石油测井技术.pptx

《石油测井技术.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《石油测井技术.pptx（83页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、内容测井技术概述测井资料的应用测井方法与测井系列测井资料质量检查测井资料的解释第1页/共83页测井技术概述-定义测井：地球物理测井是应用地球物理的一个分支，它是用物理学的原理解决地质和工程问题的学科。特点：效率高、成本低、准确等。过程：1 1、取资料阶段 2 2、资料解释阶段第2页/共83页 模拟测井模拟测井 数字测井数字测井 数控测井数控测井 成象测井成象测井 信息测井信息测井 2020年代末年代末6060年代末年代末8080年代末年代末9090年代末年代末2121世纪世纪19271927年在法国东北阿尔萨斯省年在法国东北阿尔萨斯省PechlbronnPechlbronn油田油田测成第一条电

2、阻率测井曲线测成第一条电阻率测井曲线19291929年，电阻率测井作为商业性服务引入委内年，电阻率测井作为商业性服务引入委内瑞拉、美国和苏联。瑞拉、美国和苏联。19311931年，自然电位加入了电测井曲线，同时，年，自然电位加入了电测井曲线，同时，斯伦贝谢兄弟斯伦贝谢兄弟MarcelMarcel和和ConradConrad完发明了连续记完发明了连续记录仪。录仪。模拟测井模拟测井2020年代末年代末测测井井技技术术的的发发展展第3页/共83页 模拟测井模拟测井 数字测井数字测井 数控测井数控测井 成象测井成象测井 信息测井信息测井 2020年代末年代末6060年代末年代末8080年代末年代末90

3、90年代末年代末2121世纪世纪v阿尔奇公式诞生阿尔奇公式诞生v道尔道尔:电阻率测井仪器电阻率测井仪器vTittmanTittman等等:GR:GR、NLNL、DENDEN、等核测井仪器、等核测井仪器vWyllieWyllie等等:声学测井仪声学测井仪 测井成为新学科测井成为新学科数字测井数字测井6060年代末年代末测测井井技技术术的的发发展展第4页/共83页 模拟测井模拟测井 数字测井数字测井 数控测井数控测井 成象测井成象测井 信息测井信息测井 2020年代末年代末6060年代末年代末8080年代末年代末9090年代末年代末2121世纪世纪道尔和道尔和chambrinechambrine

4、发明发明DiplogDiplogLebouryLeboury发明发明RFTRFT计算机控制的数据计算机控制的数据 采集和处理技术采集和处理技术 含油气评价含油气评价地质地质 和油藏工程学研究和油藏工程学研究数控测井数控测井8080年代末年代末测测井井技技术术的的发发展展第5页/共83页成象测井成象测井9090年代末年代末陈明义发明阵列测井新陈明义发明阵列测井新技术技术RobinonRobinon等发明等发明NMRNMR计算机科学全面进入测计算机科学全面进入测 井下井仪、地面仪、井下井仪、地面仪、实验室和处理中心。实验室和处理中心。由四性关系研究转入孔由四性关系研究转入孔 隙结构及其流体流动性隙

5、结构及其流体流动性 研究，面向非均质储层研究，面向非均质储层 模拟测井模拟测井 数字测井数字测井 数控测井数控测井 成象测井成象测井 信息测井信息测井 2020年代末年代末6060年代末年代末8080年代末年代末9090年代末年代末2121世纪世纪测测井井技技术术的的发发展展第6页/共83页 模拟测井模拟测井 数字测井数字测井 数控测井数控测井 成象测井成象测井 信息测井信息测井 2020年代末年代末6060年代末年代末8080年代末年代末9090年代末年代末2121世纪世纪将社会高科技将社会高科技 ，特别是信息，特别是信息 技术成果全方技术成果全方 位引入测井学位引入测井学 科。科。信息测井

