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油气田地下地质学2_图文

油气田地下地质学2_图文

第二章 油气水层综合评价
划分渗透层
找储层

确定储层产液性质 油气水层的判断
地质录井: 地层测试: 测 井:
第一性资料, 测井解释的基础

验证所划分的油气水层; 从动态方面提供有关地层参数
准确划分油气水层的位置; 提供各类参数

第二章 油气水层综合评价

第一节 砂泥岩剖面油气水层的判断 第二节 膏盐剖面油气水层的判断 第三节 低电阻率油气水层的判断 第四节 碳酸盐岩剖面油气水层的判断 第五节 评价地层含油性的几个快速直 观的测井方法

第一节 砂泥岩剖面油气水层的判断
砂泥岩剖面sand-shale: 岩性简单稳定 孔隙分布均匀 油气水分布规律清楚 泥浆侵入规律性强 测井效果好 一.划分渗透层 二.油气水层的判断 三.疑难层分析

一.划分渗透层
SP

1.自然电位SP(Spontaneous Potential): 负异常 2.微电极MLL(micro electric logs): 正离差 RaMN>RaML 3.电阻率R(resistivity)

4.自然伽马GR(Gamma ray logging) : 反映泥质含量
5.井径CAL(Caliper log):缩径

二.油气水层的判断

1.定性解释qualitative interpretation
2.快速直观fast-looking

二.油气水层的判断 1.定性解释(qualitative interpretation)
淡水泥浆(fresh water mud) Cm<Cw 视电阻率: 油气层----高值, 减阻侵入, Ri<Rt 水 层----低值, 增阻侵入, Ri>Rt SP 自然电位: 油气水层均为负异常
水层
油层

微电极:油气水层均为正幅度差 声波时差interval transit time:气层周波跳跃,呈现高值
Cycle skipping

二.油气水层的判断 2.快速直观特征( fast-looking) 可动油法(moveable oil)

可动水法
自然电位重叠法

2.快速直观特征( fast-looking) (1) 可动油法(Smos) φxo - φw = φmos
φT

φxo φw
φT φT

φ mos
φT
φxo

油O 水W 基质M

Sxo - Sw = Smos
水层 Sxo = Sw

油层,气层 Sxo-Sw=Smos>0

φor φmos φw M

Smos =0

2.快速直观特征( fast-looking)
(2) 可动水法(Sw, Swi) 油层, 气层: Sw=Swi, Krw 0, Smw 0 水层: Sw > Swi, Krw>0, Smw≠ 0

2.快速直观特征( fast-looking)
(3)自然电位重叠法

Archie公式: Rt/Ro = I, I=1/Swn
Ro=F Rw Swn=Ro/Rt Swn =F Rw/Rt 对冲刷带: Sxon =F Rmf/Rxo
? ? ?

Sw ?n F ? Rw / Rt Rxo / Rt ? ? ? ?? ? Sxo ? F ? Rmf / Rxo Rmf / Rw

2lg(Sw/Sxo) = lg (Rxo/Rt) - lg (Rmf/Rw)

油层

油水同层 水层

三.疑难层分析

1.高阻油水同层与水层 2.含稠油的高阻层

1.高阻油水同层与水层 特点: (1)渗透率K高 (2)电 阻率R高, 在相同R, So时 粒度粗:水层 粒度细:油水同层 成因:岩性粗,Swi低, 电阻率R高

产油

产水

为何6层与10层的R,So相近,而6层产油,10层产水?

