碎屑岩储层评价之三ppt课件.ppt

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1、第一节第一节 碎屑岩储集层的地质特点及评价要点碎屑岩储集层的地质特点及评价要点第二节第二节 油层、气层和水层的快速直观解释方法油层、气层和水层的快速直观解释方法第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立第四节第四节 统计方法建立储集层参数测井解释模型统计方法建立储集层参数测井解释模型第五节第五节 测井资料处理与解释中常用参数的选择测井资料处理与解释中常用参数的选择第六节第六节 PORPOR分析程序的基本原理分析程序的基本原理本小节学习内容本小节学习内容 1 1、岩石体积物理模型、岩石体积物理模型 2 2、纯砂岩解释方程、纯砂岩解释方程 3 3、含泥质

2、地层测井解释方程、含泥质地层测井解释方程 4 4、双矿物岩石体积模型及测井响应方程、双矿物岩石体积模型及测井响应方程 5 5、三矿物岩石体积模型及测井响应方程、三矿物岩石体积模型及测井响应方程 6 6、储层参数测井解释模型储层参数测井解释模型第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立 为了应用计算机技术对测井资料处理解释，需要根据所要解决的问题，为了应用计算机技术对测井资料处理解释，需要根据所要解决的问题，应用适当数学物理方法，建立相应测井解释模型、导出测井响应值与地质参应用适当数学物理方法，建立相应测井解释模型、导出测井响应值与地质参数之间的数学关

3、系，然后对测井资料加工处理和分析解释，把测井信息转变数之间的数学关系，然后对测井资料加工处理和分析解释，把测井信息转变为尽可能反映地质原貌特征的地质信息，供地质勘探开发使用。为尽可能反映地质原貌特征的地质信息，供地质勘探开发使用。目前，在测井数据处理中采用的解释模型可按不同角度分类为：目前，在测井数据处理中采用的解释模型可按不同角度分类为：按岩性分类有：按岩性分类有：纯岩石和含泥质岩石模型；纯岩石和含泥质岩石模型；单矿物、双矿物和多矿物模型；单矿物、双矿物和多矿物模型；砂泥岩、碳酸盐岩、火山岩、变质岩模型。砂泥岩、碳酸盐岩、火山岩、变质岩模型。按孔隙流体性质与特征分类有：按孔隙流体性质与特征分

4、类有：含水岩石和含油气岩石模型以含水岩石和含油气岩石模型以及阳离子交换模型。及阳离子交换模型。按建模方法分类有：按建模方法分类有： 岩石体积模型，最优化模岩石体积模型，最优化模型和概率统计模型。型和概率统计模型。按储集空间特征分类有：按储集空间特征分类有： 孔隙型、双重孔隙型、裂孔隙型、双重孔隙型、裂缝型和孔隙缝型和孔隙-裂缝型模型。裂缝型模型。第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立1 1、岩石体积物理模型、岩石体积物理模型 岩石物理体积模型，岩石物理体积模型，就是根据测井方法的探测特性和岩石的各种物质在物就是根据测井方法的探测特性和岩石的各种物

5、质在物理性质上的差异，按体积把岩石分成几个部分，然后研究每一部分对宏观物理理性质上的差异，按体积把岩石分成几个部分，然后研究每一部分对宏观物理量的贡献，并把岩石的宏观物理量看成是各部分贡献之和。量的贡献，并把岩石的宏观物理量看成是各部分贡献之和。 要点要点 由于：由于： 许多测井方法的测量结果从实际上都可以看成是仪器探测范围内岩石许多测井方法的测量结果从实际上都可以看成是仪器探测范围内岩石物质的某种物理量平均值；物质的某种物理量平均值； 在岩性均匀情况下，无论任何大小的岩石体积，他们对测量结果的贡在岩性均匀情况下，无论任何大小的岩石体积，他们对测量结果的贡献，按单位体积来说都是一样的。献，按单

6、位体积来说都是一样的。 从而提出从而提出按照物质平衡原理，岩石体积等于各部分体积之和，即按照物质平衡原理，岩石体积等于各部分体积之和，即岩石宏观物理量之和等于各部分宏观物理量之和，即岩石宏观物理量之和等于各部分宏观物理量之和，即iiimVmiiVV第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立 在测井解释中，把岩石泥质成分以外的其它矿物成分统称为岩石骨架在测井解释中，把岩石泥质成分以外的其它矿物成分统称为岩石骨架( (指指由矿物组成的一点孔隙都没有的岩石由矿物组成的一点孔隙都没有的岩石) )，其物理参数称为岩石骨架物理参数。，其物理参数称为岩石骨架物理参

