砂泥岩粘土矿物分析CLASS程序

最大束缚水饱和度，用于计算油气有效渗透率，默认55 油气的密度，用于校正视流体密度 粘土的极大值，CL=CLMX时，视流体密度等于1 ,(校正视流体密度) 流体密度校正因子，默认1 泥质极大值,限定系数PP的应用范围为SH<SHMX ,默认100，无限制 选择流体密度的标志，默认0 =0 流体类型未知, 残存有油, 气, 水 =1 只存在气和水, 且气密度已知 SPEC 选择计算粘土点参数DCL, NCL标志, 隐含值为0 =0 无能谱测井，用密度-中子交会和泥质体积确定DCL和NCL =1 有能谱测井，用钾体积（POTV） KMN POTV（钾体积）曲线的极小值 KMX POTV（钾体积）曲线的极大值，用于确定粘土点参数 BWMN 在粘土中, 束缚水含量的极小值 BWMX 在粘土中, 束缚水含量的极大值，用于确定粘土点参数 RTCT 电阻率截止值，分层 ART 对RT（欧姆·米）进行校正的附加校正因子 ARXO 对RXO（欧姆·米）进行校正的附加校正因子 ACAL 对CAL的附加校正 ADEN 对DEN的附加校正（加法因子） AAC 对AC的附加校正 ANEU 对中子的附加校正 XDEN 对DEN的附加校正（乘法因子） SWIM HCD CLMX FDC SHMX GAS
PN = (1 − 0.45S gr ) / (1 − 0.75S gr )
粘土孔隙度：
φwb
总孔隙度：
ρ drcl − ρcl = Vcl ρ drcl − ρ wb
φ t = φ e + φ wb
ρdrcl:干粘土密度（粘土骨架密度） ρwb:束缚水密度（一般取1） ρcl: 当前湿粘土点密度
2.RT求泥质含量的公式：
RTSH * (RLIM − RT ) SH = RT * ( RLIM − RTSH )
1 B
SH=RTSH/RT 的改进
/ RT) 1/(2 − 2 * RTSH B= 1
0.5 ≤ B ≤ 1 B =1
我们实际工作中用此公式
(2).计算粘土含量
确定粘土含量的基本思路是以中子-密度交会法为 基础，把地层中油气水看成混合流体（视流体）， 通过求准视流体密度 ρ fa 和粘土点参数 φNcl , ρcl 的 方法来求准粘土含量。 计算公式：
(
)
Vcl =
(ρ
ρ maφ N + (ρ b − ρ ma − φ N )ρ fa
ma
− ρ fa )φ Ncl − (ρ ma − ρ cl )ρ fa
蒙脱石点B(NCLN,DCLN) 高岭石点C(NCLM,DCLM) 伊利石点A ER线近似平行与I ER线上点求Vcl相同 E(NE,DCLM) R(NR,DCLN) 粘土点G在ER上
求ER线方程：
对点R已知估算的Vcl,因而有：
φ = φN − φ
R Ncl
* Vcl
R ρ ma − ρ b ρ ma − ρ cl φ= − Vcl * ρ ma − ρ fa ρ ma − ρ fa
CLASS程序应用范围：碎屑岩泥质储层
泥质砂岩由砂粒，泥质及孔隙流体组成。泥质是细粉砂，粘土和水的混合物 组成的。粘土矿物主要有伊利石，蒙脱石，高岭土及绿泥石。（砂泥岩通用 解释模型）
CLASS程序应用中子、密度、能谱等测井资料计 算泥质砂岩地层的粘土含量、粘土中束缚水含量、 干粘土的含氢指数、粘土的阳离子交换能力CEC 及容量Qv，地层总空隙度和有效孔隙度；分析地 层中粘土矿物分布形式；用双水模型和W-S模型 结合计算地层水电阻率及含水饱和度；用经验法 分别计算储集层中油气、水的相对渗透率。从而 更全面地评价泥质砂岩储集层，加深对油田地质 情况和油气层产能的认识。
求视流体密度 ρ fa ：
按纯岩石模型求视流体密度ρ
ρ=
ρ maφ N φ N + ρ ma − ρ b
对中子密度作泥质校正得泥质砂岩的ρ‘
ρ' =
由经验公式估算ρ的最小值
ρma (φN −VshφNsh ) (φN − VshφNsh ) + ρma − [ρb + Vsh (ρma − ρsh )]
SFGi
SMNi SMXi TPNi TPXi BMNi BMXi
