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地 球 物 理 测 井,资源与环境学院 桑 琴 2007年7月,第六章 测井资料综合解释,测井资料综合解释,地层对比,一、地层对比的一般概念,1、地层对比,要了解整个区域的地下地质面貌，确定地层在空间的分布情况和分析岩性的变化规律，从而找到生油、储油的有利层段和有利地区，就必须综合利用多口井的资料进行对比分析，即所谓的地层对比。,2、地层对比方法分类,主要有：岩性对比法、沉积韵律对比法、古生物对比法、测井曲线对比法等。,测井资料综合解释,地层对比,3、测井资料对比的优点,形象直观、工作简便、尤其是在油田勘探进行到一定阶段积累了大量的测井资料后，在用这种方法更方便，对进一步勘探开发油田有重大意义。,4、建立在以下地质和地球物理基础上的,1）在一定勘探范围内，同时代、相似沉积环境下形成的地层具有大致相同的特征。,2）不同时代，其沉积特征变化和地层组合关系都有一定的规律，并在岩性上存在差别。,3）不同地质特征反映到测井曲线上有不同的显示和变化规律，并且在油田内的各井中多大致可以追踪。,测井资料综合解释,地层对比,有效地利用测井曲线进行地层对比，首先应分析岩心、岩屑等第一性资料，掌握不同性质的地层或地层组在测井曲线上的显示特征，然后才能进行地层对比工作。,5、地层对比所用的曲线,Ra SP(GR)CAL,把用于地层对比的测井曲线组合称为对比测井或标准测井。,测井资料综合解释,地层对比,二、用测井资料进行地层对比的方法步骤,1、测井曲线对比方法分类,据不同的要求可分为区域对比和油层对比两类,1）区域对比,多用在油田勘探阶段，主要是用来研究整个区域范围内地层的变化情况，解决地下地质构造问题。,2）油层对比（小层对比）,多用在油田的开发阶段，主要用来研究油气层的岩性、物性、厚度以及含油气性在油田范围内的变化规律。,测井资料综合解释,地层对比,2、进行地层对比的步骤,（1）选剖面、排列对比曲线,根据对比区域的井位分布图选定对比剖面线，找出位于剖面线上各井的曲线，并按剖面上的顺序和相对位置排列。,（2）选标准层,根据该区内标准层的测井显示找出各井的标准层的位置。标准层的特征：分布广、岩性和厚度稳定，在测井曲线上有明显的特征，易于识别。砂泥岩剖面：较厚的泥岩、页岩、物理变化不大的砂层都可选作标准层。,测井资料综合解释,地层对比,3、进行对比的方法,在标准层的控制下，找出曲线形态相似，异常幅度变化规律相似的进行井间对比，先卡出大层段，再分小层组，最后根据每口井各层位的对应关系进行逐层对比。,测井资料综合解释,地层对比,4、绘制地层对比图,用对比线连接各井中相同的层位，就构成了地层对比图，绘制地层对比图有两种方式：,1）标准层置于同一水平位置绘制,2）按海拔标高绘制,主要用来了解地层厚度和岩性再对比剖面上的变化情况，研究油气水的横向分布规律。,这种地层对比可直观的看到地下地层的自然起伏情况，易得到地层空间的立体概念。,测井资料综合解释,地层对比,测井资料综合解释,地层对比,三、地层对比的用途,1、绘制地质构造图,1）把井与标准层面（顶或底）相交的点投影在平面图上。,2）根据各井的井口海拔高度算出对应标准层面的海拔高度，标在投影点旁边。,3）利用内插等高线把高程相同的点光滑地连接起来，就成为某一标准层面的构造图。如果井是斜的：计算标准层面的海拔高度时应进行井斜校正。,2、研究断层,经过地层对比发现，某地层在个别井中有缺失，该井穿过正断层，有关断层的参数可由地层倾角测井求得。,3、确定地层超覆,在地层对比剖面上，有的地层变薄甚至消失，被具有另一种倾角的地层所覆盖的现象。