第4章5 油气水层识别方法
录井资料识别油、气、水层
录井资料识别油、气、水层油、气、水定层定性判别利用气测录井资料判断油、气、水层：一般而言，油气层在气测曲线的全烃含量和组分数值会出现异常显示，可根据气测曲线的全烃含量、峰形特征及组分情况判断油、气、水层。
油层具有全烃含量高，峰形宽且平缓及组分齐全等特征；气层具有全烃含量高，曲线呈尖峰状或箱状，组分主要为C1，C2以上重烃甚微且不全；含有溶解气的水层具有全烃含量低，曲线呈锯齿状，组分不全，主要为C1等特征；纯水层气测则无异常。
利用荧光录井判断油、气、水层利用发光明亮成都，发光颜色，含油显示面积、扩散产状、流动速度等荧光录井描述可定性对油、气、水层进行判别。
一般而言，油质越好颜色越亮，油质越差颜色越暗。
轻质油荧光显示为蓝紫色、青蓝色、蓝色，正常原油荧光显示为黄橙、黄色、黄褐色，稠油荧光显示为棕色、深褐色、黑色。
扩散产状常见有晕状、放射状和溪流状，其中，晕状、放射状显示含油级别高，溪流状系那是含油级别低。
流动速度常见有快速、中速和慢速，其中，快速、中速显示含油级别高，慢速显示含油级别低。
含油显示面积大于60%显示含油级别高，30%~60%显示含油级别中等，小于30%显示含油级别低。
利用岩屑录井判断油、气、水层：井底岩石别钻头破碎后，岩屑随钻井液返出井口，按规定的取样间隔和迟到时间，连续采集岩屑样品，济宁系统观察、分析、鉴定、描述和解释，并初步恢复地层剖面。
岩屑录井是地质录井的主要方法，根据岩屑录井描述可初步对储集层的含油、气、水情况作出判断。
油、气、水层定量判别气测数据质量控制：T g=C1+2C2+3C3+4iC4+4nC4+5C5T g为全烃值，可以根据T g/（C1+2C2+3C3+4iC4+4nC4+5C5）比值对气测数据是否准确进行判断。
如果该值为0.8~2.0，用气测数据定量判别油、气、水层效果较好，反之，判别结果与实际试油结论符合率较低，因此，当该比值为0.8~2.0时，认为气测数据可比较真实地反映底层流体性质，可用气测数据结合一些优选的经验统计方法实现对油、气、水层较为准确的定量判别。
测井解释识别油、水、气层
用测井曲线判断划分油、气、水层测井资料是评价地层、详细划分地层，正确划分、判断油、气、水层依据；从渗透层中区分出油、气、水层，并对油气层的物性及含油性进行评价是测井工作的重要任务，要做好解释工作，必须深入实际，掌握油气层的地质特点和四性关系(岩性、物性、含油性、电性)，掌握油、气、水层在各种测井曲线上显示不同的特征。
1、油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征：(1)、油层：微电极曲线幅度中等，具有明显的正幅度差，并随渗透性变差幅度差减小。
自然电位曲线显示正异常或负异常，随泥质含量的增加异常幅度变小。
长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。
感应曲线呈明显的低电导(高电阻)。
声波时差值中等，曲线平缓呈平台状。
井径常小于钻头直径。
(2)、气层：在微电极、自然电位、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同，所不同的是在声波时差曲线上明显的数值增大或周波跳跃现象，中子伽玛曲线幅度比油层高。
(3)、油水同层：在微电极、声波时差、井径曲线上，油水同层与油层相同，不同的是自然电位曲线比油层大一点，而视电阻率曲线比油层小一点，感应电导率比油层大一点。
(4)、水层：微电极曲线幅度中等，有明显的正幅度差，但与油层相比幅度相对降低；自然电位曲线显示正异常或负异常，且异常幅度值比油层大；短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低，感应曲线显示高电导值，声波时差数值中等，呈平台状，井径常小于钻头直径。
