碳酸盐岩测井储层评价.ppt

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1、碳酸盐岩储集层的非均质性突出 矿物成分复杂(方解石、白云石、硬石膏等)孔隙度低、层薄储集空间中孔、缝、洞等多结构类型共存测井响应非线性突出,世界上一半或一半以上的石油产自碳酸盐岩储集岩、我国三大稳定地区华北地台、扬子地块和塔里木盆地均发育这种储集层，是重要的含油气目的层,3 碳酸盐岩测井储层参数评价,碳酸盐岩储集层的非均质性突出,常见的高产稳产的碳酸盐岩储集层多为孔隙-裂缝混合型。不经过次生孔隙改造的原生孔隙碳酸盐岩很难成为良好的储集层。它必须经过构造作用的改造产生裂缝，经过地下水的淋滤、溶蚀和成分交代等作用，使有效孔隙度和渗透率得到改善，形成孔、洞、缝复合的孔隙空间系统，才能成为良好的储集岩

2、。,地球物理测井研究面临的问题,测井的基石是-由均匀各向同性的砂岩储集层衍生而来、能够表征物理地质间参数关系的阿尔奇方程；碳酸盐岩的储集空间类型复杂、各向异性、多解性突出;通常在砂泥岩地区行之有效的测井方法不尽有效或无效，为地球物理测井工作提出了研究难题。体现在：1非线性测井理论最新实验研究指出，测井对岩石孔隙度、饱和度、渗透率、泥质含量，骨架（矿物）成分含量的响应是非线性的，建立的测井响应方程也是非线性的。2非均质测井理论地层的非均质性(纵向、径向)，从不同测井信息中提取的油层物理参数很难取得一致，导致结果多解性；尤以裂缝性地层的非均质性特征最明显。,当前的研究及测井信号采集趋势,研究非均质

3、地层正演与反演模型，从测井视信息中提取测井真信息；研究非均质地层测井信息的匹配，排除由于测井各纵向分辨率不匹配出现的多解性；研究非均质地层测井信息的转换，建立新的测井解释模型与响应方程；研究非均质地层新一代的测井处理解释方法，对油气、矿产资源作出科学的评价。现代成像测井技术的推出；,现代测井储层参数解释的要求,现代油藏描述以地质为主体，综合运用地质、地震、测井、生产测试等资料，对油藏进行空间的一体化研究表现在：1 信息的分辩尺度匹配问题 由于测井探测范围是沟通大尺度地震信息、小尺度岩心信息之间的桥梁；在空间的一体化研究中，大、小尺度间的各向异性的包容性与整合性，体现在测井储层参数在区域地质评价

4、中的约束作用上，单井测井储层参数解释的精确度对于以地质为主体的区域评价为目的的油藏描述至关重要。因此，适宜的高质量单井测井储层参数评价，尤其非均质地质体的测井储层参数评价问题。2 测井储层参数评价的广度与深度 由于测井信息量的日益丰富、对地质体的评价要求更高，尤其在测井储层产能预测方面，将是我国测井界目前主要突破的重点，为即将到来的高精确度现代油藏描述、区域性评价提供良好的数据基础。,拟解决的问题,1建立以测井曲线识别储层类型的解释方法与手段；2研究裂缝参数的计算与模型方程；进行各项裂缝参数的研究（裂缝孔隙度、导流能力、类型、渗透率等）；3基于双重孔隙系统的存在，展开对阿尔奇方程的研究，通过岩

5、电实验，探索适合裂缝性碳酸盐岩风化壳储集层的气、水识别图版及该类储集层的非线性测井解释系统；4考虑到裂缝性碳酸盐岩风化壳储集层的厚度薄、变化大的特殊性、加之合试层产能的现实存在，产能预测与计算困难，通过非线性数学与测井基本理论的结合，重点研究泛合试层的产能预测问题；5针对测井具有纵向分辩率高，而横向预测能力差的特点，开展测井、钻井地质、地震联合约束反演研究，通过井旁地震道的桥梁作用，打通纵、横向储层预测结合部的技术障碍研究；,裂缝性碳酸盐岩测井储层参数研究流程,储层地质与测井特征,微观储层内的要素：岩相、岩溶淋滤作用、裂缝鄂尔多斯盆地中部气田横剖面图（胡见义，1992）,典型岩性层测井电相图(

6、陕34井 灰岩、凝灰岩、云岩、硬石膏,中子密度、声波，密度PE岩性交会图(陕29井、陕34井),天然气的影响与校正,储层类型识别流程,3.1 碳酸盐岩储层特点,储层岩性：孔(洞)、缝性白云岩；裂缝性石灰岩盖层岩性：致密性碳酸盐岩、泥岩干扰岩性：硬石膏、充填泥质储层类型：孔隙型、孔洞型、孔缝型为主 测井系列：GR 泥质计算、识别纯岩性(或Th、K、CGR)RLLD、RLLS、RMSF深浅侧向电阻率、微球聚焦型 AC 计算孔隙度、矿物含量 DEN 计算孔隙度、矿物含量 CNL 计算孔隙度、矿物含量 PE 岩性成分计算与识别 CAL 质量控制,碳酸盐岩常见矿物的主要物理性质,砂岩与碳酸盐岩孔隙的比较

