测井资料综合解释 (2).ppt
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1、,测井资料综合解释原理与方法,第二篇,第一章 测井资料储集层评价基础,一、储集层的地质特点(一)概念:自然界中的岩石种类虽然很多,但并不是所有岩石都能储存石油和天然气。能够储存石油和天然气的岩石必须具备两个条件:一是具有储存油气的孔隙、孔洞和裂缝(隙)等空间场所;二是孔隙、孔洞和裂缝(隙)之间必须相互连同,在一定压差下能够形成油气流动的通道。我们把具备这两个条件的岩层称为储集层。就是说,储集层就是具有连通孔隙,既能储存油气,又能使油气在一定压差下流动的岩层。岩石具有由各种孔隙、孔洞和裂缝(隙)形成的流体储存空间的性质称为孔隙性;而它在一定压差下允许流体在岩石中渗流的性质称为渗透性。孔隙性和渗透
2、性是储集层必须同时具备的两个最基本的性质,这两者合称为储集层的储油物性。储集层是形成油气层的基本条件,因而是应用测井资料进行地层评价和油气分析的基本对象。,(二)分类 地质上常按成因和岩性把储集层划分为:碎屑岩储集层(砂岩类储集层、砾、砂、粉砂、泥岩储集层、碳酸盐岩储集层(泥岩储集层碳酸盐储集层)其他岩类储集层 岩浆岩储集层(大港、吐哈)变质岩储集层 膏岩剖面储集层,第一章 测井资料储集层评价基础,1、碎屑岩剖面 碎屑岩主要由各种岩石碎屑、矿物碎屑、胶结物以及孔隙空间组成。最常见的矿物碎屑为石英、长石和云母;岩石碎屑由母岩的类型决定;胶结物有泥质、钙质、硅质和铁质等。按岩石颗粒的大小(即粒径)
3、,可把碎屑岩分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩等。目前世界上已发现的储量中大约有40的油气储集于这一类储集层。该类储集层更是我国目前最主要、分布最广的油气储集层。,第一章 测井资料储集层评价基础,1、碎屑岩剖面 碎屑岩的粒度、分选性、磨圆度以及胶结物的含量和性质,控制着碎屑岩的储集性质。一般来说,粒度越大、分选性和磨圆度越好、孔隙空间充填的胶结物越少,则孔隙空间越大、连通性越好。在碎屑岩剖面中,砂质岩为主要储集层,每组砂质岩之间,沉积有厚度较大的泥岩隔层(在测井解释中称为上、下围岩),这是碎屑岩剖面最基本的岩性特点。碎屑岩储集层基本上就是砂岩和粉砂岩储集层,砾岩储集层较少,泥岩储集层(有裂缝才具储集
4、性质)更少。一般砂岩储集层的储集性质(孔隙度和渗透率)主要取决于砂岩颗粒大小,同时还受颗粒均匀程度(分选程度)、颗粒磨圆程度和颗粒之间胶结物的性质及含量的影响。,第一章 测井资料储集层评价基础,1、碎屑岩剖面 从理论上考虑,对于同直径的圆球颗粒,如果相邻四个球心构成正方形时,则不论颗粒直径大小,其孔隙度都是47.6;如果相邻四个球心构成斜菱形(最紧排列),则孔隙度降为25.9,渗透性也变差,且颗粒愈细,渗透性愈差。砂岩胶结物一般是泥质和钙质,其中以泥质对储集性质影响最大。,第一章 测井资料储集层评价基础,1、碎屑岩剖面 在测井中认为泥质是粘土、细粉砂与束缚水的混合物。当泥质含量较低时,它一般是
5、分散在砂岩颗粒的表面,因而使砂岩粒间孔隙截面和孔隙体积减小,使其储集性质变差,泥质含量愈大影响愈大。这种泥质称为分散泥质,其含量不超过粒间孔隙体积的40。当泥质含量较高时,除了分散泥质,还会有层状泥质,即在砂岩中呈条带状分布的泥质。此外,在砂岩碎屑中还有泥质颗粒,它们将不改变砂岩粒间孔隙的结构,这种泥质称为结构泥质。研究泥质的含量、性质、分布形式及其对储集层性质和测井解释方法的影响,是现代测井解释的主要课题之一。,第一章 测井资料储集层评价基础,2、碳酸盐岩剖面 在世界油气田中,碳酸盐储集层占有重要地位,目前,世界上,大约有50%的储量和60%的产量,来自这类储集层。我国华北的震旦系、寒武系和