,测井资料综合解释,地层对比,测井资料综合解释,岩性的定性解释,请同学们复习储集层的相关知识以及描述储集层的相关概念,测井资料综合解释,岩性的定性解释,一、根据测井曲线的综合分析识别岩性,SP GR CAL 微电极 NGS RT 变密度 岩性密度 BHTV 岩心资料 岩屑资料 录井资料 成像测井资料（经岩心刻度）实际测井曲线。,二、用孔隙度测井曲线重叠法识别岩性,密度视石灰岩孔隙度公式：D=(b-2.71)/(1-2.71),砂岩：ma=2.65,白云岩：ma=2.87，石膏：ma=2.97，盐岩：ma=2.17，泥岩：ma 2.65,测井资料综合解释,岩性的定性解释,密度视石灰岩孔隙度（骨架）：灰岩=0，砂岩0,白云岩0,盐岩0,中子视石灰岩孔隙度（骨架）：灰岩=0，砂岩0,石膏0,砂岩,灰岩,白云岩,石膏,盐岩,泥岩,密度,0,=0,0,0,0,0,中子,0,=0,0,0,0,0,GR,低,低,低,最低,低,高,测井资料综合解释,岩性的定性解释,三、交会图确定岩性,使用条件：纯地层,1、中子-密度交会图,A,P,B,测井资料综合解释,岩性的定性解释,（1）、把DEN和CNL进行井眼、泥质校正,（2）、把校正后的DEN、CNL点到DEN-CNL交会图上。,（3）、确定岩性 1）、资料点落在岩性线上，岩石是由单一矿物构成的。2）、资料点落在两岩性线之间，岩石由两种矿物构成的岩石。由线段比可算每种矿物的百分含量：云岩的含量=AP/AB 灰岩的含量=PB/AB,（4）、孔隙度：过资料点作附近等孔隙度的平行线，与岩性线相交的孔隙度为该岩石的孔隙度。,测井资料综合解释,岩性的定性解释,中子-密度交绘图能计算两种矿物组成岩石的孔隙度、确定岩性,中子-声波 声波-密度 中子-密度交会图的比较。,由于中子-密度交会图的岩性线间的距离大，用来确定岩性较准，中子-声波和声波-密度交会图岩性线间的距离小，一般不用于确定砂、灰、白。,含气饱和度增加-密度下降，中子下降。资料点向西北方向偏移。,测井资料综合解释,岩性的定性解释,2、M-N交会图,（1）M、N的意义,M=0.01*(tf-tma)/(ma-f)定义式=0.01*(tf-t)/(b-f)关系式,den,Dt,M：是骨架点与水点连线的斜率,骨架点,水点,测井资料综合解释,岩性的定性解释,N=0.01*(Nf-Nma)/(ma-f)定义式=0.01*(Nf-N)/(b-f)关系式,den,N,N：是骨架点与水点连线的斜率,骨架点,水点,根据理论骨架值，可计算骨架点的M、N值，把这些点点到M-N交会图上，即可确定岩性。,N,M,白云岩,砂岩,灰岩,硬石膏,资料点,测井资料综合解释,岩性的定性解释,测井资料综合解释,岩性的定性解释,根据资料点落在的位置确定岩性：1）资料点落在岩性点上，岩石由单一矿物构成,2）资料点落在岩性线上，岩石由两种矿物构成,3）资料点落在岩性三角形内，岩石由三种矿物构成，如果根据其它资料已经知道，该剖面的岩石矿物由那些构成，则结论是唯一的，否则具有多解性。,M-N交会图的优点：可以确定由三种矿物组成的复杂岩石。,测井资料综合解释,岩性的定性解释,四、三孔隙度测井组合解联立方程,纯岩石、DEN、CNL、DT用体积物理模型写出,五、求孔隙度,1、根据体积物理模型写出纯岩石、泥质岩石求孔隙度的公式（DEN、CNL、DT）,2、用交会图来求,测井资料综合解释,储集层的评价,一、砂泥岩剖面渗透层的划分,1、渗透层的特征,SP GR CAL 微电极ML,2、划分渗透层的要求（有油气显示的所有井段）,a、估计为油层、气层、油水同层的渗透层必须解释,b、厚度在0.4m以上的电性可疑层和录井显示在微含油级别以上的渗透层必须解释,c、地质录井、气测有大段油气显示而电性不好的渗透层选择性的解释,d、油层组包括若干水层时，应解释到最邻近油层的一个水层为止,测井资料综合解释,储集层的评价,3、砂泥岩剖面划分渗透层的方法（层界线、深度误差要求、分层要求）,P224图6-1,a、分层时应注意所有曲线的合理性b、0.5m以上的夹层（非渗透层）应扣除c、岩性渐变层应划到泥岩或非渗透层出现的位置d、分层深度误差不应大于0.1m,测井资料综合解释,储集层的评价,二、储集层流体性质的定性识别,（一）油气层最小电阻率法,1、使用条件：岩性、物性、地层水矿化度相对稳定,2、油层最小电阻率的确定,1）用阿尔齐公式求已知：孔隙度、油气水的界线值，则可求出RTMIN,2）统计法根据岩心电阻率和岩心观察（或试油资料的）统计。