivity log 微侧向电阻率测井
CON inction log 感应测井
AC acoustic 声波时差
DEN density 密度
CN neutron 中子
GR natural gamma ray 自然伽马
SP spontaneous potential 自然电位
CAL borehole diameter 井径
K potassium 钾
TH thorium 钍
U uranium 铀
KTH gamma ray without uranium 无铀伽马
NGR neutron gamma ray 中子伽马
5700系列的测井项目及曲线名称
Star Imager 微电阻率扫描成像
CBIL 井周声波成像
MAC 多极阵列声波成像
MRIL 核磁共振成像
TBRT 薄层电阻率
DAC 阵列声波
DVRT 数字垂直测井
HDIP 六臂倾角
MPHI 核磁共振有效孔隙度
MBVM 可动流体体积
MBVI 束缚流体体积
MPERM 核磁共振渗透率
Echoes 标准回波数据
T2 Dist T2分布数据
TPOR 总孔隙度
BHTA 声波幅度
BHTT 声波返回时间
Image DIP 图像的倾角
COMP AMP 纵波幅度
Shear AMP 横波幅度
COMP ATTN 纵波衰减
Shear ATTN 横波衰减
RADOUTR 井眼的椭圆度
Dev 井斜
⑤ 请问在倾角测井解释成果图中,蝌蚪图的刻度线是怎么设定的他既不是线性也不是对数的,是单独的一种刻度
跟着格线读就行了,0-20度是一小格2度,后面是一小格5度。
⑥ 地球物理测井的解释
根据处理后所得到的数据或地质参数曲线,对钻孔的目的层作出定性、定量评价。对石油勘探与开发则包括判断岩性、判断油、气、水层、计算油气储量等;对煤田勘探则主要是划分煤层、并对煤层的品位作出评价。图1和图2是油田中碳酸盐岩剖面和砂-泥岩剖面计算机处理解释成果图的实例。图中:岩石体积成分为显示地层有效孔隙度(Фe)、粘土含量(Vc)和岩石骨架矿物含量(Vm)测井解释曲线;流体体积成分为显示地层有效孔隙体积()、冲洗带地层含水孔隙体积 ()和原状地层含水孔隙体积(V·ФW =ФSW)测井解释曲线;油气分析为显示原状地层含水饱和度(SW)、冲洗带地层残余油气体积(Vhr=Ф ·Shr)和冲洗带地层残余油气质量(mhr=Ф·Shr·ρh)测井解释曲线;地层特征就是显示地层次生孔隙度指数(SPI)、平均岩石骨架颗粒密度()和渗透率指数(KI)测井解释曲线。在地层体积成分与流体成分之间显示一条井径差值曲线。
⑦ 哪位测井专业的学生能告诉我为什么测井解释成果表里的地层电阻率和测井曲线上的地层电阻率不一样吗
测井的曲线上得到的电阻率是视电阻率,会收到井眼泥浆,上下围岩石,侵入带等因素的影响,一般测井成果表里的电阻率是将这些因素校正之后得到的结果,更接近地层真实电阻率。两者的差别就是一个是校正前的,一个校正后的结果
⑧ 测井解释结果
在测井的处理与解释中,由于测井曲线的影响因素较多,使测井的计算结果不可避免地具有多解性,最终的解释结论具有较强的统计性[60-62],也即符合率。桩106-14-10井的解释结果与试油结果不一致,可能是因桩106-14-10井所在区块与老451块砂体不一致,导致地层水电阻率、岩电参数不一致的结果。
