用测井曲线

用测井曲线判断划分油、气、水层

1、油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征:

(1)油层:

微电极曲线幅度中等,具有明显的正幅度差,并随渗透性变差幅度差减小。 自然电位曲线显示正异常或负异常,随泥质含量的增加异常幅度变小。 长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。

感应曲线呈明显的低电导(高电阻) 。

声波时差值中等,曲线平缓呈平台状。井径常小于钻头直径。

(2)气层:在微电极、自然电位、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同,所不同的是在声波时差曲线上明显的数值增大或周波跳跃现象,中子伽玛曲线幅度比油层高。

(3)油水同层:在微电极、声波时差、井径曲线上,油水同层与油层相同,不同的是自然电位曲线比油层大一点,而视电阻率曲线比油层小一点,感应电导率比油层大一点。

(4)水层:微电极曲线幅度中等,有明显的正幅度差,但与油层相比幅度相对降低;自然电位曲线显示正异常或负异常,且异常幅度值比油层大;短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低,感应曲线显示高电导值(低电阻),声波时差数值中等,呈平台状,井径常小于钻头直径。

2、定性判断油、气、水层

油气水层的定性解释主要是采用比较(对比) 的方法来区别它们。在定性解释过程中,主要采用以下几种比较方法:

(1)纵向电阻比较法:在水性相同的井段内,把各渗透层的电阻率与纯水层比较,在岩性、物性相近的条件下,油气层的电阻率较高。一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。纯水层一般应典型可靠,一般典型水层应该厚度较大,物性好,岩性纯,具有明显的水层特征,而且在录井中无油气显示。

(2)径向电阻率比较法:若地层水矿化度比泥浆矿化度高,泥浆滤液侵入地层时,油层形成减阻侵入剖面,水层形成增阻侵入剖面。在这种条件下比较探测不同的电阻率曲线,分析电阻率径向变化特征,可判断油、气、水层。一般深探测电阻率(LLD )大于浅探测电阻率(LLS)的岩层为油层,反之则为水层,有时油层也

会出现深探测电阻率小于浅探测电阻率的现象,但没有水层差别那样大。

(3)邻井曲线对比法:将目的层段的测井曲线作小层对比,从中分析含油性的变化。这种对比要注意储集层的岩性、物性和地层水矿化度等在横向上的变化,如下图所示。

(4)最小出油电阻率法:对某一构造或断块的某一层组来说,地层矿化度一般比较稳定,纯水层的电阻率高低主要与岩性、物性有关,所以若地层的岩性物性相近,则水层的电阻率相同,当地层含油饱和度增加,地层电阻率也随之升高。比较测井解释的真电阻率与试油结果,就要以确定一个电性标准(最小出油电阻率) ,高于电性标准是油层, 低于电性标准的是水层。从而利用地层真电阻率(感应曲线所求的电阻率) 和其它资料,可划分出油(气) 、水层。但是应用这种方法时,必须考虑到不同断块、不同层系的电性标准不同,当岩性、物性、水性变化,则最小出油电阻也随之变化。

(5)判断气层的方法:气层与油层在许多方面相似,利用一般的测井方法划分不开,只能利用气层的“三高”特点进行区分。所谓“三高”即高时差值(或出现周波跳跃);高中子伽马值;高气测值(甲烷高,重烃低) 。

根据油、气、水层的这些曲线特征和划分油、气、水层的方法,就可以把一般岩性的、简单明显的油、气、水层划分出来。

注解:

周波跳跃现象:声波测井在含气裂缝性地层处的典型响应特征; 裂缝和气显示强烈,声波会周波跳跃;当遇到气层时候,声波时差回引起周波跳跃。 挖掘效应: 挖掘效应是气层段中子密度曲线交叉,分开明显的曲线特征

低阻油气层

低电阻率油气层通常指的是油气层的电阻率小于或接近围岩电阻率;电阻率与水层电阻率差别不大以及电阻率指数I 在1-2范围内的油气层。

1. 低电阻油气层的形成原因很多,主要有

岩性细形成的高束缚水饱和度油气层;

复杂孔隙结构的低电阻率油气层;

泥质附加导电的低电阻率油气层;

高矿化度地层水的低电阻率油气层;