2、定性判断油、气、水层油气水层的定性解释主要是采用比较(对比)的方法来区别它们。
在定性解释过程中，主要采用以下几种比较方法：(1) 纵向电阻比较法：在水性相同的井段内，把各渗透层的电阻率与纯水层比较，在岩性、物性相近的条件下，油气层的电阻率较高。
一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。
纯水层一般应典型可靠，一般典型水层应该厚度较大，物性好，岩性纯，具有明显的水层特征，而且在录井中无油气显示。
(2) 径向电阻率比较法：若地层水矿化度比泥浆矿化度高，泥浆滤液侵入地层时，油层形成减阻侵入剖面，水层形成增阻侵入剖面。
利用岩心元素判别油气水界面的方法和识别水层的方法
利用岩心元素判别油气水界面的方法和识别水层的方法岩心元素判别油气水界面和识别水层是采油工程中一个非常关键的问题，目前采用岩心元素方法来判别油气水界面和识别水层是一种比较成熟而又有效的方法。
首先，岩心元素方法用来判定油气水界面。
在油气水界面处，油层和水层间的空泡相对明显，油气的岩心元素的浓度范围更加分明，比如脂肪族元素（芳缩醚、芳烃及其他分支烃）浓度明显比水层高得多，在油气水界面处，能够清晰的检测到这些元素的浓度差异，从而有效地识别油气水界面。
随后，岩心元素方法可以有效识别水层。
通过检测油层与水层间岩心元素的差异，水层可以清晰地识别出来，如氧醇（正十六烷、正十三烷及其他烯烃）专属油气层，差别非常明显。
在水层处，氧醇专属油气层浓度也会明显地降低，从而避免假阴性的出现，有效识别出水层。
最后，由于岩心元素的诊断仪可以快速准确的检测油层、气层和水层的属性。
因此，利用岩心元素方法是判别油气水界面和识别水层的一种有效而成熟的方法。
油气层识别及评价方法
纵横波速度比
2
解释 结论 空间模量差比值
-1 1
4850
0
补偿密度(g/cm3)
20
浅侧向(欧姆米)
10000 1
合成纵横波速度比
2
150
4860
1
4870
梁7井石炭系：水层
4880
5、核磁共振测井差谱法*
基本原理：
天然气、水的极化 时间差异；
长、短极化时间。
天东30井石炭系：气层
梁7井石炭系：水层
二、天然气层测井识别方法 2、孔隙度交会图法或重叠法
基本原理：
天然气的声波时差比原油、 地层水时差大；而密度和含 氢指数比原油、地层水小。
45 40 35
响应特征：
气层声波孔隙度、密度孔隙 度值偏大，而中子孔隙度值 偏小。 实例： 声波－中子孔隙度交会图
POR_DT, %
30 25 20 15 10 10 15 20 25 CNL,% 30 35 40 45 4487-4497m 4444-4454m 4410－4436m
H
—同一压力系统任意两个有效测压点间的深度差，m。
第四章 作业
4-4、作出JXXX井4390-4510m中子—密度重叠图（密度左
右刻度分别采用(1.85,2.85;1,95,2.95g/cm3)，中子左
右刻度均采用(45,-15%)），对比分析Jxxx井44874497m、4410－4433m、4439-4442m层段重叠图特
1
含氢指数, HI
0.9
0.8
0.7
0.6 10 20 30 原油相对密度, API 40 50
第三节 天然气层识别
二、天然气层测井识别方法
第4章5 油气水层识别方法
一、储集层油、气、水层的定性识别
(2)油层最小电阻率法 油气层最小电阻率Rtmin 是指油气层电阻率的下限。当储集层的 电阻率大于Rtmin 时，可判断为油气层。对于某一地区特定的解 释井段，如果储集层的岩性、物性、地层水矿化度相对稳定时， 可用此方法。 油层最小电阻率的确定可有两种方法。 a、估算法 根据解释层段的具体情况，用下式估计
(2)油层最小电阻率法
