中石油气测录井技术.ppt

气测录井技术,第一部分,气测录井基础理论,第二部分,气测录井资料的解释评价与应用,气测录井属随钻天然气地面测试技术，主要是通过对钻井液中天然气的组成成份和含量进行测量分析，依此来判断地层流体性质，间接地对储层进行评价。气测录井能够及时地发现油气层，并对井涌、井喷等工程事故进行预警。,第一部分,气测录井基础理论,地层中石油与天然气的储集状态,石油、天然气进入钻井液的方式与分布状态,气测录井资料的影响因素,一、地层中石油与天然气的储集状态,一般情况下，大多数的石油与天然气以不同的数量和储集形式存在于沉积岩层中，储集岩性一般是砂岩和碳酸盐类地层。在岩层的裂隙中和节理发育的地方以及泥质岩类的地层中，有时也会有油气的聚集。,石油、天然气不仅储集在不同的地层和岩性中，而且在同一地层和岩性中，它的储集形态也不同。烃类气体的储集状态一般有：游离状态、溶解状态和吸附状态三种。,一、地层中石油与天然气的储集状态,游离气的储集是指纯气藏形成的天然气储集和油气藏中气顶形成的天然气储集。这种类型的气体储集，是以游离状态存在于地层中。,游离气的储集,溶解气的储集,天然气具有溶解性。它不仅能溶解于石油，而且还能溶解于水，这样就形成了溶解气的储集。天然气的各组分在石油和水中的溶解度极不相同，烃类气体和氮气在水中的溶解度很小，二氧化碳和硫化氢的溶解度较大。烃类气体在石油中的溶解度比在水中的溶解度大得多，属于最易溶解在石油中的气体。,一、地层中石油与天然气的储集状态,游离气的储集是指纯气藏形成的天然气储集和油气藏中气顶形成的天然气储集。这种类型的气体储集，是以游离状态存在于地层中。,游离气的储集,溶解气的储集,以甲烷为例，在石油中的溶解度为水中溶解度的10倍。而不同的烃类气体在石油中的溶解度也不同，它随烃气的分子量的增大而增大。假如：甲烷在石油中的溶解度为1，则乙烷为5.5，丙烷为18.5，丁烷以上的烃气，可按任意比例与石油混合。,一、地层中石油与天然气的储集状态,游离气的储集是指纯气藏形成的天然气储集和油气藏中气顶形成的天然气储集。这种类型的气体储集，是以游离状态存在于地层中。,游离气的储集,溶解气的储集,二氧化碳和硫化氢在石油中的溶解度比在水中要稍大一些，氮气则不易溶解于石油中。,一、地层中石油与天然气的储集状态,游离气的储集是指纯气藏形成的天然气储集和油气藏中气顶形成的天然气储集。这种类型的气体储集，是以游离状态存在于地层中。,游离气的储集,溶解气的储集,总之，烃类气体属于极易溶解于石油而难溶解于水的气体。所以，在油藏内有大量的烃气储集，一般以液态形式存在于油田内或以气态的形式存在于凝析油田内。在地层水中，烃气的储集量很少，特别是含残余油的水层，天然气的含量更少。,吸附状态的天然气多分布在泥质地层中，它以吸附着的状态存在于岩石中，如储集层上、下井段的泥质盖层，或生油岩系。这种类型的气体聚集，称为泥岩含气。一般没有工业价值，但在特殊情况下，大段泥岩中夹有薄裂隙或孔隙性砂岩薄层等，会形成具有工业价值的油气流。,一、地层中石油与天然气的储集状态,吸附状态的储集,二、石油、天然气进入钻井液的方式与分布状态,在钻井过程中，石油、天然气以两种方式进入钻井液。其一是来自钻碎的岩石中的油气进入钻井液；其二是由钻穿的油气层中的油气，经渗滤和扩散的作用而进入钻井液。,1.被钻碎的岩屑中的油气进入钻井液 形成破碎气,油气层被钻开后，岩屑和其中所携带的油气进入钻井液中与之混合，岩屑中的油气又有一部分逐渐扩散到钻井液中，单位时间钻开的油气层体积越大，进入钻井液的油气越多。,油气层被钻开后，岩屑中的油气由于受到钻头的机械破碎的作用，有一部分逐渐释放到钻井液中。单位时间钻开的油气层体积越大，进入钻井液的油气越多。,二、石油、天然气进入钻井液的方式与分布状态,2.被钻穿的油气层中的油气，经渗滤和扩散作用进入钻井液,1)油气层中的油气经扩散作用进入钻井液,油气层中油气的扩散是指油气分子通过某种介质从浓度高的地方向浓度低的地方移动而进入钻井液。,2)油气层中的油气经渗滤作用进入钻井液,油气层中油气的渗滤是指油气层的压力大于液柱压力时，油气在压力差的作用下，沿岩石的裂缝、孔隙以及构造破碎带，向压力较低的钻井液中移动。,二、石油、天然气进入钻井液的方式与分布状态,3.石油、天然气进入钻井液后的分布状态,游离气以气泡形式与钻井液混合，然后逐渐溶于钻井液中。一般情况下，天然气与钻井液接触面积越大，溶解越快；接触时间越长，溶解程度越大。