该方法的局限性，在于忽略了岩性、物性、的变化。,测井资料综合解释,储集层的评价,（二）标准水层对比法,1、找出标准水层（岩性均匀、物性好、厚度大）,2、Rt=(35)R0 油气水层 Rt5R0 油气层 Rt3R0 水层 系数随区域的含水饱和度界限值而发生变化。,3、使用条件：对比层段与标准层段在岩性、物性、矿化度方面具有一致性。,测井资料综合解释,储集层的评价,（三）径向电阻率法,1、泥浆的侵入特征 Rmf2.5Rw时，高侵-水层 低侵-油气层,2、优点 克服了岩性、物性等变化造成的影响,3、注意：1）所用径向电阻率应具有相似的纵向探测特征，即井眼、围岩、影响相似2）在RmfRw时，也可能在油气层造成增阻侵入（低电阻率油气层）,测井资料综合解释,储集层的评价,（四）时间推移测井,对同一岩层在不同时间进行测量，其值不同，可近似认为是前后两次侵入深度不同而造成的，油气层和水层是有差别的。有利条件：中途解释中的疑难层，可在第二次测井中进行重复测量，这种补充材料对储集层含油气性的解释是宝贵的。,（五）邻井曲线对比法,测井曲线地层对比中的小层对比可确定流体性质。,测井资料综合解释,储集层的评价,三、储集层流体性质的定量解释,1、描述储集层的参数含水饱和度、束缚水饱和度、含油饱和度、渗透率、孔隙度,2、各参数的求法,孔隙度：DEN、CNL、DT Vsh(GR NGS SP U Rt CNL等）,含水饱和度（含油饱和度）：阿尔齐公式和其它的公式,渗透率：用经验公式 K=f(Rt,GR,Swirr)RFT,核磁共振测井等,束缚水饱和度：经验公式，经过验证后的油气层的含水饱和度等。,测井资料综合解释,储集层的评价,3、定量解释（储集层段）,Sw=swirr Swm=0,油气层,Swswirr Swm0，油气水层,油的相对K=0，水的相对K=1，水层,油的相对K=1，水的相对K=0，油气层,油的相对K0，水的相对K0，油气水层,Sw70%sh30%水层,30%sh30%油气水层,Sw70%油气层,交会图：hingle、pickett图可确定流体的性质。,阿尔奇公式的应用,测井资料综合解释,储集层的评价,交会图法（适用于含泥质少的地层）Hingle交会图（电阻率-孔隙度交会图）,令SXO=1，且设a和Rmf为常数，则与 成正比。在这类交会图上作出纯水层线后，该直线上任一点都有：,测井数据处理与综合解释,孔隙度,=0骨架岩性,SW1,电阻率,t,N,b,Hingle交会图解释原理,只要地层水含盐量在研究井段内保持不变,则SW直线都是从骨架点开始.,注意：这种方法不适用于含较多粘土的地层，因为湿粘土是良导体，且对t、和N均有明显影响。在含泥质地层情况下，可用GR来排除含泥质地层（其GR值超过阈值）资料点的影响。,SW50%,SW30%,水层,油水层,油层,Pickett 交会图法,这种在双对数坐标中绘制的电阻率-孔隙度交会图称为Pickett 交会图法。,100%含水线在=100%的纵坐标轴上的截距为aRw，设a=1，则可求出Rw。,Pickett 交会图的优点是：不需要知道m的值，而且由水线的斜率可确定m值。,测井资料综合解释,储集层的评价,此法带有经验性，只适用于与储集层邻近的泥岩具有相同或相近的地层水的地区。注意：不能用于致密泥岩层（因为不能把致密泥岩层当作电阻率仅取决于间隙水的孔隙性地层来处理）、含油气泥岩（泥质中的油气会改变电阻率和声波时差）、井臂跨塌的泥岩（Rsh降低，tsh偏大）。