7、数。而孔隙流体参数指的是烃、水和钻井液滤液的物理参数。而孔隙流体参数指的是烃、水和钻井液滤液的物理参数。 由于泥质成分与其它矿物成分在物理性质上有较大区别，因而把岩石由于泥质成分与其它矿物成分在物理性质上有较大区别，因而把岩石体积物理模型分为纯岩石体积物理模型和泥质岩石体积物理模型。体积物理模型分为纯岩石体积物理模型和泥质岩石体积物理模型。 纯岩石体积物理模型由岩石骨架和孔隙流体两部分组成；纯岩石体积物理模型由岩石骨架和孔隙流体两部分组成； 泥质岩石体积物理模型由泥质、岩石骨架和孔隙三部分组成。泥质岩石体积物理模型由泥质、岩石骨架和孔隙三部分组成。 当地层岩性复杂、骨架矿物的物理性质明显不同时

8、，还可以把骨架矿当地层岩性复杂、骨架矿物的物理性质明显不同时，还可以把骨架矿物分为两种或多种，从而建立双矿物岩石体积模型和多矿物岩石体积模型。物分为两种或多种，从而建立双矿物岩石体积模型和多矿物岩石体积模型。 单矿物纯地层、双矿物纯地层、三矿物纯地层。单矿物纯地层、双矿物纯地层、三矿物纯地层。 单矿物加泥质、双矿物加泥质、三矿物加泥质。单矿物加泥质、双矿物加泥质、三矿物加泥质。 有了这样的简化模型，便可分别导出声波、密度和中子测井读数与岩性成分和孔有了这样的简化模型，便可分别导出声波、密度和中子测井读数与岩性成分和孔隙度的关系方程式隙度的关系方程式- -测井响应方程。测井响应方程。1 1、岩石

9、体积物理模型、岩石体积物理模型第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立 岩石体积物理模型表示沿井轴方向在仪器探测范围内取一边长为岩石体积物理模型表示沿井轴方向在仪器探测范围内取一边长为L L、体积为、体积为V V的立方体岩样。的立方体岩样。 A. A. 对于含水岩石对于含水岩石，是由岩石骨架和是由岩石骨架和孔隙孔隙( (水水) )两部分组成，则沿井轴方向，两部分组成，则沿井轴方向，V=VV=Vmama+V+V，L=LL=Lmama+L+L， =V=V/V/V； B. B. 对于含油气纯岩石体积物理模型对于含油气纯岩石体积物理模型，与含水纯岩石体积物

10、理模型的差别与含水纯岩石体积物理模型的差别在于，孔隙体积在于，孔隙体积V V分为含水体积分为含水体积V Vw w和含油体积和含油体积V Vh h两部分，即两部分，即V V=V=Vw w+V+Vh h，则，则V=VV=Vmama+V+Vw w+V+Vh h，L=LL=Lmama+L+Lw w+L+Lh h。 在测井解释中常用的是相对体积，因此孔隙用在测井解释中常用的是相对体积，因此孔隙用，骨架部分则为，骨架部分则为1-1-； 若是含油气，则孔隙用若是含油气，则孔隙用，骨架用，骨架用1-1-，孔隙中残余油气，孔隙中残余油气(1-S(1-Sxoxo) )，水，水SSxoxo。2 2、纯砂岩解释方程、

11、纯砂岩解释方程第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立2 2、纯砂岩解释方程、纯砂岩解释方程(1)(1)含水纯岩石体积模型含水纯岩石体积模型 下图左为岩石结构示意图，右为等效体积，体积模型方程如下：下图左为岩石结构示意图，右为等效体积，体积模型方程如下： 下面介绍声波测井、密度测井、中子测井、中子寿命测井和下面介绍声波测井、密度测井、中子测井、中子寿命测井和电祖率测井的纯砂岩模型电祖率测井的纯砂岩模型第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立2 2、纯砂岩解释方程、纯砂岩解释方程(1)(1)含水纯岩石体积

12、模型含水纯岩石体积模型 PmafmasC1tttt用于压实和胶结良好用于压实和胶结良好的纯砂岩。的纯砂岩。mafmastttt用于压实压实校正用于压实压实校正 声波测井声波测井常见岩石骨架和孔隙流体测井响应值 tma 岩石骨架 s/m s/ft ma g/cm3 （SNP）ma （SNP）ma 砂岩（ 1） 10% 168 51.2 2.65 -0.035 -0.05 石灰岩 156 47.5 2.71 0.00 0.00 白云岩（ 1） =5.5% 30% 143 43.5 2.87 0.035 0.085 白云岩（ 2） =1.5% 5.5% 或30% 143 43.5 2.87 0.02

13、 0.065 白云岩（ 3） =01.5% 143 43.5 2.87 0.05 0.04 硬石膏 164 50.0 2.98 -0.005 -0.02 石膏 171 52.0 2.35 0.49 岩盐 220 67.0 2.03 0.04 -0.01 第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立 常见的孔隙中流体测井响应值 流体 tf f Nf 淡水 620 189 1.0 1 盐水 608 185 1.1 1 石油 757985 238 0.7 油+0.3 甲烷 442 134.7 0.3 2.25气 2 2、纯砂岩解释方程、纯砂岩解释方程 声波测

