油矿地质及开发地质

油矿地质学,主讲颜其彬,西南石油学院资源与环境学院,笫一章钻井地质,笫一节钻井地质设计第二节地质录井第三节完井资料整理第四节油气水层综合判别第五节试油,钻探井,揭露井下地层与油气相关的地质情况,通过这样的探井发现和查明地下油气情况；,一、钻井概述1钻井目的,第一章钻井地质第一节钻井常识与钻井地质设计,钻开发井,提供油气采出和驱替剂注入的通道，通过这样的井孔通道达到采出地下油气的目的。,基准井,又称区域地质深探井。它是在区域普查阶段地质资料缺乏的情况下，为验证物探成果，提供地球物理参数，了解所钻地层的沉积特征和生储盖情况，进而指导找油方向而部署的区域深探井,参数井,是在含油气盆地内，为了了解区域地质的局部变化（如地层超覆、尖灭、缺失、岩性岩相变化等）和生储盖条件并为物探解释提供解释参数所钻的井。它是盆地或坳陷内进行区域早期评价的井。,2石油钻井的井别依据井的目的和用途，将石油钻井划分成以下几种类别：,地质井,为某一或某几个特定的地质目的所钻的探查井。它常常部署在地层或构造十分复杂，难以用地球物理的方法准确判明的地带，以查明地层、构造或其它情况，验证物探解释结果。,探井,在有利的圈闭或油气田范围内部署的以揭示其含油性或查明油藏空间分布与内部特征为目的的井，称为探井。它以所处圈闭或油气藏勘探阶段的不同可进一步划分为：预探井、详探井（或评价井）。,资料井,为编制油田开发方案、或在油田开发过程中为取得某些特定资料所钻的井，称资料井。资料井实际上是对油藏评价勘探的补充，在部署上则尽量利用基础井网上的某些井点作资料井井位，以便在资料录取完毕后可以作为开发井网井利用而降低油藏开发成本。,承担采油或注水任务的井，称开发井。,开发井,兼探井,在部署开发井（或调整井）时，有目的地设计几口开发井（或调整井）先作探井使用，承担勘探它层的任务，待勘探任务完成后再返回本层承担生产任务。这样的井称为兼探井。,观察井,对某些特殊类型油藏,为监测观察油藏注采动态，特别设计的井，这些井一般不承担注水或采油的生产任务，只作为动态监测资料录取的井使用（一般监测压力、温度较多）。,检查井,在油藏开发到一定时期，为了了解油层的水洗状况与开发效果，需要取得开发区内油层的岩心以研究油层动用状况和剩余油分布。这样特别设计的资料录取井，称检查井。,3石油钻井的井号编排石油系统内井号的编排一般遵循如下一些规则：,（1）各类井的井号，其字头一般均冠以所在地区或所属圈闭（油藏）中的一个或两个中文字或其拼音字母做字头。例如克1井。,（2）基准井带“基”字，参数井带“参”字。例如松基3井、沙参2井等。,（3）探井井号一般按部署顺序编排，而且最多为三位数。,（4）开发井井号的编排有两种方法：采用行列井网布井的油田一般按井排编号，采用面积井网的中小油田则多用四位数字编号，其中头1、2位数字可按油田的分区进行规律性编排，,二钻井作业的工艺过程1钻前作业2钻表层3.目的层的钻进4.中途测试5完井电测6固井与完井,三钻井地质设计1钻井地质设计的依据,依据之1钻井目的钻井目的决定资料录取的着重程度与地质录井工作量的大小：探井是以取资料为主要目的，其地质工作量必然很大；开发井则是以建立采油注水通道为主要目的，其地质工作量一般较小。,依据之2区域地质概况与邻井地质资料该地区的地层发育和剖面分布情况、总体构造特点、钻揭地层的流体分布、流体性质及压力温度情况，这些资料是进行钻井地质设计的主要依据，。,（1）基本数据,井号、井别、井位、井深、目的层、完钻层位及完钻原则,（2）区域地质情况介绍,所在工区的地层情况、构造概况、邻井成果等。,（3）钻井目的任务,（4）钻揭地层剖面及油气水层位置,包括层位、深度、厚度、分段岩性、地层产状、和可能的钻井故障提示。,（5）地层压力预测与钻井液使用要求,尤其异常压力段、高产水段的预测与钻井液性能要求。,2钻井地质设计内容,（6）取资料要求,比如录井井段、资料,点密度、录井重点、采样要求、化验项目等。,（7）中途测试要求,比如测试原则、测试目的、预计层位井段、测试方法及具体要求等。,（8）井身质量要求,比如井斜及井底位移要求、油层套管尺寸、水泥返高等原则要求,（9）技术说明及原则要求,比如钻进中可能遇到的重大地质问题的处理原则与措施预案、本井的特殊技术要等。,（10）地理、气象及环境情况,比如地形特征、交通情况、气温、季风、雨季、汛期水位、及其它环境资料。,（11）附地层分层数据表及设计井位的地理位置图、区域构造图、过井剖面图、柱状剖面图,以上设计内容基本上涵盖了参数井设计的主要内容，普通探井及开发井可根据具体地质任务和勘探精度适当删减。,3.定向井地质设计定向井地质设计的依据及内容与直井设计相似，但由于地面井位与地下井位不一致，并有一定的方位和水平位移的要求，因此在井身剖面设计上与直井有明显的区别。以下介绍定向井设计与直井设计的不同之处。,确定井底目标靶区定向井的设计首先要规定井底靶区，即井眼必须在指定的深度和位置钻达的区域。靶区的大小和形状通常取决于地质构造和产层的位置，靶区的大小或半径有严格的要求。,选择地面井位定向井地面井位的选择，主要应该考虑地层倾斜趋势这一自然条件。地层产状对井身的偏斜有明显的影响。选择井身剖面定向井的井身剖面类型或井眼轨迹的设计，需要考虑靶区深度、井底位移大小、和穿过地层的复杂情况来选择。