测井解释技术

测井解释技术中国石油集团测井有限公司长庆事业部二零零四年二月一、单井储集层评价二、地层评价测井技术三、自然电位测井四、声速测井五、电阻率测井六、放射性测井七、气井解释方法和标准一、单井储集层评价测井地层评价的中心任务，是在单井中划分和评价那些可能有价值的储集层。测井单井储集层评价有：（一）划分储集层1、孔隙性储集层粒间孔隙对岩石储集性质起决定作用的储集层。岩性以碎屑岩为主，孔隙分布均匀，横向变化较小，孔隙较高，一般15～25%。其特点有三：①储层之间有泥岩隔层，而泥岩性质较稳定，使夹在之间的储层较易识别，尤其是自然电位测井。②储集层孔隙度较高，定性和定量评价都有良好效果。③储集层的岩性、物性、含油性较均匀，横向变化小，使各种探测特性不同的测井方法具有良好的重复性，易实现比较理想的组合。2、裂缝性储集层因裂缝较发育而使岩石具有储集性质的储集层。裂缝发育和孔隙度较高的裂缝性储集层，测井评价的效果与孔隙性储集层相同。对于裂缝发育程度有限、孔隙度很低的裂缝性储集层的评价有：①储集层具有岩性纯、孔隙度高于围岩、有缝洞孔存在等地质特点。②储集层上下方的致密围岩使井内自然电流不能在储集层界面附近形成回路，不能用自然电位划分储集层，根据地质特征在测井上的显示识别储集层。③其储集层靠常规测井评价很困难，要应用成像测井。（二）岩性评价储集层的岩性评价是确定储集层岩石所属岩石类别，计算岩石主要矿物和泥质含量。①岩石类别地质上把储集层岩石分为：碎屑岩、碳酸岩、其它岩。测井上分为砂岩、石灰岩、白云岩、硬石膏、石膏、盐岩等（表）。②泥质含量和矿物含量泥质含量是岩石中颗粒很细的细粉砂（﹤0.1mm）和湿粘土的体积占岩石的百分数。（GR、CGR、DEN、CNL、SP)一、单井储集层评价矿物含量是确定岩石的矿物成分及其体积占岩石体积的百分数。表1测井曲线识别岩性表（三）储集层物性的评价孔隙度（总孔隙度、有效孔隙度、缝洞孔隙度）、渗透率。（四）储集层含油性评价（五）产能评价一、单井储集层评价岩性灰质曲线白云岩PE2左右5.083.143.34.05.063.424.17AC＞190156145～180145～155164171220DEN＜2.652.712.68～2.852.71～2.85＞2.872.352.03CNL＞2.002.85＞1.0-249-1石膏盐岩砂岩灰岩白云岩硬石膏二、地层评价测井技术一、测井技术分类1、按研究的物理性质分类①电法测井电阻率测井、自然电位测井等；②声波测井声速测井、声幅测井、横波测井、声波全波列测井等；③放射性测井自然伽马测井、自然伽马能谱测井、补偿密度测井、岩性密度测井、补偿中子测井、中子寿命测井等。④其他测井井温测井、地层测试、井径测井、气测井等。2、按技术服务项目分类①裸眼井地层评价测井系列②套管井地层评价测井系列③生产动态测井系列④工程测井系列（一）储集层自然电位异常1、泥岩基线2、储集层自然电位异常当Rmf﹥Rw时，自然电位为负异常；当Rmf﹤Rw时，自然电位为正异常；当Rmf﹦Rw时，自然电位为无异常；三、自然电位测井（二）自然电位测井的应用定性解释1、划分储集层2、判断岩性3、判断油气水层4、地层对比和研究沉积相自然电位测井（三）影响自然电位异常因素1、地层水与泥浆的性质2、储集层与泥质含量3、地层温度4、储集层厚度5、储集层的含油性和电阻率6、储集层侵入带直径7、泥浆电阻率和井径（不能在盐水泥浆中测井）8、岩性剖面（适用于砂泥岩剖面，不适应巨厚的碳酸岩剖面）定量解释1、估算泥质含量Vsh=(1-SP)/SSP=(SSP-SP)/SSP2、确定地层水电阻率SSP=-KLg(Rmfe/Rwe)自然电位测井西43井测井综合图声速测井是测量滑行纵波在井壁地层中传播速度的测井方法。测井应用为：1、确定岩性和孔隙度声速的高低可确定岩性，有砂岩、泥岩、灰岩、白云岩、盐岩等。