石油测井解释原理及应用

测井解释原理及应用北京华北科睿公司主要内容一、测井专业简介;二、测井曲线环境校正;三、测井曲线质量标准化;四、储层参数的计算;五、常规测井方法原理及应用;六、测井资料综合地质应用;七、测井新技术介绍.一、测井专业简介定义:地球物理测井是用各种专门仪器放入井内沿井身测量井孔剖面上地层的各种物理参数随井深的变化曲线,并根据测量结果进行综合解释(或数字处理)来判断岩性、确定油气层及其它矿藏的一种间接手段.地球物理测井电法测井非电法测井油井技术测井自然电位测井感应测井侧向测井(三侧向七侧向双侧向微侧向邻近侧向微球形聚焦)普通电阻率测井(R4、R0.4、R2.5、微电极)电磁波传播测井放射性测井声波测井其它测井利用伽马射线源的测井利用连续中子源的测井利用脉冲中子源的测井声波速度测井声波幅度测井声波全波列测井地层倾角测井气测井井径测井井斜测井井温测井磁测井一、测井专业简介1、模拟记录阶段•半自动测井仪（第一代）•50年代引进51型电测仪•JD—581多线电测仪（第二代）2、数控测井阶段•70年代3600数字测井仪（第三代）•80年代CLS-3700、CSU、DDL-III数控测井仪3、数控与成像测井并存阶段（第四代）90年代ECLIP-5700、MAXIS-500成像测井仪（第五代）测井仪器的发展地层倾角处理综合评价解释剖面、储层参数解释参数解释模型岩性识别深度校正综合录井、钻井工程区域（块）地质背景收集邻井资料测井资料的采集地层（油层）对比试油（投产）建议预处理测井资料综合解释流程二、测井曲线环境校正环境校正主要是指钻井中井筒扩径或缩径以及泥浆密度的不同对测井曲线影响所引起的误差进行校正。测井仪器制造完成后，对每个仪器都要在标准井中进行实验测井，来获得环境校正的图版。不同的曲线有对应的校正图版，不同的测井系列就有一套系统的校正图版。以下介绍的是哈里伯顿的常规测井曲线的环境校正图版使用方法。这是中子孔隙度测井曲线的环境校正图版，图中横坐标是测井值，纵坐标是地层实际值，图中的斜线是代表不同的井径。中子孔隙度曲线的环境校正中子孔隙度测井反映的是地层的含氢量，当井眼扩径后由于泥浆的充填及仪器不能居中使得测井值受泥浆影响而增大。中子孔隙度曲线的环境校正这是密度测井的环境校正图版。密度测井反映的是地层的体积密度值，探测半径较浅。一般小于0.5m，因此在较小的扩径情况下都要受影响。必须要做环境校正。校正的方法与上述图版相同。密度曲线环境校正扩径GR值变小，基本丧失了分层能力自然伽马曲线的环境校正自然伽马曲线的环境校正自然伽马曲线是识别地层岩性、划分储层，计算泥质含量和沉积微相划分的重要曲线。当井眼扩径时，使得测井值减小，降低曲线的识别率。自然伽玛曲线的井眼校正结果对比对于明显的井眼垮塌的泥岩层，校正后的自然伽玛是合理的，而对于未扩径段校正量很小。这说明本校正图版针对该油田自然伽玛的校正是适用的.GR曲线井眼垮塌校正前后对比图校正前校正后电阻率曲线的环境校正电阻率测井是反映地层岩性、含油性的重要信息的曲线。不同的电阻率曲线有不同的校正图版。左图是深侧向电阻率曲线的环境校正图版。图中的曲线是不同的井径值，应用的方法与上述图版相同。这是浅侧向电阻率曲线的环境校正图版，校正方法同上。电阻率曲线的环境校正环境校正时主要注意三点：1对收集到的测井曲线要了解是哪种测井系列，因为不同的测井系列所应用的校正图版是不同的。2了解每口单井的泥浆比重（泥浆密度）。3了解每口单井的钻头尺寸。自然电位曲线一般不做环境校正。声波时差测井曲线由于测井仪器普遍采用双发双收的技术，具有井眼补偿作用，降低了井眼扩径时对信号接受的影响，同时声波探测半径深，所受的影响很小，因此不需做环境校正。二、测井曲线环境校正环境校正只是一项单井曲线应用前所做的工作，在油田开发区内，往往是要进行多井解释和综合评价，由于各井的测井仪器、测井条件以及测井时间有所不同，所反映的地层信息是有误差的。