6、奥陶系产油层,四川的震旦系、二叠系和三叠系的油气层,均属于这一类储集层。常见的碳酸盐岩有石灰岩、白云岩、生物碎屑灰岩、鲕状灰岩等。碳酸盐岩一般比较致密、性脆和化学性质不稳定,容易形成各式各样的裂缝和溶洞。因而碳酸盐岩储集层常见的孔隙空间有晶间孔隙、粒间孔隙、鲕状孔隙、生物腔体孔隙、裂隙和溶洞等。,第一章 测井资料储集层评价基础,2、碳酸盐岩剖面 从储层评价及测井解释的观点出发,通常将碳酸盐岩的储集空间归纳为两类:原生孔隙和次生孔隙 原生孔隙(如晶间、粒间、鲕状孔隙等):其特点是孔隙的尺寸一般都较小,并且分布均匀,渗透率较低。储集参数,油、气、水在储集层中的渗滤和分布,泥浆侵入的特点等均与碎屑岩
7、类储集层相类似;,第一章 测井资料储集层评价基础,2、碳酸盐岩剖面 次生孔隙(如裂缝、溶洞等):其储集空间主要是由裂隙和溶洞组成,岩块的原生孔隙(也称基质孔隙)一般都很小。这种储集层常分为两大类:即裂缝储集层和裂缝溶洞储集层。前者以裂缝为主要储集空间,后者除裂缝外,还有一定数量的溶洞,并通过裂缝使这些溶洞彼此连通。这种以裂缝和溶洞为主要储集空间的碳酸盐岩储集层中,裂缝和溶洞的数量、形状和分布方向都极不相同,造成这类储集层的孔隙度,渗透率以及油、气、水的分布等,在各个方向上相差较大。泥浆侵入特点也与碎屑岩储集层不同,一般侵入较深,在井壁上不易形成泥饼,而在各个方向上的侵入深度也极不一致。总之,这
8、类碳酸盐岩储集层各向异性相当明显。,第一章 测井资料储集层评价基础,2、碳酸盐岩剖面 通常,石灰岩和白云岩剖面,原生孔隙小且孔隙度一般只有12,若无次生孔隙,它是非渗透性的;当具有次生孔隙时,一般认为包括原生孔隙和次生孔隙的总孔隙度在5以上,碳酸盐岩即可具有渗透性而成为储集层。裂缝型,裂缝溶洞型碳酸盐岩储集层的另一特点是:一般都出现在巨厚的致密碳酸盐岩地层中。也就是说,这类碳酸盐岩储集层的上,下围岩,是岩性相同的致密碳酸盐岩,而不是泥岩层。这就是碳酸盐岩剖面的典型特征。碳酸盐岩剖面测井解释的任务,就是从致密围岩中找出孔隙型、裂缝型和洞穴型储集层,并判断其含油(气)性。,第一章 测井资料储集层评
9、价基础,2、碳酸盐岩剖面 从电性上看,碳酸盐岩储集层一般具有较高电阻率,所以须采用电流聚焦型的电阻率测井方法,如侧向测井,微侧向测井等;自然电位测井在碳酸盐岩剖面般使用效果不好,为区分岩性和划分渗透层(非泥质地层)须采用自然伽马测井;由于储集层常具有裂缝、溶洞,为评价其孔隙度一般需要采用中子(或密度)测井和只反映原生孔隙的声波测井组合使用。自20世纪70年代后期至今,碳酸盐岩储集层的裂缝测井方法与裂缝储集层的评价技术有了很大发展,其特点是:发展了新的仪器及方法,逐步形成了裂缝测井系列;形成了一套采用各种测井方法组合研究裂缝的综合评价技术;裂缝参数的定量研究有了新进展。,第一章 测井资料储集层评
10、价基础,3 特殊岩性储集层 除碎屑岩和碳酸盐岩以外的岩石所形成的储集层,如岩浆岩、变质岩、泥岩等,人们习惯于称它们为特殊岩性的储集层,当这些岩层的裂缝、片理、溶洞等次生孔隙比较发育时,也可成为良好的储集层,特别是古潜山的风化壳,往往可获得单井高产的油气流,对于这类储集层,目前的测井解释效果也较差,尚有一些技术难关需要克服。,第一章 测井资料储集层评价基础,二、储集层的基本参数 在储集层评价中,由测井资料确定的基本参数包括反映储集层物性的孔隙度和渗透率;反映储集层含油性的含油气饱和度、含水饱和度、束缚水饱和度等;储集层的厚度等。用测井资料进行储集层评价及油气分析,就是要通过测井资料来确定这些储集