b、统计法 根据岩层电阻率与岩心观察（或试油资料）的统计，确定 油层最小电阻率。 例如，研究区某层段通过10口取心井的岩心观察，发现岩 性粗细不同，油层电阻率也有相应的变化，如表
表 2-1 岩 性 某研究区油层最小电阻率标准 油层电阻率范围（Ω .m） 3～15 16～30 30～40 >40
(二)视地层水法
1.基本原理：
R0
Rt
a
m
Rw
Rwa
含水地层电阻率 含油地层电阻率
a
m
Rt Rwa 1 2 R0 Rw Sw
若油水层界限以30%与70%为标准
油层：Sw＜0.30； 则Rwa＞11Rw 油水同层：30%＜Sw＜70%；则2Rw＜Rwa＜11Rw
水层：Sw＞70%；
据以上模型、建立解释方程： ①油层：只含束缚水，Sw=Swi；不含可动水， Swm=0
Krw→o,Kro→1；So+Swi=So+Sw=1
②油水同层：孔隙空间有油、可动水，束缚水所饱和 0＜Krw/Kro＜1 So+SwF+Swi=So+Sw=1
Sw＞Swi
Swi＞0
③水层：孔隙空间不含油或只含残余油气，主要被水饱和 Kro=0 Krw→1
用测井曲线判别油气水层
五、声波速度测井
它就是测量声波在岩石中的传播速度或传 播时间。
声波在岩石中的传播速度与岩石的性质、 孔隙度以及孔隙中所充填的流体性质有关。 在砂泥岩剖面中，声波在砂岩中的传播时 间比在泥岩中传播时间短。
在油、气、水流体中的传播时间，由长到 短的顺序是：气---油---水。因为它们的密 度决定了它们的传播速度。
一. 自然电位
原理: 由于泥浆和地层水的矿化度不同,在钻开岩层后,在井碧附近两种 不同矿化度的溶液接触产生电化学过程,结果产生电动势造成自 然电场,沿井轴测量记录自然电位变化曲线,用以区别岩性,这种测 井方法叫自然电位测井. 用途: 由于自然电位曲线在渗透层处有明显的异常显示,因此它是划分 和研究储集层的重要方法之一,也是判断水淹层的重要曲线. 高浓度溶液中的离子受渗透压的作用要迁移到低浓度溶液中,叫 离子扩散. 负离子的迁移速度大于正离子的迁移速度. 在砂泥岩剖面中,以泥岩为基线,当地层水矿化度大于泥浆滤液矿 化度时,在自然电位曲线想砂岩层段则出现负异常.反之,砂岩层段 则出现正异常. 判断水淹层,在自然电位曲线上,泥岩基线发生偏移,上部基线偏移 说明顶部水淹,下部基线偏移说明底部水淹,自然电位幅度比正常 的要偏大.
自然伽马------实际测的是地层中泥质含量的多少
三、普通电阻率
电阻率测井：是测岩石的电阻 率和岩石中流体的电阻率高低 的曲线。
用来区分岩性、划分油水层、 进行地层对比。 在砂泥岩剖面中，砂岩电阻比 泥岩电阻高。砂岩中装油呈现 高电阻值，装水呈现低电阻。
四、感应电导率
感应电导率测井也是电阻率，只是 是一种特殊的电阻率测井。它的测 量半径大，对薄层的反应灵敏度比 普通电阻率高。它也是判别油水层 的非常重要的曲线。
综合判断油气水层的一般方法
综合判断油气水层的一般方法第五节综合判断油气水层的一般方法综合判断油气、水层就是要对储集层所产流体性质及其生产能力作出解释结论，是单井地层评价的综合结果，对油田勘探开发具有重要意义。
地球物理资料的间接性决定了其应用的多解性，因此在综合解释油气水层时，还需要参考各种地质资料、钻井过程中的第一性资料等进行综合分析、判断最终得到正确的解释结论。
它是一个综合分析、综合思考的过程。
计算机的应用还不能取代人们的思维，由计算机得到的各种参数和结果可以是人们综合分析的输入信息、中间结果和结果表述。
下面从定性判断油气层的角度介绍综合判断油气水层的一般方法。
§1.5.1 收集反映储集层地质特点的有关背景资料了解油田构造特点和油气藏类型，根据地下地质体的特点大概可分为构造圈闭油气藏、地层圈闭油气藏和岩性圈闭油气藏三大类。
油气藏的类型决定着成藏规模和油气水的分布规律，因此在测井解释时应对油田的构造特点和油气藏类型有足够的认识。
了解油田各个时代地层在纵横向上的分布规律，帮助划分岩性和解释井段。