,三.钻井地质交底设计,钻井地质交底和地质预告地质人员在开钻前向全队职工进行地质交底，详细介绍本区的勘探形势和本井的钻探目的任务，明确本井取资料要求、钻进中可能遇到的问题和可能出现的故障，组织讨论，群策群力制定出优质快速完成钻探任务的各项措施。地质预告是指导钻井和取全取准地质资料的重要措施。准确及时的地质预告可以提高钻进速度和录井工作质量，并减少钻井事故的发生。,XXX井钻井地质预告图,第二节地质录井,地质录井的主要项目有：岩心录井、岩屑录井、钻时录井、钻井液录井、气测录井。一岩心录井1取心井段设计取心设计的原则是既要保证地质资料的必须与地质目的的实现，又要兼顾钻机工作时间与钻井成本的节省及加速油气田勘探开发的进程。一般来说，取心井的安排应当遵循以下原则：,（1）新区的第一批探井：必须安排适当的井数取心以解决地层、构造与生储盖条件等基本石油地质问题；一经发现良好的油气显示应立即进行（或修改设计进行）取心，以及时发现油气层。,（2）评价井：应注意点面结合与一定的平面密度安排相当数量的井进行系统取心，以解决油藏探明储量计算与开发可行性评价问题。,（3）开发井：一般不取心，以加快油田开发建设速度及降低开发成本；某些担负兼探任务的井在目的层井段可适当取心。,（4）资料井、检查井：一般都要大量取心以满足所承担的地质任务。（5）地质井：按地质目的安排取心。,2岩心录井工作（1）取心前的准备丈量方入，计算取心进尺；记录钻时并捞取砂样，确定割心位置；（2）岩心出筒时的工作,丈量“底空”与“顶空”确切了解岩心在井下的位置以便对岩心进行准确归位与深度校正。,岩心出筒时必须严格注意摆放顺序必须保证岩心的次序与上下方向不乱，,岩心出筒时的清洗油浸级以上的岩心不能用水洗，应该用刀刮去岩心表面的泥浆并注意观察记录岩心的渗油、冒气及含水情况。,岩心丈量编号对好断口（吻合）紧密摆放,由顶到底用红铅笔划一条丈量线进行丈量。然后装箱，最后逐块进行油漆编号。,岩心收获率计算式中L岩心收获率，%；h取心实长，m；H取心进尺，m。每筒岩心计算一次收获率。全井的岩心收获率则按下式计算：式中L总取心总收获率，%；hi取心总长，m；Hi取心总进尺，m。,3岩心观察描述岩心描述的主要内容如下,（1）岩石学特征：岩石定名要概括岩石的基本特征。岩石一般按以下顺序进行定名：颜色+含油、气、水产状及特殊含有物+岩性例如：棕褐色含油含泥砾细粒砂岩。,（2）沉积相标志：如沉积结构（粒度、颗粒成分及排列等）沉积构造（波纹、印痕、层理构造等）、生物特征等。,（3）储油物性：如孔隙度、渗透率、孔洞缝的发育情况及分布特征等。对于裂缝性储集层的裂缝发育分布情况应做详细的记录描述。（4）含油气水情况,4.岩心含油、气、水情况的描述,（1）含油产状特征的描述是以纯油形式分布，还是油、气混合分布，以及分布的均匀程度,（2）含油饱满程度的描述分三级：含油饱满、含油较饱满、含油不饱满。对于孔隙性含油岩心，现场通常按6级划分：a饱含油b富含油c油浸d油斑e油迹f荧光,（3）含油级别的确定。四级：油砂含油油浸油斑,5岩心录井图的编绘为了研究对比，应及时将岩心录井所取得的资料数据，用规定的符号绘制成岩心录井草图（图1-17），以指导下步工作。在测井曲线出来以后，还要依据测井曲线并综合各种资料对所取得的岩心进行准确的“归位”。（图1-18）。在岩心准确归位以后，还应综合各种资料编绘岩心综合录井图。,6岩心分析化验岩心自井下取出，经过丈量、编号、描述后，一般都要采样送中心实验室进行分析化验。岩心分析化验的项目主要有：,岩心录井图,岩心归位图,（1）常规岩石学分析：如粒度、颗粒成分、胶结物、重矿物、碳酸盐含量等。（2）镜下（薄片）研究鉴定：如岩石学特征、孔隙结构特征、沉积特征与成岩后生变化等。（3）常规物性分析：如孔隙度、渗透率、润湿性等。（4）特殊物性分析：如压汞、相对渗透率、水（气）驱油效率等。（5）油气水饱和度测定。,7井壁取心利用测井电缆将取心器下到井筒中，按岩石电性特征定位、自下而上地从井壁取出岩心的方法，称为井壁取心。（1）井壁取心的优点井壁取心目的明确、针对性强。井壁取心速度快、时效高、成本低。井壁取心的岩心利用率高达90%，而且可以补取。,（2）井壁取心的不足岩心体积小，代表性差。井壁岩层大多被污染，判别油气显示受到影响。取心收获率较低（平均约为75%80%），而且岩心归位仍有0.3m的误差。,二岩屑录井1岩屑录取过程岩屑捞取-岩屑清洗-荧光直照-岩屑烘晒2岩屑迟到时间确定岩屑由钻井液携带自井底上返到井口所需要的时间，称迟到时间。求取岩屑迟到时间有计算与实测两种方法。,（1）计算法式中岩屑迟到时间，min；井眼与钻杆之间的环形空间容积，m3；钻井泵排量，m3min；井径，即钻头直径，m；钻杆外径，m；井深，m。由于实际井径一般较钻头直径为大、以及岩屑在上返的过程中相对于钻井液有一定下沉等原因，因此，计算的岩屑迟到时间与实际的迟到时间有一定的误差，一般只做参考。,（2）实测法实测法选用与岩屑大小及密度相近的物质（通常选用红砖碎块或玻璃、白瓷碎片），在换钻杆时投入钻杆内并记录开泵时间，然后在井口钻井液出口处记录投入物开始返出的时间，该碎片进出所耗时间的一半即是岩屑迟到时间。