复杂储层测井评价(5-7章共7章).ppt
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1、复杂储层测井评价,目 录绪论第一章 地层组份分析程序第二章 导电效率理论第四章 Y盆地低阻气层测井解释方法第五章 低电阻率油层测井解释方法第六章 水淹层测井评价第七章 裂缝性碳酸盐岩储层测井评价,第五章 低电阻率油层测井解释方法(以塔里木H4油田和吉林红岗油田为例),讲授内容,概述5.1 低阻油层形成机理5.2 低阻油层含油饱和度计算5.3 低阻油层的定量识别,低阻油层:电阻率与围岩或水层接近的油层,红75低电阻率油层,JN5井处理成果图,4182-4184m日产油52.8方,气22.09万方,水6.1方,低阻油层测井解释的难点低阻成因;含油饱和度的计算;低阻油层的识别。,思路,通过各种分析化
2、验资料,搞清低阻成因;根据低阻成因和地层条件的岩电实验,确定饱和度方程;通过测井资料计算油水相对渗透率和含水率,达到识别低阻油层的目的。,5.1 低阻油层形成机理,地层水电阻率孔隙度粘土矿物成分和含量颗粒粗细孔隙结构油藏高度导电矿物岩石润湿性,地层水矿化度极高,地层水电阻率极低矿化度23万PPM,查图版得Rw=0.0126m,油层电阻率可低到0.55-1.65 m,5.1.1 H4油田低阻成因分析,地层水电阻率对油层电阻率的影响,岩性细,孔喉半径小,而油藏幅度低,地层水对油的浮力不足以克服毛细管压力而进入更小孔隙,致使地层束缚水饱和度高,低阻油层形成机理,HD402井东河砂岩储层电阻率与平均毛
3、管半径对比图,关于粘土的附加导电性,B为交换阳离子的当量电导率,哈得4油田东河砂岩储层阳离子交换浓度分布,不同温度下泥质附加导电性随地层水电阻率的变化,W-S模型结果与阿尔奇公式计算结果对比,H4油田低阻成因小结,极高的地层水矿化度;岩石颗粒细;油藏幅度低;泥质(的附加导电性)不是本地区形成低阻的原因。,红岗地区试油含水率与电阻率关系图,由图可以看出,红岗泉四段储层流体性质与电阻率没有相关关系,因而在本地区不能仅通过电阻率的高低判断油水结论。,5.1.2 红岗油田低阻成因分析,孔隙度对电阻率的影响,红岗泉四段储层电阻率与孔隙度交会图(所有储层),由图可见,随孔隙度的增大地层电阻率降低,当孔隙度
4、大于11%时,不论是油层还是油水同层,地层电阻率均低于20.m。,红岗泉四段纯油层电阻率与声波时差交会图(试油证实为油层),图中各资料点为:红75井2107-2114m,2135.42141.4m,红87井2230.42239m,红88井2358-2364m,红90井2257.8-2261.4m。,孔隙度对电阻率的影响,粘土矿物成分对电阻率的影响,红88井X衍射粘土矿物相对量分析结果表,粘土矿物含量对电阻率的影响,红90、红75-9-1井油层(同层)段粘土矿物含量与电阻率关系图,由实验结果可知,红75-9-1井阳离子交换容量QV平均值为0.931mmol/cm3,25时的B值为3.779(地层
5、条件下应高于此值),若地层水电阻率取0.121.m,地层总含水饱和度为50%,附加电导率为7.04,地层水的电导率为1/0.121=8.26。因此,由于粘土矿物的存在而产生的附加导电能力在本地区储层中已接近甚至超过(在地层高温条件下的纯油层中)地层水的导电能力。,颗粒粗细对电阻率的影响,岩石颗粒细,地层电阻率低。因为:岩粒小了,岩石比表面积就增大,岩层颗粒表面吸附水含量就越多,使地层电阻率降低;岩粒越小,地层中小孔隙和小喉道就越发育,使岩层中毛细管束缚水含量急剧升高,使地层电阻率下降。,颗粒粗细对电阻率的影响,粒度分析砂岩各组分含量平均值直方图(红75-9-1、红90和红152),粒度中值与泥