11、层参数,并对储集层的性质给以综合评价。,第一章 测井资料储集层评价基础,二、储集层的基本参数 1 孔隙度 储集层的孔隙度是指其孔隙体积占岩石总体积的百分数,它是说明储集层储集能力相对大小的基本参数。测井解释中常用的孔隙概念有总孔隙度、有效孔限度和缝洞孔隙度。总孔隙度t是指所有孔隙空间(无论孔隙的大小、形状和连通与否)占岩石体积的百分数;有效孔隙度e表示彼此连通的,液体和气体可以在其中运移的那部分孔隙的体积占岩石体积的百分数;缝洞孔隙度(次生孔隙度)2是指有效缝洞孔隙体积占岩石体积的百分数。它是表征裂缝性储集层储集物性的重要参数,因为缝洞是岩石次生变化形成的,故常称为次生孔隙度或次生孔隙度指数。
12、,第一章 测井资料储集层评价基础,二、储集层的基本参数 1 孔隙度 一般地说,孔隙度测井所提供的孔隙度是总孔隙度t。具体地讲,测井计算的声波孔隙度S、密度孔隙度D和中子孔隙度N等于总孔隙度t。对纯砂岩地层,通常认为总孔隙度等于有效孔隙度,因此测井计算的孔隙度就认为是储层的有效孔隙度;对含泥质砂岩地层,总孔隙度t包含有效孔隙度e和泥质孔隙两部分,则储层的有效孔隙度et-Vshsh,其中Vsh和sh分别为泥质含量和泥质孔隙度,即有效孔隙度等于测井计算孔隙度减去泥质校正量。,第一章 测井资料储集层评价基础,二、储集层的基本参数 2 渗透率 岩石渗透性的大小是决定油气藏能否形成和油气层产能大小的重要因
13、素。常用渗透率来定量表示岩石的渗透性。渗透率就是在压力差作用下,岩石能通过石油和天然气的能力。根据达西定律,岩层孔隙中的不可压缩流体,在一定压力差条件下发生的流动,可由下式表示:式中Q单位时间通过岩样的流体或气体的体积,cm3s;A垂直于流体流动方向的岩石横截面积,cm2;L流体渗滤路径的长度,cm;P压力差,Pa;流体或气体的粘度,mPa.s;K岩石的渗透率,m2。,第一章 测井资料储集层评价基础,在压力梯度为一个大气压的条件下,粘度为1mPas的流体在孔隙中作层流运动时,在1cm2横截面积上通过流体的流量为1cm3s时的岩石渗透率为0.987(1)m2。实际工作中,这个单位太大,常用它的千
14、分之一作单位,即用10-3m2作为渗透率的单位。实践证明,当只有一种流体通过岩样时,所测得的渗透率与流体性质无关,只与岩石本身的结构有关;而当有多种流体(如油和气、气和水以及油气水)同时通过岩样时,不同的流体则有不同的渗透率。因而渗透率有绝对渗透率、有效渗透率和相对渗透率之分。,第一章 测井资料储集层评价基础,绝对渗透率:绝对渗透率是岩石孔隙中只有一种流体(油、气或水)时测量的渗透率,常用符号K表示。其大小只与岩石孔隙结构有关,而与流体性质无关。因为常用空气来测量,故又称空气渗透率。测井解释通常所说的渗透率,就是指岩石的绝对渗透率。有效渗透率:当两种以上的流体同时通过岩石时,对其中某一流体测得
15、的渗透率,称为岩石对该流体的有效渗透率,岩石对油、气、水的有效渗透率分别用Ko、Kg、Kw表示。有效渗透率大小除与岩石孔隙结构有关外,还与流体的性质和相对含量、各流体之间的相互作用以及流体与岩石的相互作用有关。由试油资料求得的渗透率是有效渗透率。,第一章 测井资料储集层评价基础,多种流体同时通过岩石时,各单相的有效渗透率以及它们之和总是低于绝对渗透率的。这是因为多相共同流动时,流体不仅要克服自身的粘滞阻力,还要克服流体与岩石孔壁之间的附着力、毛细管力以及流体与流体之间的附加阻力等等,因而使渗透能力相对降低。实践证明,流体的有效渗透率与它在岩石中的相对含量有关,当流体的相对含量变化时,其相应的有
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