由于实测法所测迟到时间一般比较准确，因而在现场大量应用。,3岩屑挑选鉴别真假岩屑应从以下几个方面入手：,（1）岩屑的色调与形状色调新鲜、棱角特征明显者，通常是新钻开的岩屑；而色调模糊晦暗、棱角磨损者，一般为滞后岩屑或掉块,（2）岩屑中新成分逐渐增加岩屑中新成分逐渐增加且连续出现时，即使开始数量很少，也是新地层钻开的标志。,（3）利用钻时、气测等资料验证是否进入新地层在砂泥岩剖面中钻井时，可根据钻时曲线判断是钻入砂岩或泥岩，并据此鉴别真假岩屑；若钻入油气层，则气测曲线上一般都有明显的显示。,4岩屑描述岩屑描述的重点是岩石的定名和含油气情况。岩屑描述的工作方法与工作要点如下：,（1）大段摊开，宏观观察在描述之前，先将数包岩屑大段摆开，大致找出颜色变化和岩性界线。然后再逐包观察岩屑的连续变化，找出新成分，目估百分比变化情况。,（2）干湿结合，挑分岩性岩屑颜色的描述一律以晾干后的色调为准。但岩屑湿润时，其颜色和一些细微的结构层理等特征格外清晰明显，便于区分（作为正式描述时的参考）。,（4）分层定名，按层描述遵循去伪存真的原则，参考钻时曲线，进行分层描述，对每层的代表性岩屑详细描述。,5岩屑录井资料整理绘制岩屑录井草图、粘贴岩屑实物剖面并编绘岩屑录井综合图。（1）岩屑录井草图岩屑录井草图一般应包括录井剖面、钻时曲线及槽面显示等内容（图1-20）。其深度比例一般取1：500，,岩屑录井草图主要用在以下方面：及时与邻井进行地层对比。以修正地质设计和指导钻井的准确进行。为电测解释提供地质依据。为钻井工程提供资料。作为编绘综合录井图的基础资料。,（2）岩屑实物剖面按中国石油天然气总公司的规定，参数井应逐层挑选岩屑粘贴1：500的实物剖面。（3）岩屑综合录井图岩屑综合录井图是以岩屑录井草图为基础，结合电测曲线进行综合解释完成的。综合剖面解释以落实剖面岩性为基础，以电测曲线深度为标准，结合岩心等资料绘制综合剖面图。,三钻时录井1影响钻时的因素（1）岩石的可钻性（2）钻头类型与新旧程度（3）钻井措施与方式（4）钻井液性能与排量（5）人为因素2钻时录井的方法和钻时曲线的绘制钻时曲线的绘制如图1-23所示。深度比例尺一般采用1：500，为方便解释，常在曲线的相应位置用文字或符号标注出换钻头、接单根、起下钻、跳钻、憋钻、溜钻、卡钻等内容。,3钻时曲线的应用钻时曲线可定性判断岩性，解释地层剖面。在无电测资料或尚未电测的井段，根据钻时曲线结合录井剖面，可以进行地层划分和对比。,四钻井液录井（也称泥浆录井）1钻井液作用（1）润滑与冷却钻头；（2）将井下钻碎的岩屑携带到地面；（3）平衡地层压力，防止井喷和井漏；（4）保护井壁，防止井壁垮塌；（5）传递动力，带动涡轮钻具钻进。2钻井液的类型与性能（1）钻井液类型,表1-2各类钻井液配制与作用一览表,五气测录井所谓气测录井，就是通过测定随钻井液带出的可燃气体的种类、含量以判断地层含油气情况的一种录井。气测录井根据仪器不同分为两种：,半自动气测：是利用各种烃类气体燃烧的温度不同，将甲烷与重烃分开，这种方法只能得到甲烷与重烃或全烃的含量。,2.色谱气测则是利用色谱分析仪将天然气中各种组分进行准确的分析测定。色谱气测仪是一个连续、自动的分析记录体系。气测录井方式有两种：随钻气测与循环气测。,六现代录井现代录井，国外一般称之为泥浆录井（Mudlogging）,也可以称之为用综合录井仪进行的录井。它是指在石油钻探作业中，利用循环钻井液作为录取信息的载体，使用各种检测仪器，记录钻井液中的地质、油气、压力、岩石物性等信息随深度变化的一种综合录井作业。综合录井仪的测量仪器主要分为三部分：,1.钻井参数部分录井仪上设有钻盘转速、泵冲程和大钩负荷等测定仪，,2.钻井液参数部分录井仪上设有泥浆池液面、钻井液密度、钻井液流量、钻井液温度、钻井液电阻率等测量仪，,3.地质气测参数部分综合录井仪上配有天然气总含量、热解气象色谱、热真空蒸馏脱气器、硫化氢含量、二氧化碳、碳酸盐含量、泥岩密度、荧光灯、双目立体显微镜等仪器，可测定全井段的全烃含量、烃组分和非烃气曲线，可及时发现油气层。如果井内出现硫化氢气时，综合录井仪还可及时发出警报信号。,第三节完井资料整理一完井地质报告的编写不同井别的完井地质报告有不同的内容和要求。,参数井、预探井,对区域含油气性和构造的含油气性应有详细的评述分析。对下一步的钻探工作应提出看法和建议。,详探井,侧重储层分布、构造特征和油藏地质特征的综合分析,评价井,所附图表以简明实用为原则。,开发井,比较简单，只填写井史资料，保存井身结构图和全套地球物理测井曲线。,现摘录油气总公司探井地质资料录取整理有关规范（1990）一完井地质报告的编写（1）前言（2）地层（3）构造概况（4）油气水层综述（5）生储盖层评价（6）地层压力检测（7）结论与建议二附表及附图目录三完井资料验收标准四.井深数据,第四节油气水层综合判别一、利用录井资料判断油气水层1根据岩心岩屑含油级别判断2根据气测显示判断二、利用测井资料判断油气水层1测井系列的选择2划分渗透层3判断油气水层三、几种快速直观解释方法1曲线重迭法2交会图法,第四节油气水层综合判别,一.利用录井资料判断油气水层1.根据岩心、岩屑含油级别进行判断岩心含油级别的判定主要依靠岩心断面（通常沿轴面劈开）中含油面积的大小以及含油的饱满程度来确定。