7、,非储层排除5原则,-,-,-,-,储层排查3要点,-,-,-,-,任丘油田缝-孔碳酸盐岩储层成果图,1.低GR、高孔隙、低电阻率高孔隙、低电阻率、低GR“三低一高”规律：低电阻率、低GR、低中子-伽玛高声波时差,储层识别实例,电阻率,孔隙度测井,GR,1833-1966米大段测试,2010-2078米大段合试,解释成果与测试,结论,1.低GR、高孔隙、低电阻率高孔隙、低电阻率、低GR“三低一高”规律：低电阻率、低GR、低中子-伽玛高声波时差,储层划分实例,典型岩性 自然伽玛曲线特征,自然伽玛能谱曲线特征,GR曲线计算泥质含量,线性方程,非线性方程,自然伽玛能谱能量窗特征,自然伽玛能谱粘土矿物

8、分布图,自然伽玛能谱火成岩矿物分布图,3.2 复杂矿物体积模型定量计算,碳酸盐岩剖面：多种矿物成分共存多物理测井曲线联立求解多矿物体积模型方程组目 的：定量求解方解石、白云石、硬石膏、泥质、孔隙度已知条件：AC、DEN、CNL、GR、PE等测井曲线区域常数：矿物骨架 流体参数 泥质参数 孔隙结构参数典型处理程序：CRA、GLOBAL、混合矿物体积模型、ELAN等,3.2.1 CRA程序,一、CRA程序概述 CRA是Atlas公司的复杂岩性分析程序其主要功能是：用六种方法计算泥质含量；利用交会图技术求孔隙度及两种岩石成分，计算次生孔隙度、含水饱和度、渗透率、视颗粒密度等参数。其程序的基本特点、各

9、种地层参数的定量计算方法以及实观这些定量计算的工作过程如下：(一)输入数据 程序要求输入至少包括：自然伽玛(GR)、补偿地层密度(DEN)、补偿中子(CNL)、深侧向电阻率(RT)、浅侧向电阻率(RXO)井径测量(CAL)等测井曲线，希望尽可能具备补偿声波(AC)、感应测井、自然电位测井和中子寿命测井资料时，程序考虑了对它们的应用。,输出20种计算参数曲线,输出成果曲线,CRA程序需要输入指定解释层段的起、止深度外，还要求输入51个测井解释中间参数和有关控制信息,输入常数,CRA程序处理框图,岩性矿物三角形,岩性矿物三角形方程组,行列式求解线性方程组,岩性矿物交会三角形,系数表达式ABC,泥质

10、双矿物与纯双矿物模型对应方程式,泥质双矿物方程,纯双矿物方程,泥质双矿物与纯双矿物模型转换图,泥质双矿物与纯双矿物模型转换关系式,岩性矿物三角形子程序框图,CRA处理成果图,交会图分析,交会图分析,交会图分析,3.2.2 混合矿物体积模型储层参数计算,混合矿物体积模型及其数学模型 束缚水饱和度 渗透率方程K 储层评价验证,目标函数,图5-1-1 混合矿物模型示意图,混合矿物体积模型及其数学模型,混合矿物模型优化参数流程,图5-2-3 碳酸盐岩的布克富斯数图,地层孔隙度和束缚水饱和度关系图,孔隙度和束缚水饱和度关系分析,孔隙度和束缚水饱和度方程对比图（油基泥浆取心井林五、陕34井）,束缚水饱和度

11、：,可动水饱和度：,基质渗透率方程：,孔隙度、饱和度评价验证,特殊坐标气水识别交会图版,图5-4-6 AC、CNL交会图,图5-4-2 气、水识别图版,饱和度方程交会图版,图5-4-7 气水识别图版（4口井、28层）,气水识别交会图版(测试层),图5-4-8 测试层渗透率-测井渗透率、物性-Sw 交会图,渗透率评价,测试结果：M153333.83345.8米段，初产G50192方/日，W29.9方/日；多级G36363方/日，W12方/日。经试采M15M45；无阻流量Q129万方，W3.3方；,陕52井处理成果图,在34563460米段内，饱和度方程解释为气水层；岩电可变m值方程解释为含气水层

12、；测试结果：马五14日产气125方，日产水3.04方，结论：水层含气。,陕44井处理成果图,在35623565.5米段内，印尼方程解释气层；岩电可变m值方程解释为上水、下气的气水同层；经马五1、马五2、马五4段合试（3521.83582米）证实，产气168348方/日，产水6.9吨/日。,陕49井处理成果图,裂缝的测井响应特征常规测井资料估算裂缝参数探索 双重孔隙模型优化计算参数 裂缝参数计算 测井评价处理,3.2.3 双重孔隙模型裂缝参数计算,裂缝储层模型,裂缝 电流线示意图,天然次生裂缝平面投影示 意图,裂缝的测井响应特征,陕81井裂缝识别测井图,裂缝类型的测井识别,图6-2-1 裂缝孔隙

13、度图版,Pickett与Agunera法估算裂缝参数,裂缝孔隙度,裂缝张开度,双侧向测井估算裂缝参数,a.理想化的基块-裂缝双重孔隙模型 b.抽象化的基块-裂缝双重孔隙模型 图6-3-1 基块-裂缝双重孔隙模型,.,双重孔隙模型与测井响应方程,双重孔隙模型参数计算流程,渗透率,裂缝宽度b水平缝 Kf8.33104b2f垂直缝 Kf4.16104b2f 网状缝 Kf5.55104b2f,储层导流能力 Kb（KmKf）b 似产能系数 CoefKbH,裂缝参数计算,测试结果：M153333.83345.8米段，初产G50192方/日，W29.9方/日；多级G36363方/日，W12方/日。经试采M15M45；无阻流量Q129万方，W3.3方；,陕52井处理成果图,在34563460米段内，饱和度方程解释为气水层；岩电可变m值方程解释为含气水层；测试结果：马五14日产气125方，日产水3.04方，结论：水层含气。,陕44井处理成果图,