第4章5-油气水层识别方法

储集层油、气、水层的定性识别储集层油、气、水层的定量识别油气水层的快速直观显示方法4.5储集层油、气、水层识别方法一、储集层油、气、水层的定性识别(1)标准水层对比法在定性判断油、气、水层时，采用同一井相邻油水层电阻率比较的方法：首先对解释层段用测井曲线找出渗透层，并将岩性均匀、物性好、深探测电阻率最低的渗透层作为标准水层，然后，将目的层的电阻率与标准水层相比较，凡电阻率大于或等于3～4倍标准水层电阻率者可判断为油气层，这种比较方法的依据，就是解释井段内各地层均有相近的值，由阿尔奇公式知，，当油层的饱和度界限为50%时，显然油气层的。在定性解释中往往用视电阻率Ra代替Rt，用标准水层电阻率代替100%含水时的电阻率Ro，为了避免解释时漏掉油气层，可以把判断油气层的Rt数据降低到3倍的Ro。应强调指出，对比时要注意条件，进行比较的解释层与标准水层，在岩性、物性和水性（矿化度）方面必须具有一致性。2/1/wotSRRIotRR4(2)油层最小电阻率法油气层最小电阻率Rtmin是指油气层电阻率的下限。当储集层的电阻率大于Rtmin时，可判断为油气层。对于某一地区特定的解释井段，如果储集层的岩性、物性、地层水矿化度相对稳定时，可用此方法。油层最小电阻率的确定可有两种方法。a、估算法根据解释层段的具体情况，用下式估计例如，在某一工区，假定目的层段储集层孔隙度φ在25%左右，Rw≈0.1Ω.m，油、水层的含水饱和度Sw界限为50%，简单地取a=1，m=n=2，代入上式计算，得出油层最小电阻率为6.4Ω.m。mnwwnwwtSaRSFRR/min一、储集层油、气、水层的定性识别(2)油层最小电阻率法b、统计法根据岩层电阻率与岩心观察（或试油资料）的统计，确定油层最小电阻率。例如，研究区某层段通过10口取心井的岩心观察，发现岩性粗细不同，油层电阻率也有相应的变化，如表表2-1某研究区油层最小电阻率标准岩性油层电阻率范围（Ω.m）粉砂岩3～15细砂岩16～30中砂岩30～40粗砂岩、含砾砂岩40一、储集层油、气、水层的定性识别(3)径向电阻率法这是采用不同探测深度的电阻率曲线进行对比的方法，它依赖于储集层的泥浆侵入特征，从分析岩层的径向电阻率变化来区分油、水层。一般情况下，油气层产生减阻侵入，水层产生增阻侵入。此时，深探测视电阻率大于浅探测视电阻率者可判断为油气层，反之为水层。与油层最小电阻率法和标准水层法相比，径向电阻率法在很大程度上克服了岩性、物性等变化造成的影响。但在使用径向电阻率法识别油气层时要注意：为突出径向电阻率的变化，用于互相比较的不同探测深度的电阻率曲线，应具有相似的纵向探测特征，即井眼、围岩影响要相似，因此，最好采用具有纵向聚焦的测井系统，如深、浅感应或深、浅侧向测井曲线的对比.一、储集层油、气、水层的定性识别上部储集层深三侧向大于浅三侧向，初步判断为油气层；下部储集层深三侧向小于浅三侧向，初步判断为水层。但最后认定油、水层还要经过综合解释，根据地质参数而定。一、储集层油、气、水层的定性识别4邻井曲线对比法如果相应地层在邻井经试油已证实为油气层或水层，则可根据地质规律与邻井对比，这将有助于提高解释结论的可靠性。下图是某地区3口井的测井曲线对比实例。A井是最先获得工业油流的井，以后钻B井，录井和井壁取心均未见到明显的油气显示，当时的测井解释结论也是悲观的。但在C井完钻并获得高产油流后，对这三口相邻很近的井作了如图所示的对比，发现它们同属于一个断块，故重新对B井作了解释，划分出总厚度为18.8m的油层。试油获日产原油70吨。一、储集层油、气、水层的定性识别邻井曲线对比法实例虚线-SP曲线；实线-0.45m视电阻率曲线一、储集层油、气、水层的定性识别含水饱和度是评价油气层是测井资料综合解释的核心。而含水饱和度又是划分油、水层的主要标志，所以含水饱和度是最重要的储集层参数。确定含水饱和度的基本方法，通常是以电阻率测井为基础的阿尔奇（Archie）公式。mwaRRF0nwwttSbFRRRRI0mtwtwnwRabRRbFRSnmtwwRabRS1同理，可求得冲洗带的含水饱和度SxonmxomfxoRabRS1二、储集层油、气、水层的定量识别关键参数三个:RW、POR、RT一、Rw1.根据地层水取样测定Rw2.根据地层水化学分析结果确定Rw化学成分→等效离子换算→查找R3.根据自然电位求RwEs=SSP=Klg(Rmf/Rw)①确定SSP：Usp校正→SSP②温度确定→确定K③计算Rmf④换算Rw4.