为了能够使不同井的测井信息有统一的地质响应，在环境校正的基础上，再进行多井测井质量校正，也就是测井曲线标准化。三、测井曲线质量标准化三、测井曲线质量标准化标准化处理的目的:消除不同时间、不同仪器及不同测井环境等因素对测井资料的影响，得到可靠的结果用于储层评价及解决困难的对比和地震模拟问题。在设计标准化时应该考虑的因素包括：岩石类型、研究区域的压实模式、井眼不规则情况、曲线类型和地层层位。一般采用的是频率图法，即每口井选取相同层位的对比较好的较稳定的泥岩段的曲线数据，作频率图，如果所有井的全部数据组合在一个大综合区域图中。根据统计的正态分布分析该折线图，产生一个包络，其中各口井的平均值必须相符。例如，包络可能包括正态曲线下75%的面积。该包络的范围被认为是井间实际地质变化的度量，假如单井的平均值不落在包络内，就调整数据使之落入包络内。对于单井的数据分散，可应用计算的标准偏差进行类似调整。应用岩石物理学的判断能力来解释和校正异常井。标准化处理最关键的部分是确定研究区域各点的合理曲线值，考虑任何地层或压实趋势。三、测井曲线质量标准化井号深度段井号深度段部1-52070-2218卫302-12040-2135部1-61890-2030卫3022096-2135部1-82110-2245卫3542000-2045部112080-2195卫79-62105-2120濮932130-2260卫79-92025-2115濮95-22170-2290文90-12170-2270濮98-61990-2135其余井没有该对应的泥岩段濮982000-2135各井相同层位对应泥岩段深度表一般是整体要评价某个区块时,需要做标准化.需要做的曲线有:AC、RT、GR、SP三、测井曲线质量标准化声波时差曲线标准化前后对比图声波曲线的扩径段平滑处理滤掉部分奇异值声波曲线扩径段平滑处理后，滤掉部分奇异值（红线为平滑后）自然电位的基线偏移校正自然电位曲线可以较好地区分泥岩和渗透性砂层，因而自然电位曲线是很好的泥质指示曲线。在用自然电位曲线定量计算泥质含量时必须做自然电位的基线偏移校正，使泥岩基线的自然电位值为一固定值。自然电位（校前）自然电位（校后）00100100自然电位（校前）自然电位（校后）00100100楚28井楚101井自然电位（校前）自然电位（校后）00100100自然电位（校前）自然电位（校后）00100100自然电位（校前）自然电位（校后）00100100自然电位（校前）自然电位（校后）00100100自然电位（校前）自然电位（校后）00100100自然电位（校前）自然电位（校后）00100100楚28井楚101井四、储层参数的计算储集层的参数包括:泥质含量、孔隙度、渗透率、饱和度孔隙度按形成过程分为:原生孔隙、次生孔隙(1)原生孔隙:在形成岩石的原始沉积过程中生成的孔隙.包括碎屑沉积颗粒之间的粒间孔隙、岩层层理、层面间的层间孔隙和喷发岩中的气孔等.(通常不超过35%)(2)次生孔隙:是岩石生成以后由于次生作用形成的孔隙.一般为石灰岩、白云岩的孔洞、裂缝,只有当次生的缝洞孔隙比较发育时,才具有储集性质,一般认为包括缝洞孔隙在内的有效孔隙度在5%以上,碳酸盐岩岩石就具有储集性质.渗透率是在一定压力条件下,对一定粘度的流体通过地层畅通性的度量.饱和度是指岩石中流体(油、气、水)体积占岩石有效孔隙体积的百分数.四、储层参数的计算IGR=(GR-GRMIN)/(GRMAX-GRMIN)ISP=(SP-SPMIN)/(GRMAX-GRMIN)1.若IGR或ISP小于0.35VSH_GR=0.00100358+0.4*IGRVSH_SP=0.00100358+0.4*ISP2.若IGR或ISP小于0.55且大于或等于0.35VSH_GR=-0.61488+2.12821*IGRVSH_SP=-0.61488+2.12821*ISP3.若IGR或ISP大于0.55VSH_GR=IGRVSH_SP=ISP式中：VSH_GR：自然伽玛计算的泥质含量；VSH_SP：自然电位计算的泥质含量。