,1)油气呈游离状态与钻井液混合,二、石油、天然气进入钻井液的方式与分布状态,2)油气呈凝析油状态与钻井液混合,凝析油和含有溶解气的石油从地层进入钻井液后，在钻井液上返过程中，由于压力降低，凝析油大部分会转化为气态烃；高油气比地层C1-C4含量较高。随着钻井液的上返，含有溶解气的石油，由于压力降低，会释放出大量的天然气。（释放出天然气的数量取决于石油的含量与质量）。,3)天然气溶解于地层水中与钻井液混合,溶解于地层水中的天然气进入钻井液后与之混合，一般而言地层水量比钻井液量少得多，因而会被钻井液所冲淡，这时地层水中的天然气将以溶解状态存在于钻井液中，而且钻井液中的天然气浓度不会太大。随着钻井液的上返，压力降低，天然气将不会游离出来而变成气泡。只有在地层水较大情况下，水被钻井液冲淡不大当地层水中溶解气量较大时，才会天然气游离成气泡状态。,二、石油、天然气进入钻井液的方式与分布状态,4)油气被钻碎的岩屑吸附着与钻井液混合,当油气被钻碎的岩屑所吸附与钻井液混合后，随着钻井液的上返，压力降低，岩屑孔隙中所含的游离气或吸附气体积将会膨胀而脱离岩屑进入钻井液。岩屑返出后，孔隙中以重质油为主。,上述的这些过程在某种程度上可能相互重叠。在地层的孔隙中，可能有游离气和凝析油同时存在，或者游离气与石油同时存在，但总体认为：进入钻井液中的油气，随着钻井液由井底返至井口过程中，在井底部主要是游离气溶解在钻井液中，而随着钻井液的上返压力降低，钻井液中所溶解的天然气已达饱和，此时溶解气可从钻井液中分离出来形成气泡。,根据以上分析可将石油、天然气进入钻井液的方式归纳为：,破碎气 在钻井过程中，钻头机械破碎岩石而释放到钻井液中的气体称之为破碎气。,压差气 接单根气 接单根作业时刻在延迟一个钻井液上返时间和管路延迟时间后检测到的一个假异常。后效气 在钻开上部油气层后工程进行起下钻作业，由于钻井液在井筒中的静止时间较长和钻具的抽汲作用，使地层中的油气在压差的作用下，不断地往钻井液中渗透。下钻到底钻井液循环后，会出现后效气假异常。,扩散气 在富含气的地层中，地层流体的浓度高于钻井液成分的浓度时，将产生扩散气。漫长,再循环气 产生再循环气的原因其一是钻井液中所携带的天然气不可能经过脱气器而全部脱出，一般情况下现用的脱气器的脱气效率只有3070。其二循环的钻井液只有一小部分流经脱气器，大部分流入钻井液池内。当这种脱气不完全的钻井液再次入井后，将会出现假异常。,再循环气的特征 时间上比首次出现气测显示晚一个钻井液循环周期。曲线的峰型较宽，幅值平缓。烃组分以重烃为主，烃组分结构多呈反顺序排列。,在录井过程中，气测录井资料受到来自地层因素的影响、来自钻井技术条件的影响和录井技术自身条件的影响。在进行气测录井资料油气层解释评价时，首先要分析影响录井资料的因素。,1、储集层特性及地层油气性质的影响,气测录井是直接分析钻井液中油气含量的一种录井方法。在钻井过程中，钻井液中的油气主要来自被钻碎的岩石中的油气和被钻穿油气层中的油气经过渗滤和扩散作用而进入钻井液的油气。当油气层的厚度越大，地层孔隙度和渗透率越大，地层压力越大，则在钻穿油气层时，进入钻井液中的油气含量多，气测录井异常显示值高。,三、气测录井资料的影响因素,在录井过程中，气测录井资料受到来自地层因素的影响、来自钻井技术条件的影响和录井技术自身条件的影响。在进行气测录井资料油气层纵向连续解释评价时，首先要分析影响录井资料的因素，,1、储集层特性及地层油气性质的影响,对于储层渗透性的影响可分为两种情况：其一是当钻井液柱压力大于地层压力时，钻井液发生超前渗滤。由于钻井液滤液的冲洗作用，向地层深处挤跑了一部分油气，使进入钻井液的油气含量减少气测录井异常显示值降低。其二是当钻井液柱压力小于地层压力时，储集层的渗透滤越高，进入钻井液中的油气含量越多，气测录井异常显示值越高。,三、气测录井资料的影响因素,在录井过程中，气测录井资料受到来自地层因素的影响、来自钻井技术条件的影响和录井技术自身条件的影响。在进行气测录井资料油气层解释评价时，首先要分析影响录井资料的因素，,1、储集层特性及地层油气性质的影响,三、气测录井资料的影响因素,气油比 每吨原油中含有多少立方米的天然气称为气油比。气油比越高、含气浓度就会愈高，一般气油比大于50m3/吨的储集层，气测异常明显；对于低气油比的储集层，提高脱气效率或进行岩屑、岩心、钻井液脱气分析将会见到好的效果。,2、钻井技术条件的影响,钻头直径的影响 进入钻井液中的油气，其中一部分是来自被钻碎的岩屑中，由于钻头直径的不同，破碎岩石的体积和速度不同，单位时间破碎岩石体积与钻头直径成正比。