薄砂泥岩互层的油气层以及受钻井液侵入影响引起的低电阻油气层; 还有含导电矿物(如黄铁矿) 的油气层。

2. 岩性特征

低电阻油气层以泥质胶结的细砂和粉砂岩为主。主要表现为:

(1)粘土含量少,粒径十分小的粉砂岩地层;

(2)含有水云母(伊利石) 和蒙脱石为主的粘土矿物,并呈分散状分布的泥质砂岩地层;

(3)砂岩薄互层。

·低电阻率油气层的测井解释

1、低电阻油气层的定性解释

(1)掌握区域油层的最低电阻率范围

存在低电阻率油气层的地区,油气层的电阻率变化范围大,电阻增大率变化大,因而含油饱和度的变化范围也大,因此需要了解和掌握地区油层电阻率的变化规律,特别是要知道:该区最小出油电阻率。例如荆丘油田的沙河街组油层的电阻率变化范围在2.4~16.5Ω.m ,电阻增大率变化范围在1.6~6.5。岔河集油田东营组油层的电阻率变化范围在2.0~12.2,电阻增大率变化范围在1.0~

7.1。

(2)分析沉积因素解释低电阻低自然伽马类型的油层。

低电阻低自然伽马油层,纵向上多在反旋回沉积的中、下部,正旋回沉积的中、上部,并与高电阻率油层相伴存在。在分析层内岩性、物性的变化因素时,如与典型水层相比,物性相对较好而且电阻率相对增大时应解释为油层,反之则为水层。

(3)分析自然电位判断低电阻率高自然伽马油层。

应注意自然电位的分析,泥质含量将直接影响地层的自然放射性强度和导电性,同时还会在自然电位曲线上有所反映。在分析沉积特征的同时,如自然电位曲线具有一定的幅度,并与高电阻油层相近,但比泥质砂岩和致密砂岩的自然电位幅度大时,自然伽马增高可能是地层吸附高铀元素造成的,而并非粘土含量增大。

(4)分析层厚对电阻率曲线的影响,对于岩性、物性较好,地层厚度在2m 以内

如果电阻率相对较低,自然电位幅度变小,此时电阻率低是层薄引起的低电阻油层。

(5)低电阻油气层一般反映侵入特征不明显。

(6)掌握地区地层水矿化度,在高矿化度地区,容易形成特别低的低电阻油气层。

(7)充分收集和分析录井、气测、井壁取心、钻井取心油气显示,低电阻油层因物性变差录井显示相对较好。

(8)特别重视介电测井、碳氧比测井、核磁测井资料的分析,在轻质油和气层区域更要重视非电法测井资料的应用,尤其是中子一密度、中子—声波时差曲线的组合,充分运用气层解释技术解释低电阻气层。

2. 可动水分析法

可动水是指岩石中束缚水以外的可以流动的地层水,可动水饱和度Swm 就是可动水占据岩石连通孔隙体积的百分数,因此含水饱和度Sw 是可动水饱和度Swm 与束缚水饱和度Swi 之和。

Sw=Swm+Swi

油、水层解释原理是:

图是赵87井处理成果对比图,第五道用常规测井资料,第四道增加了核磁测井资料,均用可动水程序处理,两种处理输出的成果相近,解释的结论一致。 完井解释13层、14层为水层,电阻率为0.9~1.5,12层、29层、30层、31层地质录井和井壁取心的显示级别较高,电阻率为3.0-3.5,比水层的电阻率高3倍左右,解释为油层。

图中第五道可动水法处理的结果,12层的含油饱和度为59%-63%,无可动水,试油结果为油层,日产油35.1t ,而29层、30层、31层含水饱和度75%-85%,束缚水饱和度50%-70%,具有明显的可动水,应为含油水层,29层、31层试油结论为含油水层。

第四道为用核磁资料处理的成果,12层含油饱和度58%-70%左右,有很低的可动水,结论也为油层,29层、30层、31层的含水饱和度很高达70%-90%,层内束缚水饱和度变化很大,在20%~60%之间,可动水显示,应为含油水层结论。 “可动水”在其它油田也见到很好的效果,岔河集油田用可动水法解释,总的解释吻率和油层的解释吻合率均在90%以上。