最重要是确定储层孔隙度，公式如下：威里平均时间公式：△t=(1-Φ)△tma+Φ△tf纯砂岩孔隙度公式：Φ=（△t-△tma）/（△tf-△tma）压实校正后公式：Φ=（△t-△tma）/｛（△tf-△tma）Cp｝在实际工作中采用非线性公式：1/△t=(1-Φ)m/△tma+Φ/△tf2、识别油气层和裂缝①时差一般性增大，如10-20μs/m，认为同类地层孔隙更发育一些，如有产油气或生成裂缝的地质依据，可判断为有油气或裂缝带。②时差明显增大或有周波跳跃，地质上含气，且有明显高的电阻率值，可判断地层含气；地质上不含气，可判断地层裂缝异常发育。③注意井眼严重扩大的盐岩层或泥浆严重漏失的井段。四、声速测井五、电阻率测井评价储层最重要的是评价储层中所含流体性质，采用饱和度评价储层的含油性。1、含水饱和度岩石含水体积占其有效孔隙体积的百分数（Sw)，Sw=Swirr+Swm。2、含油饱和度岩石含油气体积占其有效孔隙体积的百分数（So或Sg)，Sw+So（Sg）=1。当含水饱和度很高即含油气饱和度很低时，有的有效渗透率接近于0，饱和度为残余油饱和度（Sor)。3、储集层侵入特征①泥饼：厚度0.5～2.5cm，泥质颗粒的沉积物。②冲洗带：厚度10～50cm，孔隙以泥浆滤液为主，其他为残余水或残余油气，含水饱和度为冲洗带含水饱和度（Sxo)，电阻率为冲洗带电阻率（Rxo)。③过渡带：厚度不定，与钻井条件和储层性质有关。④未侵入带：含水饱合度（Sw)，电阻率为原状地层电阻率（Rt）。⑤特征：高阻侵入，Rxo﹥Rt水层，低阻侵入，Rxo﹤Rt油层，侵入不明显，Rxo≈Rt泥岩层或致密层。4、含水饱和度的确定阿尔奇公式：F=Ro/Rw=aΦ-m地层因素I=Rt/Rw=Rt/FRw=bSw-n电阻增大率a、b与岩石性质有关的系数，m为孔隙度指数，n为饱和度指数。5、测井系列的选择和应用确定地层电阻率至少需要三种不同探测特性的电阻率测井装置组成的最基本的电阻率测井系列，并满足下述三个条件：一种测井方法主要受原状地层影响，其应具有深探测特性（Rild、Rlld)。另一种测井方法主要受冲洗带影响，其应具有浅探测特性(Rll8、Rxo)。第三种测井方法能够反映侵入带直径的变化，具有中等深度探测特性(Rilm、Rlls)。双感应—八侧向和双测向—微球形聚焦测井能满足以上三种情况。其探测深度分别为1.68和2.40米、0.76米和0.8、0.38和0.5米。提供了三个不同径向深度的电阻率；和一种孔隙度组合，可计算地层水电祖率，泥浆滤液电阻率，地层电阻率测井含水（油）饱和度；同时根据三种电阻率之间关系可以确定油水分异界面和判断油气水层；划分裂缝带和低阻环带的油气层。根据长庆油田的实际情况，在油井中采用双感应—八侧向测井，在气井中采用双测向—微球形聚焦测井。因为双测向—微球形聚焦测井扩大了电阻率的测量范围，适合气田的需求。电阻率测井微电极测井微电极测井的应用1、划分岩性和储集层泥岩：微电位和微梯度曲线二者基本重合或有小幅度差，数值为高值，并且呈锯齿状。渗透性砂岩：微电位和微梯度曲线具有一定的正幅度差，幅度差虽粒度变粗而增加，数值中等，曲线平直。渗透性越好，曲线越平直。（长2、长6）渗透性碳酸岩：微电极曲线幅度和幅度差均大于邻近的渗透性砂岩。致密砂岩和致密碳酸岩：微电极曲线数值为高值，砂泥岩剖面中数值最高，薄层呈尖峰状，夹层判为灰质砂岩。2、确定岩层界面和扣除非渗透层采用微电极曲线异常的半幅点确定界面，如储集层顶部或底部有致密夹层，应把致密夹层划在储集层内。3、确定井径扩大井段微梯度、微电位探测深度分别为4cm和10cm，如遇到石灰岩大岩洞和井壁坍塌井眼扩大时，微电极曲线数值很低，等于或接近于井下泥浆电阻率。4、确定冲洗带电阻率和泥饼厚度用于定性解释。5、确定储层渗透性电阻率测井电阻率测井白108井长3综合图电阻率测井山132井长3综合图电阻率测井于45－40井长4＋5综合图（一）自然伽马测井和自然伽马能谱测井六、放射性测井自然伽马测井是用伽马射线探测仪测量岩石总的自然伽马射线强度，来研究井剖面地层性质的测井方法。