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第十一章 测井资料综合解释基础,地层评价：用测井资料划分岩性和储集层、评价储集层的岩性（矿物成分和泥质含量）、储油物性（孔隙度和渗透率）、含油性（含油气饱和度和含水饱和度）、产能和生产动态（开发过程中油、气、水的产能变化、储集层变化）等。,一、储集层的分类 地质上常按成因和岩性把储集层划分三类：碎屑岩储集层、碳酸盐岩储集层与其它岩类储集层。 按照储集空间结构可分为：孔隙性储集层、裂缝性储集层和洞穴性储集层。,1、碎屑岩储集层 碎屑岩储集层为陆源碎屑岩，主要包括砂岩、粉砂岩、砂砾岩和砾岩。 储集空间以碎屑颗粒之间的粒间孔隙为主，有时伴有裂隙(缝)、微孔隙以及成岩过程中所产生的各种次生孔隙。,碎屑岩主要是由各种矿物碎屑、岩石碎屑、胶结物(泥质、灰质、硅质和铁质)及孔隙空间组成。 碎屑物的矿物成分 ：主要有石英、长石、云母和粘土以及重矿物。,白云母和黑云母的碎屑颗粒是砂岩中常见的次要组分。 白云母多分布在粉砂岩和细砂岩中；而黑云母则常出现在砾岩或杂砂岩中。 粘土矿物的主要成分有高岭石、蒙脱石和伊利石等。,碎屑岩储集层基本上就是砂岩和粉砂岩储集层，砾岩储集层较少，泥岩储集层(有裂缝才具储集性质)更少； 一般砂岩储集层的储集性质(孔隙度和渗透率)主要取决于砂岩颗粒大小，同时还受颗粒均匀程度(分选程度)、颗粒磨圆程度和颗粒之间胶结物的性质及含量的影响。,砂岩胶结物一般是泥质的，也有灰质的，以泥质对储集性质影响最大。 把松散的砂、砾胶结成整体的物质叫胶结物。 最常见的胶结物有泥质、钙质(又称灰质)、硅质及铁质，其中主要是泥质、钙质。,a-分立质点式； b-孔隙内衬式； c-孔隙搭桥式 图1 砂岩储集层中分散粘土的分布类型,2、碳酸盐岩储集层 碳酸盐岩储集层包括石灰岩、白云岩、生物碎屑灰岩，其基本化学成分都是碳酸盐类（如CaCO3, MgCO3）。,碳酸盐岩储集层以孔隙结构为特点分为： （1）孔隙性储集空间：储集性质、油气水在储集层中的渗滤和分布、泥浆侵入的特点等，均与砂岩储集层相似 。 （2）裂缝性储集空间：裂缝发育的储集层具有油气分布不规律，渗透率高和泥浆侵入深的特点。,（3）洞穴型储集层 目前测井解释只考虑较小的洞穴，并认为它们在测井探测范围内是均匀分布的，把洞穴与裂缝一块处理，它们的体积占岩石体积的百分数称为缝洞孔隙度。,二、储集层基本参数 储集层的基本参数包括评价储集层物性的孔隙度和渗透率，评价储集层含油性的含油气饱和度、含水饱和度与束缚水饱和度，储集层的厚度等。,1、孔隙度：储集层的孔隙度是指其孔隙体积占岩石体积的百分数，它是说明储集层储集能力相对大小的基本参数。 有总孔隙度、有效孔隙度和缝洞孔隙度。 2、渗透率：在有压力差的条件下，岩层允许流体流过其孔隙孔道的性质称为渗透性。,常用渗透率来定量表示岩石的渗透性： 达西定律 ： 常用绝对渗透率、有效渗透率和相对渗透率。,3、饱和度 定义是某种流体(油气或水)所充填的孔隙体积占全部孔隙体积的百分数。 （1）含水饱和度 束缚水及束缚水饱和度 ：岩石孔隙中被吸附在岩石颗粒表面的薄膜水和无效孔隙及狭窄孔隙喉道中的毛细管滞留水，成为束缚水。,可动水和可动水饱和度 离颗粒表面较远，在一定压差下可以流动的地层水，称为可动水或自由水 。 储集层的束缚水含量取决于它的岩性。地层的泥质含量越多，岩石颗粒越细、孔隙孔道越窄，其束缚水饱和度越大。,判断方法：为了准确评价储集层的含油性，往往需要将地层水的含水饱和度 与束缚水饱和度 进行比较。 当 小，且 时,即只含束缚水时为油(气)层； 当 很高，且 时为水层； 界于这两者之间的则为油水同层。,（2）含油气饱和度 原状地层的含烃饱和度即为 ； 冲洗带的残余烃饱和度为 ； 可动油（烃）饱和度 为：,三、地层评价 单井储集层评价就是在油井地层剖面中划分储集层，评价储集层的岩性、物性、含油性及产能。 1、岩性评价：确定储集层岩石所属的岩石类别，计算岩石主要矿物成分的含量和泥质含量，还可进一步确定泥质在岩石中分布的形式和粘土矿物的成分。,(1)岩石类别 岩石类别：砂岩、泥质砂岩、粉砂岩、砾岩、石灰岩、白云岩、石膏、硬石膏、盐岩、花岗岩、变质岩、石灰质白云岩等。 判定方法：主要测井方法有岩性密度测井，还有电阻率测井（感应测井）、声波时差测井 、碳氧比能谱测井等。,(2)泥质含量和粘土含量 泥质含量是岩石中颗粒很细的细粉砂(小于0.1mm)与湿粘土的体积占岩石体积的百分数，用符号 表示。 划分和确定方法：自然电位测井和自然伽马测井；还有岩性密度和自然伽马能谱测井。,（4） 泥质分布形式和粘土矿物成分 泥质分布形式是指泥质在岩石中分布的状态，一般有三种形式： 分散泥质：使泥质砂岩的有效孔隙度减少； 层状泥质：其体积取代了相应的纯砂岩颗粒及粒间孔隙度；, 结构泥质，是呈颗粒状分布的泥质，但不改变其粒间孔隙度。 