6层粒度中值0.195mm,10层为0.247mm

2.含稠油的高阻层 稠油: 比重大, 粘度高, 在储层中流动阻力大, 残余油饱和度Sor高

可动油饱和度Smos:侵入带含水饱 和度Sxo与原始状态含水饱和度Sw 的差值, 即Smos=Sxo-Sw

原油比重0.9598 粘度 = 784.8cp So = 50%

第二节 膏盐剖面油气水层的判断
膏盐剖面:由盐岩, 石膏(gypsum), 硬石膏 (anhydrite)以及少量碳酸盐岩和砂泥岩组成的 剖面

1.划分渗透层 2.油水层判断

1.划分渗透层
(1)以自然伽马指示渗透层,以微侧向曲 线确定深度和厚度
微侧向 自然伽马

1.划分渗透层
(2)多种测井曲线特征定性划分

NG 盐岩层

Density 2.1

Cal 易溶,扩径

△t

φN 0

渗透层

2.1-2.5

缩径

25-35%

2.油水层判断

第三节 低电阻油气水层的判断
低电阻率油气层: 含水饱和度接近或超过 50%, 油气层电阻率值等于或略大于相同条件 下的水层电阻率, 在高矿化度地区甚至低于围 岩的电阻率, 但试油时产纯油气的油气层

一.概述 二.低电阻率油气层的特点 三.低电阻率油气层的识别

一.概述
1.概念:Sw ≥50%, I≤3
2.成因: Sw高,特别Swi高, Krw=0

因Rw低, 导致油气层低电阻率
出现在三类地层中: 1.粘土含量少的细粉砂岩地层; 2.泥质砂岩地层; 3.砂泥岩薄互层;

二.低电阻率油气层的特点
1. 储层岩性细,颗粒比表面大,吸附水能力 强, 束缚水含量高;薄膜滞水:与岩石颗粒表面的吸附作用有关 毛细管滞水:与岩石润湿性和毛细管作用力有关
2. 粘土含量高,呈分散状分布,产生附加导 电性; 3.孔隙结构复杂, 孔喉窄, 微孔隙多, 排驱压力 大, 渗透率低; 4. 岩石具有润湿性, 亲水憎油,导致储层电阻 率低;

5. 砂泥岩薄互层频繁

50

频 率 %

0 0.1 0.16 0.25 0.4 0.63 1 1.6 2.5 4 6.3

孔隙半径(微米)

低电阻油层孔隙分布实例

二.低电阻率油气层的特点
1. 储层岩性细,颗粒比表面大,吸附水能 力强, 束缚水含量高; 2. 粘土含量高,呈分散状分布,产生附加 导电性; 3.孔隙结构复杂, 孔喉窄, 微孔隙多, 排驱压 力大, 渗透率低; 4. 岩石具有润湿性, 亲水憎油,导致储层电 阻率低;

5. 砂泥岩互层频繁

三.低电阻率油气层的识别

1.可动水原理 2.参数的求取 3.Sw-Swi直观显示油气水的方法

三.低电阻率油气层的识别

1.可动水原理
? Sw ? Swi ? Krw ? ? ? ? 1 ? ? Swi ?
m

n

? ? Sw ? Swi ?? ? Sw ? Swi j? Kro ? ?1 ? ? )? ?? ? ?1 ? ( ? ? 1 ? Sor ? Swi ?? ? 1 ? Sor ? Swi ?

水层:Sw 1, Swi 0, Krw 1,Kro 0,Swm>0 油层:Sw=Swi, Swm=0, Krw=0, Kro=1 油水同层:Sw>Swi, 0<Kro<1, 0<Krw<1

三.低电阻率油气层的识别
2.参数的求取 (1)Sw A.Waxman-Smith方程求Sw
含水泥质砂岩电导率

含油泥质砂岩电导率

1 ( B ? Qv ? Cw) Fe 1 B ? Qv Ct ? ( ? Cw) G Sw Co ?