,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,一、快速直观解释的原因,1、第一性资料的局限性,2、测井解释求SW评价含油气性由于公式复杂，解释速度慢，且在曲线上不能给以直观的感觉。,3、测井曲线定性判断油气层方法简单，准确性不高，多依赖解释人员的经验，易误判。,根据生产实际需要，常在井场上给出含油气性的快速评价，这就需要发展一种快速直观又具有一定准确性的解释方法。,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,二、曲线重叠法,原始测井曲线重叠,计算参数曲线重叠,1、双孔隙度重叠法,总孔隙度：,含水孔隙度：w=(Rw/R0)0.5=(Rw/Rt)0.5,重叠原理：w/0.7 水层w/0.3 油气层0.3w/0.7 油气水层,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,深度,含水孔隙度,总孔隙度,油气水层,油气层,孔隙度,2、三孔隙度重叠显示气层,、w、xo、重叠：,xo=（Rmf/Rxo)0.5,w=（Rw/Rt)0.5,含油气孔隙度=-w,含残余油气孔隙度=-xo,含可动油气孔隙度=xo-w,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,w,xo,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,3、中子与密度重叠找气层,含气量增加-密度、中子读数下降-密度孔隙度增加，中子孔隙度下降,使用条件：纯岩石、井眼规则,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,4、F与Rt的重叠,（1）、视地层水电阻率（Rwa),含油气地层中混合流体的电阻率为视地层水电阻率,（2）、重叠原理,水层：Rwa/Rw2 油气水层：2Rwa/Rw5 油气层：Rwa/Rw5,Rw：用其它方法求出,Rwa=Rt/F 对该式两边取对数：lgRwa=lgRt-lgF,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,制作一把读数比例尺：读数比例尺的模数与刻度比例尺的模数相同,刻度比例尺,读数比例尺,10,读数方法：把读数比例尺的“1”放在F曲线上，Rt曲线在读数比例尺的交点就是Rwa。,10,100,100,Rt,F,H,R,读数比例尺,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,5、R0与深探测电阻率重叠,1）R0曲线,F=R0/Rw lgR0=lgF-lgRw 把F曲线左移绝对值的Rw距离，得到R0曲线,2）把R0曲线与Rt曲线重叠,制作一把读数比例尺：读数比例尺的模数是刻度比例尺的模数的两倍,R0/Rt=1/Sw2 lgSw=0.5(lgR0-lgRt),3）读数方法,把读数比例尺的“1”放在R0曲线上，读数比例尺与Rt的交点的读数为含水饱和度。,P241tu6-14,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,三、交会图法,1、电阻率与孔隙度交会图,设：f为横轴,为纵轴,作水线：,找出标准水层的资料点点在图上，把各点连接起来，延长与RT=相交，该交点=0,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,检查水线：1）骨架值是否与理论值接近 2）在水线上任意取一点，读出和 Rt计算RW，该值与水样分析或区域的RW比较接近，则为正确的水线，否则修改水线。