根据电阻率测井求Rw1)标准水层=纯水地层Rw=Ro/FRo=RtF=a/Φm2)电阻率—孔隙度交会图：据水线方程二、储集层油、气、水层的定量识别概述双孔隙度法视地层水电阻率法可动水分析法三、油气水层的快速直观解释方法测井参数曲线重叠法(简称重叠法)用统一的参数(如Φ、K、R等)，统一的横向比例尺和统一的基线，绘出两条(或多条)测井参数曲线(实测曲线和计算曲线)，按所绘曲线间的关系(重合或分离、正幅度差或是负幅度差)来评价储集层的饱和性质。优点：快速、直观，可作全井段(或解释井段)的解缺点：不利于进行各种影响因素的分析，特别是Vsh影响分析。同时，它需要计算机进行测井参数的转换，测井参数交会图法(简称交会图)将两种或三种从不同角度反映岩性、含油气水特征的测井参数进行交会，并按照测井解释公式构成交会图，根据代表每一种或每一个储集层的资料点在交会图上的分布规律及交会图图形显示特点，来评价每一储层饱和性质。优点：便于进行各种影响因素的分析，易于发现质量上的一些问题，便于进行手工解释缺点：不能做全井段或解释井段的分析，有可能漏掉有利层。1.基本原理饱和度定义：Sw=(Vw/VΦ)=(Vw/V）/（VΦ/v)=Φw/Φ其中：ΦW—含水部分孔隙度，简称含水孔隙度；ΦT—总孔隙度即：Sw=(Φw/Φ)把Sw=1-So1-So=(Φw/Φ)ΦSo=ΦO=Φ-ΦwΦO1.通常定义：水层：Sw＞70%0.7Φ＜Φw＜Φ油水同层：30%＜Sw＜70%0.3Φ＜Φw＜0.7Φ油层：Sw＜30%Φw＜0.3Φ可见：如果我们可以确定了总孔隙度和其中的含水孔隙度，即可解释油气水层。在测井解释中Φ——由孔隙度测井求得；ΦW—2.含水孔隙度Φw不含泥质水层：F=Ro/Rw=a/Φm对于水层，Φ完全由水占据，所以Φ=Φw若含油，油几乎不导电，把它看骨架(仅从导电这个角度看)，那么油层作为孔隙体积为Vw=VΦ-Vo的水层来处理，那么含水孔隙度Φw与地层真电阻率Rt之间同样有下列关系F=Rt/Rw=a′/Φm′则Φw=power(a′Rw/Rt,m′)a′、m′——含油岩层的胶结系数与孔隙结构指数定性分析时一般a′=a，m′=m，并可取在本区经验值。3.双孔隙度法的应用实例利用ΦS、Φw曲线叠合若Φ≈Φw，水层Φw＜Φs，含油层②双孔隙度交会图油水层在交会图上的分布：Φs=Φw时45°线水层Sw=100%,即Φs=Φw水层线;在Sw=50%以上为油层。③中子一声波双孔隙度交会图双孔隙度法一种推广，用于发现Φs—由ACΦN由中子测井求出，由于气存在ΦN减小，因此含油或气资料点偏45°线而落在上方。同样中子-密度交会也可。④可动油图：三种孔隙度曲线—地层孔隙度、地层含水孔隙度及冲洗带含水孔隙度曲Φ曲线由AC(DEN、CNL)求得，如由AC→ΦSΦW曲线由深探测电阻率曲线，如Φxo由微电阻率测井曲线，如微侧Φ—Φxo=残余油(气)孔隙度，以黑Φxo-Φw=可动油(气)孔隙度；Φ-Φw=含油(气)Φw-零线=含水孔隙度；1.基本原理：含水地层电阻率含油地层电阻率若油水层界限以30%与70%油层：Sw＜0.30；则Rwa＞11Rw油水同层：30%＜Sw＜70%；则2Rw＜Rwa＜11Rw水层：Sw＞70%；则Rwa＜2Rw(二)wmRaR0wamtRaR2013.应用实例视地层水法Rwa若Rwa明显高于地层水电阻率，则可能为油层。aRRmtwa/(三)含水饱和度Sw与束缚水饱和度判明产层含油性和可动水率，以达到正确划分油(气)水层的目的。可动水法，用于正确评价低阻油层即岩层电阻1.①当储层Sw=SwiKro→1，Krw→0，②当储层Sw＞Swi0＜Kro＜1，0＜Krw＜1③当储层Sw→1Krw→1Kro→0可动水饱和度Swm=Sw-Swi对于油、气层Swm=0(三)①油层：只含束缚水，Sw=Swi；不含可动水，Swm=0Krw→o,Kro→1；So+Swi=So+Sw=1②油水同层：孔隙空间有油、可动水，束缚水所饱和0＜Krw/Kro＜1So+SwF+Swi=So+Sw=1Sw＞SwiSwi＞0③水层：孔隙空间不含油或只含残余油气，主要被水饱和Kro=0Krw→1Sw=SwF+Swi=1Sw＞SwiSwm＞O或Sw+Sor=Swm+Swi+Sor=1So=Sor，Swm＞O提供匹配Sw与Swi参数是实现这一方法关键，核心问题确定束缚水饱和度Swi。(三)2.SwiSwi=f(Φ,Md)(Md=const)Md可由△GR高中孔隙(Φ≥20%)：lgSwi=Ao-(A1lgMd+A2)lg(Φ/A3)低孔隙Φ＜20%：lg(1-Swi)=Bo+(B1lgMd+B2)lg(1-Φ）/B3(三)3.②重叠法，把Sw、Swi以曲线形式表示，统一刻度和基线显示在若Swi≈SwSwi很大Sw＞SwiSw＜Swi4.1.2.3.(三)(三)