一般分三级：含油饱满、含油较饱满、含油不饱满。对于孔隙性含油岩心，现场通常按6级划分：,a饱含油：观察面95%以上见油；b富含油：观察面75%以上见油；,c油浸：观察面40%以上见油；d油斑：观察面5%-40%见油，；,e油迹：观察面只能见到零星的含油斑点，含油面积在5%以下；f荧光：肉眼看不到原油，荧光检测有含油显示。,2.根据气测显示判断油气水层（1）色谱气测仪判识油气水层气层：一般为高甲烷异常，含少量乙烷和丙烷；钻井液录井显示泥浆密度下降、粘度增加，槽内液面上升，槽面有气泡。,油层或气层：烃色谱齐全，重组分中丙烷、异丁烷、正丁烷含量增高；槽面可见气泡及油花；岩屑、荧光均有明显显示。,水层：不含溶解气或残余油的水层，烃组分无显示；当出现氢气和二氧化碳时可考虑为水层；在油水边界由于油气运移和油水接触关系的影响，可有重烃组分出现。,（2）综合录井仪判断油气水层综合录井仪的直观常规解释，是根据全烃组分百分比分析特征解释(与色谱气测仪相同)。根据综合录井仪所获取的其他信息判别油、气、水层时增加了下列特征：,气层：出口钻井液密度下降、粘度增加、温度下降、电阻率增加、流量增加、体积增加。,油层：出口钻井液密度下降、粘度增加、温度升高、电阻率增加、流量增加、体积增加。,水层：出口钻井液密度下降、粘度下降、温度升高、电阻率降低、流量增加。,第五节试油,一完井试油与中途测试1.完井试油与中途测试的概念完井试油：发现或钻穿油气层以后，先进行完井（下套管、固井）然后射开目的层，采用油管做油气流出地面的通道，在套管井中或先期完成的裸眼井中进行的试油。,中途测试：钻进中一经发现油气层后，立即停钻并下入专门的测试仪器和地层封隔器，采用钻杆做油气流出地面的通道，在裸眼井（段）中进行的测试，因此也称钻柱测试。,2.完井试油的优缺点,优点之一：完井后井内下有油层套管，井眼规则、坚固，油层部位井段封隔严密，多个油层之间不窜不漏，试油测试所取资料可靠性较高。,优点之二：可以对油层进行压裂、酸化等强烈的油层改造措施，以解除油层污染并提高地层渗透率，从而保证了试油作业的成功率。,优点之三：可以分小层进行试油，而不受井眼状况与隔层条件的限制,缺点：完井增加了钻井液浸泡油层的时间，而且固井还可能造成油层进一步污染。完井试油以后，如果要进一步钻进比较困难。完井试油可能污染伤害油层的缺点，一般可以通过压裂或酸化等解堵措施来予以解除。因此，只要该井不需要继续钻进，采用完井试油是优点突出的。这是完井试油得到广泛应用的主要原因。,第二章油藏描述基础第一节油藏描述概述,一油藏描述概念综合各家对油藏描述概念的阐释，归纳出如下概念：以多学科（沉积岩石学、构造地质学、石油地质学等）理论为指导，综合应用地质、地震、测井、试油、试采、开发等来自油藏的各种信息，最大限度地应用计算机手段，来尽可能详细准确地展示油藏的整体形态和内部特征的方法和技术。简言之，油藏描述就是对油藏进行综合研究和评价。,二.油藏描述与传统的油藏研究的关系与传统的油藏研究比较,油藏描述的最大进展显然来自测井技术的进步和计算机技术的发展。油藏描述的全过程，包括数据输入、地质分析及成果显示，都已形成比较完善的软件系统，这就大大地提高了地质研究的效率和速度。而自70年代以来以斯伦贝谢公司在测井技术和计算机解释方面的进步，尤其测井解释与经过垂直地震测井（VSP）标定的三维地震资料的联结，更使储层横向追踪技术出现极大的进步。这是现今油藏描述的最主要的成功之处。,现今的油藏描述只是传统的油藏研究的继续和发展，是油藏研究技术的一次跨越式发展，但它本质上仍然是油藏研究，其研究领域仍然是地下油层或油藏，研究目的仍然是认识和展示油藏的空间分布和地质-开发特征，其基本的思维研究方法和所运用的原始资料与传统的油藏研究比较，没有本质的差别。,三.油藏描述的内容油藏描述的内容应包括构造、储层、储集空间、渗流特征、流体性质及分布、压力温度系统、原始驱动能量与驱动类型、油藏类型及油气储量等八个方面。油藏描述的基本内容和各部分描述要点如下：,（1）构造构造形态：如构造闭合面积、闭合高度，构造倾角，构造高点及翼部特征等。,圈闭类型及条件：如盖层情况，圈闭类型如褶皱、断层、岩性尖灭和地层超覆等。,断裂系统：断层分布、性质、级别、产状断距、密封性，对油气的控制等。,(2)储层层组划分：层组剖面分布和小层划分，顶底接触关系,岩性：岩石名称、矿物组成、胶结物成分与含量、胶结类型、固结程度等。,结构、构造：粒度、磨圆度、分选情况，层理构造等。,厚度及产状：总厚、单层厚、层数及厚度产状（薄层状、厚层状、块状、互层状）等。,分布：横向连续性、稳定性等。,隔层：岩性、厚度、稳定性、渗透性及遇水膨胀性,沉积相：相类型、微相划分及特征、非均质变化情况等。,粘土矿物：类型、成分、水敏性和酸敏性等。,（3）储集空间空间类型：孔隙型、裂缝型或混合型等。孔、洞、缝的分布与成因。孔隙连通性与裂缝发育状况。,孔隙结构孔隙度渗透率非均质性：层内非均质、平面非均质、层间非均质。,（4）渗流特征岩石表面润湿性：吸水、吸油百分比、排油比、排水比、润湿指数、接触角等。油水、油气相对渗透率特征。毛管压力曲线显示的渗流物理特征。水驱油效率。水敏、酸敏性。,（5）油气水分布及性质流体分布：流体饱和度及油气水分布情况，油气界面、油水界面、油气柱高度、边、底水分布等。