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测井基础知识讲座 中海油湛江分公司研究院二零一零年三月 前言 什么是测井 LOG 测井是利用专门仪器记录钻入地下的一口井中岩石或流体混合物不同的物理 化学 电子或其他性质的过程 一次测井就是一次行程的记录 类似于一条航船的航海日志 在这种情况下 航船是某种类型的一支测井仪器 而行程是下入和取出井眼的过程 地球物理测井是应用地球物理学的一个分支 简称测井 它是在勘探和开发石油 天然气 煤 金属矿等地下矿藏过程中 利用各种仪器测量井下地层的各种物理参数和井眼的技术状况 以解决地质和工程问题的一门学科 logn 航行日志 原木 园形木材 园木v 把 记入航行日志 伐木 把 锯成段 测井的基本原理测井是用多种专门仪器放入钻开的井内 沿着井身测量钻井地质剖面上地层的各种物理参数 电阻率 自然电位 中子 密度 声波等等 然后利用这些物理参数和地质信息 泥质含量 孔隙度 饱和度 渗透率等等 之间应有的关系 采用特定的方法把测井信息加工转换成地质信息 从而研究地下岩石物理性质与渗流特性 寻找和评价油气及其它矿藏资源 目录 一 测井的起源及发展历程二 测井资料的现场采集与处理三 测井仪器的介绍和基本用途四 南海西部海域测井情况介绍五 南海西部海域测井资料的应用六 结束语 测井的起源及发展历程 测井起源于法国 1927年法国人斯仑贝谢兄弟发明了电测井 开始在欧洲用于勘探煤和气 中国使用电测井勘探石油和天然气 始于1939年12月 奠基人是原中国科学院院士 著名地球物理学家翁文波教授 测的第一口是四川巴县石油沟油矿1号井 测井的起源及发展历程 60多年来 中国测井仪器经历了四次更新换代 第一代 半自动测井仪 第二代 全自动测井仪 第三代 数字测井仪 第四代 数控测井仪 海洋测井一直走在中国测井的前列 已经完成了第四代测井仪器的转化工作 目前 中国正在研制或者引进第五代测井仪器 成像测井仪 将作为21世纪更新换代的新产品 测井的分类 1 按照研究的物理性质分类 电法测井 声波测井 放射性测井 井温测井 井径测井 地层测试器等等 2 按照技术服务项目分类 提供测井技术服务的产业是测井公司 测井公司要根据地质或工程需要选择几种测井方法 构成一套综合测井方法 称之为测井系列 按测井公司提供的技术服务项目 测井技术主要分为四大测井系列 1 裸眼井地层评价测井系列 在未下套管的裸眼井中进行测量获得测井资料 探井 评价井首先进行 测井的分类 2 套管井地层评价测井系列 在已下套管的井中进行测量获得测井数据 探井 评价井后期以及生产井过套管声波 电阻率等等 3 生产动态测井系列 在生产井或注入井的套管内 在地层产出或吸入流体情况下 用测井资料确定生产井的产出剖面或注水井的注水剖面 生产测井系列 4 工程测井系列 在裸眼井或套管井内 用测井资料确定井斜状态 固井质量 酸化或压裂效果 射孔质量等等 此外 测井技术还可以提供井壁取心 地层测压测试 射孔等等服务 测井的分类 3 按照资源评价的对象分类 1 石油测井 石油测井是勘探和开采石油及天然气所用的各种测井技术总称 它在使用测井技术的产业部门中一直处于领先地位 2 煤田测井 对煤田进行测井 规模仅次于石油测井 3 金属矿测井 勘探开采各种金属或稀有金属使用 其中以放射性测井尤为重要 4 水文工程测井 评价水资源 测井的分类 对于我们石油行业来说 关注的当然是石油测井技术 平常我们所说的大满贯测井 声感组合测井 中子密度孔隙度测井基本都是在裸眼井进行的 过套管声波时差 电阻率肯定是在套管里进行的 生产测井就要分情况 目录 一 测井的起源及发展历程二 测井资料的现场采集与处理三 测井仪器的介绍和基本用途四 南海西部海域测井情况介绍五 南海西部海域测井资料的应用六 结束语 测井资料的采集 采集测井数据的各种测井仪器 统称为测井仪器 由以下三个主要部分组成 各种下井仪器 绞车 电缆及井口装置 地面测量 记录和控制系统 测井资料的采集 测井资料的采集 