油气田复杂碳酸盐岩水淹层测井评价方法研究.ppt

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,电话讲课提纲,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基础,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基本形态有三种，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基础,碳酸盐岩喉道类型,孔隙与喉道,粗孔（直径0.5mm2mm）、中孔（0.10.5mm）、细孔（0.010.1mm）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基础,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基础,裂缝参数,洞穴,直径在25mm之间者为小洞；直径在510mm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基础,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,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基础,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 小波分析基础,2.碳酸盐岩测井评价基础,孔、喉的测井响应特征,2.碳酸盐岩测井评价基础,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.碳酸盐岩测井评价基础,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.碳酸盐岩测井评价基础,碳酸盐岩储层次生孔隙度评价,裂缝的评价,经验性评价： 当t10%，fmax0.04t 基于理想模型的裂缝孔隙度计算（Reiss ） ：,板状模型：f b/a,火柴棍模型：f 2b/a,立方体模型：f 3b/a,2.碳酸盐岩测井评价基础,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,D = tbf,单组系裂缝模型： 多组系裂缝模型： 网状裂缝模型：,2.碳酸盐岩测井评价基础,理想模型,小波分析基础,函数的连续小波变换,函数的离散小波分解（Mallat分解图）,2.碳酸盐岩测井评价基础,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；残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 过渡带,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,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,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,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对比图,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SwRt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关系对比法,4.水淹层定性识别方法研究,33XX井与308井B层SwRt关系对比图,33XX井与302井B层SwRt关系对比图,4.水淹层定性识别方法研究,33XX井与301井B层SwRt关系对比图,33XX井与100井B层SwRt关系对比图,4.水淹层定性识别方法研究,100井电阻率 300500.m,4.水淹层Rt变化,164井电阻率 250400.m,300井电阻率 250400.m,4.水淹层定性识别方法研究,水淹层Rt变化,33XX井电阻率 100200.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,连井层位对比法,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,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,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 重构出信号的高频部分 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,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、小于5%时,在525%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-关系,包括所有空隙类型的I-Sw关系,a0.8787，m2.0159，b0.9909，n2.0478,所有空隙,5.水淹层定量评价方法研究,溶洞F-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-关系,基质孔隙I-Sw关系,基质孔隙,a=0.6556，b=0.9874，m=2.0922，n=1.9777,5.水淹层定量评价方法研究,Rwz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,残余油饱和度模型,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2540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3050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,0.51,5.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,若Fw10% 则Sw30%,若Fw40% 则Sw35%,若Fw80% 则Sw40%,5.水淹层定量评价方法研究,5.水淹层定量评价方法研究,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,水淹级别的划分,中国石油天然气总公司 水淹划分标准,让那若尔油气田 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,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（部分）,33XX井水淹层定量评价结果（部分）,5.水淹层定量评价方法研究,水淹成因分析,含油饱和度随总裂缝隙度变化趋势图,说明So随f增加而减小，裂缝是造成含油饱和度的主要因素，即裂缝发育的地层最先水淹,5.水淹层定量评价方法研究,水淹成因分析,302井采出水矿化度随生产时间而减小，3332井电阻率下降以及测井处理D高值，说明B12在100302剖面的水淹是注入水沿本层的孔洞为主体，裂缝为重要流动通道的横向推进,302井 矿化度 2004年 65.9 2005年 51.89,5.水淹层定量评价方法研究,水淹成因分析,301井采出水矿化度随生产时间而减小，在B21段3332井测井处理的储层类