14、井声波测井 实际资料表明，地层孔隙度较大时，声波时差与孔隙度具有明显的非线实际资料表明，地层孔隙度较大时，声波时差与孔隙度具有明显的非线性关系：性关系：x/1matt1x/1matt1tt16251. 0max x是声波传播的迂曲度系数，又称为骨架岩性系是声波传播的迂曲度系数，又称为骨架岩性系数，一般砂岩数，一般砂岩1.61.6，石灰岩，石灰岩1.761.76，白云岩，白云岩2.02.0。 实际统计资料表明，在一般地层孔隙度范围内，声波地层因素公式同声实际统计资料表明，在一般地层孔隙度范围内，声波地层因素公式同声波时差波时差孔隙度关系拟合很好，可用于更准确地计算地层孔隙度值，而又不孔隙度关系拟

15、合很好，可用于更准确地计算地层孔隙度值，而又不必考虑声波压实校正和流体声波时差必考虑声波压实校正和流体声波时差t t的选择的选择对于砂岩，一般用对于砂岩，一般用第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立fmabmaD2 2、纯砂岩解释方程、纯砂岩解释方程 密度测井密度测井 密度测井曲线常以视石灰岩孔隙度为单位来表示。密度测井曲线常以视石灰岩孔隙度为单位来表示。所谓视石灰岩孔隙度所谓视石灰岩孔隙度就是无论什么岩性都用纯石灰岩骨架密度值就是无论什么岩性都用纯石灰岩骨架密度值(2.71g(2.71gcmcm3 3)计算孔隙度。如计算孔隙度。如设砂岩的孔隙度

16、为设砂岩的孔隙度为2020，mama=2.65=2.65，代入下式：，代入下式： 计算得砂岩的体积密度为计算得砂岩的体积密度为2.32.3，将此值代入下式可求出该砂岩密度测井，将此值代入下式可求出该砂岩密度测井视石灰岩孔隙度如为视石灰岩孔隙度如为22.8%22.8%。fmab)1 ( 从这个计算过程可以看出密度测井视石灰岩孔隙度的意义：从这个计算过程可以看出密度测井视石灰岩孔隙度的意义：在含淡水的在含淡水的纯灰岩纯灰岩( (孔隙度已知孔隙度已知) )标准井中，对密度测井仪器进行孔隙度刻度，然后用这标准井中，对密度测井仪器进行孔隙度刻度，然后用这个刻度标准在其它岩性中所得到的密度测井孔隙度读数，

17、即为密度测井视石个刻度标准在其它岩性中所得到的密度测井孔隙度读数，即为密度测井视石灰岩孔隙度。灰岩孔隙度。第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立N2 2、纯砂岩解释方程、纯砂岩解释方程 中子测井中子测井fNmaNN)1 (NmaNfNmaN 通常将中子测井仪器是在孔隙度已知的含淡水纯石灰岩标准井中，按孔通常将中子测井仪器是在孔隙度已知的含淡水纯石灰岩标准井中，按孔隙度单位来刻度。这种以含淡水纯石灰岩为标准来刻度的孔隙度就称为中子隙度单位来刻度。这种以含淡水纯石灰岩为标准来刻度的孔隙度就称为中子测井视石灰岩孔隙度。测井视石灰岩孔隙度。 因此，我们将

18、中子测井的测量的地层含氢指数记为因此，我们将中子测井的测量的地层含氢指数记为N N，并常称为中子，并常称为中子孔隙度。孔隙度。对于含淡水的纯石灰岩，中子测井视石灰岩孔隙度就等于真孔隙度；对于含淡水的纯石灰岩，中子测井视石灰岩孔隙度就等于真孔隙度；对其它纯岩性如砂岩、白云岩等，由于岩性不同，对其它纯岩性如砂岩、白云岩等，由于岩性不同，NmaNma不等于不等于0 0，因而中子，因而中子测井视石灰岩孔隙度并不等于真孔隙度。为此，可应用相应图版进行岩性校测井视石灰岩孔隙度并不等于真孔隙度。为此，可应用相应图版进行岩性校正。正。第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应

19、方程的建立2 2、纯砂岩解释方程、纯砂岩解释方程 中子寿命测井中子寿命测井fma)1 (mamaNf 中子寿命测井是采用脉冲中子源的一种中子测井。中子寿命测井是采用脉冲中子源的一种中子测井。 它测量的是热中子在地层中的寿命。所谓热中子寿命它测量的是热中子在地层中的寿命。所谓热中子寿命，是指快中子在，是指快中子在地层中从变为热中子的瞬间起，到被俘获时刻为止，热中子所经过的平均时地层中从变为热中子的瞬间起，到被俘获时刻为止，热中子所经过的平均时间。亦即热中子在地层中的平均生存时间。间。亦即热中子在地层中的平均生存时间。根据理论计算，热中子寿命相当根据理论计算，热中子寿命相当于于63.363.3的热

