八面河油田常规测井系列原理及综合解释

八面河油田常规测井系列原理及综合解释清河采油厂地质研究所二零一五年十二月中国石化测井装备现状清河采油厂·地质研究所仪器装备——地面采集系统ECLIPS-5700（33套）EXCELL-2000（14套）SL-6000（31套）引进成像地面系统48套，占裸眼井测井队24.6％；SL-6000型地面系统31套SL-3000型数控测井设备仍是目前的主流装备，以SL-3000、SKD-3000、HH-2530为主阿特拉斯哈里伯顿清河采油厂·地质研究所测井技术分类声波速度测井声波幅度测井声波变密度测井声成像测井电磁测井声波测井核测井生产测井其它测井电成像测井电磁波测井普通电阻率测井侧向测井感应测井自然伽马测井核磁共振测井补偿密度测井补偿中子测井井温流量测井持水率测井产液剖面测井吸水剖面测井各种类型射孔井壁取心VSP测井测井地层测试测井测井技术的分类清河采油厂·地质研究所测井技术的分类常见裸眼井测井技术1.自然电位测井2.自然伽马测井3.电阻率测井4.补偿声波测井5.补偿中子测井6.密度测井7.井径测井8.核磁共振测井9.电成像测井10.偶极阵列声波测井清河采油厂·地质研究所八面河油田的测井系列是“声—感组合测井系列”，即主要用声波测井求取地层的物性参数，用感应电阻率测井求取地层的含油气性参数，测井系列为：声波、双感应－八侧向（电阻率）、感应（电导）、2.5m、自然电位、自然伽马、微电极、井径、井斜等。八面河油田常规测井系列清河采油厂·地质研究所八面河油田常规测井系列§1自然电位测井泥浆泥岩+-+-+-+-+-+-+-+++Na++自然电位测井主要是测量井中地层水与泥浆滤液之间因矿化度的差异而带电正负离子产生的电位差方法。由于在泥岩中负离子不能移动而产生吸附作用，砂岩中正负离子都能移动（但负离子移动速度比正离子快）而产生扩散作用，砂泥岩之间就会产生电位差。当泥浆矿化度低于地层水矿化度时，砂岩相对泥岩产生负电位差，即负差异，反之则产生正电位差，即正差异。清河采油厂·地质研究所八面河油田常规测井系列§1自然电位测井渗透性砂岩油层渗透性砂岩水层自然电位曲线自然电位曲线应用：①划分渗透性储层；半幅点分层，渗透性越好幅度越大②判断岩性；③判断油水层和水淹层；④估算泥质含量；⑤确定地层水电阻率；1212*minmaxminGCURCGCURVSHSPSPSPSPCCmfCwKRweRmfeKSSPlg*lg*粗砂岩中砂细砂粉砂泥岩砂岩泥质（灰质）砂岩渗透性好差SP幅度大小泥岩基线清河采油厂·地质研究所八面河油田常规测井系列⑥地层对比和沉积相研究。自然电位曲线常常作为单层划相、井间对比、绘制沉积体等值图的手段之一箱形：反映沉积过程中物源供应丰富、水动力条件稳定下的快速堆积，或环境稳定的沉积。钟形：测井曲线值下部最大，往上越来越小，是水流能量逐渐减弱或物源供应越来越少的表现。漏斗形：与钟形相反，垂向上呈水退的反粒序，水动力能量逐渐加强和物源区物质供应越来越丰富的沉积环境。复合形：表示由两种或两种以上的曲线形态组合，如下部为柱形，上部为钟形组成，表示一种水动力环境向另一种环境的变化。SP曲线形态的测井相分类清河采油厂·地质研究所八面河油田常规测井系列§2自然伽马测井自然伽马测井是在井内测量岩层中自然存在的放射性核素核衰变过程中放射出来的伽马射线的强度，来研究地质问题的一种测井方法。主要放射性核素：U238、Th232、K40单位：API自然伽马曲线特征1.曲线不光滑，有放射性涨落误差（统计起伏）。2.忽略涨落误差，与自然电位曲线相似。3.砂岩及碳酸盐岩储集层具有低伽马异常，纯泥岩有较高伽马值，当相邻泥岩岩性相近时，其平均值也构成一条直线，叫泥岩线。清河采油厂·地质研究所八面河油田常规测井系列§2自然伽马测井自然电位曲线应用：①划分岩性和储层砂泥岩剖面：低伽马为砂岩储层，在半幅点处分层碳酸盐岩剖面：泥岩为高值，低伽马表示纯岩石，需结合地层孔隙度划分储层②计算地层泥质含量；③计算粒度中值；粒度大小与沉积环境、沉积速度及颗粒吸附放射性物质的能力有关，岩性越细，放射性越强，GR幅度越小。