因此，当其它条件一定时，钻头直径越大，破碎岩石体积越多，进入钻井液中的油气含量越多，气测录井异常显示值越高。,三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响,钻井速度的影响 在相同的地质条件下，钻速越大，单位时间破碎岩石体积越大，进入钻井液中的油气含量越多。同时当钻速越大时，使单位时间破碎岩石的表面增大，因在较短的时间内，钻井液未能在刚钻开的井壁表面上全部生成泥饼，所以钻速的增加，钻井液渗滤的速度也在增加，在一定程度上影响了进入钻井液中的油气的含量，呈现出在较低钻时的录井井段，气测录井异常显示值不是很高的情况。,三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响,钻井液排量的影响 气测录井异常显示值的高低与钻井液排量有着密切关系，钻井液排量越大，钻井液在井底停留的时间越短，通过扩散和渗滤方式进入钻井液中的油气含量相对减少，气测录井异常显示值降低。,三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响,钻井液密度的影响 在相同的地质条件下，钻井液密度增大，气测录井异常显示相应降低。一般情况下，为了保证钻井施工正常进行，总要使钻井液柱压力略大于地层压力。由于钻井液密度增大，压差随之而增大，地层中的油气不易进入钻井液，使气测录井异常显示值较低。若钻井液密度较小，钻井液柱压力低于地层压力，在压差的作用下，地层中的油气易进入到钻井液中，使气测录井异常显示值增高。同时由于钻井液柱压力的降低，地层上部已钻穿的油气层中的油气，可能会因泥饼的剥落而进入钻井液中，会产生后效影响。,三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响,钻井液粘度的影响 钻井液粘度大，降低了气测录井的脱气效率，使气测录井异常显示值较低。但由于油气长时间保留在钻井液中，气测录井的基值会有不同程度的增加。钻井液粘度大，油气的上窜现象不明显。,三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响,后效录井的影响 当钻开油气层后，钻井工程进行起下钻作业时，由于钻井液在井内静止时间较长，油气层中的油气受地层压力的影响，同时起钻过程的抽汲作用，使地层中的油气不断地进入钻井液中。下钻到底后，当钻井液返至井口时，气测录井会出现假异常。,三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响,接单根的影响 接单根的影响一般出现在较浅的井段。接单根时，在高压管线和方钻杆内充满了空气，开泵后由于压力的改变，空气段会急剧地从钻井液中分离出来，分离过程在井底的油气层段较为强烈，带出了地层中的烃类气体，形成气测录井假异常。而在较深的井段，钻井液循环时间加长，接单根时钻具内的空气被分散在大段的钻井液中，当钻井液返至井口时，钻井液中烃类气体的浓度相对降低，形成的气测录井假异常较小。在接单根的过程中，由于钻具的上提与下放，也存在抽汲作用的影响。以上两种情况共同形成接单根的影响。,三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响,钻井液处理剂的影响 在目前的钻井过程中，钻井液中要根据不同的钻井施工需求，加入一定数量的钻井液处理剂。一般情况下，钻井液处理剂对气测录井均会产生不同程度的影响。,三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响,综合分析影响气测录井资料的主要因素，对分清资料真伪是十分重要的。录井中要根据具体情况，消除影响，取全取准各项资料。,三、气测录井资料的影响因素,第二部分,气测录井资料的解释评价与应用,真假异常的识别,特殊油气层在资料上的响应,油气层解释评价技术,一、真假异常的识别,单根峰、停开泵的识别 所谓单根峰、停开泵影响峰一般都出现在钻开油气层之后，工程施工接单根或停开泵经迟到时间之后而出现的一个气测异常。全烃曲线的形态较单一，上升的速度与下降的速度均较快，多为单尖峰，峰值不高但形态特征较明显；烃组分分析值一般与钻开油气层时的组分结构形态相同，但重烃含量相对较少。如图所示为单根峰的原始录井图，在出现峰值前56min接单根，迟到时间为55min，中间未出现其他的峰值。