油水过渡带的产状及厚度。控制油气水分布的地质因素。,流体性质：a.原油性质：常规物性分析；高压物性；油层条件下的析蜡温度、流变性和粘温曲线等。b.天然气性质：密度、组分、凝析油含量等。c.地层水性质：水型、硬度、矿化度、离子含量等。,（6）压力、温度系统,（7）原始驱动能量和驱动类型,温度系统：油藏温度、地温梯度、温度异常情况等。区域压力场、温度场、地应力场等物理场的状况,压力系统：地层压力、压力系数、压力梯度、压力异常情况等。,边、底水能量：水体大小或水体活跃程度、及其补充条件等。,气顶能量：气顶指数（含气与含油体积比）等。,溶解气及弹性驱动能量：溶解气丰富程度、地饱压差和弹性产率等。,（8）油藏类型及油气储量：按照油藏开发地质特征对油藏进行归类定名、介绍油气储量计算参数和储量计算结果及储量评价。对于一个油藏的完整的研究评价，必须从以上八个方面全面系统地进行描述。也只有全面系统准确地回答了以上八个问题，才能将一个油藏描述展示清楚。,2油藏描述的核心-储层研究油藏描述研究的核心内容是油藏的开发地质特征，而开发地质特征研究的重点则是储层。进行油藏描述和储层研究的重要目的，是要建立油层地质模型。因此，裘怿楠将油藏描述的核心内容归纳为三个部分：储层的构造和建筑格架；储层物性的空间分布；储层内流体分布及其性质。,（1）储层的构造和建筑格架储层由一个或很多个储集体构成，并以一定的构造形态存在于地下。储集体的几何形态、规模大小、侧向连接和垂向叠加等建筑结构，与构造形态、断层、裂缝等构造条件配合，在地下构成了一个或许多个可供油气及其它流体在其内部储存和连续流动的连通体。这些连通体之间由不渗透的非储层和其它遮挡因素所隔开。圈定这一复杂的连通体的外部边界，描述其几何形态和产状，这就是储层建筑格架描述。,（2）储层物性的空间分布储层物性的好与差直接影响储层质量。从宏观的储集体到微观的孔隙结构，储层各个级次的物性参数在空间上都有不同程度的变化，储层内部还存在各种不连续的隔挡，这些构成了储层复杂的非均质性和各向异性，极大地影响着油藏的开发效果。储层物性的空间分布和变化，应该按不同级次或不同规模的非均质性进行描述。,（3）储层内流体分布及其性质油气藏中一般存在油、气、水三种流体，以一定的相态、产状、相互接触关系和储藏量共存于油气藏内。这些内容属于储层内流体分布的描述。由于地质历史中油气生成、运移、储存和埋藏条件的千差万别，不同油气藏之间和同一油气藏内不同部位流体性质可以有很大差别。储层内流体空间分布和流体性质及其空间变化也极大地影响着油、气的开发效果。,地层对比,油层对比,是解决地层时代和大套岩层的横向比较。,是在已知地层时代和大套岩层横向延伸的情况下，所进行的以渗透性储层横向连续情况和隔层分布情况的横向追踪。,油层对比一是细，剖面上要求划分对比到单油层；的特点：二是注重连通性，油层平面与剖面的连通情况和隔层的分布情况都是对比研究的重点。,一.基本概念1.油层对比的概念在邻井之间和研究区范围进行储油层的横向连续性追踪。油层对比是研究油层空间展布和连通情况的基础。,第二节油层对比,是指稳定分布于两个渗透性岩层中间的不渗透岩层。隔层的特点是封隔性好、平面分布较稳定、具一定厚度（泥岩一般需3m以上）,隔层一般由泥岩、页岩或泥质含量很高胶结比较致密的泥质粉砂岩等非储层岩性充当,是指夹在连续油层（或渗透层）内部的非有效油层（或非储层）。夹层的特点是平面分布不稳定，厚度较小。有的夹层不具渗透性，有的也具一定的渗透性甚至还具油迹以下的含油显示，但基本无可动油。,夹层则往往是砂岩中的泥质条带、钙质条带，或泥、钙质粉砂岩薄层条带。,2隔、夹层概念,3油层对比单元划分,是含油层系中的最小单元。单油层的岩性、储油物性基本一致，具有一定厚度，上下为隔层分隔，具有一定分布范围,由若干相邻的单油层组合而成。同一砂层组的岩性特征基本一致，其上下应有较为稳定的隔层分隔。,由若干油层特性相近的砂层组组合而成。其顶底应有较厚的泥岩作盖层和底层，并且分布在同一岩相段内，其岩相的顶底即为油层组的顶底界。,由若干油层组组合而成。同一含油层系内油层的沉积成因、岩石类型相近，油水特征基本一致。含油层系的顶、底界与地层时代的分界线基本一致。,二油层对比依据在含油层系中，地层的岩性、沉积旋回、岩石组合特征及特殊矿物组合等，都客观地记录着其沉积环境、分布范围和延续时间等信息，这就为油层的细分对比提供了可靠的地质依据。油层对比的主要依据如下。,1岩性特征岩层的颜色、成分、结构、构造等岩石学特征，它们都是沉积环境的物质反映。岩性组合特征是指地层剖面上多种岩性的分布规律或上下配置关系。,不同的岩性组合类型是不同沉积环境中不同沉积阶段的产物，而同一地层由于沉积条件基本相同或相似，表现在岩性上也有相同或相似的组合特征。一些横向分布相对稳定的特殊岩层组合，常常会形成特征突出，且易于识别的岩性组合段。它们就相当于有特殊记录的指示层，可以十分方便地用于油层对比。如四川盆地川中地区侏罗系的大安寨组地层，其中的薄层灰岩与暗色泥岩不等厚互层，其特征十分突出，成为一个良好的岩性组合标志层。,2沉积旋回沉积旋回是指相似岩性在剖面上的有规律重复（图2-4）。