3、核磁测井评价低电阻油层

利用核磁测井进行地层评价的途径主要有两种:一种是利用所得的回波序列,根据其幅度的衰减特征来直接获得岩石中流体的信息;另外就是通过测井输出的T2分布求得储集层的岩石物理参数或解决其它的油气田地质问题。 在2168~

2193m 存在高电

阻油层,薄油层

和低电阻油层,

在核磁的T2分布

图形上有不同的

显示。

(1)高阻油层

第35层为高

阻油层,电阻率

为7,S0在70%,

Swi 在20%。T2

分布图形上大孔道明显小孔道不明显。

(2)薄油层

第34层为一厚度为2m 的油层,由于层较薄,电阻率3.6,核磁求得的孔隙度20%,束缚水饱和度23%,含油饱和度50%。T2图形大孔道较明显小孔道不明显。

(3)低电阻油层

第32,33层为双峰孔隙结构,小孔隙信息非常明显,电阻率在3.38-3.45之间,孔隙度21%~22%,SO 在58%-62%,SWi 在29.9%-38.7%。 核磁测井解释成果见数据如下表

4、利用孔隙度曲线分析低电阻气层

低电阻气层因为电阻率低,依靠电阻率曲线难以判断,但低电阻气层在孔隙度曲线上具有中子孔隙度减小,密度变小和声波时差增大的特征,利用这一特征解释低电阻气层。当中子孔隙度φN 小于密度孔隙度φD 或声波孔隙度φs 时,在排除岩性影响的条件下,反映的是气层的存在。

一般采用在水层或油层部位使两条孔隙度曲线重合,在气层呈现:

φN

φN

φD ≌φs

在套管内,可充分利用时间推移测井。在固井后24h 内测一条中子伽马曲线,这时因为钻井液滤液侵入较深,气分子被排得较远,中子伽马曲线上显示气的信息较小,因而特征不很明显,等待一定时间后(在试油以前) 套管周围气体分子恢复到原始状态,再测一条中子伽马曲线,将两条中子伽马曲线重叠,在气层部位,后测的曲线幅度大于前测的曲线幅度。

用测井曲线判断划分油、气、水层

1、油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征:

(1)油层:

微电极曲线幅度中等,具有明显的正幅度差,并随渗透性变差幅度差减小。 自然电位曲线显示正异常或负异常,随泥质含量的增加异常幅度变小。 长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。

感应曲线呈明显的低电导(高电阻) 。

声波时差值中等,曲线平缓呈平台状。井径常小于钻头直径。

(2)气层:在微电极、自然电位、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同,所不同的是在声波时差曲线上明显的数值增大或周波跳跃现象,中子伽玛曲线幅度比油层高。

(3)油水同层:在微电极、声波时差、井径曲线上,油水同层与油层相同,不同的是自然电位曲线比油层大一点,而视电阻率曲线比油层小一点,感应电导率比油层大一点。

(4)水层:微电极曲线幅度中等,有明显的正幅度差,但与油层相比幅度相对降低;自然电位曲线显示正异常或负异常,且异常幅度值比油层大;短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低,感应曲线显示高电导值(低电阻),声波时差数值中等,呈平台状,井径常小于钻头直径。

2、定性判断油、气、水层

油气水层的定性解释主要是采用比较(对比) 的方法来区别它们。在定性解释过程中,主要采用以下几种比较方法:

(1)纵向电阻比较法:在水性相同的井段内,把各渗透层的电阻率与纯水层比较,在岩性、物性相近的条件下,油气层的电阻率较高。一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。纯水层一般应典型可靠,一般典型水层应该厚度较大,物性好,岩性纯,具有明显的水层特征,而且在录井中无油气显示。

(2)径向电阻率比较法:若地层水矿化度比泥浆矿化度高,泥浆滤液侵入地层时,油层形成减阻侵入剖面,水层形成增阻侵入剖面。在这种条件下比较探测不同的电阻率曲线,分析电阻率径向变化特征,可判断油、气、水层。一般深探测电阻率(LLD )大于浅探测电阻率(LLS)的岩层为油层,反之则为水层,有时油层也