,后效第二周 后效第二周假异常一般出现在后效峰之后的一周时间加上钻井液在外循环设备中流动的时间，一周时间是可以通过迟到时间的计算而得到，关键是钻井液在外循环设备中流动的时间不好确定，通常是取少许可悬浮的物资，从钻井液出口投入，跟随其并观察到达钻井液入口罐的时间，但也存在问题，现场一般将该时间取为1020min左右即可。后效第二周假异常的全烃曲线形态跨度较大，上升的速度与下降的速度均较慢，峰值较后效值低许多；烃组分分析多以重烃含量为主，轻烃含量明显减少。如图所示为后效和后效第二周的原始录井图，一周时间为78min，后效峰与第二周峰之间相差96min。,一、真假异常的识别,VMS取样不到位的识别,VMS做为一项定量测量钻井液含烃物质多少的资料，在气测解释中起着重要的作用，它的准确与否直接影响着对储层流体的判断结果，因此在使用VMS资料时首先要对它的可信程度作一判断，真实可靠的大胆采用，失真的弃掉。,薄层造成的取样不准 很多薄储层（12m）、碳酸岩地层裂缝显示等，一般不足1米，它们表现在全烃曲线上为快起快落的尖峰，高峰持续时间很短，管路延迟时间一般为23min左右，而全烃出到高峰、变换衰减档次、进行色谱分析、记录等需要一定的时间，然后拿取样器上到高架槽灌取钻井液又要一定时间。多年的现场经验告诉我们，从发现气测异常到灌满泥浆瓶，这段时间少于5min则很难保证取到显示高点上，多数情况下是取在了下降段，甚至基值上。取在下降段尚能反映储层性质，还有参考价值，而取在基值上则与储层性质相差就甚远了，如若引用这样的资料进行解释必然会导致失误。,一、真假异常的识别,VMS取样不到位的识别,取样不满造成的VMS不准 现场取样一般都使用的是医用输液瓶,这种瓶瓶口小,灌样缓慢。当钻过好的油气层后，由于地层压力较高，气浸较为厉害，钻井液里浸有大量的气泡产生。灌取样品时看着瓶口已经满了，但当静止一段时间后会发现只剩下多半瓶，这是气泡破碎留下的空间，这就是泡沫现象。瓶内留下的空间成为了钻井液里游离气析出后的储气室，而游离气主要是C1，当做全脱打开瓶盖时，这部分气便散失掉了，从而造成全脱分析中C1含量相对降低。这种情况多发生在气层、轻质油层，而在低气油比的重质油层出现较少。,一、真假异常的识别,钻井液在钻井施工中被称为钻井工程的“血液”因此钻井液的结构、成分、性能的优劣，影响着钻井各施工作业的全过程。近年来，钻井液润滑剂在钻井施工中广泛使用，使气测录井受到不同程度的影响，给解释评价油气层带来了一定难度。,一、真假异常的识别,识别处理剂对气测录井资料的影响,识别处理剂对气测录井资料的影响 全烃基值增高，然后缓慢下降，持续时间较长。重烃组分占有很高的相对百分比，有时甚至测不到C1、C2，而C3C5却有较高的含量。组分反吹峰较高，严重时在反吹时间内反吹峰回落不到零位，基线位置随着分析周期的增加而逐渐抬升。,一、真假异常的识别,二、特殊油藏气测录井资料的响应,次生油层,概念 油气在凹陷内部生成后，在沿断层向边缘运移的过程中，其中的游离轻烃（主要是C1）逐次溶于地层水、被岩石吸附、或因储层保存不好而逸散，运移距离越远，轻烃丢失越严重，气油比越低。油气运移一般情况下是纵横向同时进行的，在纵向上运移越长，地层越浅，地层含氧量越多，氧化作用越突出，使油质进一步变差，原油密度、粘度、胶质+沥青均出现规律性的增大。通过长距离的运移，油气在上部地层遇有利圈闭成藏后，其原油性质已与原始状态发生了较大变化。,次生油层,录井资料显示特征 一般情况下气测显示不活跃，全烃值较低。C1相对百分比较低，重烃很高，C4、C5占有明显优势。岩屑、井壁取心含油级别较高，一般为油斑、油浸。,二、特殊油藏气测录井资料的响应,次生油层,本井在19002000m井段见到4 层低值气测异常，全烃最高仅为0.38%，全脱分析C1C5齐全，C1相对百分比在1215%，重烃含量依次增高；岩屑录井为荧光、油迹砂岩，岩屑级别低的主要原因是斜井造成的，井壁取心为油浸砂岩，以上特征与次生油藏相符合。解释评价时一定要注意这类油层，否则会漏掉油气层。本段试油2层，1915.61920m日产油：2.63m3，19561961m日产油：39.67m3。,例,二、特殊油藏气测录井资料的响应,次生油层,例,油质较差,二、特殊油藏气测录井资料的响应,高压低渗油气层,概念 高压低渗油气层一般出现在砾岩和砂泥岩地层。（1）发育在单断凹陷的陡岸一侧，以洪水重力流为主要搬运形式，在湖盆环境中沉积在近岸处的扇浊积体，其岩性具有非均质性强的特征，储集空间主要是裂缝，由于它深插在生油岩之中，形成了不渗透的围栅，油气运移到非均质的砾岩体的储集空间里，并且同一数量的流体占据一比较小的容积，因而地层流体的压力升高。