1212*minmaxminGCURCGCURVSHGRGRGRGRC自然伽马测井曲线玄武岩泥岩砂岩清河采油厂·地质研究所八面河油田常规测井系列④地层对比不同岩石所含放射性核素的种类和含量不同，因而其放射性强度不同。优点：①易于找到标准层；②与地层水和泥浆矿化度无关；③一般情况下与地层所含流体性质无关⑤分析沉积相等S442八面河油田常规测井系列§3声波测井声波测井是指声波速度测井，也叫声波时差测井，测量的是滑行波通过地层的传播速度，以时差形式记录（声速的倒数），用以计算孔隙度、判断气层和研究岩性等。测量原理：井下仪器的发射换能器晶体振动，产生的临界角为i的入射波，折射产生沿井壁在地层中传播的滑行波。滑行波的传播使井壁附近地层质点振动，从而引起泥浆质点的振动，产生相应的波，因此，井中的接收换能器R1、R2先后接收到滑行波，进而测量地层声速。声波测井记录的是声波到达两个接收器的时间差。TR2滑行波直达波反射波R1i清河采油厂·地质研究所清河采油厂·地质研究所八面河油田常规测井系列a、划分岩性由于不同的地层具有不同的声波时差，所以根据声波时差线可以划分不同岩性地层，如识别钙质层、泥岩层等。b、确定岩石孔隙度，编制孔隙度图版在已知岩石骨架、孔隙中流体和用声速测井测得的声波时差，即可以计应用平均时间公式或威利公式计算出岩层的孔隙度。c、判断气层由于气、水的声速差异大，水的声速大于气的声速，因此在高孔隙度和泥浆侵入不深的条件下，气层的声波时差产生周波跳跃或明显增大，因此，声速测井能够比较好的识别疏松砂岩气层。d、岩石力学性质分析（1）计算岩石弹性常数（2）计算井壁有效应力（3）岩石机械性质分析，有了岩石弹性常数和井壁应力等参数，可进一步得到钻井和采油作业的一些参数。声波测井资料应用清河采油厂·地质研究所八面河油田常规测井系列砂岩层410μs/m泥岩层475μs/m砂泥岩剖面：泥岩声波速度小，时差大；砂岩声波速度大，时差低；钙质胶结时，声波时差减小。致密灰质砂岩层225μs/m清河采油厂·地质研究所八面河油田常规测井系列周波跳跃补孔井喷清河采油厂·地质研究所八面河油田常规测井系列声波-岩心孔隙度交会图y=0.1622x-28.247R2=0.94910510152025303540150200250300350400450声波时差(微秒/米)岩心孔隙度(%)声波时差—岩心孔隙度交会图清河采油厂·地质研究所八面河油田常规测井系列§4感应测井基本原理：利用电磁感应原理测量地层电导率交流电发射线圈T交变电磁场感应电流次生磁场接受线感应电动势感应电动势与涡流电流大小成正比涡流大小与介质电导率成正比。感应测井原理示意图发射线圈接受线圈涡流涡流清河采油厂·地质研究所八面河油田常规测井系列感应曲线面137-5井测井曲线图油7.5t/d清河采油厂·地质研究所八面河油田常规测井系列§5微电极测井微电极测井是在普通电阻率测井基础上发展起来的一种探测冲洗带电阻率的测井方法。由微电位和微梯度两条曲线组成，按相同的基线、相同的横向比例重叠而成。微电位曲线反映渗透层冲洗带电阻率，微梯度反映泥饼电阻率。微电极测井测量原理与电极系测井相同，在下井仪器极板上等距离安装3个电极,电极间距0.025m，构成两种不同的电极系3103微电极测井仪：径向探测深度：微梯度：38mm微电位：101mm纵向分辨率：200mm清河采油厂·地质研究所八面河油田常规测井系列1.划分岩性和储集层泥岩：曲线数低值，无幅度差或很小的正、负幅度差，致密泥岩或含灰质泥岩为较高值负幅度差渗透性砂岩：幅度小，明显正幅度差，幅度和幅度差有随粒度变粗而增加的趋势生物灰岩：正幅度差，幅度和幅度差明显大于相邻的渗透性砂岩致密灰岩：幅度很高，厚层常呈锯齿状，薄层呈尖峰状，幅度差可正可负裂缝性、孔隙性灰岩：幅度比致密灰岩低的多，一般有明显的正幅度差。