6、信息测井2121世纪世纪测测井井技技术术的的发发展展第7页/共83页测井技术的分类裸眼井测井套管井测井-注入剖面、动态监测等工程测井-井斜、固井评价等其它测井项目-井壁取心、地层测试等第8页/共83页测井资料的应用 由于测井观测密度大、分辨率高、纵向连续性好，具有综合信息和技由于测井观测密度大、分辨率高、纵向连续性好，具有综合信息和技术优势等，因此成为地层评价的主体，是油气资源评价和油藏管理不可缺少的关术优势等，因此成为地层评价的主体，是油气资源评价和油藏管理不可缺少的关键技术手段。其地质与工程运用，覆盖了油气勘探与开发的全过程。随着油气勘键技术手段。其地质与工程运用，覆盖了油气勘探与开发的全

7、过程。随着油气勘探开发难度的增加和测井技术的发展，测井技术的应用已经从传统的单井油气层探开发难度的增加和测井技术的发展，测井技术的应用已经从传统的单井油气层识别与评价逐步发展到测井多井的储层描述与评价。在地层评价、地质、钻井以识别与评价逐步发展到测井多井的储层描述与评价。在地层评价、地质、钻井以及采油工程方面得到越来越广泛的应用。及采油工程方面得到越来越广泛的应用。第9页/共83页测井资料的应用地层评价：分析岩石性质，确定地层界面计算岩层的矿物成分，绘制岩性剖面图计算储层参数：孔隙度、渗透率等储层综合评价,划分油、气、水层，并评价产能第10页/共83页测井资料的应用地质应用测井资料可编制钻井地

8、质综合柱状剖面图，岩心归位，地层对比；研究地层构造、断层和沉积相；研究油气藏和油、气、水分布规律，计算油气储量和制订油田开发方案。第11页/共83页测井资料的应用钻井工程确定井眼的倾斜状况、方位和几何形态；计算平均井径，检查固井质量；确定下套管的深度和水泥上返高度；估计地层孔隙流体压力和岩石的破裂压力梯度。第12页/共83页测井资料的应用采油工程进行油田射孔；测量生产剖面和吸水剖面；判断水淹层及水淹状况；检查射孔、酸化、压裂效果。第13页/共83页测井方法与测井系列q自然电位测井自然电位测井：测量在地层电化学作用下产生的电位。自然电位极性的“正”、“负”以及幅度的大小与泥浆滤液电阻率RmfRm

9、f和地层水电阻率RwRw的关系一致。RmfRwRmfRw时，SPSP几乎是平直的；RmfRmfRwRw时SPSP为负异常；RmfRmfRwRw时，SPSP在渗透层表现为正异常。RmfRmfRwRwRmfRwRmfRwRmfRmfRwRw第14页/共83页自然电位测井 SPSP曲线的应用：划分渗透性地层。判断岩性，进行地层对比。估计泥质含量。确定地层水电阻率。判断水淹层。沉积相研究。第15页/共83页自然电位正异常RmfRw时，SP出现正异常。淡水层Rw很大（浅部地层）咸水泥浆（相对与地层水电阻率而言）第16页/共83页自然电位曲线与自然伽马、微电极曲线具有较好的对应性。自然电位测井第17页/共

10、83页自然电位曲线在水淹层出现基线偏移第18页/共83页测井方法与测井系列q普通视电阻率测井普通视电阻率测井（R4R4、R2.5R2.5）普通视电阻率测井是研究各种介质中的电场分布的一种测井方法。测量时先给介质通入电流造成人工电场，这个场的分布特点决定于周围介质的电阻率，因此，只要测出各种介质中的电场分布特点就可确定介质的电阻率。视电阻率曲线的应用：划分岩性剖面。求岩层的真电阻率。求岩层孔隙度。深度校正。地层对比。第19页/共83页 电极系测井电极系测井 2.52.5米底部梯度电阻率进套管时有一屏蔽尖，它对应套管鞋深度；若套管下的较深，在测井图上可能无屏蔽尖，这时可用曲线回零时的半幅点向上推一

11、个电极距的长度即可。第20页/共83页 底部梯度电极系分层：顶：低点；底：高值。电极系测井第21页/共83页测井方法与测井系列q微电极测井微电极测井（MLML）微电极测井是一种微电阻率测井方法。其纵向分辨能力强，可直观地判断渗透层。主要应用：划分岩性剖面。确定岩层界面。确定含油砂岩的有效厚度。确定大井径井段。确定冲洗带电阻率RxoRxo及泥饼厚度hmchmc。第22页/共83页微电极确定油层有效厚度第23页/共83页微电极曲线应能反映出岩性变化，在淡水泥浆、井径规则的条件下，对于砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩，微电极曲线的幅度及幅度差，应逐渐减小。微电极测井第24页/共83页测井方法与测井系列

