测井常规资料应用及新技术测井介绍(简化).ppt

测井常规资料应用及新技术测井介绍报告人 海川 测井技术的基本概念 1测井的定义测井是用仪器 地面记录设备和井下仪器 和电缆通过钻孔 测量地层岩石声 电 光 磁 核 热等物理性质的变化 探明各种矿床的埋藏位置及其分布特征 因此 测井不仅用于勘探石油与天然气 而且还用于寻找煤 金属 放射性矿产以及地热 地下水等资源 它是地下探宝的 眼睛 2测井分类按照的应用领域 可分石油测井 煤田测井 水文测井 矿藏测井等 按照测井的作业流程 可分为资料的采集 处理 解释和应用 一 测井系列 数控测井时代 CSU地面车 声波井下仪器 密度井下仪器 倾角井下仪器 测井技术的基本概念 3石油测井的定义石油测井是利用各种现代物理学的方法 包括电学 声学 核物理 热学 光学 磁学 力学等 对储层空间的油气水特性 沉积环境 地层层序 构造地质等现象进行定量研究 逐步形成的一门理论性 实用性很强的边缘学科 它贯穿于石油勘探开发的全过程 4石油测井的主要应用主要包括 测井地层对比 油气水解释 测井地层层序分析 测井岩性分析 测井沉积相分析 测井储层特征及其参数研究 测井构造特征分析及地应力研究 测井与地震结合的储层横向预测等许多方面 测井常规资料应用 岩性识别储层物性评价储层含油性评价测井新技术简介 测井系列 测井岩性识别技术 岩性识别测井这门技术从诞生之日起 对岩性的识别就是其主要的任务之一 通过对地层力 热 声 光 电 磁各种物理特性的测量 可以较准确地确定钻遇地层岩性 我们都知道 地下岩石类型多样 矿物千差万别 极难一一查明 但就与石油勘探相关的而言 却并不算太多 下面就塔里木油田范围内出现的几种岩性的测井响应特征做一简要的分析 砂岩 泥岩 灰岩 白云岩 石膏 盐岩 煤 火山岩 放射性矿物等 这是一张简单的砂泥岩剖面的常规测井处理成果图 在这张图上砂岩 泥岩电性特征较为明显 一般而言 砂岩为低伽马 自然电位负异常 缩径 密度值范围2 1 2 65 中子值1 35 声波55 160 电阻率0 2 200 左图为一张碳酸盐岩剖面测井处理成果图 在这张图上灰岩 泥岩电性特征明显 一般而言 灰岩为低伽马 自然电位负异常 密度值范围2 45 2 72 中子值1 15 声波47 70 电阻率0 2 200000 牙哈 英买力地区寒武系白云岩储层是近年勘探的重点 由于一直以来白云岩的勘探都不是重点导至白云岩储层的测井储层参数研究没有专门立项进行攻关 解释评价沿用灰岩解释的模式 思路与方法 现以着手改变这一状况 牙哈5井白云岩测井处理成果图 羊塔克 英买力地区下第三系普遍发育膏岩 盐岩 泥岩 油气藏就位于巨厚的膏泥岩段之下 本区由于膏盐的存在很多时候给测井储层评价带来了相当的难度 本区石膏还分无水石膏及有水石膏两类 无水石膏电阻高 而含水石膏电阻低 羊塔101井砂岩 石膏 泥岩互层电性响应曲线 石膏 左边这张图是张测井实测图 毫不夸张的说本段曲线完全够标准作为测井学教材的典范 本段曲线上下高伽马段都为泥岩 与正常地层一致 有趣的是中间一段低度伽马段竟是由三段厚度都在 米以上 岩性从上到下分别为灰岩 盐岩 膏岩的地层组合而成 在如此短的井段 如此厚 如此清楚的岩性组合 极为少见 哈得 井灰岩 盐岩 石膏层电性响应曲线 石膏 塔中4井二叠系火成岩测井响应图 到目前为止 在塔里木盆地所有的层系中只有一个尚未获得工业油气流那就是二叠系 塔里木二叠系是一个火山活动十分活跃的时期 各种类型火成岩 哈得 井二叠系火成岩测井响应图 与上一张二叠系火成岩图相比 本井的火成岩测井响应又是完全另一种类型 高伽马 高电阻 低时差成为其特征 北疆在火成岩地层已发现不少油气藏 我深信塔里木二叠系是一定存在油气藏的 明南 井侏罗系煤层电性响应特征 从图中可以看出煤层的电性响应与油气层的电性响应有许多相似之处 如果不了解录井及区域地质情况就很可能出现解释上的失误 由于不同煤层形成条件及性质的不同 电性也会不同 本图为塔里木盆地到目前发现的放射性最高的井 从多次测井所测井的自然伽马曲线来看 伽马最高值达到惊人的 以上 钍 铀的含量都达到工业铀矿的标准化 以上 钾的含量达到 综合来看本层为工业铀 钍矿层 厚度较大 可能具有工业开采价值 测井系列 测井储层物性评价技术 储层物性评价测井技术的核心是解决孔 渗 饱的问题 而孔隙度 渗透的评价更是进一步油气评价的基础 储层的物性评价即孔 渗评价 