碎屑岩储集层评价(2)

碎屑岩储集层评价（2）学习用参考书碎屑岩储集层评价1.赵军龙.测井资料处理与解释[M].北京:石油工业出版社，2018.12.雍世和,张超谟.测井数据处理与综合解释[M].东营:中国石油大学出版社,19963.《测井学》编写组.测井学[M].北京:石油工业出版社,19984.李舟波.地球物理测井数据处理与综合解释[M].长春:吉林大学出版社,20035.洪有密.测井原理与综合解释[M].东营,中国石油大学出版社,2007本章内容碎屑岩储集层评价第一节碎屑岩储层的地质特点及评价要点第二节油层、水气、水层的快速直观解释方法第三节岩石体积物理模型及测井响应方程的建立第四节统计方法建立储集层参数测井解释模型第五节测井资料处理与解释中常用参数的选择第六节POR分析程序的差不多原理第三节岩石体积物理模型及测井响应方程的建立为了应用计算机技术对测井资料处理解释，就必须依照所要解决的问题应用适当的数学物理方法，建立相应的测井解释模型、导出测井响应值与地质参数之间的数学关系，然后对测井资料加工处理和分析解释，把测井信息转变为尽可能反映地质原貌特征的地质信息。本节要紧介绍目前在测井数据处理中广泛采用的各种岩石体积模型以及测井响应方程的建立。要紧包括以下几种情况：单矿物纯地层(不含泥质)、单矿物加泥质、双矿物纯地层(不含泥质)、双矿物加泥质、三矿物纯地层(不含泥质)、三矿物加泥质。第三节岩石体积物理模型及测井响应方程的建立1.岩石体积物理模型的概念◆由测井方法原理可知，各种测井方法的测量结果都可看成是仪器探测范围内岩石物质的某种物理量的综合响应。这种响应同地层参数之间是有密切联系的。◆在岩性均匀的情况下，无论任何大小的岩石体积，它们对测量结果的贡献，按单位体积来说，基本上一样的。这就使人们在研究测井参数与地质参数的关系时，能够避开对每种测井方法微观物理过程的研究，着重从宏观上研究岩石各部分对测量结果的贡献，从而发展了所谓岩石体积物理模型(简称岩石体积模型)的研究方法。第三节岩石体积物理模型及测井响应方程的建立1.岩石体积物理模型的概念★用这种方法导出的测井响应方程与相应测井理论方法和实验方法的结果差不多一致，是一种很好的近似方法；★该法的特点是推理简单，不用复杂的数学物理知识，除电阻率测井外，对其它具有前述“平均”概念的测井方法，均可导出具有线性形式的测井响应方程；★基于如此的理论，不同的测井方法都能得到同样形式的差不多方程式，既便于人们经历使用，又便于计算机计算处理。第三节岩石体积物理模型及测井响应方程的建立1.岩石体积物理模型的概念所谓岩石体积物理模型，确实是依照测井方法的探测特性和储集层的组成，按其物理性质(如声波时差、密度、中子测井孔隙度或电阻率等)的差异，把实际岩石简化为对应的性质均匀的几个部分，研究每一部分对测量结果的贡献，并把测量结果看成是各部分贡献的总和。这种方法的要点有二：（1）按物质平衡原理，岩石体积V等于各部分体积Vi之和，即V＝ΣVi；如用相对体积Vi表示，那么ΣVi＝1。（2）岩石宏观物理量M等于各部分宏观物理量M之和，即M＝ΣMi。当用单位体积物理量(一般确实是测井参数)表示时，那么岩石单位体积物理量m就等于各部分相对体积Vi与其单位体积物理量mi乘积之总和，即m＝ΣVimi。第三节岩石体积物理模型及测井响应方程的建立2.单矿物岩石体积模型及测井响应方程单矿物岩石包括含水纯地层、含油气纯地层、单矿物加泥质等三种情况，下面分别介绍其体积模型和其测井响应方程。1）含水纯地层依照上述体积模型的概念，含水纯地层(砂岩)的岩石结构及等效体积模型如图。2.单矿物岩石体积模型及测井响应方程1）含水纯地层岩石长度：L=Lma+Lφ岩石体积：V=Vma+Vφ依照该模型，能够容易导出各种测井值与岩石孔隙度等参数之间的差不多关系式。