下井仪器 下井仪器主体是探测器 还有电子线路 机械部件及钢外壳 探测器将地层的物理性质转换成电信号 测井资料的采集 地面记录仪 地面记录仪是在地面给井下仪器供电 对井下仪器实行测量控制 接受和处理井下仪器传来的测量信号 并将测量信号转换成测井物理参数加以记录 多线记录仪 数字磁带测井仪 数控测井仪 测井资料的采集 电缆等辅助设备 由导电缆芯 绝缘层和钢丝编织层组成的单芯或多芯电缆 是向井内传送下井仪 给下井仪供电 在下井仪和地面仪间传送信息的设备 电缆测井之名由此而来 为了适应大斜度井 逐渐发展了钻杆传输测井PCL TLC 随钻测井LWD技术 测井资料的采集 测井深度记号 电缆上每隔一定的距离做一个磁记号 在钻台方补心上防止一个磁性记号器 当电缆磁记号经过记号器时向记录仪发出深度记号 因此 测井记录的深度是从钻台方补心的顶面开始计算的 方补心顶面至地面的距离称为补心高度 和地震上的深度有差别 测井数据的采集一般在仪器上提的过程中进行 LOGDISPLAYLOGHEADER1 LOGDISPLAYLOGHEADER2 LOGDISPLAYLINEARSCALE 测井资料的处理和解释 采集测井数据的过程是将地质信息变成测井信息的过程 而处理与解释测井数据的过程则是将测井信息转换成地质信息的过程 1 测井数据处理 测井数据处理是用计算机处理和解释测井数据所做的各项工作 主要包括测井数据预处理和测井数据地质分析两个方面 测井资料的处理和解释 1 测井数据处理 深度对齐 把斜井曲线校成直井曲线 曲线平滑处理 环境校正 数据标准化 确定解释模型和解释参数 测井资料的处理和解释 2 测井数据分析 按照确定的解释模型 选用相应的测井分析程序 计算机用测井数据计算出各种地质或工程参数 并用直观的测井成果图显示出来 测井资料的处理和解释 2 测井数据的综合解释 测井技术是用测量的物理参数来间接推断地层的地质特征和计算相应的地质参数 间接性导致了多解性和不准确性 特别是单条测井曲线的多解性十分突出 因此 应用测井资料的途径应当是 测井资料的处理和解释 按照地质情况和井眼条件选用一套经济适用的综合测井方法 采用多种方法保证测井数据的准确性 质量控制 原始曲线的定性检查 预处理等 根据地区经验 收集尽可能多的第一性资料 选择切合实际的解释模型和解释参数 把测井解释结果和地区地质知识 邻井的解释结果 测试结果综合分析 测井资料的处理和解释 3 测井综合解释的三个层次 井场解释 测井公司解释 油田研究 目录 一 测井的起源及发展历程二 测井资料的现场采集与处理三 测井仪器的介绍和基本用途四 南海西部海域测井情况介绍五 南海西部海域测井资料的应用六 结束语 测井仪器介绍 自然电位sp 顾名思义 自然电位测井就是测量井下自然电位的 为什么会形成自然电位呢 是因为井内有自然电流流动 为什么会有自然电流呢 简单的说 是因为井筒中泥浆和岩石孔隙中不同浓度的盐溶液相接触时的扩散 吸附作用以及在孔隙中的渗滤作用等作用引起的 离子浓度的不同 引起离子的相互交换 从而形成了电流 产生了电位差 SpontaneousPotentionallogging 自然电位sp的用途 自然电位测井适用于砂泥岩剖面和淡水泥浆的裸眼井 它的作用主要体现在以下几个方面 1 划分储集层 自然电位sp的用途 2 地层对比和研究沉积相 单层曲线形态反应粒度分布和沉积能量变化的速率 如柱形表示粒度稳定 钟形表示粒度由粗到细 水进的结果 自然电位sp的用途 3 判断岩性 计算泥质含量 4 确定地层水电阻率 声波测井是通过测量井壁介质的声学性质来判断井壁地层的地质特征及井眼工程状况的一类测井方法 以不同岩石的声差异为基础 其在不同岩石中传播时存在有以下几方面差异 1 声波传播的速度有差异 2 声波幅度有差异 包括声速测井 声幅测井 声波全波列测井等多种测井方法 测井仪器介绍 声波测井 声波仪器是利用声波发射器向井筒内发射有一定声功率 有一定方向性和频率特性的声脉冲 然后仪器上安装的声波接收器 由压电陶瓷晶体 接收声波信号 获得各种声波波形 