地区经验系数。=1 新第三系为3.7；=2 老地层为2；=0.001 线性逼近（辽河5） 选择用SP求泥质体积公式标志, 隐含值为1 =1 用标准的泥岩公式 =2 用输入的SBL =3 用可变的SBL SBL1 当SBFG=3时, 计算井段顶部的泥岩基线值 SBL2 当SBFG=3时, 计算井段底部的泥岩基线值 SPP 泥岩基线与纯砂岩线之间的距离 DG 砂岩骨架的密度值, 隐含值为2.65 CLCT 粘土截止值, 如果CL〉CNCT, SW=100%, 隐含值为80 M、A、N 胶结系数, 岩性系数和饱和度指数 RW 地层水电阻率 RMF 泥浆滤液电阻率 SIRR 束缚水饱和度（用于渗透率公式中） PMAX 纯砂岩最大孔隙度值 BHT 井底温度 GRAD 地温梯度 RDEP 地层水RW读值处的深度 C 在WYLIE-ROSE公式中渗透率系数 COCT 煤的截止值, 隐含值50,CL>COCT则POR=0.0001 PRFL 渗透率公式中的选择标志, =1用Timur公式；=2用Wylie-Rose公式 (4种方法) CURi SBFG
ρfa<1时:
φe
φe =
φ N − V cl φ Ncl = P N ρ fa
Φe<15%时：
(ρma − ρb ) −Vcl (ρma − ρcl )
ρma − PDρ fa
中子校正因子： PD = (1 − 0.69S gr ) /(1 − 0.75S gr ) 密度校正因子： 冲洗带残余油饱和度： S gr = (1 − ρ fa ) / 0.75
3.程序流程及公式 （1）确定泥质含量 CLASS程序采用九种方法计算泥质含量，分别 是GR,SP, RT, NLL,K,TH,CTS, XNEU,TPI. 1.标准泥质公式（相对值法）：
SLOG − SMNi S = SMXi − SMNi SH = (2 CURi ×S − 1 ) / (2 CURi − 1 )
(4)确定粘土分布形式 粘土的分布形式有分散粘土CLD，层状粘土CLL，结构粘 土CLS。层状粘土占据部分砂岩颗粒和粒间孔隙；分散粘 土只占据孔隙体积；结构粘土取代砂岩颗粒而不影响粒间 孔隙。 CLL=（PMAX-EPOR）/PMAX （假设只含层状粘土） ① 如果CLL=CL，说明只含层状粘土。 ②如果CLL<CL,说明地层只含层状和结构粘土（因为结构 粘土不影响有效孔隙度EPOR ） CLS=CL-CLL CLD=0
由用户提供的粘土含量上限调整ρ的最小值
由ρ的最小值进一步调整并选取ρ
粘土点参数 (φ Ncl , ρ cl ) 的计算： 粘土点参数是求准粘土含量Vcl和确定粘土类型的基础。 粘土点参数的计算以中子-密度交会图为基础，结合常见 粘土矿物蒙脱石、伊利石、和高岭石物性差异，利用用户 提供的解释层段内粘土点参数的上、下限及初始估计的粘 土含量Vcl计算而得。
CLASS程序处理方法
主要内容
n n
一.CLASS程序简介 二.CLASS程序流程
1.输入曲线 2.输入参数 3.程序流程及公式 4.输出曲线及成果显示
n
三. 生产常用参数选择
一.CLASS程序简介
CLASS(粘土分析处理程序)是Atlas公司推出的 基于应用测井资料分析地层中粘土矿物和用 W-S模型评价泥质砂岩地层的分析程序。
RCFG
CNFG
BITS SLFG
RTSH RLIM CLMN PP RWCL NCLM NCLN DCLM DCLN DGCL FDMN RVF RVV
使用电阻率曲线的标志, 隐含值为0 =0 用RT作RT =1 用COND作RT, 且RT=1000/COND 中子选择标志, 隐含值为1 =1 用CN; =2 用SWN =3 用NEU; =4 用RAT =5 用CNL 钻头直径 中子孔隙度刻度标志, 隐含值为0 =0 灰岩孔隙度单位 =1 砂岩孔隙度单位 泥岩的电阻率 最大纯砂岩电阻率 粘土含量的最小值,CL<CLMN则RWE=RW(计算地层水视电阻率)，默认值30 当泥质含量与粘土含量差别较大时, 用PP来校正泥质含量，默认0（不用校正） 粘土的束缚水电阻率 NCL最大值 NCL最小值 DCL最大值 DCL最小值 干粘土骨架的密度值 流体密度极小值，默认0.1，校正视流体密度 储层的烃因子 储层的烃粘度，用于计算油气有效渗透率
