碳酸盐岩油气藏测井评价技术及应用.ppt

主讲人：张忠长江大学地球物理学和石油资源大学，碳酸盐岩储层测井评价技术和应用，碳酸盐岩是重要的油气储层，只有沉积岩的20%，但包含世界主要油气田的10%。中东地区三分之二的水库岩石是碳酸盐岩。在由碎屑岩控制的北美，三分之一的主要油气田碳酸盐岩中，产量约占巨大油气田总产量的一半。碳酸盐岩储层的基本特征碳酸盐岩储层的测井响应是识别裂缝的综合实例裂缝孔隙度的定量评价方法3多孔模型理论和应用，目录，1，碳酸盐储层的基本特征，1岩石骨架和主要物理特征，碳酸盐岩剖面的主要矿物成分是方解石、白云石，但经常是无水石、石膏、盐岩、少许粘性、土壤矿物、土壤矿物方解石和白云石是碳酸盐岩的主要岩石矿物。碳酸盐层往往与硫酸-卤岩有关，最常见的是石膏、无水石和盐岩。第一，碳酸盐岩储层的基本特性，第一岩石骨骼和主要物理特性，根据上表，使用光电吸收剖面指数、密度、声波时差、热中子捕获剖面来区分碳酸盐岩剖面的岩石学比较好。必须指出，方解石和白云石的参数是关于矿物的，不能简单地应对石灰岩和白云石，尤其是白云石，因此方解石含量发生了很大变化，物理参数发生了很大变化。在日志记录解释中选择骨骼参数时要小心。碳酸盐岩剖面中常见矿物的主要物理特征，一是碳酸盐岩储层的基本特征，二是碳酸盐岩储层的基本类型，砂泥岩储层的孔隙空间是沉积时存在或产生的一次孔隙；碳酸盐岩储层以沉积后演化后和表现生阶段形成的二次孔隙为主。碳酸盐岩储层孔隙空间的基本形态有孔隙、裂缝和洞穴三种。碳酸盐岩储层孔隙结构类型包括孔隙类型、裂缝类型、裂缝-孔隙类型和裂缝-洞穴类型。孔和喉深孔：分割直径小于2mm的孔、微孔、孔和粗糙孔。喉道：孔与孔之间的狭窄通道或孔内变窄的部分。洞穴是指直径大于2毫米的空隙。裂缝是指在岩石中失去岩石的凝聚力而产生的各种破裂或断裂。裂纹原因分类结构裂纹，溶解裂纹，压缩溶解裂纹，风化裂纹。填充情况填充裂纹(例如高角度裂纹、低角度裂纹和网格裂纹)、半填充裂纹和开放裂纹可以根据开放度分为微裂纹(小于0.15mm)、中间裂纹(大于0.15mm-2mm的开放)和总裂纹(大于2mm的开放)。多孔储层可以在石灰岩或白云石中开发，储层由渗透空间多样的气孔组成，裂缝几乎不起作用。因此，水库性能的好坏受孔隙、喉道大小、分布、连接及充填特性等诸多因素的控制。这类似于普通的多孔砂岩储层。区别在于前者主要是二次空位，所以批评菌性更大。局部白云石化形成的二次孔隙很不均匀，垂直和水平上也互不连接，可能难以构成产业水库。但是在测井曲线中有响应，水库的测井评价变得更加困难。裂缝型储层是指在密度较高的碳酸盐岩层中引起更多裂缝而形成的储层。基岩的孔隙率很低，经常低于1%，孔隙直径也很小，大部分小于0.01毫米，基本上没有存储，渗透价值。水库的储层空间和渗透通道主要由裂缝贡献，只有在储层厚度大、裂缝发育并延伸很远的情况下，才能成为具有产业价值的储层。这个纯裂缝型水库在岩石学上不纯的碳酸岩剖面上很发达，例如石灰岩或燧石石灰岩。因为这些地层不仅基岩的孔隙率很低，而且很难形成腐蚀的洞、洞和裂缝。因此，裂纹主要是由结构运动应力作用引起的。因此，在褶皱严重的部位或断层带、断层附近形成水库的情况较多。裂缝-多孔储层是由岩石具有一定有效孔隙的地基和各种裂缝切割形成的，因此主要储层空间是基岩块的孔隙，主要渗透通道是裂缝。这种渗透的分工使这个水库在孔隙空间结构中表现出明显的双重介质特性。与裂缝型储层一样，裂缝-孔隙型储层的裂缝以高角度、低边形裂纹为基础，以网状裂纹为主，但通常大部分是网状裂纹。裂缝-多孔油藏一般可以成为既有稳定生产又有高产的更好的生产层。裂缝-洞型水库在裂缝型水库的背景下，由于地下水的溶解作用，还产生了很多洞，形成了裂缝型-洞型水库。基岩的孔隙率很低，孔隙大小很小，因此没有工业价值，其储存和渗透主要取决于裂缝和洞穴。