利用地层中的骨架 流体的传播速度的不同 在声波时差上反映出来 从而达到在石油地质上的应用 测井仪器介绍 声波测井 1 声学测井发展历程的回顾 声波测井方法50年代初在国外开始出现 先后发展了声幅测井 声速测井 长源距声波全波列测井 井下声波电视测井 阵列声波测井 偶极子及多极子横波测井 高分辩率声波成像等 声波测井在其近50年的发展历程中 有几个代表其发展阶段的事件 1956年由Wyllei提出的时间平均公式 使得用声波测井资料估算储层孔隙度成为现实 70年代末出现长源距声波全波列测井 实现了对声波全波列的数字化记录 从而在相当长的一段时期内 支持了对井筒内声场的理论研究 90年代初出现了偶极子及多极子横波测井 使对井壁声场的研究从传统的滑行波等转换波模式发展为直接激发模式 从轴对称的圆柱场发展为非对称的圆柱场 以获得井壁直观图像为目的的井下声波电视及后来的体积扫描 井周声波成像方法的完善 使在方法原理上较为简单的声脉冲反射法依托计算机技术实现了对井壁附近空间介质分布的声波成像 滑行纵波 常规声波测井即通常的声速或声幅测井 记录声波信号的滑行纵波首波的速度 时差 或幅度信息 对携带有大量地层信息的续至波则完全没有记录并加以利用 数据量小 只反映岩性和孔隙度 计算波阻抗等重要信息 1 单发双收声速测井 2 全波列测井 记录时间窗长内所有的声波波列信号 包括纵波 横波和斯通利波等多种波成分的速度 幅度 频率等信息 通过对波列信号的分析和处理 可准确提取纵 横波和斯通利波时差 求取各种地层弹性模量参数 判断裂缝 指示含气层段 估算渗透率 评价地层各向异性等地质应用 全波列测井分类 DSI DipoleShearSonicImager 偶极横波成像测井仪DAC DigitalArrayAcoustilog 数字阵列声波测井MAC MultipoleArrayAcoustilog 多级阵列声波测井XMACII CrossMultipoleArrayAcoustilog 交叉多级阵列声波测井 West Atlas Schlumberger 波的传播方向 质点的震动方向 波的传播方向 质点的震动方向 声波全波列测井的发展历程 单发八收 单 偶极发射 几种代表性的全波列仪器示意图 发射器 单极子发射器偶极子发射器 单极子声源在井眼中激发声场 使介质产生对称运动 单极子声源激发模式示意 单极子发射器是圆柱形的压电元件 能均匀地向仪器四周发射声波能量 使地层介质产生轴对称运动 这种能量包括以地层中纵波速度传播的纵波 以地层横波速度传播的折射横波和斯通利波 单极接收器元件 单极子声源在井眼中激发声场 使地层介质产生轴对称运动 Monopole Traditional Tool 单极子声源记录的典型波形 Compressionalwave Shearwave Fluidwave Source HardFormation 单极发射器的声场示意图 在井眼中可接收到纵波 横波 斯通利波 Vs Vf 单极子声源在快速地层中记录的波形 包括 纵波 横波 斯通利波 文昌9 1 2井单极波形图 单极发射器的声场示意图 在井眼中只可接收到纵波 斯通利波 无法接收到横波 Vs Vf SoftFormation P ST 单极发射器的致命弱点是在慢速地层中 地层的横波信号被大幅度的流体波信号所掩盖 因此无法获得地层真正的横波信号 对于我们海域大量存在的埋藏浅 未压实的储层 这一影响尤其显著 偶极子声源的激发模式 偶极子声源在井眼中激发声场 使地层介质产生非对称运动 在井壁处产生弯曲波 Dipole ShearWave Tool 偶极子声源在井眼中激发声场 使地层介质产生非对称运动 在井壁处产生弯曲波 偶极子发射器发射不对称能量 这种能量在井眼的一侧产生 推力 在另一侧则产生 拉力 结果在地层中产生一种挠曲波 在低频时 这种挠曲波以地层横波速度传播 偶极阵列接收器的8个压电金属双压电晶片 在所有频率和温度下具有极好的纵波抑制能力 这种接收器对轴对称的压力场不敏感 因此纵波首波与斯通利波受到抑制 