12、q双感应测井双感应测井 感应测井是利用电磁感应原理测量介质电导率的一种测井方法，感应测井得到一条介质电导率随井深变化的曲线就是感应测井曲线。感应测井曲线的应用：划分渗透层。确定岩层真电阻率。快速、直观地判断油、水层。第25页/共83页油层：RILDRILMRFOC水层：RILD RILM RFOC纯泥层：RILD、RILM基本重合第26页/共83页测井方法与测井系列q双侧向测井双侧向测井双侧向测井是采用电流屏蔽方法，迫使主电极的电流经聚焦后成水平状电流束垂直于井轴侧向流入地层，使井的分流作用和低阻层对电流的影响减至最小程度，因而减少了井眼和围岩的影响，较真实地反映地层电阻率的变化，并能解决普通

13、电极系测井所不能解决的问题。双侧向测井资料的应用：确定地层的真电阻率。划分岩性剖面。快速、直观地判断油、水层。第27页/共83页*深测向40m40m左右，浅侧向30m30m左右，邻近侧向约16m16m左右，表现出明显的低侵特征，为良好的油气显示第28页/共83页测井方法与测井系列q八侧向测井和微球形聚焦测井八侧向测井和微球形聚焦测井.q、八侧向是一种浅探测的聚焦测井，电极距较小，纵向分层能力强，主要用来反映井壁附近介质的电阻率变化。、微球形聚焦测井是一种中等探测深度的微聚焦电法测井，是确定冲洗带电阻率测井中较好的一种方法 主要应用：划分薄层。确定RxoRxo。第29页/共83页测井方法与测井系

14、列主要用途：计算固井水泥量；测井解释环境影响校正；提供钻井工程所需数据。q井径测井第30页/共83页井径测井渗透层井径数值略小于钻头直径值。致密层一般应接近钻头直径值。泥岩段，一般大于钻头直径值。钻头8.5英寸第31页/共83页测井方法与测井系列q声波时差测井声波时差测井 根据岩石的声学物理特性发展起来的一种测井方法，它测量地层声波速度。主要用途：判断气层；确定岩石孔隙度。计算矿物含量第32页/共83页含气层，声波时差出现周波跳跃现象，或者测井值变大。在大井眼处（大于0.4米），也会出现声波时差变大或跳跃第33页/共83页 声波时差曲线数值不得低于岩石的骨架值,不得大于流体时差值。补偿声波测井

15、补偿声波测井第34页/共83页 声波时差数值应符合地区规律（如孤东地区上馆陶），利用声波时差计算的地层孔隙度值与补偿中子、补偿密度或岩性密度计算的地层孔隙度值基本一致。渗透层不得出现与地层无关的跳动，如有周波跳跃，测速应降至1200m/h1200m/h以下重复测量。补偿声波测井补偿声波测井第35页/共83页测井方法与测井系列q自然伽马测井自然伽马测井 自然伽马测井是在井内测量岩层中自然存在的放射性核素衰变过程中放射出来的射线的强度来研究地质问题的一种测井方法。GRGR的用途：判断岩性。地层对比。估算泥质含量。第36页/共83页大井眼处，自然伽马低值显示 自然伽马测井自然伽马测井第37页/共83

16、页测井方法与测井系列q补偿中子测井（补偿中子测井（CNLCNL，%）补偿中子测井是采用双源距比值法的热中子测井，它沿井剖面测量由中子源所造成的热中子通量（即能量为0.0250.0250.01ev0.01ev的热中子空间分布密度）。补偿中子测井直接给出石灰岩孔隙度值曲线。如果岩石骨架为其它岩性，则为视石灰岩孔隙度。主要应用：确定地层孔隙度。计算矿物含量D DN N曲线重叠直观确定岩性。与补偿密度曲线重叠判断气层。第38页/共83页致密层测井值应与岩石骨架值相吻合。补偿中子测井补偿中子测井第39页/共83页测井方法与测井系列q补偿密度测井（补偿密度测井（DENDEN，g/cmg/cm3 3）利用同