不同沉积环境的地质规律互有区别,造成油水层的解释规律也互不相同,并且地区的复杂性决定了测井解释不可能解决所有储层的油水层判别问题。因此,所以,测井解释的符合率不可能达到百分之百。因此,油水层判别还要特别重视其他学科的油水信息,作为测井解释员应该尽可能提供一种多学科结合的综合性解释结论。以测井资料为主,参考钻井及井壁取心、岩屑录井、气测录井、地化录井等资料进行油水层综合评价是提高测井解释符合率的有效途径,同时也可以弥补测井解释多解性的局限,提高测井解释的精度。
本次研究通过对该地区的测井资料进行综合处理和解释,解释的符合率提高到80%,解释结果与生产测试结果吻合较好(表4-1;图4-12~图4-16)。充分表明了本次研究所取得的成果对于油气层的解释更趋合理,为地震约束反演和储层预测及剩余油分布的研究提供了理论依据,进而可以为滚动勘探和开发服务。
表4-1 桩西油田老451块沙二段、沙三段测井解释结论与试油结果对比表
图4-15 老斜452井测井数字处理成果图(沙二段,沙三段)
图4-16 老斜452井测井数字处理成果图(沙二段、沙三段累计垂深)
⑨ 测井解释
测井解释的全称应该是测井成果解释,并伴有一张或几张很长的解释图.测井,就是对油井的检测,包括井下的温度,压力以及其他一些环境指标,通常测的只有温度和压力.将仪器固定于缆的一端,由绞车下到井里面去.由于油井大部分都一千多米深,所以井下环境比较恶劣,通常为300摄氏度左右,近20MPa的压力,所以对测井仪器的性能要求很高.仪器测量完毕后,获得一组数据,单单数据是没有意义的,我们需要将这组数据转化为几条温度压力的曲线,在成果解释图上打印出来.这样我们就可以直观地读出井下任意深度的温度压力值了.这个过程就叫测井的解释.至于用到什么软件就要看具体的情况了.我们测井用的是高温光缆,相应地地面解调设备就需要配备一套光信号的解调软件.如果使用电缆,就需要一套电信号的解调软件.我们的光信号解调软件是自己编写的.
⑩ 测井解释基本理论和方法
8. 1. 1 测井解释的基本理论
测井资料处理解释就是根据所要解决的问题应用适当的数学物理方法,建立相应的测井解释模型,推导出测井响应值与地质参数之间的数学关系; 然后对测井资料加工处理和分析解释,把测井信息转变为尽可能反映地质原貌特征的地质信息,供地质勘探开发使用。
目前,在测井数据处理中采用的解释模型有许多种,可按不同角度对它们大致分类。按岩性分类有: 纯岩石和含泥质岩石模型; 单矿物、双矿物和多矿物模型; 砂泥岩、碳酸盐岩、火成岩、变质岩模型。按储集空间特征分类有: 孔隙型、双重孔隙型、裂缝型和孔隙 - 裂缝型模型。按孔隙流体性质与特征分类有: 含水岩石、含油气岩石模型以及阳离子交换模型 ( 瓦克斯曼—史密茨模型和双水模型) 。按建模方法分类有: 岩石体积模型,最优化模型和概率统计模型。此外,还可以从其他角度来对解释模型分类。
下面介绍测井资料解释中最基本的模型和公式,即岩石体积模型和阿尔奇公式。
8. 1. 1. 1 岩石体积物理模型
由测井方法原理可知,许多测井方法的测量结果,实际上都可看成是仪器探测范围内岩石物质的某种物理量的平均值。如岩石体积密度 ρb,可以看成是密度测井仪器探测范围内物质 ( 骨架和孔隙流体) 密度的平均值,即单位体积岩石的质量 ( g/cm3) 。岩石中子测井值 φN可以看成中子测井探测范围内岩石物质含氢指数的平均值,即单位体积岩石的含氢指数。自然伽马、声波时差等测井值也可作同样解释。总之,上述测井方法有两个共同特点: 它们测量的物理参数可以看成是单位体积岩石中各部分的相应物理量的平均值; 在岩性均匀的情况下,无论任何大小的岩石体积,它们对测量结果的贡献,按单位体积来说,都是一样的。根据这些特点,我们在研究测井参数与地质参数的关系时,就可以避开对每种测井方法微观物理过程的研究,着重从宏观上研究岩石各部分 ( 孔隙流体、泥质、矿物骨架) 对测量结果的贡献,从而发展了所谓岩石体积物理模型 ( 简称体积模型) 的研究方法。用这种方法导出的测井响应方程与相应测井理论方法和实验方法的结果基本一致,是一种很好的近似方法。此法的特点是推理简单,不用复杂的数学物理知识,除电阻率测井外,对其他具有前述 “平均”概念的测井方法,均可导出具有线性形式的测井响应方程,既便于人们记忆使用,又便于计算机计算处理。