会出现深探测电阻率小于浅探测电阻率的现象,但没有水层差别那样大。

(3)邻井曲线对比法:将目的层段的测井曲线作小层对比,从中分析含油性的变化。这种对比要注意储集层的岩性、物性和地层水矿化度等在横向上的变化,如下图所示。

(4)最小出油电阻率法:对某一构造或断块的某一层组来说,地层矿化度一般比较稳定,纯水层的电阻率高低主要与岩性、物性有关,所以若地层的岩性物性相近,则水层的电阻率相同,当地层含油饱和度增加,地层电阻率也随之升高。比较测井解释的真电阻率与试油结果,就要以确定一个电性标准(最小出油电阻率) ,高于电性标准是油层, 低于电性标准的是水层。从而利用地层真电阻率(感应曲线所求的电阻率) 和其它资料,可划分出油(气) 、水层。但是应用这种方法时,必须考虑到不同断块、不同层系的电性标准不同,当岩性、物性、水性变化,则最小出油电阻也随之变化。

(5)判断气层的方法:气层与油层在许多方面相似,利用一般的测井方法划分不开,只能利用气层的“三高”特点进行区分。所谓“三高”即高时差值(或出现周波跳跃);高中子伽马值;高气测值(甲烷高,重烃低) 。

根据油、气、水层的这些曲线特征和划分油、气、水层的方法,就可以把一般岩性的、简单明显的油、气、水层划分出来。

注解:

周波跳跃现象:声波测井在含气裂缝性地层处的典型响应特征; 裂缝和气显示强烈,声波会周波跳跃;当遇到气层时候,声波时差回引起周波跳跃。 挖掘效应: 挖掘效应是气层段中子密度曲线交叉,分开明显的曲线特征

低阻油气层

低电阻率油气层通常指的是油气层的电阻率小于或接近围岩电阻率;电阻率与水层电阻率差别不大以及电阻率指数I 在1-2范围内的油气层。

1. 低电阻油气层的形成原因很多,主要有

岩性细形成的高束缚水饱和度油气层;

复杂孔隙结构的低电阻率油气层;

泥质附加导电的低电阻率油气层;

高矿化度地层水的低电阻率油气层;

薄砂泥岩互层的油气层以及受钻井液侵入影响引起的低电阻油气层; 还有含导电矿物(如黄铁矿) 的油气层。

2. 岩性特征

低电阻油气层以泥质胶结的细砂和粉砂岩为主。主要表现为:

(1)粘土含量少,粒径十分小的粉砂岩地层;

(2)含有水云母(伊利石) 和蒙脱石为主的粘土矿物,并呈分散状分布的泥质砂岩地层;

(3)砂岩薄互层。

·低电阻率油气层的测井解释

1、低电阻油气层的定性解释

(1)掌握区域油层的最低电阻率范围

存在低电阻率油气层的地区,油气层的电阻率变化范围大,电阻增大率变化大,因而含油饱和度的变化范围也大,因此需要了解和掌握地区油层电阻率的变化规律,特别是要知道:该区最小出油电阻率。例如荆丘油田的沙河街组油层的电阻率变化范围在2.4~16.5Ω.m ,电阻增大率变化范围在1.6~6.5。岔河集油田东营组油层的电阻率变化范围在2.0~12.2,电阻增大率变化范围在1.0~

7.1。

(2)分析沉积因素解释低电阻低自然伽马类型的油层。

低电阻低自然伽马油层,纵向上多在反旋回沉积的中、下部,正旋回沉积的中、上部,并与高电阻率油层相伴存在。在分析层内岩性、物性的变化因素时,如与典型水层相比,物性相对较好而且电阻率相对增大时应解释为油层,反之则为水层。

(3)分析自然电位判断低电阻率高自然伽马油层。

应注意自然电位的分析,泥质含量将直接影响地层的自然放射性强度和导电性,同时还会在自然电位曲线上有所反映。在分析沉积特征的同时,如自然电位曲线具有一定的幅度,并与高电阻油层相近,但比泥质砂岩和致密砂岩的自然电位幅度大时,自然伽马增高可能是地层吸附高铀元素造成的,而并非粘土含量增大。