关于声波测井来说，依照岩石体积物理模型，能够认为，滑行波在岩石中直线传播的时间t，应等于滑行波在岩石骨架中的传播时间tma(速度为vma)与在孔隙流体中的传播时间tf(速度为vf)之和：t＝tma+tf，2.单矿物岩石体积模型及测井响应方程1）含水纯地层fmamavLvLvL即：上式两端同乘以岩石模型横截面积S，再除以岩石体积V得:fmafmavvvVVvVVVv11)1(11)(1即：fmattt)1(解出孔隙度中得:mafmatttt2.单矿物岩石体积模型及测井响应方程1）含水纯地层关于未固结(或欠压实)的疏松岩石，由于矿物颗粒之间不能紧密接触，造成声波传播过程中的多次反射，使声波旅行时间增长，时差值同相同孔隙度的固结岩石相比有所增大，上式求得的孔隙度偏大，因此需要引入压实校正系数Cp进行校正。即mafmattttpmafmattttC12.单矿物岩石体积模型及测井响应方程1）含水纯地层同样，能够得到密度和中子测井的岩石体积模型：2.单矿物岩石体积模型及测井响应方程1）含水纯地层2.单矿物岩石体积模型及测井响应方程1）含水纯地层2.单矿物岩石体积模型及测井响应方程2）含油气纯地层与含水纯岩石体积物理模型的差别在于，孔隙体积Vφ分为含水体积Vw和含油体积Vh两部分，即Vφ=Vw+Vh，那么V=Vma+Vw+Vh，L=Lma+Lw+Lh。2.单矿物岩石体积模型及测井响应方程2）含油气纯地层hrhrmfmfmatVVtVVtVVVt)(关于声波测井来说，有：hrhrmfmfmatVVVVtVVVVt)1(hrhrmfhrmatStStt)1()1(整理得：2.单矿物岩石体积模型及测井响应方程2）含油气纯地层关于声波测井来说，有：同样可得含油气纯地层密度测井和中子测井孔隙度解释方程：mamfmfhrhrsttttS1mfmahrmfhrDS1NmaNmfNmfNhrhrNS12.单矿物岩石体积模型及测井响应方程3）含泥质地层mamfmfhrhrmamfmashSHsttttSttttV1mafmashSHmafmattttVtttt2.单矿物岩石体积模型及测井响应方程3）含泥质地层fmashmaSHfmabmaVmfmahrmfhrshmamamaSHDSV12.单矿物岩石体积模型及测井响应方程3）含泥质地层NmaNmfNmfNhrhrNmaNmfNmaNshSHNSV1NmaNfNmaNshSHNmaNfNmaNV3.双矿物岩石体积模型及测井响应方程1）纯双矿物地层21221122111mamaNfNmamaNmamaNfmamamamabVVVVVV21221122111mamaNfNmamaNmamaNfmamamamaVVVVttVtVt3.双矿物岩石体积模型及测井响应方程2）泥质双矿物地层SHccNshSHNfNmacNmacNshSHfmacmacbVVVVVVVVV2122112211121221122111ccSHNfNmacNmacNshSHNfmacmacshSHbVVVVVVVVV本章内容碎屑岩储集层评价第一节碎屑岩储层的地质特点及评价要点第二节油层、水气、水层的快速直观解释方法第三节岩石体积物理模型及测井响应方程的建立第四节统计方法建立储集层参数测井解释模型第五节测井资料处理与解释中常用参数的选择第六节POR分析程序的差不多原理第四节统计方法建立储集层参数测井解释模型在测井体积模型和Archie公式的基础上建立测井响应方程求解地质参数的方法有两个局限性。一是由于模型简单化，使之不能适应实际地层情况；二是模型中的解释参数往往不能选准，且与解释人员的经验有关，使得勘探过程中以油气评价为中心的测井解释有时不能满足储量计算要求。