20、中子被俘获所经过的时间，其单位为的热中子被俘获所经过的时间，其单位为s s。不同的地层，具有。不同的地层，具有不同热中子寿命值。理论可证明，在无限均匀的介质中，热中子寿命可表示不同热中子寿命值。理论可证明，在无限均匀的介质中，热中子寿命可表示为：为：第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立2 2、纯砂岩解释方程、纯砂岩解释方程 电阻率测井电阻率测井wma0r1r1r1mamaNfmar2ww0LL1RR同样可得到冲洗带的地层因素。同样可得到冲洗带的地层因素。mmfaRRxoFxo第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测

21、井响应方程的建立2 2、纯砂岩解释方程、纯砂岩解释方程 (2)(2)含油气纯岩石体积模型含油气纯岩石体积模型 下图左为岩石结构示意图，右为等效体积，体积模型方程如下：下图左为岩石结构示意图，右为等效体积，体积模型方程如下：第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立mamfmfhrhrsttttS1在有油气影响时，由于测得在有油气影响时，由于测得t t增大增大, ,计算孔隙度偏高。计算孔隙度偏高。岩石欠压实时，还应对岩石欠压实时，还应对s s进行压实校正。计算孔隙度时进行压实校正。计算孔隙度时，S Shrhr可由电阻率测井通过阿尔奇方程求解，油气的时差

22、可由电阻率测井通过阿尔奇方程求解，油气的时差tthrhr，对于甲烷为，对于甲烷为442s/m442s/m，石油为，石油为757757985s/m985s/m。 mfmahrmahrDS1在有油气影响时，由于测得在有油气影响时，由于测得b b值减小值减小, ,计算孔隙度偏高。计算孔隙度偏高。计算孔隙度时，计算孔隙度时，mama应根据岩性选取，应根据岩性选取，mfmf=1=1，hrhr的数的数值，对于石油约等于值，对于石油约等于0.70.7，对于气约等于，对于气约等于0.30.3（g/cmg/cm3 3）NmaNmfNmfNhrhrNS1在有油气影响时，由于测得在有油气影响时，由于测得N N减小。

23、由此计算的孔隙度减小。由此计算的孔隙度偏低。偏低。2 2、纯砂岩解释方程、纯砂岩解释方程 （2 2）含油气纯岩石体积模型）含油气纯岩石体积模型第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立 含水泥质砂岩的简化模型含水泥质砂岩的简化模型 含油气泥质砂岩的简化模型含油气泥质砂岩的简化模型 l l骨架；骨架；2 2泥质，泥质，3 3有效孔隙有效孔隙 1 1骨架骨架;2;2泥质泥质; 3; 3含油气孔隙含油气孔隙;4;4含水孔隙含水孔隙 该类地层可分为该类地层可分为含水泥质砂岩含水泥质砂岩和和含油气泥质砂岩含油气泥质砂岩两种。将含水泥质砂岩看两种。将含水泥质砂岩

24、看成由砂岩骨架、泥质和有效孔隙度三部分组成成由砂岩骨架、泥质和有效孔隙度三部分组成; ;含油气的泥质砂岩，则看作由含油气的泥质砂岩，则看作由砂岩骨架、泥质、含水孔隙体积以及含油气孔隙体积四部分组成。砂岩骨架、泥质、含水孔隙体积以及含油气孔隙体积四部分组成。3 3、含泥质地层测井解释方程、含泥质地层测井解释方程fshmattSHtSHt)1 (mafmashmafmattttSHtttthrhrmfhrshmatStStSHtSHt)1 ()1 (mamfmfhrhrmamfmashsttttSttttSH1声波时差测井声波时差测井第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模

25、型及测井响应方程的建立fshmabSHSH)1 (fmashmafmabmaSHhrhrhrmfhrshmabSSSHSH)1 ()1 (mfmahrmfhrshmashmaDSSH13 3、含泥质地层测井解释方程、含泥质地层测井解释方程NfNshNmaNSHSH)1 (NmaNfNmaNshNmaNfNmaNSHNhrhrhrNmfhrNshNmaNSSSHSH)1 ()1 (NmaNmfNmfNhrhrNmaNmfNmaNshNSSH1密度测井密度测井中子测井中子测井第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立 （1 1）纯双矿物地层）纯双矿物地层

26、 在这种情况下，可将该类地层看成由矿物骨架在这种情况下，可将该类地层看成由矿物骨架1 1、矿物骨架、矿物骨架2 2以及有效孔以及有效孔隙度三部分组成。需要求解的未知量有三个，即孔隙度以及矿物隙度三部分组成。需要求解的未知量有三个，即孔隙度以及矿物1 1和矿物和矿物2 2的的含量。为此，需建立一组三元联立方程才能求解。含量。为此，需建立一组三元联立方程才能求解。根据物质平衡方程，孔隙根据物质平衡方程，孔隙度与两种矿物含量之和为度与两种矿物含量之和为1 1，因此，只用两种孔隙度测井的响应方程联立便可，因此，只用两种孔隙度测井的响应方程联立便可获得解答。以密度和中子组合为例，有获得解答。以密度和中子