岩石中常见的粘土矿物有高岭石、蒙脱石和绿泥石。 如果有岩性密度测井与自然伽马能谱测井等方法，就可确定粘土矿物成分及其含量。,2、含油评价 应用测井资料可对储集层的含油性作定性判断，更多的是通过定量计算饱和度参数来评价储集层的含油性。,通常计算的饱和度参数有： 地层含水饱和度 ，束缚水饱和度 ，可动水饱和度 ；含油气饱和度 或含油饱和度 ，含气饱和度 ，残余油饱和度 ，可动油饱和度 以及冲洗带可动油体积 和残余油体积 。,3、储集层的侵入特征分析 钻井过程中泥浆与地层的作用是双向的： 泥浆受侵 ： 泥浆侵入 ：泥饼起着决定性的作用，其厚度约0.52.5cm。,由于泥浆滤液电阻率与地层水电阻率不同，泥浆侵入将改变储集层电阻率的径向特性。这种泥浆侵入引起储集层电阻率在径向上的变化，称为储集层的侵入特性。,高侵剖面 ：Rxo明显大于Rt，称为泥浆高侵或增阻侵入，高侵地层电阻率的径向变化称为高侵剖面； 低侵剖面 ：Rxo明显低于Rt，称为泥浆低侵或减阻侵入，低侵地层电阻率的径向变化称为低侵剖面 。,四、测井系列的选择 1、测井方法的探测深度 （1）岩性孔隙度测井的探测范围：探测范围均比较小，多限于冲洗带以内，并与地层的岩性、孔隙度及孔隙流体性质有关。 自然伽马测井的探测深度约为15cm ；地层分辨力约为1m。,对于中等密度的地层，密度测井的探测深度约为10cm，地层分辨力约为1m。补偿密度测井受扩径和井眼不规则的影响较大。 岩性密度测井的探测深度非常浅，约为5cm。,中子测井的探测深度与地层孔隙度及源距有关。 补偿中子测井的探测深度，从井壁算起约为25cm；井壁中子测井的探测深度约为18cm。,中子寿命测井的探测深度约为3550cm(从井轴算起)、地层分辨力约为1m。 补偿声波测井的探测深度很浅，对均匀地层来说，约为13cm 。,（2）电阻率测井的探测范围,2、测井系列的选择 （1）鉴别岩性和划分渗透性地层测井方法的选择 在鉴别岩性和判断地层的泥质含量以及划分渗透层时，主要应用自然电位、自然伽马、声波、中子、密度和岩性密度测井，并结合其它测井方法综合解释。,微电极视电阻率测井和自然电位测井对淡水泥浆、砂泥岩剖面很有用； 自然伽马和中子伽马测井对碳酸盐岩剖面或盐水泥浆、砂泥岩剖面很有用；,除地层含有特殊放射性矿物外，无论在淡水或盐水泥浆井中，自然伽马曲线在鉴别岩性和反映地层泥质含量方面，都超过SP曲线，GR是一种很好的泥质指示法； 自然伽马能谱测井能区分高放射性矿物、确定粘土性质，更有效地计算泥质或粘土含量、指示沉积环境、研究生油岩。,（2）孔隙度测井方法的选择,对于单矿物、完全含水的纯地层，只用一种孔隙度测井方法如中子或密度测井便能求得孔隙度； 油气校正；泥质校正；次生孔隙度 电阻率测井计算的孔隙度是地层含水孔隙度且受泥质的影响大，因此只适用于不含油气的纯水层。,（3）电阻率测井方法的选择 用于准确反映冲洗带电阻率的方法主要有微侧向(MLL)、邻近侧向(PL)、微球形聚焦(MSFL)等冲洗带电阻率测井。,测量地层电阻率的基本方法是感应测井(IL)和侧向测井(LL)。 当泥浆侵入较深时，侵入带对感应或侧向测井值的影响就比较明显，而且对两者的影响也是不同的。,在泥浆高侵( )时，感应测井值主要反映地层的电阻率，故采用感应测井确定较好； 在泥浆低侵( )时，则侧向测井值主要受高电阻地层的影响，故选用侧向测井确定 较好。,五、纯岩石测井解释基本方程 1、岩石体积物理模型 （1）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 。,（2）储集层岩石体积模型 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。 双矿物岩石和多矿物岩石体积模型 。,2、含水纯岩石模型及测井响应方程 （1）含水纯岩石模型,（2）孔隙度 声波速度测井,密度测井,中子测井 ：井壁中子测井SNP和补偿中子测井CNL两大类。,中子寿命测井,（3）电阻率测井与阿尔奇公式 地层因素F是100%饱和地层水的岩石电阻率Ro与所含地层水电阻率Rw的比值，其大小主要决于地层孔隙度，且与岩石性质、胶结程度和孔隙结构有关，但与地层水电阻率无关。,冲洗带的地层因素 ： 当冲洗带岩石孔隙完全被泥浆滤液饱和时，则有 Rxo和Rmf分别为饱含泥浆滤液的冲洗带电阻率和泥浆滤液电阻率。,电阻增大系数 ： 电阻增大系数I只与岩石含油饱和度So(或Sw)有关，而与地层水电阻率Rw和岩石孔隙度等因素无关。,对冲洗带来说，当其岩石孔隙中含有残余油气时的电阻率为Rxo，而该冲洗带岩石完全饱含泥浆滤液时的电阻率应为FxoR