这种有规律重复，可以是岩石的颜色、岩性、结构、构造等方面表现出来的规律性重复，但比较多见的是岩石在粒度上的有规律重复，特称为粒度韵律。,沉积旋回的形成原因很多，但主要是由于地壳周期性的升降运动所引起的水体深度的变化（从而引起水动力强度的变化）。一般情况下，地壳下降，发生水进，在剖面上形成自下而上由粗变细的水进序列，称之为正旋回；地壳上升，发生水退，在剖面上形成自下而上由细变粗的水退序列，叫做反旋回。而完整旋回是指地壳由下降而又上升，在剖面上形成自下而上由粗变细再变粗的水进水退序列。,地壳的升降运动是区域性的，在同一个沉积盆地内，同一次升降运动所表现出的沉积旋回特征是相同或相似的，这就是利用沉积旋回划分对比地层的依据。地壳的升降运动是不均衡的，表现在升降的规模（时间、幅度、范围）有大有小，而且在总体上升或下降的背景上还有小规模的升降运动。因此，地层剖面上的旋回就表现出级次来，即在较大的旋回内套有较小的旋回。利用旋回对比油层时，可以从大到小分级次进行对比，这就是“旋回对比、分级控制”的油层对比原则的理论依据。,在油田范围内，沉积旋回一般从小到大按四级划分。（1）四级沉积旋回（或称韵律）它是包含一个单油层在内的不同粒度序列岩石的一个组合。在这个组合中单油层粒度最粗，它的厚度、结构及层理随沉积相带的变化而有所不同。（2）三级沉积旋回同一岩相段内几种不同类型的单层或者四级旋回组成的旋回性沉积。它与砂层组大体相当。,（3）二级沉积旋回由不同岩相段组成的旋回性沉积，它包含若干砂层组所组成的几个油层组。油层分布状况与油层特征基本相近，是一套可以组合成一个开发层系的油层组合。其顶底应有相当厚度的泥岩将它与相邻油层组完全分隔。一般都有标准层或辅助标准层来控制旋回界线。（4）一级沉积旋回由若干个油层组构成的旋回性沉积组成。它相当于生油层与储油层的组合，或储油层与盖层的组合。每套含油层系一般都有古生物或微体古生物标准层来控制旋回界线。,（3）二级沉积旋回由不同岩相段组成的旋回性沉积，它包含若干砂层组所组成的几个油层组。油层分布状况与油层特征基本相近，是一套可以组合成一个开发层系的油层组合。其顶底应有相当厚度的泥岩将它与相邻油层组完全分隔。一般都有标准层或辅助标准层来控制旋回界线。（4）一级沉积旋回由若干个油层组构成的旋回性沉积组成。它相当于生油层与储油层的组合，或储油层与盖层的组合。每套含油层系一般都有古生物或微体古生物标准层来控制旋回界线。,表2-2沉积旋回对照表,三油层对比方法1准备工作,岩性特征突出、岩性稳定、电性特征明显、分布范围较广且厚度变化不大的岩层。利用标准层一般可以确定油层组的界线。,它能在已确定油层组界线的基础上，配合次一级旋回特征划分砂层组和单油层。,油藏综合柱状剖面图就是该油藏的标准剖面。它是进行油层划分对比的标尺和依据，是全油田进行新井分层和全区统层的标准。,选择骨架剖面,油层对比首先规划通过标准剖面井的骨架剖面。骨架剖面一般选择沿岩性变化小的方向展开，这样容易进行对比，然后再从骨架剖面向两侧建立辅助剖面以控制全区。,曲线准备和对比基线选择,油层细分对比主要使用2.5m的底部梯度电阻率曲线、自然电位曲线和微电极曲线，利用这三条曲线进行油层细分对比一般选择标准层的顶面或底面作为水平对比基线。,2对比方法,（1）利用标准层划分油层组,(5)区块或油藏统层,3油层对比成果展示,(1)小层数据表,(2)绘制油层平面图,第一节储层研究内容一、储层岩石基本特征,笫三章储层研究,1.层组划分及厚度产状通过油层对比来完成该套储层的含油层组及小层的划分，剖面分布配置情况，顶底的地层接触关系。弄清储层的总厚度、单层厚度和层数，以及它们的产状。,2.储层岩性包括储层岩石的矿物组成、沉积相类型、详细的岩石名称，胶结物成分与含量、胶结类型、岩石致密程度等。,3.储层岩石的结构、构造碎屑岩颗粒的粒度、园度、分选及层理发育情况。,4.储层空间展布和隔层发育情况储层的空间连续性和稳定性，或储层的空间展布形态和平面剖面的连通情况。隔层的岩性、厚度、稳定性和封隔性等，,5.沉积相分析储层的沉积亚相类型、微相划分、相模式特征和有利相带的分布情况。这是沉积相研究的主要内容。,6.粘土矿物特征粘土矿物的类型、成分、产状、水敏性、酸敏性及盐敏性等，这些因素将严重影响储层岩石的储渗性质和注水开发效果。（1）粘土矿物类型粘土矿物种类较多，常见的有蒙脱石、高岭石、绿泥石、伊利石，以及它们的混层粘土。不同物源，不同沉积环境出现的粘土矿物种类和含量不同，不同类型粘土矿物对流体的敏感性不同。,（2）粘土矿物产状（图3-1）分散式（又称孤立质点式）：粘土矿物在孔隙中以散在的形式分布。薄层式（又称内衬式）：粘土矿物粘附于孔壁，形成一个相对连续的和薄的粘土矿物内衬。搭桥式（又称桥塞式）：粘土矿物粘附于孔壁表面，伸长较远，横跨整个孔隙，象搭桥一样，把粒间孔分隔为大量微孔。,在上述三类粘土矿物类型中，以分散式储渗条件最好；薄层式次之；搭桥式由于孔喉变窄变小，其储渗条件最差。,（3）粘土矿物对流体的敏感性粘土矿物与原始油层中的流体通常处于平衡状态，当不同流体进入时，它们的平衡会遭受破坏，导致储层渗流能力下降，这就是粘土矿物对流体的敏感性。粘土矿物对流体敏感性的研究包括速敏、水敏、酸敏、盐敏、碱敏等项。,二、储集空间特征对于油气储层的储集空间，需要描述以下内容：（1）储集空间类型：如孔隙型、裂缝型、复合型等。