是建立在岩性识别基础上的孔隙度评价 下面就不同地区 不同油田 不同层系的一些测井解释处理实例来说明储层物性评价的方法与意义 测井系列 测井油气参数评价技术 储层含油性评价测井技术的难点是解决含油饱和度的问题 相对而言解决碎屑岩储层的饱和度问题较为容易 在国内外已有大量的文献及研究成果 其主要的理论基础是阿尔奇公式 通过对岩石几项主要参数的求取来计算饱和度 其中两个主要的参数是m和n m被称为孔隙度指数 n则被称为饱和度指数 不同岩性 不同孔隙结构的储层m n参数各有不同 在此不深入讨论这些理论问题 下面以实例的方式 简要介绍一些类型油气藏的识别与评价问题 英买702井是英买力断裂构造带上一口重要的评价井 本井测井资料在测井技术人员中被看做是可以入测井教科书的典型范例 这是因为其下第三系部分中子测井挖掘效应显著 中子 密度交会明显 显示地下流体这一段为气态 地层含气饱和度很高 本图所展示的为吉拉克101井TII油组低阻部分电性及处理和试油结果 4346 4348 2米井段产油20方 日 气17万方 日 水5 57方 日 高产油气层 但我们可以注意到本井油层电性与水层电性基本一致 油层与水层之间没有明显的界面 如何对此类油藏进行认识 解释 处理仍然是一个急待解决的问题 对于象jlk101井全层低阻油层测井解释与处理都有一定的困难 但也并不是说我们对于所有的低阻油层都没有办法 如左图 ln57井TII油组低阻部分的测井参数计算 我们就采用了用束缚水反算油气饱和度的办法 取得了很好的效果 英买34井志留系常规测井解释油层14米 塔中 井常规测井与 结合识别油气水界面 测井系列 水平井测井评价技术 哈德1 16H井薄砂层段阵列感应响应特征 哈德1 16H井井眼轨迹与地层 利用阵列感应及时测井的低侵与高侵特征 定性划分油 水层并将其应用到哈得4油田水平井眼的电阻率分析上 提高了水平井测井解释精度 四 测井新技术应用 测井技术交流 成像测井技术 2006年3月4日 成像测井技术 21世纪之初的20年内 测井领域重点发展的关键技术是 电成像测井 核磁共振成像测井 声波成像测井 井间声波与电磁成像测井 随钻测井 过套管井以及测井信息处理和解释一体化技术等 由此可见 成像测井技术是当今测井技术的前沿 它代表了测井技术的发展方向和趋势 测井系列 成像 核磁测井时代 进入九十年代中后期之后 测井技术发生了翻天覆地的变化 以成像 核磁 随钻测井为代表的新一代测井技术逐步取代了数控测井技术 最具代表性的有斯仑备谢的MAXIS 500测井 贝克休斯的5700测井 哈里伯顿的EXCELL 2000测井 MAXIS 500测井车 ECLIPS 5700测井车 以反映泥浆侵入为特征的电阻率成像测井系列 阵列感应 AIT HDIL HRAI 阵列 方位 侧向 HRLA ARI HALS 过套管电阻率 CHFR 以反映井壁附近地质特征为目的的电阻率 井周声波成像测井系列 微电阻率成像测井 FMI FMS EMI STAR 井周声波成像 CBIL CAST 以反映地层各项异性与渗透性的声波全波列成像测井系列 偶极横波 DSI X MAC 阵列声波 MAC AS 数字声波 DAC 以反映地层孔隙结构与储层有效性为目的的核磁共振成像测井系列 核磁共振成像 贴井壁 CMR 200 CMR plus 核磁共振成像 居中 MRIL B MRIL C MRIL P 以反映复杂岩性 复杂孔隙地层为目的的岩性孔隙测井系列 元素俘获测井 ECS 复杂岩性孔隙度测井 IPL 一 测井系列 成像 核磁测井时代 井下仪器 直接取得地层流体性质与地层孔隙压力 渗流能力的测井系列 多模块式地层动态测试仪 MDT 储层描述仪 RDT 确定地层剩余油饱和度的测井系列 储层监测仪 RMT 储层饱和度测井仪 RST 水平井爬行器 GHOST 复杂井筒条件下快速测井采集系列 快速平台 PEX 超深超高压高温小井眼仪 SlimXtreme 超深超高压高温井眼仪 Xtreme 以快速 近无污染条件下 适时引导钻具准确钻遇目的层 同时取全取准反映地层信息的随钻测井 LWD 系列 滑动定向钻进 随钻近钻头伽玛 电阻率 井斜 钻头电阻率 方位电阻率 方位密度 密度成像 旋转定向钻进 旋转导向系统 全自动化旋转定向钻进 随钻近钻头井斜方位 钻头电阻率 方位电阻率 方位密度 电阻率成像 密度成像 一 测井系列 成像 核磁测井时代 井下仪器 一 测井系列 MAXIS 500系列 发射探头 