2.参数的求取

(1)Sw
B.Archie公式求Sw
I ? Rt / Ro I ? 1 / Sw 1 / Sw ? Rt / Ro Ro ? F ? Rw F=a/φm
n

n

Swn=a?Rw/φm ?Rt

2.参数的求取 (2)Swi Swi=f(Md, Vsh, K,φe)

Swi=f(Md, φe)

2.参数的求取 (2)Swi A. φe≥20%砂岩地层

lgSwi=Ao-(A1?Md+A2)lgφe/A3
A1≈1.5, A2≈3.6, Ao=0.18-0.36, 随胶结程度变弱, φe 及亲水性 而 A3=0.08-0.2,随胶结程度变弱, φe 及亲水性 而

2.参数的求取 (2)Swi B. φe <20%砂岩地层

lg(1-Swi)=B0+(B1lgMd+B2)?lg(1-φe)/B3
B0=0-0.15, B1=9.8, B2=3.3-1.0 B3=0.68-0.78

2.参数的求取
(3)粒度中值Md的求取
lgMd=C0+C1△GR
GR - GRmin ?GR ? GR max ? GR min

纯粉砂岩地层: Md=0.1mm
△GR=0, C0=lgMd=lg0.1=-1

泥岩地层:Md=0.018mm, △GR=1
C0+C1=lgMd, C1=-0.75 lgMd=-1-0.75 △GR

三.低电阻率油气层的识别 3.Sw-Swi直观显示油气水的方法 (1)Sw-Swi交会图

1.0
干层

泥岩点

Swi
0.5

低产油层

油水同层
油层 水层

0

0.5 Sw

1.0

(2)Sw-Swi重叠图

油 层:Sw≈Swi, Smos>0 低产油层:Swi ≤75%, So ≥25% 干 层:Swi>75% 油水同层Sw>Swi, Swm>0 水 层:Sw>>Swi, Swm>0

Sw=Swi

Sw,Swi均很高,干层

Sw>>Swi, 水层

第四节 碳酸盐岩剖面油气水层的判断

一.碳酸盐岩的储集类型 二.储集层的划分 三.裂缝-基质孔隙型油水层的评价

一.碳酸盐岩的储集类型
1.孔隙型; 2.孔洞型; 3.裂缝-基质孔隙型
裂缝系统 基质-孔隙系统

二.储集层的划分
(一)地质录井特征
1.钻具放空,钻时下降; 2.岩屑中次生方解石含量高; 3.钻井过程中发生井喷和井漏; 4.岩心中缝洞发育; 5.储层基质φ, K低; 6.横向上井喷层位差异大,纵向及横向上 非均质性强

二.储集层的划分
(二)裂缝性储层的测井特征

常规测井特征 其它测井方法

二.储集层的划分
(二)裂缝性储层的测井特征
1.常规测井特征

三低 电阻率, 中子伽马,自然伽马
二高
声波时差,中子孔隙度

一小

密度

二.储集层的划分
(二)裂缝性储层(fractured reservoir)的测井特征
2.其它测井方法
(1)裂缝识别测井fracture identification log (2)深浅侧向-冲洗带电阻率测井 (3)井下声波电视

(4)岩性密度测井(litho-density log)
(5)咝声测井(sibilation log) (6)井温测井(temperature log)

(二)裂缝性储层的测井特征
2.其它测井方法
(1)裂缝识别测井FIL(fracture identification log)

4条微电导率曲线

(二)裂缝性储层的测井特征
2.其它测井方法
(1)裂缝识别测井FIL(fracture identification log)

4条微电导率曲线 2条井径曲线 2

1
4 Cal2-4>>cal1-3 3

μ--1号极板方位角 β--1号极板相对磁北方向的相对方位角 δ--井斜角

(二)裂缝性储层的测井特征
2.其它测井方法
(2)深浅侧向-----冲洗带电阻率测井 深侧向LLD 浅侧向LLS 冲洗带电阻率Rxo

(二)裂缝性储层的测井特征
2.其它测井方法
(3)井下声波电视

缝 洞

致 密 层
钻时降低 GR低 扩径

t高

R低

(二)裂缝性储层的测井特征
2.其它测井方法
(4)岩性密度测井 (litho-idensity log)
光电截面Pe高有裂缝

(二)裂缝性储层的测井特征
2.其它测井方法
(5)咝声测井 (Sibilation log)

(二)裂缝性储层的测井特征
2.其它测井方法
(6)井温测井(temperature log)