（2）在泥岩较发育的深部地层，厚泥岩所夹持的薄砂层泥质或灰质含量较高，物性差，四周封闭较好，自成一生储系统，大段泥岩既是很好的盖层，又是生油岩，在欠压实情况下，其生成的油气被排到所夹的砂岩里，由于砂岩层薄，储集空间小，大量的油气充集其中，从而形成高压。,高压低渗油气层岩性较致密，储集空间主要是裂缝，距生油岩较近，多为自生自储。在较小的储集空间中，聚集了一定量的流体，形成高压。高压低渗油气层的产液能力，受到储集空间连同性的控制，一般情况下，斜交缝越发育，产液能力越强。,二、特殊油藏气测录井资料的响应,高压低渗油气层,气测显示非常活跃，全烃值高。由于储层流体压力较高，在被钻穿时可能还会出现负压，因此除破碎气外还会有大量的压差气扩散到井筒里，因此全烃值迅速升高，曲线前沿陡，速率快，由于砾岩层多为裂缝储油气，曲线高值处一般呈现单尖峰状。,录井资料特征一般特征,全烃基值整体抬升，持续时间较长。由于地层致密、渗透性差，在钻进过程中井壁的泥饼难以形成，在压差作用下，油气以一定量源源不断地向井筒内扩散，气浸较为严重。因此，全烃基值较高，持续时间长。,后效录井反映强烈。一般情况下钻井液液柱压力均大于地层压力，在井底条件下，气体的扩散是很缓慢的，所以后效气中主要是抽汲气。而对高压低渗油气层，因地层渗透性差，抽汲作用不大，钻井液静止时环空压耗的消失，往往使该层处于负压差（液柱压力小于地层压力）状态，所以压差气占主导地位，在地层压力系数一定的情况下，钻井液密度的高低，直接决定压差气气量的大小。,钻头上提下放均对全烃曲线造成有规律性的升高和降低。在钻井液地质或工程循环时，为了避免卡钻等工程事故，需不定时地活动钻具。而钻具每次上提均会对地层产生抽汲，部分地层气将被抽汲到井筒内。所以对应钻头的上提下放全烃曲线会出现规律性的变化。,产液量不等。高压低渗油气层初试一般不理想，多为低产层，多数要进行酸化、压裂，以改善储层的孔隙连通性，之后才有可能获得工业油气流但很难持续稳产，衰竭较快。,二、特殊油藏气测录井资料的响应,高压低渗油气层,如图所示为L10井的录井图。该井在钻至井深4745.49m钻时由原来的67min下降到8.3min。岩性：灰色油迹砂砾岩：岩屑湿、干照亮黄色，滴照亮黄色放射状，浸泡液黄色，荧光乳白色，系列对比12级。气测录井全烃25.052上升到99.991，C1：5.95169.0，C2：0.795112，C3：1.081613.86，iC4：0.21561.97，nC4：0.4613.1。槽面观察油花1030,气泡2050，池体积上涨1.8m3，点火实验:火焰颜色呈上黄下兰，焰高7cm，持续燃烧时间2s。钻井液密度1.38 g/cm3下降到1.22 g/cm3，粘度64s上升到130s，出口电导 2.23s/m1.6s/m。,后效录井：井深4745.49m，短起下起下20柱，钻井液静止4.79h后，开泵77min后全烃曲线开始上升，19min后达到最大值99.99，烃组分分析组分齐全，绝对含量为C1：70.368、C2：11.217、C3：10.579、iC4：1.939、nC4：2.809、iC5：0.925、nC5：1.024。10min后全烃曲线开始下降。钻井液密度1.44g/cm3下降到1.27 g/cm3，粘度由87S上升到145S。槽面显示油花占35，气泡占55。点火试验火焰呈上黄下蓝色，火焰高约为7cm，燃烧时间为3S。,之后在4800m起下钻中，钻井液静止46.39h后，开泵76min后全烃曲线开始上升，18min后达到最大值99.99，烃组分分析组分齐全，38min后全烃曲线开始下降。钻井液密度1.60g/cm3下降到1.50g/cm3，粘度由87S上升到126S。槽面显示油花占40，气泡占50。点火试验火焰呈上黄下蓝色，火焰高约为8cm，燃烧时间为3S。,从后效录井分析来看，后效值的高低与钻井液静止时间无关，压差气占主导地位，在地层压力系数一定的情况下，钻井液密度的高低，直接决定压差气气量的大小。由于流体压力高，井眼附近的油气以很快的速度扩散导井筒内，又因渗透率低，孔隙连通性差，远处的油气接替不上，井壁内外气体浓度很快达到动平衡，一旦达到动平衡，静止时间再长，气体浓度也不会有大的增加。钻井液密度越低，负压差越大，达到动平衡的时间就越短，反之则越长。,该井在47284771m井段试油为低产，含水98。试油为低产层还有一个更重要的原因，在钻至4745.49m以下的地层时，钻井工程将钻井液密度由1.38g/cm3提升到1.51g/cm3，影响试油结果。