从而可确保准确地识别挠曲波 偶极接收器元件 单极接收器元件 偶极子声源的特殊设计 使其波形中无纵波成分 彻底解决了慢速地层的横波测量问题 偶极子声源记录的典型波形 FluxalWave 纵波 DT DTLF DTLN DTCO DT4P DTC DTCR DTCT DTH DTR DTT DT24 DTR AC横波 DTS DT1 DT2 DTSM DT4S DTSD DTTS DTRS DT24QS DTX斯通利波 DTST 声波曲线名称 在快速地层 可记录到纵波 横波和斯通利波 在慢速地层 只可记录到纵波 在慢速地层 可通过偶极子测量方式得到挠曲波 挠曲波为频散波 在低频情况下 挠曲波速度等于地层的横波速度 1 确定岩性和孔隙度 著名的威利平均时间公式建立起声波速度和岩性 孔隙度的关系 使得声波测井在工业上得到广泛应用 声波测井的应用 2 识别气层和裂缝声波传播过程中有能量降低或幅度衰减 幅度衰减的原因之一是介质吸收 另一个原因是声波反射和折射 气层段 由于声波衰减过大 在未压实段会出现 周波跳跃 现象 不过如果气层是胶结良好或压实的 一般不明现 声波测井的应用 气层VPVS PR减小CMPR增大岩石模量减小纵波能量减小 1 全波列测井能解决复杂气层识别问题 效果非常好2 提供纵 横波时差 解决孔隙度问题 3 合成地震记录可以说 声波测井是地震和测井的桥梁 表现为由声波测井制作合成地震记录和由地震资料制作合成声速测井曲线 声波测井的应用 作为最新的声波测井仪器 全波列测井逐渐代替了补偿声波测井仪器 作用也越来越大 不仅仅是得到声波时差数据 而且可以记录到地层横波信息 从而在地质上对识别气层 裂缝以及进行岩石力学性质分析有了更广泛的应用 声波测井的应用 声波幅度测井主要是在套管井内测量套管波幅度 用以判断固井水泥胶结质量的一种测井方法 声波测井的应用 电阻率测井是一类通过测量地层电阻率来研究井剖面地层性质的测井方法 包括最早的梯度电极系和电位电极系测井 以及现在的侧向测井和感应测井 测井仪器介绍 电阻率测井 梯度电极系和电位电极系测井 微电极测井称为普通电阻率测井 陆地上梯度电极系测井与自然电位测井组合 是每口井都要测量的 标准测井 是地质研究的主要手段 普通电阻率测井的局限在于难于确定真电阻率 在高矿化度泥浆或高阻薄层的井中 或者碳酸盐岩剖面的井中 普通电阻率测井的电流大部分在井内流动 流向目的层的电流很少 因而曲线平缓 定性解释也相当困难 因此在供电电极上下方各加了两个屏蔽电极 形成了侧向测井 Laterlog 目前在盐水泥浆 高阻薄层地区或碳酸盐岩地区广泛使用 分为七侧向 三侧向 双侧向等系列 现在发展成为阵列侧向 测井仪器介绍 电阻率测井 测量电流变化 感应测井是根据电磁感应原理测量地层电导率 它测量的是感应电动势 计算得到地层电导率 现在发展成为阵列感应 测井仪器介绍 电阻率测井 1 结合孔隙度测井资料 计算地层水电阻率 地层含水饱和度和含油气饱和度 电阻率测井的应用 2 结合其他资料 定性判断油 气 水层 3 油田地质研究 油层对比 油层非均质性研究等 4 阵列电阻率可以确定侵入深度 范围等 自然伽马测井是用伽马射线探测器测量岩石中的自然伽马射线强度 以研究井剖面地层性质的测井方法 现在一般使用碘化钠晶体作为伽马射线探测器 记录地层中伽马射线的强度 然后根据不同岩性的伽马射线强度的差别进行地质研究 测井仪器介绍 自然伽马测井 1 划分岩性和地层对比 可以结合Sp曲线使用 自然伽马测井的应用 2 划分储集层 3 最为广泛的用途是计算泥质含量 岩石体积密度是表征掩饰性之的一个重要参数 它不但与岩石矿物成分及其含量有关 还与岩石孔隙度和孔隙中的流体类型 性质及含量有关 测井仪器介绍 密度测井 地层密度 岩性密度测井 用伽马源发射的伽马射线照射地层 根据康普顿效应测量地层体积密度的方法称为地层密度测井 根据光电效应和康普顿效应 用能谱分析方法测量称为岩性 密度测井 康普顿效应引起的伽马射线减弱系数与地层的密度有关 1 确定岩性和孔隙度 密度测井的应用 2 确定泥质含量 