了解油田各主要含油层系的四性关系在纵横向上的分布规律。
收集直接反映地质情况的第一性资料，主要包括以下几种：1）钻井过程中的油气显示，主要是泥浆性能的变化和槽面显示。
泥浆性能的变化主要表现在比重、粘度和含盐量的变化。
钻开油气层后，油气进入井内，引起泥浆比重降低、粘度升高；钻开盐层后，引起泥浆含盐量的增加。
遇到油气层后，泥浆槽面显示包括油气出现的深度、油花气泡的直径、油花气泡占槽面的百分比、槽面上涨情况等，油气上窜速度、泥浆漏失量、钻井放空等现象也对识别油气层有重要参考意义。
2）钻井取心，是开展各项研究的基础。
取心现场描述主要包括地层岩性、颜色和含有级别（饱含油、含油、微含油、油斑油迹），实验室分析包括物性分析、薄片分析、粒度分析、岩电测量等大量的常规分析化验资料和专项分析化验资料。
它们是测井解释的基础。
3）井壁取心，是用电缆把取心器下到预定深度，直接从井壁取出直径约1厘米的岩心分析其岩性和含油性的方法。
目视法判断油气水层
目视法判断油气水层利用国产测井系列的回放测井曲线图等图件，或者利用3700测井曲线图，可以简捷快速地判断油气水层，并且有相当高的可靠性。
第一步，利用深双侧向曲线（参考0.5米电位和浅双侧向曲线）在测量井段找出高电阻率异常层。
在一定测量井段内（如：东营、沙一、沙二或沙三等），受地质条件控制水层电阻率变化较小，在油气层上其电阻率会成倍或成数倍增高，形成明显的高电阻率异常。
第二步，利用自然电位（自然伽玛），声波时差和微电极等曲线，检查高电阻率异常层是否是渗透性储集层。
在渗透层上，SP为负异常，声波时差与水层的时差相当，微电极曲线为“低均正”差异。
非渗透性致密层（玄武岩等）也能形成高电阻率异常。
第三步，分析高电阻率异常渗透性层的曲线变化，深双侧向电阻率高对应声波时差高值，电阻率低对应时差低值是明显的启油气特征。
“高电阻大时差”是判断含油气的精髓。
含油气愈饱满，大时差对应的电阻愈高。
对含水层，大时差则对应低电阻率，小时差对应高电阻率。
第四步，检查径向电阻率变化。
在油气层一般为减阻侵入。
即：深双侧向电阻率》浅双侧向电阻率（0.5米电位）》微侧向电阻率，具有正差异。
在水层（当地层水矿化度泥浆滤液矿化度时）则为增阻侵入，具有负差异。
减阻侵入一定程度反映了油气的可动性。
第五步，进一步落实油气层，检查井壁取蕊，岩屑录井，气测资料等。
与油气层上下的纯水层比较。
参考邻井试油结果，油气动用情况等。
气层与油层都同样形成了高电阻率异常，对于浅部气层（2500m以浅）有以下几个特征。
A、电阻率可以比油层低些，但对高压气层电阻率不低。
B、含氢量较油层低。
补偿中子（中子伽玛）显示高值异常，即显示为低孔隙度特征。
C、声波时差值大于油水层值，甚至发生周波踊跃（时差成50MS 的倍数增大）。
用测井曲线判别油气水层
判断油气水层常用的测井曲线有: 自然电位.自然咖吗.感应电导率.普通 电阻率(4米.2.5米).声波时差.微电极.深 中浅侧向 首先大家应该明白不论是油层.气层水 层还是水淹层,它们都是储层都在砂岩 里.一般情况下它们是按相对密度大小 分布于某一个构造之中的.即气层在上 部,油层在中部,水层在下部. 下面讲每条测井曲线的原理和用途
自然伽马------实际测的是地层中泥质含量的多少
三、普通电阻率
电阻率测井：是测岩石的电阻 率和岩石中流体的电阻率高低 的曲线。
用来区分岩性、划分油水层、 进行地层对比。 在砂泥岩剖面中，砂岩电阻比 泥岩电阻高。砂岩中装油呈现 高电阻值，装水呈现低电阻。
四、感应电导率
感应电导率测井也是电阻率，只是 是一种特殊的电阻率测井。它的测 量半径大，对薄层的反应灵敏度比 普通电阻率高。它也是判别油水层 的非常重要的曲线。
二、 自然伽马