17、位素伽马射线源向地层辐射伽马射线，再用与伽马源相隔一定距离的探测器来测量经地层散射、吸收之后到达探测器的伽马射线强度。由于被探测器接收到的散射伽马射线强度与地层的岩石体积密度有关，故称为密度测井。主要应用：识别岩性。确定岩层的孔隙度。计算矿物含量。第40页/共83页 测井曲线与补偿中子、补偿声波、自然伽马曲线有相关性。补偿密度测井补偿密度测井第41页/共83页测井方法与测井系列q高频等参数感应测井高频等参数感应测井 高频感应是一个五线圈系探测系统，每个线圈系由一个发射线圈和两个接收线圈组成。五个线圈系的长度分别为0.50.5、0.70.7、1.01.0、1.41.4、2.0m2.0m，工作频率

18、分别为14.014.0、7.07.0、3.53.5、1.751.75、0.875MHz0.875MHz。直接测量结果为五条相位差曲线，通过相位差与电阻率之间的对应关系，计算后得到五条电阻率曲线。主要应用：划分薄层；计算地层电阻率、侵入带电阻率及侵入半径；评价储集层流体饱和类型；划分油气水界面；评价储集层径向非均质性，进而研究储集层内可动油的分布。评价储集层的渗流能力R6R5R4R3R2R1T5T4T3T2T1L5L4L3L2L1L5L4L3L2L1第42页/共83页DF05DF07DF10DF14DF20ILDILMSP视电导,mS/m视电导,mS/m160012008004000600400

19、2000806040200SP,mVDepth,mx150 x158x166x174x182x190 x198x206x214x222 较高的纵向分辨率第43页/共83页高频感应图中的油/水分界面 SP,mV 视电阻率,ohmm 径向深度,m 油水分界面第44页/共83页高频感应与双感应的比较第45页/共83页 裸眼井测井系列的选择砂泥岩剖面：泥岩、砂岩为主的地层。碳酸盐岩剖面：灰岩、白云岩为主的地层。复杂岩性剖面：火成岩、变质岩、砾岩及其它复杂碎屑岩地层。第46页/共83页裸眼井测井系列的选择测井系列选择原则能体现其先进性、有效性及可行性；能有效地划分储层；具有不同径向探测能力，能有效地求解

20、地层真电阻率；能定量计算储层孔隙度、渗透率、含水饱和度及其它地质参数；能有效地判断油、气、水层；能进行地层对比。第47页/共83页裸裸眼眼井井测测井井系系列列分分类类第48页/共83页裸裸眼眼井井测测井井系系列列分分类类第49页/共83页裸裸眼眼井井测测井井系系列列分分类类第50页/共83页裸眼井测井系列分类第51页/共83页裸眼井测井系列分类第52页/共83页裸裸眼眼井井测测井井系系列列分分类类第53页/共83页裸裸眼眼井井测测井井系系列列分分类类第54页/共83页测井方法与测井系列侧向和感应的选择方法第55页/共83页测井资料质量检查 测井曲线的准确性是保证测井解释测井曲线的准确性是保证测

21、井解释结果可靠的前提，然而，由于测井环境结果可靠的前提，然而，由于测井环境中各种随机因素的影响，测井曲线的幅中各种随机因素的影响，测井曲线的幅度不可避免地受到许多非地层因素的影度不可避免地受到许多非地层因素的影响，因此，为了保证测井解释与数据处响，因此，为了保证测井解释与数据处理的精度，要对测井资料进行质量检验。理的精度，要对测井资料进行质量检验。通过测井资料质量检查过程，保证了测通过测井资料质量检查过程，保证了测井曲线的质量。井曲线的质量。第56页/共83页测井资料质量检查 测井曲测井曲线深度和幅线深度和幅度偏差的校度偏差的校正利用专门正利用专门的处理程序，的处理程序，交会图是一交会图是一种