利用密度 声波时差交会图解释图版 可以计算泥质含量 密度测井的应用 3 划分气层 利用密度 中子交会图 可以定性划分气层 中子测井是一类用中子源照射地层 根据中子与地层相互作用的各种性质来研究地层性质 可以探测岩性 孔隙度以及区分油气层 既可以用于裸眼井 也可以用于套管井 测井仪器介绍 中子测井 利用中子源发射中子射入地层 与地层原子核发生作用 产生超热中子 高能中子 热中子等等 然后用中子探测器测量热中子或超热中子计数率 并将计数率转换成孔隙度 1 确定岩性和孔隙度 中子测井的应用 2 划分气层利用密度 中子交会图 可以定性划分气层 中子测井的应用 核磁共振测井测量的是自旋回波串 核磁共振测井 基本数据处理 解谱 回波串 T2谱 E t Pi 目前南海西部海域主要有两种核磁共振测井仪器进行了测井 WestAtlas公司的MREX仪器Schlumberger公司的CMR MRX仪器 核磁共振测井测量模式 标准T2测井双TE测井双TW测井 轻烃检测 稠油检测 孔隙度测量 应用 可动孔隙度 毛管束缚孔隙度 泥质束缚孔隙度 1 能将孔隙度细分为可动孔隙度 毛管孔隙度和泥质孔隙度 1 SDR模型KCMR C CMR 4 T2gm 2C 常数 一般为2 4 CMR CMR孔隙度T2gm 弛豫时间几何平均值 2 提供可靠的渗透率 2 CoatesTimur模型KCMR C CMR 4 ff BVI 2C 常数 一般为1x104 ff 自由流体孔隙度BVI 束缚水体积或 CMR ff 3 提供可靠的束缚水饱和度 式中 为PCT2刻度因子 油水 1000psi msc气水 3000psi ms 气水密度差FWL为自由水面高度为截止值以下的束缚流体体积 4 识别油水层 MDTDepth 1873 37ZH2II泵抽45分钟 CFA分析为纯油 WC19 1N 1 油边界 水边界 WC19 1N 1 油层 油水同层 水层 SWPC 核磁 Sw 常规 核磁共振测井与常规测井曲线结合能判断油水层 WZ12 8 3 全波列测井 核磁共振测井等测井新技术与常规测井结合 能更好地解决复杂油气层识别问题 提供更为可靠的储层参数 孔 渗 饱 能更好地进行储层评价 孔隙度测井的探测深度是从井壁算起 而电阻率测井的探测深度是从井轴算起 不同测井方法的探测深度 测井公司 测井系列 WL WirelineLog SchlumbergerCOSL COOLC LCC 合资 LWD LogWhileDrilling Schlumberger AnadrillHalliburton SperrySunBakerHughes InteQCOSL SperrySun BakerAtlas仪器 3700与CSU 常见电缆测井系列 5700与MAXIS500 常见电缆测井系列 常规仪器常用测井曲线名称 常用测井曲线名称速查表 目录 一 测井的起源及发展历程二 测井资料的现场采集与处理三 测井仪器的介绍和基本用途四 南海西部海域测井情况介绍五 南海西部海域测井资料的应用六 结束语 当今测井技术的发展方向将是实现井下探头的阵列化 地面采集的图像化 信息的共享化 油藏解决方案的实时化 解释的流体分析的精细化 中海石油 中国 有限公司湛江分公司在近几年的勘探开发和生产中积极顺应测井技术发展方向 选择合适的技术创造更高的测井资料应用价值 解决实际地质和工程问题 测井装备概况 1 承包商2 勘探测井3 开发测井4 生产测井5 射孔作业6 工程测井7 资料的处理与解释8 其他与测井相关的服务 承包商 中海油田服务股份有限公司 COSL 斯伦贝谢中国海洋服务公司 Schlumberger 中国石油测井 阿特拉斯合作服务公司 LCC 哈里伯顿国际公司 Halliburton 贝克 休斯 BakerHughes 各承包商市场占有情况 1 勘探测井2 开发测井3 生产测井4 射孔作业5 工程测井6 资料处理7 相关服务 HALLIBURTON COSL Schlumberger LCC 射孔器材代办 技术培训 技术咨询 监督提供 软件销售等 