(4)分析层厚对电阻率曲线的影响,对于岩性、物性较好,地层厚度在2m 以内

如果电阻率相对较低,自然电位幅度变小,此时电阻率低是层薄引起的低电阻油层。

(5)低电阻油气层一般反映侵入特征不明显。

(6)掌握地区地层水矿化度,在高矿化度地区,容易形成特别低的低电阻油气层。

(7)充分收集和分析录井、气测、井壁取心、钻井取心油气显示,低电阻油层因物性变差录井显示相对较好。

(8)特别重视介电测井、碳氧比测井、核磁测井资料的分析,在轻质油和气层区域更要重视非电法测井资料的应用,尤其是中子一密度、中子—声波时差曲线的组合,充分运用气层解释技术解释低电阻气层。

2. 可动水分析法

可动水是指岩石中束缚水以外的可以流动的地层水,可动水饱和度Swm 就是可动水占据岩石连通孔隙体积的百分数,因此含水饱和度Sw 是可动水饱和度Swm 与束缚水饱和度Swi 之和。

Sw=Swm+Swi

油、水层解释原理是:

图是赵87井处理成果对比图,第五道用常规测井资料,第四道增加了核磁测井资料,均用可动水程序处理,两种处理输出的成果相近,解释的结论一致。 完井解释13层、14层为水层,电阻率为0.9~1.5,12层、29层、30层、31层地质录井和井壁取心的显示级别较高,电阻率为3.0-3.5,比水层的电阻率高3倍左右,解释为油层。

图中第五道可动水法处理的结果,12层的含油饱和度为59%-63%,无可动水,试油结果为油层,日产油35.1t ,而29层、30层、31层含水饱和度75%-85%,束缚水饱和度50%-70%,具有明显的可动水,应为含油水层,29层、31层试油结论为含油水层。

第四道为用核磁资料处理的成果,12层含油饱和度58%-70%左右,有很低的可动水,结论也为油层,29层、30层、31层的含水饱和度很高达70%-90%,层内束缚水饱和度变化很大,在20%~60%之间,可动水显示,应为含油水层结论。 “可动水”在其它油田也见到很好的效果,岔河集油田用可动水法解释,总的解释吻率和油层的解释吻合率均在90%以上。

3、核磁测井评价低电阻油层

利用核磁测井进行地层评价的途径主要有两种:一种是利用所得的回波序列,根据其幅度的衰减特征来直接获得岩石中流体的信息;另外就是通过测井输出的T2分布求得储集层的岩石物理参数或解决其它的油气田地质问题。 在2168~

2193m 存在高电

阻油层,薄油层

和低电阻油层,

在核磁的T2分布

图形上有不同的

显示。

(1)高阻油层

第35层为高

阻油层,电阻率

为7,S0在70%,

Swi 在20%。T2

分布图形上大孔道明显小孔道不明显。

(2)薄油层

第34层为一厚度为2m 的油层,由于层较薄,电阻率3.6,核磁求得的孔隙度20%,束缚水饱和度23%,含油饱和度50%。T2图形大孔道较明显小孔道不明显。

(3)低电阻油层

第32,33层为双峰孔隙结构,小孔隙信息非常明显,电阻率在3.38-3.45之间,孔隙度21%~22%,SO 在58%-62%,SWi 在29.9%-38.7%。 核磁测井解释成果见数据如下表

4、利用孔隙度曲线分析低电阻气层

低电阻气层因为电阻率低,依靠电阻率曲线难以判断,但低电阻气层在孔隙度曲线上具有中子孔隙度减小,密度变小和声波时差增大的特征,利用这一特征解释低电阻气层。当中子孔隙度φN 小于密度孔隙度φD 或声波孔隙度φs 时,在排除岩性影响的条件下,反映的是气层的存在。

一般采用在水层或油层部位使两条孔隙度曲线重合,在气层呈现:

φN

φN

φD ≌φs

在套管内,可充分利用时间推移测井。在固井后24h 内测一条中子伽马曲线,这时因为钻井液滤液侵入较深,气分子被排得较远,中子伽马曲线上显示气的信息较小,因而特征不很明显,等待一定时间后(在试油以前) 套管周围气体分子恢复到原始状态,再测一条中子伽马曲线,将两条中子伽马曲线重叠,在气层部位,后测的曲线幅度大于前测的曲线幅度。


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