因此，国内各油田采用岩心分析资料刻度测井资料的思路来建立解释模型，即应用数理统计方法建立测井资料和岩心分析资料之间的关系，然后应用这些关系进行定量解释和计算机处理。第四节统计方法建立储集层参数测井解释模型这类方法的基础是岩心分析资料的数量和质量。岩心资料越丰富，越具有代表性，所作的分析化验项目越齐全，这类方法越可靠。当岩心资料比较少时，这些少量的岩心资料只能起到验证作用。这种方法的优点在于快速、直观、简单、参数选取少，在考虑地质参数与测井物理量之间的本质关系的基础上，从数据间的统计关系来建立解释模型。目前这类方法已用于油田储量计算、测井定量解释、沉积相研究等方面。下面重点介绍这类方法的一般步骤，并对各个环节涉及到的技术问题加以表达。1、收集岩心分析资料和测井资料进行岩心分析资料和测井资料统计分析，所需要资料要紧有：（1）收集的岩心分析资料要紧有：物性分析资料、岩电实验资料、粒度分析资料、压汞资料、粘土分析资料、薄片分析资料和扫描电镜资料等。在收集时要考虑它们在纵向上分布的代表性和横向上分布代表性。特别是应有一定数量油基泥浆取心或密闭取心井，并以关键井资料为主。（2）还应注意收集反映油、气、水纵、横向变化规律地质资料，如油田构造形态，各井在构造上相对位置，地层在纵、横向上的分布规律等。另外，还要注意收集本井岩屑录井及邻井的地质及试油、试采等资料。（3）在收集测井资料时，测井项目应当齐全，并注意了解测井仪器类型、性能、刻度条件及测井曲线图上的温度、钻头直径、泥浆性能等。2、资料的整理1）测井曲线环境校正及标准化测井曲线环境校正的要紧目的在于尽可能地减少和消除各种非地层因素的影响，使校正后的测井曲线尽可能真实地反映地层性质和孔隙流体性质的变化，以保证建模时测井曲线的质量。目前用来建立解释模型常用的测井曲线有双感应、双侧向、自然伽马、自然电位、中子、密度、声波和能谱测井曲线等，在井眼条件不利时，这些曲线都需作校正。通常来源于不同测井公司、不同测井仪器、不同井别的测井资料之间存在不反映地层变化的系统误差。曲线标准化的目的就在于消除这种系统误差。2、资料的整理测井数据的取值步骤为：（1）选择井眼条件好、质量可靠的测井曲线；（2）将测井曲线与岩心分析数据对应好后，划分出储集层；（3）选择厚、较厚的地层，舍掉地层界面的数据点，计算层内均值作为该层的测井值。如今，应舍掉非均质变化严重的地层和薄层，这两类地层测井曲线都因受围岩影响严重而失真。2）岩心分析数据的整理为了保证所建模型的精度及便于在计算机上实现自动处理和确定岩心分析数据和测井数据间的相关性，需做以下几方面的工作：2）岩心分析数据的整理（1）岩心数据的选取通常岩心取样不像测井数据那样进行等间距采样，同时由于受取心过程中岩心破碎、取心收获率等因素的影响。因此在选用岩心分析数据时，应考虑以下几点；①每米岩心应多于四块取心分析样品。②取心收获率大于95％。③应去掉连续数块取心样品中出现特高值或特低值、孤立点和无法归位的数据。④在与测井曲线对应好后，分小层取层内均值或加权平均值。2）岩心分析数据的整理（2）岩心分析数据的插值处理岩性分析数据通常基本上离散的、非等间距的，有时需要把它们变成等间距的数据曲线以便与测井曲作相关对比及深度归位。岩心分析数据转换成等间距数据曲线后，特别便于计算机上完成各种模型的建立，也为岩心数据进一步处理提供了方便。关于非等间距数据进行插值，效果较好的有五点三次样条函数插值法和三点抛物线插值法。（3）岩心分析数据的滤波处理岩心分析数据（如物性分析数据）通常仅反应当前点处直径和长度均为几厘米的岩心柱体的物性参数，而当前点测井值那么是测井仪器探测范围内(至少是几十厘米)的测井物理量子均值。由