27、组合为例，有 21221122111ccNfNmacNmacNfmacmacbVVVVVV4 4、双矿物岩石体积模型及测井响应方程、双矿物岩石体积模型及测井响应方程 同理，也可用同理，也可用声波与中子或声波与密度相组合声波与中子或声波与密度相组合建立同样的方程组。即建立同样的方程组。即21221122111ccNfNmacNmacNfmacmacVVVVttVtVt21221122111ccfmacmacbfmacmacVVVVttVtVt第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立 如果双矿物地层中还含有泥质，此时，该类地层看成由矿物骨架如果双矿物地

28、层中还含有泥质，此时，该类地层看成由矿物骨架1 1、矿物、矿物骨架骨架2 2、泥质含量以及有效孔隙度四部分组成。、泥质含量以及有效孔隙度四部分组成。需要求解未知量有四个，即需要求解未知量有四个，即孔孔隙度隙度以及以及矿物矿物1 1和和矿物矿物2 2含量含量和和泥质含量泥质含量，实际需求解参数只有三个。对这类，实际需求解参数只有三个。对这类问题的求解，问题的求解，通常并不采用由三种孔隙度测井响应方程去建立四元联立方程通常并不采用由三种孔隙度测井响应方程去建立四元联立方程组求解，而是利用其它测井方法（通常采用自然电位或自然伽马等）先求泥组求解，而是利用其它测井方法（通常采用自然电位或自然伽马等）先

29、求泥质含量，再用两种孔隙度测井响应方程联立求解。质含量，再用两种孔隙度测井响应方程联立求解。SHVVSHVVSHVVccNshNfNmacNmacNshfmacmacb2122112211121221122111ccNfNmacNmacNshNfmacmacshbVVSHVVSHVVSH（2 2）泥质双矿物地层）泥质双矿物地层 4 4、双矿物岩石体积模型及测井响应方程、双矿物岩石体积模型及测井响应方程 当储集层由三种矿物组成且孔隙含水时，可将该类地层看成由矿物骨架当储集层由三种矿物组成且孔隙含水时，可将该类地层看成由矿物骨架1 1、矿物骨架矿物骨架2 2、矿物骨架、矿物骨架3 3以及有效孔隙度

30、四部分组成。以及有效孔隙度四部分组成。 这时，需要求解的未知量有四个这时，需要求解的未知量有四个，即孔隙度以及矿物，即孔隙度以及矿物1 1、矿物、矿物2 2和矿物和矿物3 3的体积含量。的体积含量。为此，需建立四元联立方程求解。根据物质平衡方程，孔隙度为此，需建立四元联立方程求解。根据物质平衡方程，孔隙度与三种矿物含量之和为与三种矿物含量之和为1 1，还需要三种孔隙度测井的响应方程联立才可获得解，还需要三种孔隙度测井的响应方程联立才可获得解答。此时，可建立以下方程组答。此时，可建立以下方程组3213322113322113322111cccfmacmacmacbNfmacNmacNmacNfm

31、acmacmacVVVVVVVVVttVtVtVt5 5、三矿物岩石体积模型及测井响应方程、三矿物岩石体积模型及测井响应方程第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立5 5、三矿物岩石体积模型及测井响应方程、三矿物岩石体积模型及测井响应方程 当岩石中还含有泥质及存在油、气影响时，测井响应方程中应增当岩石中还含有泥质及存在油、气影响时，测井响应方程中应增加相应项，且需用其它测井方法求泥质含量和残余油、气饱和度后才加相应项，且需用其它测井方法求泥质含量和残余油、气饱和度后才能正确求解。能正确求解。 一般，对于复杂岩性储集层的岩性和孔隙度定量解释，最多只能

32、一般，对于复杂岩性储集层的岩性和孔隙度定量解释，最多只能求解求解3 3种矿物成分和孔隙度四个参数。种矿物成分和孔隙度四个参数。 当储集层为四种矿物组成时，定量解释中应先舍去一种含当储集层为四种矿物组成时，定量解释中应先舍去一种含量最少的矿物。量最少的矿物。 第三节第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立岩石体积物理模型及测井响应方程的建立6 6、储层参数测井解释模型、储层参数测井解释模型（1 1）孔隙度）孔隙度 孔隙度是反映储层物性的重要参数，也是储量、产能计算及测井解释孔隙度是反映储层物性的重要参数，也是储量、产能计算及测井解释不可缺少的参数之一。不可缺少的参数之一。目前，用测井资料求取