自然伽马测井是在井内测量岩层中自然存在的放射性核素核衰变 过程中放射出来的r射线的强度,来研究地质问题的一种测井方法. 用途: 由于不同地层具有不同的自然放射性强度,因此可根据自然伽吗曲 线划分岩性,估算岩层泥质含量.和进行地层对比. 在砂泥岩剖面中.砂岩显示最低值,粘土(泥岩.页岩)显示最高值,而粉 砂岩泥岩介于中间,并随着岩层中泥质含量增加曲线幅度增大. 在碳酸岩盐剖面中,自然伽马测井曲线值是粘土(泥岩.页岩)最高,纯 的石灰岩白云岩的自然伽马值最低.而泥灰岩泥质石灰岩,泥岩白云 岩的自然伽马测井曲线值介于两者之间,且随泥值含量增加而幅度 值增大. 在膏岩剖面中,用自然伽吗曲线可以划分岩性并划分砂岩储集层,其 中岩盐.石膏岩层的曲线值最低.泥岩最高.砂岩介于二者之间. 利用自然伽吗曲线进行地层对比有以下几个优点: １. 自然伽马测井曲线与地层水和泥浆的矿化度无关; ２. 自然伽马曲线值在一般条件下与地层中所含流体性质无关;
录井资料识别油、气、水层
油、气、水定层定性判别利用气测录井资料判断油、气、水层：一般而言，油气层在气测曲线的全烃含量和组分数值会出现异常显示，可根据气测曲线的全烃含量、峰形特征及组分情况判断油、气、水层。
油层具有全烃含量高，峰形宽且平缓及组分齐全等特征；气层具有全烃含量高，曲线呈尖峰状或箱状，组分主要为C1，C2以上重烃甚微且不全；含有溶解气的水层具有全烃含量低，曲线呈锯齿状，组分不全，主要为C1等特征；纯水层气测则无异常。
利用荧光录井判断油、气、水层利用发光明亮成都，发光颜色，含油显示面积、扩散产状、流动速度等荧光录井描述可定性对油、气、水层进行判别。
一般而言，油质越好颜色越亮，油质越差颜色越暗。
轻质油荧光显示为蓝紫色、青蓝色、蓝色，正常原油荧光显示为黄橙、黄色、黄褐色，稠油荧光显示为棕色、深褐色、黑色。
扩散产状常见有晕状、放射状和溪流状，其中，晕状、放射状显示含油级别高，溪流状系那是含油级别低。
流动速度常见有快速、中速和慢速，其中，快速、中速显示含油级别高，慢速显示含油级别低。
含油显示面积大于60%显示含油级别高，30%~60%显示含油级别中等，小于30%显示含油级别低。
利用岩屑录井判断油、气、水层：井底岩石别钻头破碎后，岩屑随钻井液返出井口，按规定的取样间隔和迟到时间，连续采集岩屑样品，济宁系统观察、分析、鉴定、描述和解释，并初步恢复地层剖面。
岩屑录井是地质录井的主要方法，根据岩屑录井描述可初步对储集层的含油、气、水情况作出判断。
油、气、水层定量判别气测数据质量控制：T g=C1+2C2+3C3+4iC4+4nC4+5C5T g为全烃值，可以根据T g/（C1+2C2+3C3+4iC4+4nC4+5C5）比值对气测数据是否准确进行判断。
如果该值为0.8~2.0，用气测数据定量判别油、气、水层效果较好，反之，判别结果与实际试油结论符合率较低，因此，当该比值为0.8~2.0时，认为气测数据可比较真实地反映底层流体性质，可用气测数据结合一些优选的经验统计方法实现对油、气、水层较为准确的定量判别。
典型油、气、水层特征及实例
1.纵向对比
在一定范围内，即在地层水基本相同的井 段内，对岩性相同的地层进行储层岩性、含 油性、电性的比较，找出纯水层及有把握的 油层，再互相比较，由易到难，逐层解释。
判断油气水层的一般方法
2.抓主要矛盾
在油水过渡带以上有利井段，抓住渗透性 变化，区分油气层、干层；
在油水过渡带，抓含油性变化，区分油气 层、油（气）水同层、水层；
典型含油水层
含油水层（18号层） GR≈60API;
SP负异常幅度较大， 幅度差相当于邻近的 水层;
AC≈120µs/ft, 这 说 明该层孔隙性较好;
RILD≈1.9Ω·m, 电 阻
率值略高于邻近的水
层
且
RFOC>RILM>RILD,
即感应电阻率高侵特
征明显。
典型含油水层
含油水层（18号层）
ML 正 幅 度 差 明 显 , 说 明该层渗透性较好；
RILD≈1.8Ω·m ， 且深、中感应基本 重合,无侵入特征.