所谓岩石体积模型,就是根据测井方法的探测特性和岩石中各种物质在物理性质上的差异按体积把实际岩石简化为性质均匀的几个部分,研究每一部分对岩石宏观物理量的贡献,并把岩石的宏观物理量看成是各部分贡献之和,即:
1) 按物质平衡原理,岩石体积 V 等于各部分体积 Vi之和,即 ; 如用相对体积 Vi表示,则
2) 岩石宏观物理量 M 等于各部分宏观物理量 Mi之和,即 。当用单位体积物理量 ( 一般就是测井参数) 表示时,则岩石单位体积物理量 m 就等于各部分相对体积 Vi与其单位体积物理量 mi乘积之总和,即
石油测井中遇到的地层虽然很复杂,岩性类型很多,但是油气储集层主要是砂泥岩和碳酸盐岩两大类。从测井解释来看,由于泥质成分与岩石骨架成分在物理性质上有显著的区别,故可把岩石划分为含泥质岩石和纯岩石 ( 不含泥质或含泥质甚少) 两类。从数学物理观点看,不管岩石骨架成分如何,均可把储集层简化为两种简单的岩石体积模型: 纯岩石模型,由岩石骨架及其孔隙流体组成; 含泥质岩石体积模型,由泥质、岩石骨架及其孔隙流体组成。当地层岩性复杂、骨架矿物的物理性质明显不同时,还可以把骨架矿物分为两种或多种,从而建立双矿物岩石体积模型和多矿物岩石体积模型。最基本的是纯岩石和泥质岩石两种体积模型,由这两种模型可以很容易导出双矿物和多矿物体积模型。
8. 1. 1. 2 阿尔奇公式
20 世纪 40 年代初,阿尔奇 ( Archie) 通过岩心实验,得出的上述含水纯岩石和含油气纯岩石的电阻率测井解释的关系式,即 Archie 公式,其一般形式归结如下:
地球物理测井教程
式中: Ro为 100%饱和地层水的岩石电阻率,Ω·m; Rw为地层水电阻率,Ω·m; φ 为岩石有效孔隙度,小数; a 是与岩性有关的岩性系数,一般为 0. 6 ~1. 5; m 为胶结指数,是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 2 左右; F 为地层因素,它是 100%饱和地层水的岩石电阻率 R0与所含地层水电阻率 Rw的比值,其大小主要取决于地层孔隙度 φ 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 Rw无关; Rt为岩石真电阻率,Ω·m; b 是与岩性有关的系数,一般接近于 1,常取 b = l; n 为饱和度指数,与油、气、水在孔隙中的分布状况有关,其值在 1. 0 ~4. 3 之间,以 1. 5 ~2. 2 者居多,常取 n = 2; Sw为岩石含水饱和度,小数; I 为电阻增大系数,它是含油气岩石真电阻率 Rt与该岩石 100%饱含地层水时的电阻率 Ro的比值,其大小基本决定于 Sw,但与地层的孔隙度 φ 和地层水电阻率 Rw无关。
Archie 公式本来是对具有粒间孔隙的纯地层得出的,但实际上,它们可用于绝大多数常见储集层。在目前常用的测井解释关系式中,只有 Archie 公式最具有综合性质,它是连接孔隙度测井和电阻率测井两大类测井方法的桥梁,因而成为测井资料综合定量解释的最基本解释关系式。实际应用时,一般先用孔隙度测井资料计算地层孔隙度φ,用Archie公式计算地层因素F,再根据地层真电阻率Rt和地层水电阻率Rw,由Archie公式计算地层含水饱和度Sw或含油饱和度So。