洞穴通常是主要的储藏空间，裂缝被认为是主要的渗透通道。但是裂缝和溶解洞总是连接在一起，所以事实上很难分离。起溶解作用改造后的裂缝水库一般更好，值得重视。事实上，简单的裂缝型水库很难获得持久的产量，必须依靠大洞穴。因此，如何利用测井资料识别裂缝性储层和裂缝性储层，更准确地评价裂缝性储层非常重要。碳酸盐岩储层的基本特征碳酸盐岩储层的测井响应是识别裂缝的综合实例裂缝孔隙度的定量评价方法3多孔模型理论和应用，目录，2，碳酸盐储层的测井响应，多孔储层，一般在孔，测井曲线中，喉的响应具有以下特征，因此容易识别。电阻率“u”字形减少等弯曲形状中，以平滑的“u”字形出现，形成裂纹发生部分的可见电阻率和强功率范围；测井值显示为2.2，实时差异，中子孔隙率增大，电阻率和岩石体积密度减小。现有测井，2，碳酸盐岩储层的测井响应，裂缝储层，现有测井，电阻率测井响应，侧测井裂缝倾角的影响，水槽模拟实验：高角度裂缝(从75以上裂缝倾斜)，深、浅两个方向的正差异，即Rd/Rs对于低角度裂缝(倾斜度小于75的裂缝)，浅双侧方向指示负值，以使Rd/Rs小于1，45的斜率最小。2，碳酸盐岩储层的测井响应，裂缝储层，现有测井，电阻率测井响应，侧测井裂缝倾角的影响，有限元数值模拟：裂缝坡度较大时，裂缝的双侧测井响应为负差异(RdRs)，2，碳酸盐岩储层的测井响应，裂缝储层，裂缝储层但是，裂缝往往向裂缝方向延伸，形成椭圆形孔，微电阻率测井探测裂缝的机会增加，微电阻率测井的探测深度小，裂缝的影响也很大。微电极测井曲线在常伴有重要齿形的裂纹发生部位显示出相当大的振幅。电阻率测井响应的实例分析、裂缝油气储层中双侧测井电阻率存在正差异，而微球焦点测井电阻率低于双侧测井电阻率，此特性既表示油气，也表示裂缝。在没有裂缝的井中，双侧-微球集中测井阻力曲线没有差异，表示无污染发展的致密层。第二，碳酸盐岩储层的测井响应，裂缝储层，现有测井，声波测井响应，声波时差，理论上，声波最短传播路径没有通过裂缝，纵波传播时差不受影响，即纵波时差没有反映垂直裂缝，更准确地说，没有反映与井轴平行的裂缝。但是实际的裂纹系统由于衍射和反射，纵波振幅非常衰减，超波后的一些波峰未被检测到，因此所谓的主波跳跃，即声波时差增加，因此更加复杂。老式机器一般可以测量增量的时间差。新仪器检测到主波跳跃，并自动校准，不反映主波跳跃。相反，横波时差比纵波时差更容易出现裂纹，因此，在横波时差和纵波时差比较时，纵波时差保持不变，横波时差增加的情况下，可能会出现裂纹。第二，碳酸盐岩储层的测井响应，裂缝储层，现有测井，声波测井响应，声波振幅，通常在仪器通过裂缝区域时声波振幅减小。声能的衰减主要是由裂缝的倾斜引起的。纵波振幅衰减最大的裂纹从80倾斜到90，横波振幅衰减最大的是低角度裂纹。其次，利用碳酸盐岩储层的测井响应、裂缝储层、现有测井、声波测井响应、声波振幅、单个单一收集振幅测井工具记录岩石纵波和横波第一波振幅。在A1和A2层，剪切波振幅没有衰减，纵波振幅衰减，反应有垂直裂缝。在B1和B2层，剪切波振幅衰减，纵波振幅没有衰减，反映出存在水平裂缝。第二，碳酸盐岩储层的测井响应、裂缝储层、现有测井、放射性测井响应、密度测井、测井曲线特性密度测井工具是附着井壁的板型工具，因此，两种测井工具检测到的井壁位置可能不同，密度计检测器准确接触开口裂缝时，可以产生明显的低密度值。使用重晶石泥浆(例如，井壁规则)时，裂纹段的曲线显示出比正常情况下更高的修正值，但密度测量往往更低。问题是密集的地层密度、低计算速度、高统计波动误差、密度测井曲线的重复差异、密度仪受板压和不规则壁面影响，因此影响密度测井确定裂缝的效果。第二，碳酸盐岩储层的测井响应，裂缝储层，常规测井，放射性测井响应，光电吸收剖面指数，测井曲线特性对岩石学很敏感，但对孔隙度的变化不敏感，如果使用普通泥浆，则PE值不反映裂缝。但是，由于重晶石的PE值很高，使用重晶石泥浆可以检测到泥浆侵入的裂缝。