,例,二、特殊油藏气测录井资料的响应,潜山恒压油气层,概念 潜山碳酸岩岩石骨架几乎全部支撑着上覆地层载荷，而其储层孔隙内流体则不受上覆地层岩石重量的影响，自成一个水动力系统，因此，其地层压力基本上为静液压力。,二、特殊油藏气测录井资料的响应,潜山恒压油气层,显示特征 全烃曲线呈尖峰状，显示厚度一般小于1m。全烃值的高低与地层压力无直接关系，但却与产出物中含气量大小密切相关。如m20井在井深4905m进入潜山后全烃值仅为0.112，地层压力系数为1.00，计算得到的地面含气量为0.08。而同一区块上的m60井在井深4898m进入潜山后全烃值高达27.89，地层压力系数也只为1.06，地面含气量0.45。从两井全烃值比较来看，两井相差270多倍，而地层压力系数几乎未变；地面含气量相差5.5倍，经试油m20井日产油1.28m3，而m60井日产油24.18m3，气4568m3，油气同出。,二、特殊油藏气测录井资料的响应,不饱和油层,概念 储层中油的充满程度低。在一个厚砂层或一个砂组中只在其上部含油，下部充满水。,二、特殊油藏气测录井资料的响应,不饱和油层,气测显示特征 1、全烃仅在储层顶部有异常，呈“油（气）帽”特征。2、烃组分在异常井段齐全，表现为油的特征，而在储层中下部则不全，表现为水溶气特征。,二、特殊油藏气测录井资料的响应,如图所示为T10井的录井图，从图中可以看出，几乎在每个储层均有气测异常，但都集中在顶部，全烃曲线峰形不饱满,具一定拖尾值；在全烃曲线异常处C1的相对百分含量降低，重烃含量升高，且组分齐全，表现出是油层的特征。但随着全烃曲线的回落，C1的相对百分含量逐渐增高，重烃相对含量逐渐减少，呈现出底水特征。,例,二、特殊油藏气测录井资料的响应,低丰度气层,概念 一般的气层，由于含气饱和度高，地层压力高，钻井过程中产生的破碎气、压差气量大，因此气测显示非常明显。但也有一些气层，由于储层物性差，地层流体压力低，储层含气丰度低，钻井产生的破碎气少，无压差气或甚少，造成气测显示气层的特征不明显，形成低丰度气层。,二、特殊油藏气测录井资料的响应,低丰度气层,气测显示特征 全烃较低，一般在4以下。气测显示厚度与储层基本等厚。全烃曲线起落明显，无拖尾、基线抬升现象。后效、单根峰反映不明显。,二、特殊油藏气测录井资料的响应,如图所示为G35井录井图，气测录井在18302010m井段见一组低值异常，全烃一般在5以下，显示厚度与储层等厚，全烃曲线上升速度与下降速度均较快，无拖尾及基线抬升现象，形成一个单尖峰。随钻及全脱分析C1C5齐全，C1的相对百分含量在9095。后效不高，最大值仅有1.6。从现场烃组分来看，为湿气特征。,低丰度气层,井深1839.81842.6m经试油日产气9610m3，油0.12t，水2.20m3；井深2002.42008m试油日产气8470m3，油0.67t。,这两层初试时均不能自喷，而是通过抽汲之后获得，井深2002.42008m初试出口点火可燃，但不能计量，通过抽汲气量逐渐增高，日产由300m3上升到5000m3，最终自喷，自然产能维持在日产8500m3左右，这充分说明储层流体压力低，物性差，抽汲改善了孔隙连通性，井筒远处的气才得以补充过来。,例,二、特殊油藏气测录井资料的响应,残余油层,概念 油层后期造到破坏，氧化程度较高，轻烃散失，残留下重质烃类。气测显示特征 气测显示不活跃，全烃较低，一般在1%以下。C1相对百分比较低，重烃较高。全烃曲线峰形欠饱满，反吹峰较高。无后效、单跟峰。,二、特殊油藏气测录井资料的响应,残余油层,如图所示为Y33井的录井图，气测录井在27502850m井段见一组低值气测异常，全烃最高仅为0.828%，全烃曲线峰形不饱满；烃组分齐全，C1相对百分含量较低，无后效、单根峰。从3H曲线上可以看出，WH与BH曲线相交并呈较大交叉面积，WH大于40；残余油特征较明显。27712775m经试油日产油沫，水：0.62m3；28242827m经试油日产油0.2m3，水0.27m3。,例,二、特殊油藏气测录井资料的响应,残余油层,27712775m经试油日产油沫，水：0.62m3；28242827m经试油日产油0.2m3，水0.27m3。稠油。,例,二、特殊油藏气测录井资料的响应,残余油层,例,稠油,二、特殊油藏气测录井资料的响应,油气层解释评价基础,全烃曲线特征分析技术,解释图版分析技术,纵向连续曲线分析技术,应用实例分析,三、油气层解释评价技术,三、油气层解释评价技术,近年来随着录井油气水层解释评价技术的发展，全国各大油田相继推出了适合于本油田的各类解释评价方法。