6、质含量关系图(13口井粒度分析),红75-9-1井(解释为油层、油水同层),红90井(试油为油层),红75-9-1井(解释为油层、油水同层),红90井(试油为油层),孔隙结构对电阻率的影响,红90井、红75-9-1井,平均孔喉半径与地层电阻率关系(红90井),红751井85号样测井电阻率为21.m,红751井91号样测井电阻率为25.m,油藏高度对电阻率的影响,由试油资料可看出,红岗泉四段油层多为油水同层,含油砂层多,但多不饱满。说明泉四段油藏幅度低,油气浮力不足以克服更小的毛细管压力进入更小的孔隙,导致油层含油饱和度不高,电阻率低。这也是本区油层电阻率低的重要原因。,导电矿物对电阻率的影响,
7、红90井,红岗油田低阻成因小结,红岗泉四段低电阻率油层形成的原因有:剩余水含量高。引起剩余水含量高的主要原因是:岩石孔隙度相对较高;岩石颗粒细,束缚水饱和度高;油藏幅度低,油层不饱满。粘土矿物的附加导电性。据初步估算,对于低阻油层,由于粘土矿物的存在而产生的附加导电能力接近甚至可以超过地层水的导电能力。孔隙结构简单,孔喉半径小,孔隙连通性好。以上各因素单独作用或共同作用,使本地区油层表现出低阻特征。,5.2 含油饱和度计算方法,低阻油层测井评价中,含水饱和度计算方法的确定既是难点又是重点,这是因为:不同原因引起的低阻油层,应使用不同的饱和度计算方法;在低阻油层中,若仅通过含油饱和度的高低判断储
8、层的产液体质,则容易得到错误的结论,因而在低阻油层评价中,人们更加关注含油饱和度计算的准确性。,含水饱和度模型,阿尔奇公式W-S模型,阿尔奇公式中的参数,岩电参数a、b、m、n地层水电阻率Rw,(HD402、HD403常温常压),(HD402、HD403高温高压),两岩电参数计算结果对比(HD402),地层水电阻率,水分析资料Rw=0.013m,HD402井标准水层(5090m)反求Rw=0.0126 mRw=0.0126m,5.3低阻油层的定量识别,通过求准油水相对渗透率和含水率,达到识别低阻油层的目的。,束缚水饱和度模型,半渗透隔板法毛细管压力束缚水饱和度与K/POR关系图,压汞试验束缚水
9、饱和度与孔隙度的关系(红岗泉四段),束缚水饱和度模型,相对渗透率模型,相对渗透率模型曲线,确定地层条件水粘度,由测井计算的含水率识别低阻油层,HD402井处理成果图,HD4井处理成果图,HD403井处理成果图,HD4-2井处理成果图,JN5井处理成果图,JN5井处理成果图,4182-4184m日产油52.8方,气22.09万方,水6.1方,红152井,1721-1738日产油27.52方日产水20.39方,红75井,2135.40-2141.40 抽汲日产油9.58 方,红90井,2257.8-2261.4抽汲日产油3.5方,第六章 水淹层测井评价,主要内容,一、前言二、剩余油的分布形式与分布
10、规律三、注水开发后产层物理性质的变化四、水淹层测井响应规律及定性识别五、水淹层特征参数的定量计算及水淹等级的划分(定量评价)六、中子寿命测井在水淹层测井评价中的应用,前言,一、概念 产层从注入水进入(含油饱和度下降)起到成为只含残余油的水层为止,这期间的产层都被称为水淹层。人们把发现油藏时的含油饱和度定义为原始含油饱和度(用Soi表示)。开采以后,油藏中的含油饱和度随着原油的不断采出而逐渐下降,在油层油产量递减的各个时期,其含油饱和度被定义为剩余油饱和度。,二、水淹层测井解释的研究内容“三饱和度”的确定:剩余油饱和度、残余油饱和度、原始含油饱和度;识别水淹层(段)并判别其水淹级别;在油层注水开
11、发过程中,油水接触界面变化情况;不同注水开发阶段,产层的各项地质参数的求取方法及其变化状况的分析。,一、剩余油的分布形式,第一节 剩余油的分布形式与分布规律,二、剩余油的分布规律,纵向上一般富集于正韵律沉积的地层上部、反韵律地层的下部、复合韵律地层的顶部和底部,以及孔隙度和渗透率均较差的层段内,二、剩余油的分布规律,横向上(1)构造高部位剩余油聚集区;(2)相带间的局部剩余油滞流区;(3)断层或岩性尖灭附近的滞流带,或油层上倾尖灭部位;(4)注水井间注入水尚未波及的地区;(5)注水井间相对吸水差的层段;(6)岩性、物性差的层中成片分布的剩余油区;(7)一些厚油组中的小薄层,三、影响剩余油分布的