,（2）孔、洞、缝的分布与成因。,（3）孔隙连通性和裂缝的发育情况。,（4）孔隙结构特征：如孔径、孔喉分布、毛管压力曲线特征,（5）孔隙度：孔隙度的数值范围和空间分布特征。,（6）渗透率：渗透率的数值范围和空间分布特征，以及渗透率的各向异性,（7）储层非均质性：包括微观非均质性、层内非均质性、平面非均质性、层间非均质性。,三、储层岩石渗流特征,1储层岩石润湿性依据储层岩石对油和水的亲和性，可以将储层岩石分为亲油和亲水两大类。储层润湿性对注水开发决策与水驱采收率有重要影响。,2储层岩石渗透性储层岩石的渗透性是储层的基本储渗特性。不仅要展示储层岩石的渗透率大小，还要全面展示其层内、层间和平面渗透率的变化特征。,3储层岩石的相对渗透率特征所谓相对渗透率，是指多相流体共存和流动时，其中某一相流体的有效渗透率与岩石绝对渗透率的比值。,4储层岩石水驱油特征储层岩石水驱油特征研究一般采用岩心样品在室内进行人工水驱油实验的方法进行的，通过岩心水驱油实验，可以确定储层的水驱油效率和注水采收率。,渗透率：一定压差下，流体渗过岩石的能力。绝对渗透率：指单相流体通过孔隙介质时的渗透率有效渗透率（相渗透率）在多相流体共存时，岩石对其中各相流体的渗透率。相对渗透率有效渗透率/绝对渗透率单位：10-3m2,第二节储层非均质性研究储层研究的重点是描述储层的非均质性，储层评价是在储层非均质性研究的基础上，指出优良储层的分布区域，以便为油气勘探和开发提供可靠的地质依据。目前我国已发现的油气储量中90来自陆相沉积地层，并且绝大多数都是注水开发，因此了解和掌握储层的非均质性特征尤为重要，这对提高油气的采收率意义重大。,一、储层非均质性的概念及分类1储层非均质性的概念储层非均质性定义为：储层岩石地质、物理性质的空间变化性。最为关注的是它的储集渗流油气的能力（即孔隙性与渗透性），以及具备这样能力的岩层的岩性特征和电性特征（即测井响应特征）。储层岩石的孔隙性、渗透性与岩石的岩性和电性，是油气储层岩石地质、物理性质的主要部分。,油气储层的孔隙空间不均匀性是普遍存在的。这种不均匀变化具体地表现在储层空间分布形态、储层岩性和厚度泥岩夹层的多少及厚薄，碎屑颗粒胶结情况、孔隙结构特征等许多方面。因此，非均质性应是地层岩石的一种普遍的本质的属性。,油层非均质性除包含储层非均质性的全部内容外，还包含储层中所含流体的非均质性（即其中的流体性质的不均一性和流体空间分布的不均一性）。这就是说，油层非均质性有比储层非均质性更为广泛的内涵。但油层非均质性的核心，仍然是储层非均质性。,2.储层非均质性分类国内多采用裘怿楠提出的储层非均质性分类。,指砂体内部纵向上的非均质性粒度韵律性、层理构造序列、渗透率差异程度及高渗透段位置、层内不连续薄夹层的分布频率和大小，以及全层的水平渗透率与垂直渗透率的比值等。,多个砂层之间的非均质性，包括层系的旋回性、砂层间渗透率的非均质程度、隔层分布、特殊类型层的分布等。,砂体成因单元的连通程度、平面孔、渗变化和非均质程度、以及砂体渗透率的方向性等。,主要指孔隙结构的非均质性，孔隙、喉道大小及均匀程度，以及孔隙与喉道的配置关系和连通程度。,二、层内非均质性层内非均质性是指一个单砂层在垂向上的储渗性质变化。包括层内渗透率的剖面差异程度、高渗透率段所处的位置、层内粒度韵律、渗透率韵律及渗透率的非均质程度、层内不连续的泥质薄夹层的分布等。,沉积构造,1粒度韵律,油层内部的垂直渗透率与水平渗透率是有差异的，这种差异对油层注水开发中的水洗效果有较大的影响。KeKL小，说明流体垂向渗透能力相对较低，层内水洗波及厚度可能较小。在厚层块状储层中，这一参数更显重要，因为厚层块状储层流体在纵向上的流动回旋余地很大，其垂直渗透率与水平渗透率比值的大小将严重影响其油层的剖面水洗厚度和储量动用程度。在一些块状裂缝性油藏中，往往由于高角度裂缝发育，KeKL比值很高，在注水开发中底水锥进快，导致开发效果差。,(1)渗透率变异系（Vk）,Ki层内样品的渗透率值；层内所有样品渗透率的平均值；层内样品个数。,渗透率变异系数的取值范围在0-1之间。其值越小，说明渗透率差异小、储层比较均质；其值越大，说明渗透率差异大、储层非均质性强。一般来说，当Vk0.5时为均匀型，表示非均质程度弱。当0.50.7为较均匀，当k0.7时为不均匀型。,渗透率非均质程度的定量表征,(2)渗透率突进系数（k）,渗透率突进系数表示砂层中最大渗透率与砂层平均渗透率的比值，即渗透率突进系数；K层内最大渗透率；,渗透率突进系数是一个大于1的数，其值越大表示非均质性越强。一般来说，当2为均匀型，当为-时为较均匀型，当时为不均匀型。,渗透率非均质程度的定量表征,（3）渗透率级差（）,渗透率级差定义为砂层内最大渗透率与最小渗透率的比值,渗透率级差；K最小渗透率值；,渗透率级差是一个大大的大于1的数。渗透率级差越大，反映渗透率的非均质性越强，反之非均质性较弱。一般来说，好的储层其层间渗透率级差仅几倍，中等者几-十几倍，差者几十倍；总之，层间非均质性的差异程度要比层内非均质性的差异程度要小很多；原因主要在于层间渗透率差异是各层渗透率平均后的比较，它已经消除了个别特高或特低的渗透率样品的影响。