22、常用的检种常用的检查测井质量查测井质量的技术方法。的技术方法。补偿种子-密度交会图版第57页/共83页测井资料质量检查 用用中子中子密度交密度交会图检会图检查测井查测井曲线质曲线质量量第58页/共83页测井资料质量检查 用用中子中子密度的密度的GR-Z值图识值图识别岩性，别岩性，检查测检查测井曲线井曲线质量。质量。第59页/共83页测井资料解释 测井资料解释：利用测井资料分析地层的岩性，判断油、气、水层，计算孔隙度、饱和度、渗透率等地质参数，评价油气层的质量等。定性解释定量解释第60页/共83页测井资料解释基础资料的了解:包括油田的构造特点和油气藏类型、各时代地层的分布规律、各主要含油层系的岩

23、电变化规律；钻井过程中的油气显示、钻井取心、井壁取心、岩屑录井、气测资料、试油试水资料第61页/共83页测井资料解释深度校正：在测井解释前，必须进行测井曲线校深，使所有测井曲线有完全一致的对应关系。环境校正：对井眼、钻井液、围岩等因素造成的偏差进行校正。第62页/共83页定性解释人工定性地判断油气水层一般采用比较分析的方法，是一项地区性、经验性很强的工作。首先划分渗透层；再对储集层的物性（孔隙性、渗透性等）进行分析；最后分段解释油气水层：在地层水电阻率基本相同的井段内，对地层的岩性、物性、含油性进行比较，然后逐层作出结论。第63页/共83页定性解释识别岩性岩性岩性声波时差声波时差us/m）密密

24、 度度(g/cm3)自然伽自然伽马马(API)自然电位自然电位(mv)微电极微电极(.m)电阻率电阻率(.m)井井 径径(cm)泥岩泥岩大于大于3002.22.65高值高值基值基值低且平直低且平直低值低值大于钻头大于钻头直径直径砂岩砂岩2304002.12.5低值低值明显异常明显异常中等，明中等，明显正差异显正差异低到中低到中等等略小于钻略小于钻头值头值生物灰生物灰岩岩200300比砂岩比砂岩略高略高比砂岩比砂岩低低明显异常明显异常较高，明较高，明显正差异显正差异较高较高略小于钻略小于钻头值头值石灰岩石灰岩1652502.42.7比砂岩比砂岩低低大段异常大段异常高值、锯高值、锯齿状齿状高值高值

25、小于或等小于或等于钻头值于钻头值白白 云云岩岩1552502.52.85比砂岩比砂岩低低大段异常大段异常高值、锯高值、锯齿状齿状高值高值小于或等小于或等于钻头值于钻头值煤煤3504501.31.5低值低值异常不明异常不明显或很大显或很大正异常正异常高值或低高值或低值值高值，高值，无烟煤无烟煤低低接近钻头接近钻头值值第64页/共83页定性解释划分储层用SP（GR）曲线异常确定储层位置用微电极曲线确定分层界面分层时环顾左右，考虑各曲线的合理性扣除夹层（泥层和致密层），厚层细分划分界面：SP、GR、微电极、声波、感应、CNL、DEN半幅点。R4、R2.5极值储层特征：SP幅度异常，GR低值，微电极有

26、幅度差，AC、CNL、DEN数值符合地区规律，CAL等于或略小于钻头值（平直）第65页/共83页第66页/共83页定性解释判断油水层油层的电性特征：电阻率高，在岩性相同的情况下，一般深探测电阻率是邻近水层的3-53-5倍以上。岩性越粗，含油饱和度越高，电阻率数值也越高；自然电位异常幅度略小于邻近水层；浅探测电阻率小于或等于深探测电阻率数值，即侵入性质为低侵或无侵；计算的含油饱和度大于50%50%，好油层可达60-80%60-80%。第67页/共83页定性解释判断油水层水层的电性特征：自然电位异常幅度大，一般大于油层；深探测电阻率数值低。砂泥岩剖面水层电阻率一般为2-32-3欧姆米；明显高侵。即