,作其它的SW线：,取R0=1，过R0=1点作水平线与水线有一交点“O”,过“O”作横轴的垂线“OA”,作SW=50%的线：根据阿尔齐公式Rt=4,过Rt=4作水平线，与OA相交B，连接原点和B点的线即可。,其它水线用相同的方法作,或 t,Rt,1,水点,水线,O,A,B,50%,30%,水层,油气水层,油气层,干层,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,解释：,根据资料点落在的位置，判断流体性质。资料点在SW70%,水层；70%SW30%,油气水层，SW30%,油气层,该交会图的优点：可解释多个储集层,使用条件：地层水电阻率、岩性稳定、泥质含量小、有足够数量的水层，且孔隙度变化大。,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,2、双孔隙度交会图,（1）、w交会图,判别流体性质与前面相同,f,fw,Sw=1,水层,Sw=0.7,Sw=0.3,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,（2）S、N交会图,当地层无次生孔隙时，可用来识别气层,fN,f S,气层,水层或油层,Sg增加，f S 增加、fN减小,测井资料综合解释,储集层的快速直观解释,请同学们自己阅读“单井综合解释的一般步骤”,测井资料综合解释,计算机解释,一、计算机解释的步骤,1、测井资料输入,将野外带转换为用户带（数据记录格式转化）,2、测井资料的预处理,单位转换和各种环境校正,3、选择解释参数和解释模型,根据解释软件的要求，合理选择解释参数，选择和建立适合解释区域的模型,测井资料综合解释,计算机解释,4、修改解释软件,根据所选模型修改解释软件,5、计算机处理,用所选择的解释参数运行修改后的解释软件，分析处理结果是否合理，反复进行，直到与标准结果相符为止。,参照标准：岩心分析资料、试油（试井）资料、RFT取样资料、被证实的邻井资料等。,6、处理成果,（1）数据表,（2）交会图,（3）曲线,（4）磁带,测井资料综合解释,计算机解释,二、解释软件,POR：单孔隙度解释软件（砂泥岩剖面）,CYBERLOOK：双水模型（砂泥岩剖面）,CLASS：W-S模型（砂泥岩剖面）,SAND2：经过油气校正（砂泥岩剖面）,CRA、NCRA：（碳酸盐岩剖面）,还有一系列为解决特定问题而编制的解释软件,测井资料综合解释,碳酸盐岩储集层评价,一、碳酸盐岩储集层划分的常规方法,1、鉴别岩性、去掉非储集层,（1）致密层,电阻率特别高、孔隙度小、GR低、变密度图条纹清晰,（2）泥质层,GR、TH、K高，电阻率低，时差高，中子孔隙度增大，密度下降（黄铁矿上升）,（3）碳质层,GR不高、电阻率高、三孔隙度类似于储集层,去除上述非储集层后，剩下的就是可疑层或储集层,测井资料综合解释,2、寻找相对低电阻率段,排除含较多的黄铁矿的层段，特征：电阻率低、其密度值大于灰岩或白云岩，应去掉。,3、寻找具有一定孔隙度的地层,找声波时差高、密度低的层段（注意参考孔隙度的下限值，不同地区其值不同）,4、寻找有效裂缝发育段,常规测井资料：双侧向、GR、裂缝识别测井、变密度、AC、DEN、CNL、,新资料：各种成测井像资料、地层倾角资料,二、几种貌似储集层的非储集层的识别,1、非均匀岩石构造的识别,（1）薄层状构造层的识别,特征：裂缝识别测井的四条电导率曲线同时出现高尖异常、TPL和EATT同时出现高尖，GR低,由于薄层状构造层的层间逢极其微小并为束缚水充填，故对地层无渗滤作用，无储集意义。,（2）眼球状构造层的识别,特征与薄层状相同，只是高尖异常更为密集且幅度更大,（3）燧石结核构造层的识别,特征：质量光电吸收截面低,特征：Pe低、密度升高、双侧向降低有正或负的微小差异。,（4）豹斑状构造的识别,