此功能在估计裂纹孔隙度时很有用。因此，在裂缝发育部分使用非重晶石泥浆时，PE值更稳定；第二，碳酸盐岩储层的测井响应，裂缝储层，现有测井，放射性测井响应，光电吸收剖面指数，裂缝层的测井曲线特征，泥浆侵入裂缝，重晶石的影响PE值明显增加，但密度值明显减少，密度修正值 明显上升，打开裂缝特性。第二，在某些地区，碳酸盐岩储层的测井响应，裂缝储层，现有测井，放射性测井响应，自然伽马，测井曲线特征，裂缝层段地下水活动活跃，因此溶于地下水的铀元素(U 6)被分离(但U 4不允许水)，裂缝周围壁上沉积，铀第二，碳酸盐岩储层的测井响应，孔储层，现有测井，1，双侧测井一般不反映洞穴，但洞穴和裂缝通道化后，电阻率明显降低。声波时差一般洞穴中纵波时差没有增加，只有在钻孔附近有分布很均匀的小孔时，才能增加时差。3、中子多孔中子测井的探测范围对洞穴时中子孔隙率有贡献，尤其是洞穴里充满高盐度水的情况下更为明显。4、补偿密度测井仪器板在竖井壁附近正好有洞穴，在仪器探测范围内，尤其是洞穴里充满天然气的情况下，密度值减少时；相反，如果板块靠在洞穴的另一边，密度测井对洞穴没有反应。总之，现有的测井方法探测洞穴比较困难。第二，在碳酸盐岩储层的测井响应、电成像测井、多孔储层、成像测井图中，储层段整体呈现深色的块状或块状特征。其次，碳酸盐岩储层的测井响应、电成像测井、裂缝储层、裂缝储层在成像测井图中更容易识别和验证其有效性。也可以解释裂缝的形态，判断其形状。通过Tz44井和tz62井的奥陶纪核心照片和FMI成像，在FMI成像中观察到了裂缝和缝合，一般未充填接缝或泥浆圆角呈深色线，方解石圆角呈浅连续线，方解石半充填接缝呈间歇性浅色线状。从图中可以看出，裂缝、微裂缝及缝线发育是典型的裂缝型储层响应特征。其次，碳酸盐岩储层的测井响应、电成像测井、裂缝储层、水平缝、倾斜缝和垂直缝是成像图特征图中最直观地反映地层裂缝的测井技术，是成像测井电成像：FMI（四个臂），XRMI、STAR（六个臂）。水平裂缝：0-360度(从左到右)与直线成一定角度的裂缝：0-360度正弦线中正弦宽度越大，裂缝角度越大的垂直裂缝：0-360度对称水平线组，显示多种宏观地质现象的视频，床上用品，裂缝，缝线，泥条自然裂缝：自然裂缝在摄影图上可以分为一系列宽窄的变化、溶解、随机切割形成、具有大变化的中断的正弦线，水平接缝、斜接缝、垂直接缝(高角度接缝)。低角度接缝(BQ25)、高角度接缝(LH3)、其他生产裂缝组合LJ5、自然裂缝中还存在填缝、半填缝、填缝等(低阻物质填缝)和方解石、硅质等(高阻物质填缝)、钙质(高阻)充填缝(BQ40)、泥浆(低阻)充填缝(PX1)、第二，碳酸盐岩储层的测井响应、电成像测井、FMI成像图中溶解孔的观测，一般不规则暗斑分布。基于孔的储层成像测井响应特征为：个小溶解孔，洞穴在钻孔地层微电阻成像测井图像中表示“豹斑”形状的不规则黑点分布，TZ62井和TZ70井奥陶纪井孔为基础的储层核心照片和FMI图像。孔水库、碳酸盐岩储层的基本特征碳酸盐岩储层测井响应裂缝综合案例识别裂缝孔隙率的定量评价方法3多孔模型理论和应用，目录、3、裂缝识别综合案例、裂缝分类、结构分类、生产分类、按结构分类裂缝、强压缩、弱连接、强破裂的特点。a .诊断收缩网格微裂纹、b .诊断压缩缝合、c .风化裂纹、a .方解石完全填充的拉伸接缝、b .方解石半填充的拉伸接缝、c .未填充的微裂纹、d .结构压缩缝合、在结构期间形成的、，非结构缝，结构裂纹，裂纹分类，三个，识别裂纹的综合实例，裂纹分类，裂纹按生产形状分类，a .低角度裂纹00，500，b .斜裂纹500，b 740 由于沉重的泥浆和地应力的不平衡而产生的压力裂缝(在电阻率成像中，有两个180对称的深色条纹或黑色条纹，垂直缝特征为垂直羽状的小裂缝，没有侵蚀，大部分发生在稠密的层部分)。(2)案例分析，