泥质含量的计算四、储层参数的计算由于自然电位和自然伽玛对泥质指示各有优劣，因而采用加权平均的方法综合自然伽玛和自然电位计算的泥质含量，作为最终的泥质指示，可以较好地区分出纯砂岩、泥质砂岩、粉砂岩和泥岩。方法如下：1.若井眼垮塌严重，则自然电位指示泥质优于自然伽玛VSH=0.75*VSH_SP+0.25*GR（泥岩垮塌）2.若井眼不扩径，则①若VSH_SP0.25(由于层厚、油气影响自然电位幅度差偏小，SP计算的泥质偏高)VSH=0.2*VSH_SP+0.8*VSH_GR②若VSH_SP0.25(砂岩)Ⅰ.若VSH_SPVSH_GRVSH=0.8*VSH_SP+0.2*VSH_GRⅡ.若VSH_SPVSH_GR(由于层厚、油气影响自然电位幅度差偏小，SP计算的泥质偏高)VSH=0.2*VSH_SP+0.8*VSH_GR泥质含量的计算四、储层参数的计算泥质含量的计算较简单的算法：式中：SHLG—用GR或SP计算SH的曲线值；GMXi、GMNi—相应曲线的最大值和最小值。GCUR—计算泥质含量的经验系数（一般取3.7）。GMNiGMXiGMNiSHLGVSH0.10.20.10.2)(GCURVSHGCURSH四、储层参数的计算砂岩孔隙度的计算--岩心归位由于钻井深度与测井深度往往不一致，因此要对岩心分析资料进行测井归位，目的就是建立分析值与测井值的对应关系式，从而计算储层的物性参数值。岩心归位遵循以下原则：1、岩样物性参数与测井曲线（微电极、声波时差、密度、自然伽马、自然电位等）对应关系要好，其变化规律与测井曲线变化规律要一致。2、岩心深度校正值以岩性有明显变化的层段和多数样品的分析值与测井曲线的对应关系来确定。3、同一次取心中，岩心收获率＞85%以上时，深度变动时作整体移动；岩心收获率＜85%时，按对应关系作局部移动，但上下关系不颠倒。4、物性值与测井值以层为单位，取算术平均值进行统计；在平面内的点如果数值差异大，但对应关系好，则按点进行统计取值。5、上下层的物性分析值与测井值对应关系较好，其中部某一层对应关系差时，则对此层不取值，不统计。6、具有代表性的离散样品在深度归位后如与电性曲线的对应关系较好，则作为一层点值参加统计。四、储层参数的计算砂岩孔隙度的计算--岩心归位归位前归位后四、储层参数的计算砂岩孔隙度的计算--岩心归位岩心归位前岩心归位后四、储层参数的计算砂岩孔隙度的计算1、用声波时差计算:含水纯岩石未胶结不够压实:Φs=(△t-△tma)/(△tf-△tma)……(怀利公式)压实校正后:Φs=1/CP×(△t-△tma)/(△tf-△tma)2、用密度计算:ρb=(1-Φ)ρma+ΦρfΦD=(ρma-ρb)/(ρma-ρf)3、用中子计算:ΦN=(1-φ)ΦNma+φΦNfφN=(ΦN-ΦNma)/(ΦNf-ΦNma)四、储层参数的计算砂岩孔隙度的计算四、储层参数的计算裂缝次生孔隙度的计算四、储层参数的计算渗透率的计算渗透率不仅取决于孔隙度的大小,而且与孔隙的几何形状也有关,即由产层的孔隙体积和结构所决定.砂岩地层的渗透率是孔隙度和粒度中值的函数,裂缝性的碳酸盐岩地层虽孔隙度低,但渗透率大.四、储层参数的计算渗透率的计算根据孔隙度和粒度中值计算渗透率经验公式:logK=D1+1.7logMd+7.1logΦK—渗透率Md—粒度中值Φ—有效孔隙度,小数D1—与砂岩的压实程度、胶结物含量、分选性有关.随压实程度增大而增大,随胶结物增加和分选性变差而减小,可根据地区经验选用.四、储层参数的计算计算结果与岩心分析数据对比四、储层参数的计算饱和度的计算根据砂泥岩地层的泥质分布状态（如层状、结构状、分散状），有多个利用电阻率资料计算流体饱和度的经验公式，如阿尔奇、印度尼西亚、双水、瓦克斯曼—史密斯等。双水模型计算含油饱和度：Ct=(Phitm×Swtn/a)×(Cw+(Cwb-Cw)×Swb/Swt)……双水公式Swe=(Swt-Swb)