33、储层孔隙度的方法已经比较目前，用测井资料求取储层孔隙度的方法已经比较成熟，精度完全可以满足油气储量计算和建立油藏地质模型的需要。成熟，精度完全可以满足油气储量计算和建立油藏地质模型的需要。 声波、密度、中子三孔隙度测井的应用及体积模型的提出，给测井信声波、密度、中子三孔隙度测井的应用及体积模型的提出，给测井信息与地层的孔隙度之间搭起了一个有效而简便的桥梁。这三种测井方法是息与地层的孔隙度之间搭起了一个有效而简便的桥梁。这三种测井方法是相应于地层三种不同的物理特性，并从三种不同角度上提供了地层孔隙度相应于地层三种不同的物理特性，并从三种不同角度上提供了地层孔隙度信息。信息。 经验表明，三孔隙度的

34、测井系列对于高经验表明，三孔隙度的测井系列对于高- -中中- -低孔隙度的地层剖面，以低孔隙度的地层剖面，以及不同的储层类型，一般都具有较强的求解能力，并能较好地提供满足于及不同的储层类型，一般都具有较强的求解能力，并能较好地提供满足于地质分析要求的地层孔隙度数据。地质分析要求的地层孔隙度数据。(1)(1)孔隙度孔隙度三种三种孔隙孔隙度计度计算公算公式式(1)(1)(2)(2)(3)(3)6 6、储层参数测井解释模型、储层参数测井解释模型（1 1）孔隙度）孔隙度常用的计算孔隙度公式 地层特征 声 波 密 度 中 子 含水纯地层 mafmastttt fmabmaD NmaNfNmaNN 含油气

35、纯地层 mamfmfhrhrsttttS1 hrmahrmfhrDS1 NmaNmfNmfNhrhrNS1 含泥质水层 mafmashsttttSH fmashmaDSH NmaNfNmaNshNSH 含泥质油气层 mamfmfhrhrmamfmashsttttSttttSH1 mfmahrmfhrmfmashmaDSSH1 NmaNmfNmfNhrhrNmaNmfNmaNshNSSH1 6 6、储层参数测井解释模型、储层参数测井解释模型 渗透率是评价油气储层性质和生产能力的又一个重要参数。由于受岩渗透率是评价油气储层性质和生产能力的又一个重要参数。由于受岩石颗粒粗细、孔隙弯曲度、孔喉半径、流

36、体性质、粘土分布形式等诸多因石颗粒粗细、孔隙弯曲度、孔喉半径、流体性质、粘土分布形式等诸多因素影响，使素影响，使测井响应与渗透率关系非常复杂，各影响因素之间尚无精确的测井响应与渗透率关系非常复杂，各影响因素之间尚无精确的理论关系，所以只能估计渗透率。理论关系，所以只能估计渗透率。 目前，国内外已经发展了多种估算渗透率的解释方法，主要包括以下目前，国内外已经发展了多种估算渗透率的解释方法，主要包括以下几种方法几种方法: : A.A.用电阻率估计渗透率用电阻率估计渗透率; ; B. B.用孔隙度和束缚水饱和度确定渗透率用孔隙度和束缚水饱和度确定渗透率; ; C. C.用孔隙度和粒度中值确定渗透率用

37、孔隙度和粒度中值确定渗透率; ; D. D.地区性经验公式地区性经验公式. .（2 2）渗透率）渗透率6 6、储层参数测井解释模型、储层参数测井解释模型（2 2）渗透率）渗透率6 6、储层参数测井解释模型、储层参数测井解释模型（2 2）渗透率）渗透率6 6、储层参数测井解释模型、储层参数测井解释模型（2 2）渗透率）渗透率6 6、储层参数测井解释模型、储层参数测井解释模型 泥质的概念及其对储层性质的影响泥质的概念及其对储层性质的影响 测井中常把粉砂和粘土统称为泥质。评价含泥质地层、特别是评价泥质砂测井中常把粉砂和粘土统称为泥质。评价含泥质地层、特别是评价泥质砂岩时，地层的泥质含量岩时，地层的泥

38、质含量V Vshsh是一个重要的地质参数是一个重要的地质参数: : 泥质含量泥质含量V Vshsh不仅反映地层岩性，而且地层有效孔隙度、渗透率、含水饱和不仅反映地层岩性，而且地层有效孔隙度、渗透率、含水饱和度和束缚水饱和度等储集层参数，均与泥质含量度和束缚水饱和度等储集层参数，均与泥质含量V Vshsh有密切关系有密切关系; ; 几乎所有测井方法都在不同程度上要受到泥质的影响，在应用测井资料计几乎所有测井方法都在不同程度上要受到泥质的影响，在应用测井资料计算地层孔隙度、渗透率、含水饱和度以及束缚水饱和度等参数时，均要用到地算地层孔隙度、渗透率、含水饱和度以及束缚水饱和度等参数时，均要用到地层的