8.1.2 测井解释方法
利用解释模型和有关的解释方程把测井信息加工成地质信息的方法称为测井解释方法或测井数据处理技术。这些解释方法,按照解释的精度和程度可分为定性解释、半定量解释和定量解释;按操作的方法可分为人工解释和数据处理;按解释的地点和采用解释方法的难易程度,可分为井场解释、测井站解释和计算中心解释,或者仅按难易程度分为快速直观解释和定量解释;按解释精度与评价范围,可分为单井初步解释与油气分析、单井储集层的精细描述与油气评价、多井评价与油藏描述等三个层次。重要的在于理解和掌握每个具体解释方法的原理,计算机处理和显示技术、应用的条件和作地质解释的方法。
8.1.2.1 快速直观技术
在测井解释中,由于数字处理技术的应用,发展了一些快速直观评价储集层的岩性、孔隙度、含油性以及可动油气的解释和显示方法,称为快速直观技术,它属于半定量解释范畴。测井资料解释的快速直观技术,最初是为在井场进行快速直观评价储集层而发展起来的,以便及时地为地质学家提供完井依据或为计算机解释提供参考。现在,该技术不仅在井场解释中广泛使用,而且已成为数字处理中选择解释模型和解释参数、显示和评价解释结果的一种基本方法,大致分为交会图技术和曲线重叠法两大类。
(1)交会图技术
交会图是用于表示地层测井参数或其他参数之间关系的图形。在测井解释与数据处理中,常用的交会图有交会图版、频率交会图与Z值图、直方图等。测井分析者常用它们来检查测井曲线质量、进行曲线校正、鉴别地层矿物成分、确定地层岩性组合、分析孔隙流体性质、选择解释模型和解释参数、计算地层的地质参数、检验解释成果及评价地层等,用途十分广泛,成为测井解释与数据处理强有力的工具。
交会图版是用来表示给定岩性的两种测井参数关系的解释图版。它们都是根据纯岩石的测井响应关系建立的理论图版,是测井解释与数据处理的依据。主要有岩性-孔隙度测井交会图版、用于识别地层岩性的M-N和MID等交会图版、用于鉴别地层中黏土矿物及其他矿物的交会图版等。
频率交会图就是在x-y平面坐标(可分为100×50或100×100个单位网格)上,统计绘图井段上各个采样点的数值,落在每个单位网格中的采样点数目(即频率数)的一种直观的数字图形,简称为频率图。Z值图是在频率交会图基础上引入第三条曲线Z(称Z曲线)作成的数据图形。Z值图的数字表示同一井段的频率图上,每个单位网格中相应采样点的第三条线Z的平均级别。
直方图是表示绘图井段某测井值或地层参数的频数或频率分布的图形。直方图的绘制方法是用横坐标轴代表测井值或地层参数,并将它分为若干个等间距的区间,统计给定井段内落入各个区间的采样点个数(称为频数)。以频数为纵轴显示出来,便得到频数分布直方图。有时,也可以计算各区间采样点的相对频率(等于该区间的采样点数与总采样点数之比)。相对频率用纵轴显示出来,便得到频率分布直方图。
(2)曲线重叠法
曲线重叠法,一般采用统一量纲(如孔隙度、电阻率等)、统一纵横向比例和统一基线,绘制出测井曲线或参数曲线的重叠图,按曲线的幅度差直观地评价地层的岩性、孔隙性、含油性或可动油气等。
8.1.2.2 定量解释
测井资料定量解释是依靠计算机完成的。在计算机上运行测井资料处理程序,可以对测井资料进行编辑和预处理;可以通过逐点处理计算所要求取的储集层参数和其他数据,主要是有关岩性和评价物性、含油性的参数;还可以将成果用数据表和图形直观地显示出来。