(二)裂缝性储层的测井特征 3.储层的储集性,产出性及孔隙类型 (1) φT,φs ,φf φf=φT - φs
裂缝型储层fracture reservoir
孔隙型储层porous reservoir

φT ,φf
φT ,φf

φT ,φf

溶洞型储层cavern reservoir

(二)裂缝性储层的测井特征 3.储层的储集性,产出性及孔隙类型 (2) ΦN

φN= φT ≥5.5%, I类储层
5.5% ≥ φN ≥3.2%, II类储层

φN <3.2%, III类储层

三.裂缝,溶洞型油水层的评价

1.径向电阻率重叠法
2.利用油水界面标高判断油水 层

3.Swi- Φ交会图

三.裂缝、 溶洞型油水层的评价

1.径向电阻率重叠法(Rt,Rxo)
油层----减阻侵入,Rt>Rxo

水层----增阻侵入,Rt<Rxo
致密层 Rt,Rxo重叠, 高阻,低GR 泥岩层 Rt,Rxo重叠, 低阻,高GR

三.裂缝,溶洞型油水层的评价 2.利用油水界面标高判断油水层
油层
FD缝洞型油水界面 油水过渡带

(1)缝洞型储层 A. ΦN ? φW 2 B. ΦW ?3.8-4.6% C. φW=φWi D. φW<4%以上产纯油

KX孔隙型油水界面

水层

(2)缝洞发育带φW>φNG现象
φW=
2
m

Rw Rt

Rw 1.2 Rw ? Rt Rt

三.裂缝,溶洞型油水层的评价 3.Swi- Φ交会图
Φ
油层

Φ* Swi=C(常数)

Swi

第五节 评价地层含油性的几个快 速直观的测井方法
双孔隙度法 三孔隙度法 径向电阻率比值法 电阻率-孔隙度交会图法 P1/2正态分布法

第五节 评价地层含油性的几个
快速直观的测井方法
一. 双孔隙度法
总孔隙度ΦT 含水孔隙度ΦW (1)找水层 (2)水层处令两条孔隙度曲线重叠,即ΦT=ΦW (3)观察ΦT和ΦW离差, ΦT>2ΦW 油层 离差程度ΦT -ΦW= ΦT*So(单位孔隙含油量)

第五节 评价地层含油性的几个快速
直观的测井方法
二.三孔隙度法
总孔隙度ΦT 含水孔隙度ΦW 冲刷带含水孔隙度Φxo

φxo

残余油气φor 可动油气φmos 水φw 基质M

φom

φT

φor φor
φmos

φW

φT φxo φW

残余油孔隙度Φor=ΦT -Φxo(单位体积残余油量) 可动油孔隙度Φmos=Φxo -ΦW(单位体积可动油量) 地层含油孔隙度Φom=ΦT -ΦW(单位孔隙含油量)

第五节 评价地层含油性的几个 快速直观的测井方法
三. 径向电阻率比值法 对原状地层:Sw2 =F Rw/Rt 对冲刷带:
2

Sxo2 =F Rmf/Rxo

F ? Rw / Rt Rxo / Rt ? Sw ? ? ? ?? ? Sxo ? F ? Rmf / Rxo Rmf / Rw
Rxo / Rt Sw ? Rmf / Rw
8/5

Sxo=Sw1/5

1.6 lg Sw ? lg

Rxo Rmf ? lg Rt Rw

1.6 lg Sw ? lg

Rxo Rmf ? lg Rt Rw
1 10 1.0 100 1000

SP
0.1 0
0.18

R

Rt/Rxo
Rmf/Rw

第五节 评价地层含油性的几个快速
直观的测井方法
四.电阻率-孔隙度交会图法
2

Sw

F ? Rw a ? Rw ? ? m Rt ? ? Rt

Sw2 1 m m ?? ? a ? Rw Rt

1.标水线 2.绘制含水饱 和度线

第五节 评价地层含油性的几个快速
直观的测井方法
五.P1/2正态分布法(normal distribution, bell-shaped distribution)
P1/2
4 3 2 1 0


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