BAKER HUGHES 勘探测井 解决初探井 评价井地质问题并获得地层评价所需充足资料 地面设备 成像测井系统 ECLIPS或MAXIS500测井项目与相关井下仪器A常规大满贯项目 1 中海油田服务股份有限公司 HDIL HDLL MAC XMAC CN 2446 2438 ZDEN GR DSL SP CAL TTRM2 斯伦贝谢中国海洋服务公司 AIT DSI IPL SPHRLT PEx EMSHAIT DSI Xtreme EMS 勘探测井 B测压泵抽取样项目 1 中海油田服务股份有限公司 FMTPUMP THRUFET CROCKER 2 斯伦贝谢中国海洋服务公司 MDT3 中国石油测井 阿特拉斯合作服务公司 LCC RCI 勘探测井 C核磁共振 1 中海油田服务股份有限公司 MRIL PMREx2 斯伦贝谢中国海洋服务公司 ECS CMR PlusMRx 勘探测井 D地层倾角或成像测井 1 中海油田服务股份有限公司 HDIP 4 armor8 arm STAR 2 斯伦贝谢中国海洋服务公司 FMSFMI 勘探测井 EVSP 1 中海油田服务股份有限公司 VSP CGG 2 斯伦贝谢中国海洋服务公司 CSIVSIBGKT 勘探测井 F井壁取心 1 中海油田服务股份有限公司 SWCRSWC2 斯伦贝谢中国海洋服务公司 STMSCT 开发测井 解决开发井或调整井的地质评价或实时地质评价及发挥地质导向作用 一般仅进行常规大满贯项目 1 中海油田服务股份有限公司 PCL HDIL HDLL MAC CN 2446 2438 ZDEN GR SP CAL TTRM2 斯伦贝谢中国海洋服务公司 Anadrill POWERDRIVE ARC5 MWD ISONIC ADN3 哈里伯顿国际公司 Sperry SUN PM DualGR EWR P4 SLD CNP HCM NEGPulster BAT ACAL4 贝克休斯 INTEQ MPR APLS CCN ORD MWD 生产测井 获得产液剖面参数和找到出水点 为油田生产调整方案提供依据 1 中海油田服务股份有限公司 FBS FDEN FCAP ACT HP TEM GR SNDEX RPM2 斯伦贝谢中国海洋服务公司 PSPlatformCoilTubing PSP RST PCMS PILS FlowViewPlus 射孔作业 打通产液通道 获得最佳产能射孔方式 TCP射孔居多 部分电缆射孔1 中海油田服务股份有限公司 点火头 安全机械点火头 双引爆点火头 川南机械厂 枪 2 7 8 至7 使用最多的是4 1 2 5 HMX或RDX弹 求穿深 来自辽河双龙 大庆 四川测井公司 OWEN附加材料 高能复合材料过油管射孔2 斯伦贝谢中国海洋服务公司 枪 4 1 2 或5 HSDHMX或HNS弹 PowerJet或UltraJet 采用APIRP19B标准 工程测井 解决工程问题包括固井质量测井 电缆射孔 少量 打捞 下桥塞 倒水泥 钻具和油管爆破松扣 切割 冲孔等作业 1 中海油田服务股份有限公司 SBT GR2 斯伦贝谢中国海洋服务公司 CET GRUSI GR 测井资料的处理与解释 测井资料地层评价1 中海油田服务股份有限公司 完成甲方要求的常规测井资料处理与地层评价 阵列感应一维或二维反演 声波全波列资料的应用分析 产能预测 非烃含量预测 产能预测 成像资料处理和沉积相分析等等2 斯伦贝谢中国海洋服务公司 完成甲方要求的常规测井资料处理与地层评价 核磁共振资料处理 成像资料处理和沉积相分析等等 目录 一 测井的起源及发展历程二 测井资料的现场采集与处理三 测井仪器的介绍和基本用途四 南海西部海域测井情况介绍五 南海西部海域测井资料的应用六 结束语 测井的用途 石油和天然气储藏在地下具有连通的孔隙 裂缝或孔洞的岩石中 这些具有连通的空隙 既能储存油 气 水 又能让油气水在岩石空隙中流动的岩层称为储集层 用测井资料划分井剖面的岩性和储集层 评价储集层的岩性 矿物成分 泥质含量 储油物性 K 含油性 