AC≈110µs/ft ， 这说明该层泥质 较重,渗透性较差 ,偏干的可能性大 。
干层
干层（21号层）
SP负异常幅度较 小；
CON1≈520mS/ m;
ML 正 差 异 幅 度 差较小;这说明该 层泥质较重,渗透 性较差,偏干的可 能性大。
典型的油、气、水层
典型油层
④深探测电阻率高，是典型水层的3～5倍， 束缚水饱和度越低差别越大，深、中、浅 三电阻率组合显示为低侵电阻率模式，即 R深>R中>R浅（极高地层水矿化度的低电 阻率油层也可显示高侵电阻率模式或无侵 入模式）；
典型的油、气、水层
典型油层
⑤成果图上，含油饱和度高，含水饱 和度低，且与束缚水饱和度几乎相等 （Sw≈Swir）；有较好的可动油气孔 隙体积即残余油少，可动油多。
判断油气水层
判断油、气、水层的方法最小出油电阻率法：对某一构造或断块的某一层组来说，则水层的电阻率相同，当地层含油饱和度增加，地层电阻率也随之升高。
石油英才网(1) 纯水层一般应典型可靠，一般典型水层应该厚度较大，物性好，岩性纯，具有明显的水层特征，而且在录井中无油气显示。
地层矿化度一般比较稳定，纯水层的电阻率高低主要与岩性、物性有关，所以若地层的岩性物性相近，就可以把一般岩性的、简单明显的油、气、水层划分出来。
(2) 径向电阻率比较法：若地层水矿化度比泥浆矿化度高，泥浆滤液侵入地层时，油层形成减阻侵入剖面，水层形成增阻侵入剖面。
在这种条件下比较探测不同的电阻率曲线，分析电阻率径向变化特征，可判断油、气、水层。
一般深探测电阻率大于浅探测电阻率的岩层为油层，反之则为水层，有时油层也会出现深探测电阻率小于浅探测电阻率的现象，但没有水层差别那样大。
(3) 邻井曲线对比法：将目的层段的测井曲线作小层对比，从中分析含油性的变化。
这种对比要注意储集层的岩性、物性和地层水矿化度等在横向上的变化。
判断气层的方法：气层与油层在许多方面相似，利用一般的测井方法划分不开，只能利用气层的“三高”特点进行区分。
所谓“三高”即高时差值（或出现周波跳跃）；(4) 比较测井解释的真电阻率与试油结果，就要以确定一个电性标准(最小出油电阻率)，高于电性标准是油层, 低于电性标准的是水层。
从而利用地层真电阻率(感应曲线所求的电阻率)和其它资料，可划分出油(气)、水层。
但是应用这种方法时，必须考虑到不同断块、不同层系的电性标准不同，当岩性、物性、水性变化，则最小出油电阻也随之变化。
油气水层的定性解释主要是采用比较(对比)的方法来区别它们。
在定性解释过程中，主要采用以下几种比较方法。
(5) 高中子伽马值；高气测值(甲烷高，重烃低)。
根据油、气、水层的这些曲线特征和划分油、气、水层的方法，纵向电阻比较法：在水性相同的井段内，把各渗透层的电阻率与纯水层比较，在岩性、物性相近的条件下，油气层的电阻率较高。
第4章5 油气水层识别方法
一、储集层油、气、水层的定性识别
邻井曲线对比法实例 虚线-SP曲线；实线-0.45m视电阻率曲线
二、储集层油、气、水层的定量识别
含水饱和度是评价油气层是测井资料综合解释的核心。而含 水饱和度又是划分油、水层的主要标志，所以含水饱和度是最 重要的储集层参数。
确定含水饱和度的基本方法，通常是以电阻率测井为基础的 阿尔奇（Archie）公式。
一、储集层油、气、水层的定性识别
上部储集层深三侧向大于浅三侧向，初步判断为油气层； 下部储集层深三侧向小于浅三侧向，初步判断为水层。 但最后认定油、水层还要经过综合解释，根据地质参数而定。
一、储集层油、气、水层的定性识别
4 邻井曲线对比法
如果相应地层在邻井经试油已证实为油气层或水层，则可根 据地质规律与邻井对比，这将有助于提高解释结论的可靠性。 下图是某地区3口井的测井曲线对比实例。
一、储集层油、气、水层的定性识别
(3) 径向电阻率法 这是采用不同探测深度的电阻率曲线进行对比的方法，它依赖
于储集层的泥浆侵入特征，从分析岩层的径向电阻率变化来区分 油、水层。一般情况下，油气层产生减阻侵入，水层产生增阻侵 入。此时，深探测视电阻率大于浅探测视电阻率者可判断为油气 层，反之为水层。
于3～4倍标准水层电阻率者可判断为油气层，这种比较方法的
依据，就是解释井段内各地层均有相近的值，由阿尔奇公式知
，
，当油层的饱和度界限为50%时，显然油气层的
油、气、水层划分
(4)最小出油电阻率法：对某一构造或断块的某一层组来说，地层矿化度一般比较稳定，纯水层的电阻率高低主要与岩性、物性有关，所以若地层的岩性物性相近，则水层的电阻率相同，当地层含油饱和度增加，地层电阻率也随之升高。比较测井解释的真电阻率与试油结果，就要以确定一个电性标准(最小出油电阻率)，高于电性标准是油层,低于电性标准的是水层。从而利用地层真电阻率(感应曲线所求的电阻率)和其它资料，可划分出油(气)、水层。但是应用这种方法时，必须考虑到不同断块、不同层系的电性标准不同，当岩性、物性、水性变化，则最小出油电阻也随之变化。
(2)气层：在自然电位、微电极、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同，所不同的是在声波时差曲线上明显数值增大或周波跳跃现象，中子、伽玛曲线幅度比油层高。