微电极曲线应用微电极曲线面120-4-10井测井曲线图沙三中油层沙四1油层清河采油厂·地质研究所0.53.06.01.03.57.06.51.54.0泥岩页岩油斑细砂岩油迹细砂岩泥岩第1筒取心井段：1232.8-1241.6m,进尺8.8m,岩心长8.1m，收获率92.05%，油砂5.21m;1234.21237.1清河采油厂·地质研究所1.00.51.52.03.02.53.03.54.04.54.55.05.56.06.57.07.58.08.59.0泥岩云质泥岩砂质泥岩油迹细砂岩细砂岩灰质细砂岩灰色细砂岩砂质泥岩灰色泥岩灰质细砂岩灰色泥岩砂质泥岩泥质细砂岩第2筒取心井段：1241.6-1250.8m,进尺9.2m,岩心长9.15m，收获率99.46%，油砂1.0m;褐灰色油迹细砂岩清河采油厂·地质研究所典型油气水层识别•典型油气水层识别——典型水层–SP负异常最大，即岩性较纯，渗透性好，厚度大，典型水层SP负异常大于油层；–深探测电阻率最低；–明显增阻侵入；–SW＝100%，R0-Rt重迭图上，R0＝Rt，双孔隙度重迭图上，φ＝φw;–录井无油气显示，邻井试油证实为水层。清河采油厂·地质研究所典型油气水层识别典型水层典型水层清河采油厂·地质研究所典型油气水层识别•典型油气水层识别——典型油层–SP负异常比典型水层SP略小；–深探测电阻率较高；–明显减阻侵入（当RmfRw时也可能是增阻侵入，但程度不如水层明显）；–Rt-φ交会图上SoSor，双孔隙度重迭图上，φφw,R0-Rt重迭图上，R0Rt;–有可动油气显示，Sm0；–没有自由水，Sw=Swi–录井有油气显示，邻井试油证实为油层。清河采油厂·地质研究所典型油气水层识别典型油层清河采油厂·地质研究所典型油气水层识别•典型油气水层识别——差油层（或干层）–低阻、低渗差油层•SP负异常较小；•深探测电阻率较低；•So偏低；–高阻差油层•深探测电阻率较高；•Φ低•So偏低；清河采油厂·地质研究所典型油气水层识别典型干层清河采油厂·地质研究所典型油气水层识别•典型油气水层识别——典型气层–声波时差增大，在非压实的疏松砂岩气层明显周波跳跃；–中子孔隙度偏小；–密度明显变小；清河采油厂·地质研究所典型油气水层识别典型含气层解释标准及图版清河采油厂·地质研究所声波-感应电导交会图0100200300400500600700200250300350400450500声波(微秒/米)感应电导(毫西门子)出油点油层差油层油水同层干层水层油区水区干区面12区S41砂组声波时差—感应电导率交会图版面12区S41砂组储层流体性质解释标准层位解释标准油层油水同层干层水层S41AC＞270μs/mCOND≤270AC＞270μs/m270＜COND≤340AC＜270μs/mAC＞270μs/mCOND＞350清河采油厂·地质研究所S41砂体声波时差与感应电导率交会图050100150200250300350400450500220240260280300320340360380400420440声波时差(μs/m)感应电导率(ms/m)干层含油水层油层解释干层油区水区干区面14区S41砂组声波时差—感应电导率交会图版面14区S41砂组储层流体性质解释标准层位解释标准油层油水同层干层水层S41AC＞280μs/mCOND≤300AC＞275μs/m270＜COND≤340AC＜280μs/mAC＞275μs/mCOND＞350解释标准及图版清河采油厂·地质研究所S45砂体声波时差与感应电导率交会图0100200300400500600700800220240260280300320340360380400声波时差(μs/m)感应电导率(ms/m)干层油层油水同层解释干层解释水层干区油区水区面14区S45砂组声波时差—深感应交会图版解释标准及图版面14区S45砂组储层流体性质解释标准层位解释标准油层油水同层干层水层S41AC＞275μ