39、泥质含量参数，泥质含量求取精度直接影响着其它参数的求取精度。层的泥质含量参数，泥质含量求取精度直接影响着其它参数的求取精度。 因此准确地计算地层泥质含量因此准确地计算地层泥质含量V Vshsh是测井地层评价中不可缺少的重要方面。是测井地层评价中不可缺少的重要方面。 泥质存在降低物质渗透率泥质存在降低物质渗透率K K，使孔隙度变小并使孔隙结构变得复杂，增加，使孔隙度变小并使孔隙结构变得复杂，增加了物质的束缚水等存在可能性。同时泥质存在，使储层了物质的束缚水等存在可能性。同时泥质存在，使储层SPSP幅值、幅值、t t、K K、GRGR值、值、CNLCNL等均受到影响。等均受到影响。（3 3）泥质含

40、量）泥质含量6 6、储层参数测井解释模型、储层参数测井解释模型 目前，测井方法都是基于对地层矿物分布的测量来间接反映地层泥质含目前，测井方法都是基于对地层矿物分布的测量来间接反映地层泥质含量，而不是对泥质含量进行直接测量，所以必须选择最能反映地层泥质含量量，而不是对泥质含量进行直接测量，所以必须选择最能反映地层泥质含量的测井响应来建立测井解释模型。的测井响应来建立测井解释模型。通常泥质含量的求取方法主要有自然伽马通常泥质含量的求取方法主要有自然伽马法和自然电位法，此外，还可应用自然伽马能谱、电阻率以及孔隙度测井法和自然电位法，此外，还可应用自然伽马能谱、电阻率以及孔隙度测井（声波、密度、中子）

41、交会法。（声波、密度、中子）交会法。 （3 3）泥质含量）泥质含量 自然伽马确定泥质含量自然伽马确定泥质含量 除钾盐层外，沉积岩放射性的强弱与岩石中含泥质的多少有密切的关系。除钾盐层外，沉积岩放射性的强弱与岩石中含泥质的多少有密切的关系。岩石含泥质越多，自然放射性就越强。一般常用的经验方程如下：岩石含泥质越多，自然放射性就越强。一般常用的经验方程如下：1212GCURGRGCURshVminmaxminGRGRGRGRGR6 6、储层参数测井解释模型、储层参数测井解释模型自然电位确定泥质含量自然电位确定泥质含量 从自然电位测井的基本理论可知，自然电位异常与地层中泥质含量有从自然电位测井的基本理

42、论可知，自然电位异常与地层中泥质含量有密切的关系，而且随着砂岩地层中泥质含量的增加，自然电位异常幅度会密切的关系，而且随着砂岩地层中泥质含量的增加，自然电位异常幅度会随之减少，故可以利用自然电位测井曲线定量计算地层的泥质含量。随之减少，故可以利用自然电位测井曲线定量计算地层的泥质含量。 一般常用的经验方程如下：一般常用的经验方程如下：1212GCURSPGCURshVSSPSSPSBLSPSP/)(（3 3）泥质含量）泥质含量 这里这里SPSP为自然电位相对值为自然电位相对值; SP; SP为自然电位测井读数为自然电位测井读数; ;SSPSSP为目的层段自然电位异常幅度为目的层段自然电位异常幅

43、度, ,即纯砂岩与纯泥岩基线之间差值即纯砂岩与纯泥岩基线之间差值; ;SBLSBL为目的层段自然电位测井读数最大值为目的层段自然电位测井读数最大值, ,即纯泥岩层段的自然电位测即纯泥岩层段的自然电位测井读数减去泥岩基线井读数减去泥岩基线. .6 6、储层参数测井解释模型、储层参数测井解释模型（4 4）粒度中值）粒度中值 现场的实际资料表明，组成岩石骨架的泥质、粉砂、细粉砂都具有一现场的实际资料表明，组成岩石骨架的泥质、粉砂、细粉砂都具有一定的自然放射性，尤以粒径最小的泥质，其放射性强度最大。定的自然放射性，尤以粒径最小的泥质，其放射性强度最大。 在储集层不富含放射性矿物的条件下，自然伽马测井读

44、数与砂岩粒度在储集层不富含放射性矿物的条件下，自然伽马测井读数与砂岩粒度有比较密切的关系。这是因为粒径的大小能反映出在沉积过程中砂岩有比较密切的关系。这是因为粒径的大小能反映出在沉积过程中砂岩“颗颗粒粒”吸附放射性元素的能力，以及反映出沉积速度的大小和沉积环境的变吸附放射性元素的能力，以及反映出沉积速度的大小和沉积环境的变化。化。 可以证明，除快速堆积的粗相带外，砂岩粒级的累积曲线基本上服从可以证明，除快速堆积的粗相带外，砂岩粒级的累积曲线基本上服从正态分布规律，粒度中值则相当于正态分布的均值，因此，正态分布规律，粒度中值则相当于正态分布的均值，因此，粒度中值与自粒度中值与自然伽马之间的关系，