So Sw 我们称之为地层评价 地层评价是测井技术最基本 最重要的应用 也是测井技术其他应用的基础 在钻井勘探中 它还是在泥浆录井基础上进一步发现油气层和取得地层物性参数的最主要手段 它可以有效地解决地质家提出的一些疑难问题 测井解释的应用 资料录取 测井解释与其他工作的相关性 钻井 泥浆 二次解释 应用 测试 录井 一次解释 地质 邻井相关资料 个人经验 下套管固井 一次解释是在测井作业结束后的快速的油 气 水评价 为决定测试层位提供决策依据 一次解释符合率的高低会直接影响钻井成本的下步投入 所以应力争作到准确 客观而又高效率地完成 但测井一次解释是一个 求证 的过程 具有一定挑战性 一次解释 测井资料一次解释 测井解释的分类 按定性定量分 定性解释与定量解释定性解释仅对油气水作出判断 或仅提供粗略的孔渗饱计算 定量必须应用利用一定的计算程序 提供各种准确的测井参数 经得起岩心刻度或其他方法的检验 按解释目的分 一次解释 二次解释 储量的测井参数计算一次解释 为探井或开发井提供作业的依据 二次解释 为探井或开发井的钻后评价提供测井参数 储量的测井参数计算 为各个不同时期的储量计算提供精确的测井参数 地质设计上的有关内容 井的构造位置 该构造的钻探历史情况 该井的主要目的层位和将进行的测井项目 邻井资料 了解邻井的测井情况 主要有油 气层的位置 录井 测井解释和测试情况并带邻井的有关资料上井 随钻分析 该井开钻以后要了解钻井 录井情况 并观察岩心 岩屑 气测情况 含油级别等 知道哪儿是砂岩 气测异常井段 在测井中应给予充分的重视 对泥浆性能有关参数如比重 粘度都应在测井前有充分得了解 循环后效 氯根变化等 测井资料一次解释 资料准备 刻度检查 仪器刻度如秤的准星 尺的零点一样 是非常关键的 一般的常规测井仪如声感放射性的车间刻度 一个月做一次 深度控制 测井响应与邻井及录井图是否一致 标志层 曲线有无平头及突变 重复曲线与主曲线之间进行对比 测后校验是否无误 做各种交会图检验数据 按不同测井方法的相关技术要求检查资料质量 测井资料一次解释 资料质量检查 解释的基本原理及方法 地层模型渗透层的识别及特征储集层的划分计算公式的选定及其相关参数的选择解释结论定义 粘土束缚水 砂岩毛细管束缚水 可动水 油 气 泥浆滤液 干粘土 粘土束缚水 砂岩毛细管束缚水 可动水 油 气 原状地层模型 测井涉及区域 侵入带的地层模型 岩石模型 骨架 干粘土 骨架 可动孔隙 有效孔隙 总孔隙 泥质含量 含水饱和度 有效孔隙中的水的体积 有效孔隙度 束缚水含水饱和度 有效孔隙中的束缚水的体积 有效孔隙度 NMR PorosityModel Neutron Density rockmatrix claymatrix clayboundwater capillaryboundwaterBVI movablewater hydrocarbons MRporosity effective MRporosity totalshortTE Resistivity Sw NMRBVI NMRFFI IntegrationofMRLogandResistivityLogInterpretation nonmovablewater Produciblehydrocarbon willproducesomewater 通常钻遇的渗透层主要有砂岩及碳酸盐岩砂岩层特征自然电位曲线在钻井滤液化矿化度低于地层水矿化度条件下 砂岩层出现负异常 反之则为正异常 两者矿化度接近 自然电位显示不明显或无异常显示 自然伽玛曲线对砂岩反映为低值 泥岩反映为高值 砂岩的自然伽玛值越高 则泥质含量越大 但应注意含放射性砂岩的影响 深 浅电阻率曲线常呈现幅度差 井径曲线比较平直 接近或低于钻头直径 中子与密度孔隙度曲线砂岩与泥岩具有不同的差值 渗透层的识别及特征 分层原则海上由于时间关系不能过细分层 但不能漏掉油气层 目的层和油气显示段 应逐一划分出渗透层 主曲线幅度值变化 20 时 应单独分层 单层厚度大于4m的储层中 如出现流体性质变化 