(3)油水同层：在声波时差、微电极、井径曲线上，油水同层与油层相同，不同的是自然电位曲线比油层大一点，而视电阻率曲线比油层小一点，感应电导率比油层大一点。
(1)纵向电阻比较法：在水性相同的井段内，把各渗透层的电阻率与纯水层比较，在岩性、物性相近的条件下，油气层的电阻率较高。一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。纯水层一般应典型可靠，一般典型水层应该厚度较大，物性好，岩性纯，具有明显的水层特征，而且在录井中无油气显示。
(2)径向电阻率比较法：若地层水矿化度比泥浆矿化度高，泥浆滤液侵入地层时，油层形成减阻侵入剖面，水层形成增阻侵入剖面。在这种条件下比较探测不同的电阻率曲线，分析电阻率径向变化特征，可判断油、气、水层。一般深探测电阻率大于浅探测电阻率的岩层为油层，反之则为水层，有时油层也会出现深探测阻率小于浅探测电阻率的现象，但没有水层差别那样大。
常规储层油气水层的识别方法
S = SHLG GMAX
− GMIN − GMIN
SH
=
2 GCUR 2 GCUR
*S − 1 −1
(1 )
(2 )
SHLG-----解释层段内 RE 曲线的测井值； GMIN-----RE 曲线在纯砂岩处（即纯水层）的测井值； GMAX----RE 曲线在纯泥岩处的测井值； S -------是 RE 曲线测井相对值； GCＵR----地区经验系数，辽河地区ＧＣＵＲ取值为 5；
TSH1------孔隙度进行泥质校正时所用的中间变量；
TSH -------解释层段内泥质声波时差值；
TM ------砂岩声波骨架值；
PORR = AAC − TM * 100 − SH * TSH 1 − TM * 100
(6)
TF − TM
TF − TM
其中
PORR-----有效孔隙度；
TF ------孔隙流体的声波时差值（us/m）。
POR = PORR + SH * TSH 1 − TM * 100
(7)
TF − TM
3）.求总孔隙度
c、计算地层含水饱和度（SＷ）
本地区有四种方法求地层含水饱和度，但在实际数字处理过程中只采用阿尔
奇公式求 SＷ。即
SW
=
B* POR
A * RW M * RT
其中：
1
N
(8 )
Ｂ------与岩性有关的系数；
(3)
其中 DEP------深度；
CP -------地层压实校正系数，当大于 1 时，令 CP 为 1。
正确划分、判断油、气、水层
测井资料是评价地层、详细划分地层，正确划分、判断油、气、水层依据；从渗透层中区分出油、气、水层，并对油气层的物性及含油性进行评价是测井工作的重要任务，要做好解释工作，必须深入实际，掌握油气层的地质特点和四性关系(岩性、物性、含油性、电性)，掌握油、气、水层在各种测井曲线上显示不同的特征。
1、油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征(1)油层：微电极曲线幅度中等，具有明显的正幅度差，并随渗透性变差幅度差减小。
自然电位曲线显示正异常或负异常，随泥质含量的增加异常幅度变小。
长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。
感应曲线呈明显的低电导(高电阻)。
声波时差值中等，曲线平缓呈平台状。
井径常小于钻头直径。
(2)气层：在微电极、自然电位、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同，所不同的是在声波时差曲线上明显的数值增大或周波跳跃现象，中子伽玛曲线幅度比油层高。
(3)油水同层：在微电极、声波时差、井径曲线上，油水同层与油层相同，不同的是自然电位曲线比油层大一点，而视电阻率曲线比油层小一点，感应电导率比油层大一点。
(4)水层：微电极曲线幅度中等，有明显的正幅度差，但与油层相比幅度相对降低；自然电位曲线显示正异常或负异常，且异常幅度值比油层大；短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低，感应曲线显示高电导值，声波时差数值中等，呈平台状，井径常小于钻头直径。
2、定性判断油、气、水层油气水层的定性解释主要是采用比较(对比)的方法来区别它们。
在定性解释过程中，主要采用以下几种比较方法：(1)纵向电阻比较法：在水性相同的井段内，把各渗透层的电阻率与纯水层比较，在岩性、物性相近的条件下，油气层的电阻率较高。
一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。
纯水层一般应典型可靠，一般典型水层应该厚度较大，物性好，岩性纯，具有明显的水层特征，而且在录井中无油气显示。
(2)径向电阻率比较法：若地层水矿化度比泥浆矿化度高，泥浆滤液侵入地层时，油层形成减阻侵入剖面，水层形成增阻侵入剖面。
油气水层判别
3、根据Sw和Swi的值ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ判断地层流体性质.