DSI 偶极横波 AIT 阵列感应 极板纽扣电极 FMI 微电阻率成像 测井系列 成像 核磁测井时代 MAXIS 500系列 MDT 模块式地层测试器 TLD 三探测器密度 ECS 元素俘获测井 测井系列 ECLIPS 5700系列 XMAC 交叉多极阵列声波 ZDL 岩性密度 HDIL 高分辨率感应 STAR II 微电阻率成像 测井系列 电成像测井技术 成像测井技术概述 成像测井技术 1 FMI成像测井技术 电成像测井仪有全井眼地层微电阻率成像测井仪 方位向成像测井仪 阵列感应成像测井仪等 1 全井眼地层微电阻率成像测井仪它是由由8个极板组成 其中4个为主极板 另外4个为折叠极板 每个极板安装有24个钮扣电极 总数为192个 在8 5英寸的井眼中其方位覆盖率达80 在6英寸的井眼中其方位覆盖率达100 仪器纵向分辨率为5cm 在成像测井仪器中 它的纵向分辨率最高 成像测井技术 石油测井的主要应用 裂缝 孔洞分析 成像测井技术 石油测井的主要应用 测井沉积相分析 测井沉积构造解释 曲流河相模式 洪积扇相模式 地层各向异性分析结果 地层各向异性主要与地应力有关 快横波方位角指示水平主应力基本为北北西 南南东 局部快横波方位角受不规则井眼及地层层理影响 5993 6260米快横波方位角频率图 地应力分析 成像测井技术 石油测井的主要应用 地应力分析 成像测井技术概述 成像测井技术 2 方位电阻率成像测井 ARI 它是在双侧向测井仪的基础上 位于上部屏蔽电极增加12个具有方位探测特性的阵列电极 既可以测量原来的双侧向电阻率 同时又能够测量12条深探测的方位电阻率信息 方位电阻率测井的纵向分辨率为20cm 具有较高的分层能力 有利于划分薄层和分析地层纵向的非均质特性 电成像测井技术 以三 I 成像测井 FMI EMI DSI X MAC ARI 为基础 结合常规测井资料 定性划分储层的裂缝与溶洞体系 并定性评价储层有效性 测井系列 声成像测井技术 成像测井技术概述 成像测井技术 1 偶极声波成像测井仪 DSI 由声波定向发射器和定向接收器组成 定向发射器在井壁产生一个很小的挠曲波 直接在地层中形成偶极纵波和偶极横波 由定向接收器探测出来 另外 使用低频单极源产生斯通利波 由接收器记录下来 偶极声波成像测井仪测量的地层纵波 横波及斯通利波速度或时差 泊松比以及全波波形 4声成像测井技术 四 成像测井技术概述 成像测井技术 1 偶极声波成像测井仪 4声成像测井技术 成像测井技术概述 成像测井技术 2 超声波成像测井仪采用旋转探测器向地层发射250或300kHz的超声波脉冲 通过测量反射波 获得裸眼井完整的井壁地层成像测井图像 4声成像测井技术 成像测井技术概述 成像测井技术 2 超声波成像测井仪 4声成像测井技术 固井质量评价 射孔效果检查 套管腐蚀 测井系列 核磁测井成像测井技术 成像测井技术概述 成像测井技术 核磁共振测井是20世纪末测井领域最令人激动的技术成就 它是通过研究地层流体中的氢核在外加磁场中所表现出来的特性来描述储层的岩石物理特性和孔隙流体特性的一种新型测井技术 它可以直接测量岩石孔隙中流体的信号 其测量结果基本上不受岩石骨架的影响而区别于现有其他测井方法 它是当代唯一能够直接测量储层自由流体孔隙度的测井方法 测量结果不受泥浆 泥饼及侵入的影响 也不破坏动态平衡和孔隙结构 解释直观 没有多解性 是一种很有价值的测井方法 具有其独特的魅力 核磁成像测井技术 成像测井技术概述 成像测井技术 现代核磁共振测井仪的主要测量成果和能解决的主要地质问题有 1 提供连续渗透率 2 确定束缚水体积 3 提供可动孔隙4 薄层识别 5 孔隙不受岩性影响 6 烃检测 低阻带 核磁成像测井技术 利用核磁共振可动流体孔隙度与束缚流体孔隙度系统地评价东河塘油田J系JI JII油组 发现常规测井解释的高孔隙储层的孔隙均为束缚流体孔隙 从根本上解决了常规测井解释的不确定性 使测井解释符合率达到新的高度 四 测井新技术应用 测井系列 模块式电缆地层测式器MDT测井技术 MDT测试技术 及时证实油气层与评价产能 加快勘探进程 英买34井测试点1 MDT流体分析图 油层 流体性质识别 测井系列 随钻测井技术 测井系列 成像 核磁测井时代 上述新一代测井仪器中 采集的电缆测井资料最具在钻井工程中发挥作用的是偶极横波 阵列感应 侧向 复杂井况下的岩性孔隙度 微电阻率成像 元素俘获测井以及模块式地层测试仪 而随钻测井