,渗透率非均质程度的定量表征,（）渗透率均质系数（Kp）,显然，渗透率均质系数是渗透率突进系数的倒数。其数值在01之间变化，K越接近1均质性越好。,渗透率非均质程度的定量表征,6.泥质夹层的分布频率和分布密度,每米储层内非渗透性泥质隔夹层的个数。,层内非渗透性夹层个数；层厚，。,夹层分布频率越高，层内非均质性就越严重。,三平面非均质性,平面非均质性,1）席状砂体：长宽比1:12）土豆状砂体长宽比小于3：13）带状砂体：3:120:14）鞋带状砂体：大于20:1,重点研究砂体的侧向连续性。一般砂体的规模越大、其横向连续性也越好,指砂体在垂向上和平面上的相互接触连通情况。可用砂体配位数、连通程度和连通系数表示。（1）砂体配位数：与某一个砂体连通接触的砂体个数。（2）连通程度：指连通的砂体面积占砂体总面积的百分数；或以连通井数占砂体控制井数百分率表示（3）连通系数：连通的砂体层数占砂体总层数的百分比。连通系数也可以用厚度来计算，称为厚度连通系数。,通过绘制孔隙度、渗透率的平面等值线图，来反映其平面变化情况。此外，还应研究渗透率的方向性差异：一般来说，顺古水流的方向，储层渗透率较高，而垂直古水流的方向，储层渗透率相对较低。此外，还应注意由于裂缝大量存在所造成的渗透率方向性。,按延伸长度可将砂体分为五级：一级：砂体延伸大于2000，连续性极好。二级：砂体延伸1600一2000，连续性好。三级：砂伸延伸6001600，连续性中等。四级：砂体延伸300600，连续性差。五级：砂体延伸小于300，连续性极差。实际应用中往往使用钻遇率来表示。钻遇率反映在一定井网密度下对砂体的控制程度，钻遇率越高，砂体的延伸性也越好。,1.分层系数,.砂层密度,3层间渗透率非均质性的定量表征,4主力油层与非主力油层在剖面上的配置关系,5隔层,四层间非均质性储层层间非均质性一般用以下参数进行描述表征：,1.分层系数（）指某一层段内砂层的层数。以平均井钻遇砂层个数（即钻遇率）来表示。某井的砂层层数；统计井数。,.砂层密度（）指剖面上砂岩总厚度与地层总厚度之比，以百分数表示。Hs砂岩总厚度，m；H地层总厚度，m。这一参数油田上也称作砂岩比或净总比（砂岩净厚度与地层总厚度之比）。一般来说，砂岩密度的数值越低，其层间非均质性就越大。,3层间渗透率非均质性的定量表征仍然采用渗透率变异系数（Vk）、渗透率突进系数（k）、渗透率级差(Jk)等参数来定量描述多个油层之间的渗透率差异程度。,4主力油层与非主力油层在剖面上的配置关系注意特高渗透率层在剖面上的位置及其地质成因。5隔层隔层是多油层油田正确划分开发层系，进行各种分层改造和分注分采措施时必须考虑的一个重要因素。因此，进行有关隔层的研究也是油藏描述的一个重要内容。对隔层在剖面上的分布，主要描述所研究储层剖面上隔层出现的位置、岩性及其厚度，可以用剖面图进行展示。对于隔层在平面上的分布，主要描述隔层厚度在平面上的变化，一般用隔层平面分布等厚图来表示，也可用不同等级厚度所占井数的分布频率来表示。,五微观非均质性储层微观非均质性，是指储层微观孔隙喉道内影响流体流动的地质因素的空间不均一性。主要包括孔隙、喉道的大小、分布、配置及连通性，以及岩石的组分、颗粒排列方式、基质含量及胶结物的类型等。油层微观非均质性是评价油层水驱效果和研究剩余油分布的基础。,孔隙是岩石的主要储集空间，而喉道则是控制流体通过能力的主要通道。显然，喉道的大小、类型及分布是决定储层岩石的渗流能力的决定因素。因此，储层微观非均质性研究的重点，是储层岩石孔隙和喉道的结构特征和储渗性质变化。,1碎屑岩孔隙类型,表3-1碎屑岩储层孔隙类型划分,2碎屑岩喉道类型,3碎屑岩的微观孔隙结构,所谓孔隙结构是指岩石的孔隙和喉道的形状、大小、分布及其相互连通关系。岩石的孔隙结构将严重影响和制约储层的储渗能力，因而是储层微观物性研究的重要方面。,储层岩石孔隙结构的分析研究方法较多，通常可分为间接分析和直接分析两大类。目前，国内使用的间接分析方法主要是毛细管压力法，包括半渗隔板法、离心机法、压汞法和动力学法，但最常用的是压汞法。另一类为直接观测法，包括铸体薄片法、扫描电镜法、图像分析法。当前进行孔隙结构的定量描述主要是应用压汞法及铸体法求取有关参数。,压汞法用于储层研究始于上世纪40年代后期，到上世纪70年代已得到广泛应用，现已成为研究孔隙结构的主流方法。,（1）压汞法研究孔隙结构的原理对岩石而言，水银为非润湿相，将水银注入岩石孔隙系统内，就必须克服孔隙喉道所产生的毛细管阻力。因此，当求出与毛细管阻力相平衡的注汞压力及注入汞的体积后，就可得到毛细管力和岩样含汞饱和度的对应关系。,（）孔隙结构参数计算的公式,（3）毛细管压力曲线分析利用实测的注汞压力及进汞量资料，将进汞量转化为汞饱和度后，就可绘制毛细管压力、孔隙喉道半径与汞饱和度的关系曲线，即毛细管压力曲线（图3-4）。毛细管压力曲线的形态多种多样，它实际上是反映在一定驱替压力下水银进入的喉道的半径大小，以及这种候道所连通的孔隙容积。影响毛管压力曲线的主要因素是孔隙喉道的集中分布趋势和分布的均匀程度，它们可以用孔隙喉道歪度和分选系数来表征，即粗歪度表示喉道偏粗，分选好表示孔隙喉道均匀。,4碳酸盐岩的微观孔隙结构特征,（1）碳酸盐岩的孔隙类型,（2）碳酸盐岩的喉道类型,碳酸盐岩的喉道是指连通各种储集空间的窄小通道。