2.输入参数：
SHFG 计算泥质含量的旗标, 隐含值为5 =1 用GR =2 用SP =3 用NLL =4 用CN、SWN、NEU、RAT、CNL =5 用RT =6 用TH =7 用K40 =8 用CTS =9 用TPI（钍、钾生产指数） 泥质体积公式的选择标志隐含值为1 =1 用固定的SMNI和SMXI =2 用变化的SMNI和SMXI (SHFG=5,SFGi=3时，用RT的另一种泥质公式) 在纯地层中（泥质为0%）对应于所选的第i种泥质选择中最小读数 在泥岩层中（泥质为100%）对应于所选定的第i种泥质选择中最大读数 当SFGi=2时，用于计算井段顶部可变的SMNi、SMXi的极小值 当SFGi=2时，用于计算井段顶部可变的SMNi、SMXi的极大值 当SFGi=2时，用于计算井段底部可变的SMNi、SMXi的极小值 当SFGi=2时，用于计算井段底部可变的SMNi、SMXi的极大值
（3）计算地层孔隙度
用新的Vcl和粘土点参数重新计算视流体密度ρ
如果ρ=1认为不含油气，用密度计算wenku.baidu.com效孔隙度
如果ρ<1用迭代法对ρ作油气校正，用中子求有效孔隙度Φ
由线性比例求粘土孔隙度和总孔隙度
当Φ≥15%采用；否则继续修正ρ，并改由密度计算Φ
ρfa=1时:
φe =
ρ ma − ρ b ρ − ρ cl − Vcl ma ρ ma − ρ fa ρ ma − ρ fa
DETP = SH + DFA * (1 − SH
)
TPOR = (DGC− DEN) /(DGC− DFTP) BWCL = (TPOR − PMAX * (1 − SH )) / SH
由粘土束缚水含量求粘土点参数φncl, 原理：BWCL与φncl成线性比例关系。认为蒙脱石束缚水 含量最高，高岭石束缚水含量最低，分别求出其大小值带 入线性比例公式可求φncl。 将φncl代入ER线方程可求ρcl,确定了粘土点参数。 将前面计算出的视流体密度ρfa和粘土点参数代入前面的 粘土含量公式可求出准确的Vcl.
两式联立可求NR,同理可求NE。则ER线斜率可求，方程式可求。
这里地层被看做由纯砂岩和 泥质两部分组成
DGC = DGCL * SH + DG * (1 − SH )
求混合流体密度DETP： 求总孔隙度TPOR： 再计算BWCL：
求100%粘土束缚水含量BWCL： 先求混合骨架密度DGC:
其中DGCL是干粘土骨架密度 其中DFA是视流体密度
初始化各种已知的参数
泥质含量计算模块
孔隙度、各类泥质含量计算模块
含油饱和度计算模块
渗透率计算模块
输出计算结果
1.输入测井曲线：
GR 自然伽玛 CNL SP 自然电位 DEN AC 声波时差 RT RXO 浅探测电阻率 CAL COND感应 TH K40 钾 UR CTS 能谱测井总计数率 CN SWN 井壁中子 NEU SBL 泥岩基线 NLL RAY 中子寿命测井的比值曲线 补偿中子（井径校正） 体积密度 深探测电阻率 井径 钍 铀（能谱测井） 补偿中子 中子测井 中子寿命
③如果 CLL>CL,说明只含分散粘土或分散粘土与层状粘土共 存 。因为分散粘土不占骨架体积，所以骨架中的那部分 粘土是层状粘土，记作CLM: CLM=CL-(PMAX-EPOR) 相应的孔隙体积里的层状粘土可按体积比算出： CLP=CLM*PMAX/(1-EPOR) 所以总的层状粘土为两者之和： CLL=CLM+CLP=（CL-PMAX+EPOR）/（1-PMAX） CLD=CL-CLL CLS=0
CLASS程序的主要特点:
n
n
n
1.把地层中的油气水视为混合流体，以求准混 合流体密度为基本出发点之一。先设法求准混 合流体密度，再来求准粘土含量和孔隙度。 2.全面分析粘土性质,确定粘土的类型和分布形 式。 3.将W-S模型和双水模型结合计算总含水饱和 度。
二.CLASS程序流程
CLASS流程 图 输入测井曲线