45、无论从沉积原理或数理统计的角度来看，其相关性甚然伽马之间的关系，无论从沉积原理或数理统计的角度来看，其相关性甚至比自然伽马与泥质含量之间的关系还要好至比自然伽马与泥质含量之间的关系还要好6 6、储层参数测井解释模型、储层参数测井解释模型 在工作中，通常从实际岩心数据出发，采用常规的数理统计方法，推在工作中，通常从实际岩心数据出发，采用常规的数理统计方法，推导出表达自然伽马测井读数与粒度中值之间关系的经验方程，其形式如下：导出表达自然伽马测井读数与粒度中值之间关系的经验方程，其形式如下： （4 4）粒度中值）粒度中值C C0 0和和C C1 1为经验常数为经验常数,C,C0 0为所选取的为所选取

46、的GRGRminmin相应层段的平均粒度中值相应层段的平均粒度中值(M(Md0d0) )的对的对数值数值, M, Md0d0相当于该井段以层为单位统计的粒度中值的最大值相当于该井段以层为单位统计的粒度中值的最大值, ,则则C C0 0=lg M=lg Md0d0C C1 1由另一边界点的粒度中值确定。由另一边界点的粒度中值确定。GRGR、GRGRminmin、GRGRmaxmax分别代表自然伽马测分别代表自然伽马测井值、最小值、最大值。井值、最小值、最大值。A A区建立的经验关系为：区建立的经验关系为：6 6、储层参数测井解释模型、储层参数测井解释模型 孔隙喉道半径中值是表示地层孔隙结构、度量

47、产层孔隙半径分布的一孔隙喉道半径中值是表示地层孔隙结构、度量产层孔隙半径分布的一个重要参数，可近似视为喉道半径的均值。个重要参数，可近似视为喉道半径的均值。 实践经验表明，地层的渗率特性在很大程度上取决于孔隙喉道半径中实践经验表明，地层的渗率特性在很大程度上取决于孔隙喉道半径中值的大小。值的大小。因此，孔隙喉道半径中值显然与地层的渗透率及孔隙度直接有因此，孔隙喉道半径中值显然与地层的渗透率及孔隙度直接有关。通过对胜利关。通过对胜利6 6个油田个油田1212口井压汞资料的统计分析，证明三者之间有良好口井压汞资料的统计分析，证明三者之间有良好的相关性，孔隙喉道半径中值的相关性，孔隙喉道半径中值R

48、Rm m与渗透率（与渗透率（K K）与孔隙度（）与孔隙度（）的比值）的比值K/K/的相关系数可达的相关系数可达0.970.97。三者建立的相关方程具有如下的形式：。三者建立的相关方程具有如下的形式： 式中：式中：M M0 0与与M M1 1是与地质特点有关的经验系数，对于非固结砂岩是与地质特点有关的经验系数，对于非固结砂岩M M0 0=1.324=1.324，M M1 1=0.629=0.629。 01)/lg(lgMKMRm（5)5)孔隙喉道半径中值孔隙喉道半径中值6 6、储层参数测井解释模型、储层参数测井解释模型 评价油气层是测井资料综合解释的核心。而含水饱和度又是划分油、水层评价油气层是

49、测井资料综合解释的核心。而含水饱和度又是划分油、水层的主要标志，所以含水饱和度是最重要的储集层参数。的主要标志，所以含水饱和度是最重要的储集层参数。 确定含水饱和度的基本方法，通常是以电阻率测井为基础的阿尔奇确定含水饱和度的基本方法，通常是以电阻率测井为基础的阿尔奇（ArchieArchie）公式。）公式。mwaRRF0nwwttSbFRRRRI0mtwtwnwRabRRbFRSnmtwwRabRS1同理，可求得冲洗带的含水饱和度同理，可求得冲洗带的含水饱和度S SxoxonmxomfxoRabRS1(6)(6)含水饱和度含水饱和度6 6、储层参数测井解释模型、储层参数测井解释模型 虽然阿尔奇

50、公式本来是对具有粒间孔隙的纯地层得出的，但实际上，它虽然阿尔奇公式本来是对具有粒间孔隙的纯地层得出的，但实际上，它们可用于绝大多数常见储集层。们可用于绝大多数常见储集层。 在目前常用的测井解释关系式中，只有阿尔奇公式最具有综合性质，它在目前常用的测井解释关系式中，只有阿尔奇公式最具有综合性质，它是连接孔隙度测井和电阻率测井两大类测井方法的桥梁，因而成为测井资料是连接孔隙度测井和电阻率测井两大类测井方法的桥梁，因而成为测井资料综合定量解释的最基本解释关系式。综合定量解释的最基本解释关系式。 实际应用时，一般先用孔隙度测井资料计算地层孔隙度，用阿尔奇公式实际应用时，一般先用孔隙度测井资料计算地层孔