地质录井方法与技术3

二、岩石热解地化录井储层评价
• 1、岩石热解地化录井储层评价原理 • 岩石热解地化录井储层评价是 1990年以后国内迅速发
展起来的一门技术，其评价原理是岩石中含有的油气经高 温热、裂解，在不同温度区间产生低分子烃类物质，被岩 石热解地化录井仪器接收、检测，得到原油轻、重组分含 量和裂解烃峰顶温度。仪器检测到的岩石中轻、重组分含 量经校正、恢复后，可得到地下原始状态下岩石的含油量。 结合储层的物性参数、有效厚度以及原油有关参数，能够 计算出储层的含油饱和度，进而应用多参数储层评价模型 判断储层含油特征，评价储层的原始含油级别以及储层储 量和产量的预测。并应用原油轻、重（组分）比参数定性 评价储层中的原油性质。
地质录井方法与技术
第四章 录 井 新 方 法
第一节
岩石热解地球化学录井
• 岩石热解是70年代末发展起来的一种生油岩评 价方法。岩石热解地化录井是根据有机质热裂 解原理，利用岩石热解仪随钻对岩石样品进行 分析，进而对烃源岩和储集层进行评价的录井 方法。该方法基于实验室Rock-Eval评价生油 层的基础上，经移植改造用于地质录井现场并 拓展到对储集层分析评价的。目前，岩石热解 地球化学录井技术已在全国各油田普遍应用， 并获得了较好的勘探效益。
一、岩石热解地化录井仪器结构及分析原理
• •
1、仪器组成 岩石热解地球化学录井仪器由气路系统、热 解装臵、氢焰离子化检测器（ FID）、微电流 放大器、温度程序控制系统、数据处理系统五 部分组成（图4-1）。 • 数据处理系统以处理各项资料的计算机为核心， 外围设备有前臵可变增益放大器、A/D转换卡、 打印机等（图4-2）。
• （ 2 ）影响储层评价的主要因素及其对油气水 层评价的影响 • 从大量的油气田勘探开发实践经验中，我们已 知影响储层评价的主要因素有：岩石含油饱和 度（So）、含气饱和度（Sg）、束缚水饱和度 （ Swi）、可动水饱和度（ Swm）、岩石有效 孔隙度（ Φ）、原油粘度（ μ）、岩石粒度中 值（Md）等。 • 要准确的进行油气水层评价，必须首先搞清楚 以上各因素之间的相互关系以及它们与油气水 层评价结果之间的关系。
图4—4储层中流体饱和度与储层性质的关系
为岩石颗粒体积
a． Sw=Swi ；b. Sw>Swi；c. Sw>Swi，Sw →1约等于束缚水饱和 度 Swi 时，储层中无可动水，即储层中可动水 饱和度 Swm→0，储层的孔隙空间为油和束缚 水饱和。在这种情况下，油的相对渗透率 Kro→1，而水的相对渗透率 Krw→0，储层只 产油，储层为油层。 • 2）当储层的含水饱和度Sw大于束缚水饱和 度Swi时（Sw<1），储层中除存在油和束缚水 外，还存在一部分可流动水。因此，0<Kro<1， 0<Krw<1，储层为油水层（油水同层与含油水 层）。 • 3 ）当储层的含水饱和度 Sw→1 时，含油饱 和度 So→0 或仅存少量残余油，水的相对渗透 率 Krw→1，而油的相渗透率 Kro→0，储层将 只产水。储层为水层。
2、岩石热解地化录井仪器的分析原理
（1）仪器的分析流程 • 在特殊裂解炉中对定量的生油岩和储油岩样 品进行程序升温烘烤，使岩石样品中的烃类和 干酪根（生油母质）在不同温度范围内挥发和 裂解，通过载气（ H2 或 He）的吹洗使其与岩 石样品实现物理分离，由载气携带直接进入氢 焰离子化检测器（ FID）进行定量检测，检测 结果经气电转换将烃类浓度的不同转变成相应 的电信号的变化，经放大进入计算机进行运算 处理，得到烃类各组分含量和裂解烃峰顶温度。 仪器的分析流程如图4-3。
2、岩石热解地化录井储层评价参数的校正
• 岩石热解地化录井储层评价是建立在岩石样品 （岩心、岩屑、井壁取心）热解数据的基础之 上。由于地下原始状态下的储层流体中溶解有 大量的气体，因而原油在地下的体积大于地面 原油的体积。原油的体积系数与地下储层的压 力、温度和原油中的溶解气量以及油气性质有 关，其中溶解气量对原油体积的变化起主要作 用。且岩石样品破碎至上返到地面有一定量的 烃类损失，因而岩心、岩屑、井壁取心样品的 热解分析数据必须按不同的校正系数进行校正。
1）So、Swi、Swm之间的关系及其对储层评价 结果的影响
• 在油气聚集过程中，油、气排驱原存在于储层孔隙中的水越彻底，束缚 水饱和度越低，其含油、气饱和度越高。地层中原存的水被油、气排驱 的程度，取决于储层的孔隙结构，表面性质，油、气、水的理化程度及 排驱能力等因素。 • 储层的孔隙结构是控制含油饱和度的主要因素。储层的孔隙越大，孔隙 结构越简单，油排驱水时的阻力越小，含油气饱和度越高。相反，储层 的孔隙越小，孔隙结构越复杂，油排驱水时所受阻力越大，往往只能把 毛细管孔隙中的水部分排出，使束缚水饱和度变大，含油、气饱和度变 低。 • 储层的颗粒越细，它的比面就越大，吸附在颗粒表面的水越多，含水饱 和度越高，导致含油饱和度变低。 • 从可动水分析理论我们已知： • So+Swi+Swm =1 • 对于某一储层，Md、Φ、μ恒定，储层含油气的差异取决于储层中是否 存在可动水以及可动水饱和度的大小。 • Swm =1-So-Swi • 含油饱和度已由分析数据计算得出，Swi对某储层来讲是定值，因此，可 方便的得到该储层的可动水饱和度，进而确定储层的含油气性。
3、油气水层评价
•（1）可动水分析法评价油气水层的理论
• 在地层条件下，油、气、水层的动态规律一般 服从于混相流体的渗流理论。因此一个储层到 底是产油气、产水还是油水同出，归根结底取 决于储层油、气、水相渗透率的大小。而决定 储层中油、气、水相渗透率的主要因素是岩石 的绝对渗透率以及储层中油、气、水的饱和度 大小。对于某一储层，由于岩石的绝对渗透率 已定，因而决定流体相渗透率的因素为储层中 各流体的饱和度。 • 如果储层只存在两种流体，假设为油和水，根 据储层中油、水饱和度的变化情况，相应有三 种不同的情况（图4—4）。
图4-3 岩石热解地化录井仪器分析流程
（2）数据处理方法
• 岩石热解地化录井数据处理采用面积定量法， 根据分析样品的出峰面积大小确定物质的含量。 而出峰面积采用定基线、定时间窗口的方法进 行积分。在相同操作条件下，用已知参数的标 准物质响应值标定未知参数分析样品的含烃量， 即外标法。 • 岩石热解地化录井数据处理采用了三种定量分 析对分析样品的绝对量进行标定，目的如下： • 空白分析—校正基线； • 标样分析—建立样品烃类含量的标定标准； • 样品分析—分析样品中的烃类含量。