27、浅探测电阻率数值大于深探测电阻率数值；计算的含油饱和度数值接近0 0，或小于30%30%。第68页/共83页定性解释的方法油层最小电阻率法；标准水层对比法；邻井资料对比法；径向电阻率法。第69页/共83页径向电阻率法-泥浆侵入剖面冲洗带：岩石孔隙受到泥浆滤液的强烈冲洗，原始流体被挤走，孔隙中为泥浆滤液和残余地层水或残余油气。过渡带：距井壁有一定的距离，泥浆滤液减少，原始流体增加。未侵入带：未受泥浆侵入的原状地层。第70页/共83页高侵剖面泥浆高侵:RxoRt。用淡水泥浆钻井的水层一般形成典型的高侵剖面，部分具有高矿化度地层水的油气层，也可能形成高侵剖面，但Rxo和Rt的差别比相应的水层小。第7

28、1页/共83页低侵剖面一般是油气层具有典型的低侵剖面（Rxo明显低于Rt），部分水层（RmfRw)也可能出现低侵剖面，但Rxo和Rt的差别比相应的油气层小。第72页/共83页定量解释的基础阿尔奇公式F=Ro/Rw=a/m I=Rt/Ro=b/Swn 第73页/共83页地层水电阻率的确定地层水有时也称作原生水或孔隙水，是饱和在多孔地层岩石中未被钻井泥浆污染的水。地层水电阻率Rw是重要的解释参数，因为利用电阻率测井资料计算含水饱和度（或含油饱和度）时，Rw是必不可少的。有以下几种方法得到Rw数值：水分析资料自然电位曲线（水层）SSP=Klg(Rmf/Rt)SSP=Klg(Rmf/Rt)电阻率-孔隙

29、度资料（水层）F=Rt/Rw=a/m根据地区统计规律第74页/共83页储层参数计算孔隙度AC计算：=（t-tma）/(tmf-tma)/Cp Cp为地层压实校正系数，约为（1.68-0.0002*地层深度H）tma为岩石骨架值，砂岩一般取180tmf为流体声波时差，一般取水的时差值620tt为岩石声波时差读数。DEN计算：=(-ma）/（f -ma）f为为孔隙流体密度，ma为岩石骨架密度，砂岩一般为2.65，石灰岩为2.71，白云岩为2.87。为岩石密度读数。CNL：直接读出第75页/共83页储层参数计算饱和度根据阿尔奇公式：F=Ro/Rw=a/m I=Rt/Ro=b/Swn 有Sw=Sw=（

30、abRw/abRw/mRtRt）1/n1/n 一般取a=0.7，b=1，n=2，m=2.06，得出：第76页/共83页储层参数计算渗透率 lgK=D1+1.7lgMd+7.1lg 其中D1为经验系数，取值范围为79.5 lgMd=C0+C1GR(C0、C1为经验系数)C0=lgMd0，Md0一般取0.20；C1=-1.75-lgMd0 GR=(GR-GRmin)/GR=(GR-GRmin)/（GRmax-GRminGRmax-GRmin）第77页/共83页储层参数计算泥质含量 泥质含量Vsh:Vsh=(2c*SH 1)/(2c-1)C C为经验系数（新生界地层C=3.4-4C=3.4-4，老地

31、层C=2C=2）。SH=(Gi-GMINi)/(GMAXi-GMINi)，i可以取1-8的任意自然数，具体是1-GR，2-CNL，3-SP，4-NLL，5-RT，6-AC，7-RXO，8-CAL第78页/共83页定量解释饱和度参数判别法储集层孔隙中充满流体，一般为油和水，含水饱和度SwSw与含油饱和度SoSo之和为100%100%，即So+Sw=100%=1So+Sw=100%=1 Sw10%Sw10%（So90%So90%）为油层 Sw=11%Sw=11%90%90%为油水同层 SwSw90%90%，SwSw100%100%，含油水层 Sw=100%Sw=100%为水层第79页/共83页PORP程序定量解释方法单孔隙砂泥岩判别分析程序特点：简单、实用、要求输入的曲线少孔隙度计算：声波（或密度、中子）饱和度计算：声感组合渗透率计算：声波、GR（或SP）等泥值含量计算：一般用SP或GR测井数据附加校正：CAL第80页/共83页PORPPORP处理成果图其它处理程序：PROTNCRA等等第81页/共83页谢谢观赏第82页/共83页感谢您的观看！第83页/共83页