气测录井解释评价油气层方法是通过地面检测到的烃类气体与储层中流体进行比较而开发的。由于地面所能检测到的烃类气体，源于地层流体中的轻烃（C1C4或C5），因此两者之间在数量和特征上的趋势是一致的。储集层中的流体类型及性质是多种多样的，常用流体的密度、粘度等来区分流体类型，判断流体性质。这种性质的变化与流体中溶解烃的组成有着密切的关系。因此，根据流体中烃组成及含量，可判断出储层中流体的性质。,三、油气层解释评价技术,气测录井资料油气水层解释评价基础,气测录井资料油气水层显示的基本特征 气测录井的三项资料：原始录井资料、全脱分析资料、后效录井资料，主要有全烃、烃组分（C1C5）、非烃（H2、CO2）。,油层的基本特征 全烃含量较高，峰宽且较平缓，幅度比值较大，烃组分齐全，重烃含量较高，钻时低，后效反应明显。气层的基本特征 全烃含量高，曲线呈尖峰状，幅度比值较大，烃组分不全，C1的相对含量一般在95以上，钻时低，后效反应明显。水层的基本特征 不含溶解气的纯水层气测无异常，含有溶解气的水层一般全烃值较低，组分不全主要为C1，非烃组份较高，无后效反应或反应不明显。,三、油气层解释评价技术,气测录井资料油气水层解释评价基础,我国工业油气流标准,油层经测试产油，产量达到工业油流标准，含水率小于20%（重量百分比）,气层经测试产气，产量达到工业气流标准，含水率小于20%（为1000方气折合1000Kg油后的重量百分比）,油水同层 经测试油水同出，产油量达到工业油流标准，含水率20%-95%之间,气水同层经测试产气量达到工业气流标准，含水率20%-96%之间,差油层 经测试产油量低于工业油流标准，高于干层产油量，含水率小于20%,差气层 经测试产气量低于工业气流标准，高于干层产气量，含水率小于20%,水层 经测试产水量高于干层产水量标准，油气产量均低于干层产油、产气标准，或产油气量虽达到工业油气流标准，但含水率小于95%,干层经测试产油气水量均低于或等于产液量标准,三、油气层解释评价技术,全烃曲线形态特征分析技术,在气测录井过程中，全烃曲线是唯一连续测量的一项重要参数，全烃曲线幅度的高低、形态变化，均富含储层信息（油气水信息、地层压力信息等）。全烃曲线形态特征分析技术解释评价油气层，就是应用这些直观的信息对储层流体性质进行判别。在钻开地层时，储集层中的油气一般是以游离、溶解、吸附三种状态存在于钻井液中。如果储层物性好，含油饱和度高，储层中的油气与钻井液混合返至井口时，气测录井就会呈现出较好的油、气显示异常。所以，建立全烃曲线形态特征与油气水的关系，其意义重大。,三、油气层解释评价技术,全烃曲线形态特征分析技术,基本原理 对于储层而言，其孔隙间被流体所充填，在同一储层中，可以认为孔隙间非油即水。由于全烃曲线的连续性，当地层被钻开后，流体的特性通过全烃曲线的形态特征表现出来。所以，全烃曲线形态特征反映地层信息。,三、油气层解释评价技术,全烃曲线形态特征分析技术,全烃曲线形态呈“箱状”进入储层后，全烃曲线形态呈上升速度快，上升幅度较大，到达最大值后出现一段较平直段，后下降到一值上，峰形跨度较大，峰形饱满，形如一“箱体”，如图所示。呈现“箱状”形态特征的层段，全烃曲线的异常显示厚度基本上与储层度相等；钻进该井段时，钻时较快（普遍为几分钟1m或更小）。烃组分含量中主要以C1为主，重烃含量齐全，有时呈C3的含量高于2的含量趋势。呈现这种形态时，多解释为气层和油层。,三、油气层解释评价技术,全烃曲线形态特征分析技术,全烃曲线形态呈“手指状”进入储层后，全烃曲线形态呈忽高忽低的趋势，但低的部位未能低过原基值，同一层段内出现若干尖形峰，形如“手指状”如图所示。这种形态的地层，钻时普遍较快，钻井过程中有时出现放空现象。钻开储层后，全烃曲线呈现出上升、下降速度快、幅度大的形态。烃组分为高C1，低重烃的趋势。全脱分析常出现分析值低于现场烃组分分析值。一般情况下，将具有该形态特征的地层判断为“气层”。对于裂缝型油藏，一定要根据实际情况进行分析，做出正确的判断。,三、油气层解释评价技术,全烃曲线形态特征分析技术,全烃曲线形态呈“单尖峰状”全烃曲线上升的速度和下降的速度均较快，曲线峰形跨度较小，形成一单尖峰如图所示。烃组分分析以C1为主或重组分含量高低不均。全烃曲线形态特征为“单尖峰状”的有效地层一般较薄，钻时为十几分钟左右，一般将具有该种形态特征的地层解释为“差油层”或“干层”。