自然伽马能谱测井是在井内对岩石自然伽马射线进行能谱分析，分别测量地层内铀、钍、钾的含量来研究井剖面地层性质的测井方法。1、岩石自然伽马放射性与岩石性质的关系①岩石总的自然伽马放射性有沉积岩的自然伽马放射性低于岩浆岩和变质岩。②沉积岩的自然伽马放射性随岩石泥质含量的增加而增加，含放射性矿物的岩石例外。沉积岩中粘土矿物放射性最高，石膏、硬石膏、盐岩等化学岩放射性最低。粘土矿物中蒙脱石和伊利石放射性高，高岭石和绿泥石放射性低，因此，生油粘土岩比普通泥岩有更高放射性（长7地层）。2、铀、钍、钾含量①粘钍岩中钾含量最高，钍含量次之，铀含量最低。但在还原环境下形成的生油岩铀含量明显升高，如海相页岩。②砂岩和碳酸岩的铀、钍、钾含量一般随泥质含量增加而增加，但水流作用也可造成铀含量很高。③含钍化合物难溶于水，是母岩风化的产物，岩石含钍量少，表明其沉积离母岩较远，为此可研究沉积环境。（二）自然伽马测井的应用1、划分岩性和地层对比在非导电泥浆、高矿化度泥浆、干井、下套管井或Rw与Rmf相近时，SP测井不能使用，GR是代替SP的最好方法，其应用优于SP。①高放射性岩石：如花岗岩等火成岩，含放射性矿物的砂岩或石灰岩、钾岩深海相泥岩等。②中等放射性岩石：大多数泥岩、含泥质较多的砂岩、泥灰岩等。③低放射性岩石：一般砂岩、石灰岩、白云岩、硬石膏、盐岩等。高放射性岩石，如在一个地区有稳定的分布，是好的地层对比标志层。2、划分储集层在砂泥岩剖面中，低自然伽马异常就是砂岩储集层，异常半幅点确定储集六、放射性测井六、放射性测井层界面。在碳酸岩剖面，低自然伽马异常只能指出泥质含量较少的纯岩石，而是否为储集层，还要结合孔隙度和电阻率特征。3、计算地层泥质含量当地层不含泥质放射性物质时，自然伽马曲线最好指示泥质含量。△GR=(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin)Vsh=(2C×△GR-1)/(C2-1)（三）自然伽马能谱测井的应用1、寻找高放射性储集层2、在油田开发中研究流体流动情况3、计算泥质含量△CGR=(CGR-CGRmin)/(CGRmax-CGRmin)Vsh=(2C×△CGR-1)/(C2-1)4、研究沉积环境和粘土矿物类型Th/U﹥7为陆相沉积，氧化环境或风化壳；Th/U﹤7为海相沉积，灰色和绿色泥岩；Th/U﹤2为海相黑色泥岩。用Th和K交会识别粘土矿物。（四）密度和岩性—密度测井用伽马源发射的伽马射线照射地层根据康普顿效应，测量地层体积密度的方法称为密度测井。根据光电效应和康普顿效应，用能谱分析测量岩石光电吸收截面指数(PE)和体积密度的测井方法，称为岩性—密度测井。密度和岩性—密度测井的应用1、确定岩性和孔隙度Φ=(ρma-ρ)/(ρma–ρf)2、确定泥质含量△ρ=(ρ-ρmin)/(ρmax-ρmin)3、识别油气层密度对气层识别尤为重要。六、放射性测井（五）补偿中子测井中子测井是通过探测地层的含氢量来求地层孔隙度的一种方法。补偿中子测井的应用1、计算储层孔隙度。2、与密度、声波时差等曲线组合判识储层含气性，含水性。3、确定地层泥质含量六、放射性测井探测深度探测深度（m）（m）深侧向2.44中感应0.76微梯度0.04浅侧向0.8八侧向0.38微电位0.1微球0.54R4.0米5.66声波时差0.1～0.15深感应1.68自然伽马0.3～0.5补偿中子0.3测井方法探测深度（m）测井方法测井方法表2各种测井方法探测范围（一）储层参数的计算1、测井曲线标准化选用岩性纯，在横向上变化稳定，电性特征明显的马五5灰岩作为标准层，对孔隙度与岩性曲线进行校正。此层校正值为AC=156μs/m，DEN=2.71g/cm3，CNL=0，PE=5.08。另外，太原组灰岩作为辅助标准层。2、储层参数的计算①孔隙度（Φ）声波时差、补偿密度与岩芯分析孔隙度具有良好的对应关系，孔隙度经验公式如下：Φ=0.1970Δt-36.36(靖边地区)Φ=51.3558＋0.09431Δt－25.7068ρb（榆