必须分别读数 计算解释 层界划分以自然GR半幅点为主 参考Rt CN DEN等曲线的变化划分界面 薄层划分以微电阻率曲线划分界面 读值依据岩性 含油性取其代表值或平均值 各条曲线必须对应取值 取值时应避开干扰 储集层的划分 计算公式的选定及其相关参数的选择 求取对象泥质含量 孔隙度 渗透率 含水饱和度 有效厚度泥质含量的计算孔隙度的计算含水饱和度的计算渗透率的计算有效厚度的确定 1自然GR法自然伽马比值法 其中 GRmax 纯泥岩的自然伽玛值 API GRmin 纯砂岩的自然伽玛值 API C 泥质经验系数 前第三系C 2 0 第三系C 3 7 2自然电位法式中 SSP 厚层纯砂岩的自然电位 mV PSP 含泥砂岩的自然电位 mV 泥质含量Vsh的确定 声波孔隙度 密度孔隙度 中子孔隙度 骨架参数 DTma DENma Cnma泥质含量 Vsh泥质参数 DENsh DTsh CNsh Rsh欠压实校正系数 cp流体参数 DENf DTf 孔隙度的计算 1 纯砂岩或泥岩含量 10 的砂岩 可用阿尔奇公式求含水饱和度 式中 a 岩性系数m 胶结指数Rt 目的层的深探测电阻率 m Rw 地层水电阻率 m 目的层孔隙度 pu Sw的计算公式 2 泥质砂岩用印度尼西亚公式 西门杜公式 式中 a 岩性系数m 胶结指数Sw 含水饱和度 Vsh 泥质含量 Rsh 泥岩深探测电阻率 m Rt 目的层深探测电阻率 m Rw 地层水电阻率 m Sw的计算公式 1 阿尔奇公式法 Ro FxRwF a m2 邻井的试水资料用邻井相应层段获得的地层水资料 各种离子经过等效Nacl换算 见图版 或用公式 Nacl 1 645 cl 再经过图版转换为电阻率 Rw的求取 束缚水饱和度 孔隙度 K 绝对渗透率mD 渗透率K的计算 K RFT FMTStoneleyCMR 油层 按 石油储量规范 GBn269 88 油层厚度是在 工业油井内具有可动油的储集层厚度 根据海上石油经济技术指标确定海上油井的工业油流标准暂定为在10 的压差下油产量10m3 d 含水油层 射开后具有工业油流的产油层 含水比 10 差岩性油层 储层有油 射开后不经过特殊作业措施处理产油量为1 10m3 d的油层 可能油层 难判断 但不是致密层或水层 气层 纯气层或气油比 1000m3 m3 油水同层 出油层的含水率在10 90 产液量 1 0m3 d 含油水层 含水比 90 或水中带油花 水层 全部产水 产液量 1m3 d 致密层 井筒内液面低于射孔井段深度的一半以上 产液量 1 0m3 d 气产量 1000m3 d 解释结论定义 1 地质录井是测井地层评价的第一手资料 气层段一般有气测异常变化 但水层 致密层也会存在这种现象 应注意加以区分 岩心和岩屑的感性认识对测井解释中的岩性评价无疑是重要的 对于泥浆参数变化 尤其HPHT井 给予足够认识 后效气测较高时反映储层气源充足 但也可能仅反映储层物性差 2 储层的电阻率与围岩的相对值 无论是何种气层储层的电阻率要高过围岩 泥岩 并注意各条电阻率的径向变化 气层自然电位曲线与水层具有不同的特征 一次解释 砂泥岩剖面 气层识别方法 乐东22 1高阻气层 乐东22 1低阻气层 泥岩 各种评价方法 手段来进行气层识别时 都必须建立在 测井信息是地质模型的地球物理特征的反映 的基础之上 任何违背这一原则的方法 充其量是简单的统计方法 而不是真正的识别 虽然气层识别与测井解释一样 是对地质模型的反演 但前者比后者更重于经验与统计 缺乏严密的数学推导 因此只能作为测井解释的旁证 具有一定的多解性 必须认真总结 严谨推导 提高识别精度 否则无多大存在的生命力 砂泥岩剖面气层识别方法 目录 一 测井的起源及发展历程二 测井资料的现场采集与处理三 测井仪器的介绍和基本用途四 南海西部海域测井情况介绍五 南海西部海域测井资料的应用六 结束语 测井资料应用的领域是很多的 随着科技的进步 老式的仪器会被淘汰 各种各样的新型仪器会逐渐的推出 但是只要掌握了基本的原理 必然不会感到无所适从 测井解