,三、油气层解释评价技术,全烃曲线形态特征分析技术,全烃曲线形态呈“三角形状”1)钻开储层后，全烃曲线上升的趋势较为缓慢，接近到储层的中、底部时达到最大值，后急速下降到基值上，形如一“正三角形”，如图所示。2)钻开储层后，全烃曲线上升速度较快，在较短的时间内达到最大值，后缓慢下降到某基值上，形如“倒三角形”，如图所示。,全烃曲线形态无论是呈现“正三角形状”或“倒三角形状”的井段，普遍存在钻时较快的特征。在全烃曲线低值时，烃组分主要以C1为主，重烃含量低或没有；而全烃曲线在高值时，烃组分含量明显增加，C1的相对含量在50以上，重烃组分齐全。一般将具有该曲线形态的地层解释为“含油水层”或“油水同层”。如果在全烃曲线高值时，出现一些小的“指状”尖峰，则将该层段解释为“含气水层”或“气水同层”。,三、油气层解释评价技术,解释图版分析技术,在油气层解释评价过程中，对于某个地区来说，在掌握了大量的油气层试油资料的基础上，运用统计学的方法，寻求该地区的油气层的特征，运用不同的算法，对统计数据进行图版交绘，得到油气层解释评价图版，以此做为油气层图版解释评价依据。将这种应用气测录井资料解释评价油气层的方法称为解释图版分析技术。,应用气测录井资料解释评价油气层的解释图版是多种多样的，但各油田由于区域不同、油藏类型不同、油质不同、层系不同，使各种解释图版的应用范围和应用效果不同。这里主要介绍的是由华北石油管理局录井处组织开发的O_Gles（Oil Gas Layer Expert System）油气层解释评价系统。,O_Gles油气层解释评价系统吸收了气测解释工作者多年的实际工作经验，应用现有的油气层解释评价理论及录井多参数，对传统的气测录井油气层解释评价中常用的7种解释评价方法进行了必要的修正与区域标准划分，研制开发了5种对油气层解释评价具有一定意义的解释评价方法。首次将气测录井资料油气层解释评价方法集成在同一个环境下，实现了气测解释图版的程序化、系统化，为气测解释工作者及相关工作人员提供了油气层解释评价的有力工具。,O_Gles油气层解释评价系统的原理主要是应用现场录井数据、全脱分析数据、分析化验数据及试油成果等数据，根据地层流体性质不同，抽象出数学模拟算法，组成相应的地区解释图版，在图版上油气水层分别聚类在不同的区域内，根据待解释层落在图版的不同位置，得出相应的解释评价结论。,O_Gles油气层解释评价系统中包括了三角图版、皮克斯勒图版、烃类比值图版、相对比值图版、轻、重烃比值图版、烃气指数图版、气体密度图版、气体湿度图版、地层含气量图版、四边形图版、含油系数图版、含水系数图版等经典解释方法。这里就其各种解释图版的基本原理及解释方法做一简单论述。,三、油气层解释评价技术,常用方法一,三角形解释图版是由三角形座标系和三角形内价值区组成。三角形座标实质上是个极座标，极角为60，极边为20单位，构成等边三角形。等边三角形的三个顶点分别为座标系的零点，各轴上为逆时针分别对应C2/C、C3/CnC4/C的值，其中C=C1+C2+C3+nC4C1、C2、C3、nC4分别为甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷百分比含量。用实测数据中的C2/C做C3/C的平行线；C3/C做 nC4/C的平行线；nC4/C做C2/C的平行线，构成一个内三角形。通过三角形的大小及形状判断储层中油气的性质。,解释图版分析技术,三角形图版,常用方法一,三角形图版,三、油气层解释评价技术,解释图版分析技术,用三角形座标系与内三角形的顶点对应相连，其连线交于一点M，此点在三角形解释图版上为价值点，由已探 明多层位的多个价值点M，构成了价值区。以此来判断有无生产价值。,三角形形状与油气水层的关系,内三角形的大小、形状与油气性质存在普遍关系，三角形的大小是以内三角形的边长占座标三角形的边长比例为划分界限的。边长小于25为小三角形，边长2550为中等三角形，边长大于75而小于100为大三角形，边长大于100极大三角形。,在油气层中含有大量烃类气体，主要成份是甲烷、乙烷、丙烷、丁烷及氢气、氮气、二氧化碳和硫化氢等非烃气体。当地层被钻开后，油气层中的油气以不同的方式进入到钻井液中。气测录井是测量钻井液中油气含量的一种录井方法。所以，分析研究气测录井资料，成为地质勘探中寻找油气的重要手段之一。,常用方法二,分别选用C1/C2、C1/C3、C1/C4、C1/C5四个比值绘制在纵坐标为对数的图上，将其各 点相连，构成皮克斯勒图版。,三、油气层解释评价技术,皮克斯勒图版,解释图版分析技术,常用方法二,皮