12、主要因素,地层的非均质性 重力因素 注采系统不完善 注水地层吸水性的影响 时间因素产层水洗程度的影响 层内薄夹层分隔作用的影响,第二节 注水开发后产层物理性质的变化,含油性和油水分布地层水矿化度淡水水淹:矿化度下降污水水淹:基本不变地层水(底水或边水)水淹:不变孔隙度和渗透率渗透率好的储层:孔渗增加稍明显渗透率不好的储层:孔渗增加不明显岩石润湿性阳离子交换能力,第三节 水淹层测井响应规律及定性识别,电阻率的变化自然电位的变化自然伽马的变化中子寿命测井所得热中子浮获截面的变化声波时差的变化,油层水淹后,地层电阻率一般是降低,但当注入水电阻率远高于地层水电阻率时,地层电阻率反而升高。,用常规测井识
13、别油层内水淹部位实例,LN2-4-J2井,97年,水淹层位,电阻率降低,水淹层位,水层,电阻率降低,水淹层位,淡水型水淹层的电阻率与含水饱和度的关系,Kro,淡水水淹层的测井曲线实例,自然伽马对比法,水淹层位,LN2-23-4井,99.11,自然伽马对比法,第五节 水淹层定量评价及水淹等级的划分,地层水电阻率含水饱和度、束缚水饱和度、残余油饱和度油水相对渗透率含水率驱油效率水淹等级的划分,开采前地层水电阻率,一、电阻率测井求剩余油饱和度,.地层水电阻率的确定1)分析地层水矿化度,开发后地层水电阻率,一、电阻率测井求剩余油饱和度,.地层水电阻率的确定,轮南油田地层水电阻率,一、电阻率测井求剩余油
14、饱和度,.地层水电阻率的确定,地层水矿化度随含水率的变化(南海某油田),地层混合水矿化度与含水率关系图(中原油田文33块),一、电阻率测井求剩余油饱和度,.地层水电阻率的确定,2)用自然电位确定,一、电阻率测井求剩余油饱和度,.地层水电阻率的确定,高温高压岩电实验F-关系,一、电阻率测井求剩余油饱和度,2.岩电参数的确定,油驱水I-Sw,水驱油I-Sw,一、电阻率测井求剩余油饱和度,2.岩电参数的确定,水驱油的n值比油驱水的n值高。,三种岩电参数计算的含水饱和度对比,在轮南油田,水驱油实验计算的含油饱和度较油驱水低2%左右,一、电阻率测井求剩余油饱和度,2.岩电参数的确定,.计算水淹层饱和度,
15、一、电阻率测井求剩余油饱和度,束缚水饱和度与孔渗关系,二、束缚水饱和度,三、残余油饱和度,油水相对渗透率模型,四、相对渗透率,四、相对渗透率,五、含水率与驱油效率,五、含水率与驱油效率,确定地层条件水油粘度比,五、含水率与驱油效率,用含水率划分水淹等级,六、水淹等级的划分,第六节 中子寿命测井在水淹层测井评价中的应用,一、中子寿命测井的基本原理中子寿命测井(NLL)又称热中子衰减时间测井(TDT),是脉冲中子测井方法中最常用的一种方法,也是高矿化度地区套管井测井的一种重要方法。中子寿命测井记录热中子在地层存在的时间,即中子在地层中从变成热中子的瞬间起,到被地层吸收时刻止,所经过的平均时间,叫热
16、中子的寿命,以符号表示。,与地层的热中子宏观俘获截面(cm-1)的关系由下式表示:式中 v 热中子的速度,当温度为25时,v=2.2105cm/s。若以s为单位,并将25时v的值代入,则:,地层热中子宏观俘获截面是1cm3体积物质中所有原子核的微观俘获截面的总和。测井常用10-3cm-1作为宏观俘获截面的单位,叫俘获单位,记作cu。,宏观俘获截面反映了物质对热中子的俘获能力(吸收能力),实际地层中常见的强中子吸收物质有Cl、B、Li,它们对热中子的俘获能力远强于地层中的其它元素,地层水中含有较多的Cl离子,尤其是在高矿化度地层水中,因此,地层的宏观俘获截面可以较好地反映地层中水的含量,中子寿命
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