四、资料
图1-4 某井30号层综合测井曲线
图1-4为某层段测井综合图，第30层岩屑录并为含油粉 砂岩，泥质含量较多。该井段中纯泥（页）岩的自然伽玛 值为91.2 API ，纯砂岩为52.8 API 。
五、思考题
1．识别低电阻率油层的方法有哪些？其基本的方法是什么？ 2．作业所使用方法有何不足？如何改进？
地层是厚层还是薄层，对不同电导率的地层其标准是不同的。当 地层电导率大于围岩电导率时，其厚度 >2.5m即视为厚层；当地层电 导率小于围岩电导率时，其厚层之分界厚度随地层电导率的减小程 度由3 m变到10 m以上。
B、对数坐标读值法：当坐标间隔为 l0x至10x＋1，其实际长度为 ycm（或mm ）时，距l0x点z长度处之值为l0x× 10z/y。
图1-3 均质校正图版
图1-3为均质校正图版。图中 CIL 为视电导率， c 为校正后的真电导率。
小资料
A、当地层厚度较大时可视为厚层，且无泥浆侵人时，只作均质校 正，当地层为厚层，且有泥浆侵人时，只作厚度－围岩校正；当地 层是薄层又有泥浆侵入时，先作厚度－围岩校正，再作薄层侵人校 正。对有聚焦性能的六线圈感应测井仪，在侵入厚度＜ 1m时，其读 值受侵人带之影响很少。
3、根据φ，Sw并结合地质录井资料，判断油、水层。
四、资料
图1-1 某井储层综合测井曲线
图1-1为东部油田某井的综合图，岩性为中粒石英砂岩，泥质含量极少。钻 进该地层时，泥浆性能极好，泥浆侵人带深度不超过 1米，感应测井仪为0．8m 六线圈系。
图1-2 某井储层综合测井曲线
图1-2为某井油层综合图，可定性判断油、气、水层。
油气层识别及评价方法
4. 估计地层水电阻率Rw
1） 确定Sw=100%线； 2） 从por＝10％点向上
0.9
Sw=100% 1.5
0.8
0.7
2
0.6
引直线交于Sw＝100％
0.5
4Ro
3
Sw=50% 4 6 8 10 20 50 100 1000
的直线；
0.4
Rw=0.065 →
3） 从交点向电阻率轴引 直线，交点电阻率/100 即为Rw数值。
根据Archie公式， 可以用视地层水电阻率估算油气层含水饱和度：
Sw R w / R wa
Rwa
0.05
0.05 0.15 0.25
Rwa
0.15 0.25 0.1 0.2 0.3
0.2 0.3
0.1
第二节 定性识别方法
二、视地层水电阻率法
Rwa Rt F RILD
D2
0 4390
第二节 定性识别方法 一、孔隙度—电阻率交会图
1. 图版制作：Archie公式
n Sw
1
1 Ro Sw=100% 1.5
abRw Rt m
0.9
0.8
当 m=n=2，a=b=1时，
Archie公式可写为：
S w Rw / Rt
0.7
2
0.6
4Ro
0.5
3 4 6 8 10 20 50 100 1000
第四章 油气层识别及评价方法
Identification of potential hydrocarbon-bearing zone and saturation evaluation
第一节 理论基础 第二节 定性识别方法 第三节 天然气层识别 第四节 饱和度定量评价
综合解释油、气、水层
综合解释油、气、水层1.熟悉区域和邻井资料①了解油田的构造特点和油气藏类型，储油构造和油气藏类型不同，油气水分布有不同的特点。
如背斜构造的油气水分布比较有规律，气在顶部、油在中间、水在底部。
井从构造顶部穿过，气、油、水都能钻遇。
若从构造边部穿过，只钻遇油水、不见气。
再靠边的话，可能只能钻遇水。
若是受地层控制，往往凸起顶部油层变薄变稠，在边缘或凹部，油层变厚变稀。
对于岩性油藏，往往透镜体核部岩性的储油物性好，能钻遇好油层；岩性体的侧部物性变差，油层变差或钻遇干层。
②了解油区地层层序及其在纵向上及横向上的分布状况，掌握全区的主要标准层和标志层。
③了解钻探目的层和油区各主要含油层系的岩性、物性、含油性、电性特点及其在纵横向上的变化规律。
④掌握邻井的油气水解释情况。
⑤掌握第一性资料，包括岩心、岩屑、气测、试油试水，实验室分析的有关资料以及钻井过程中的槽面油气显示情况。
2.掌握油气水层的一般特点①共同特点是渗透层油气水层首先是渗透层，具有渗透层的一切特点。
一般为低钻时、缩径（小于钻头），自然电位负异常，低自然伽玛，微电极曲线有明显的幅度及幅度关差，声波时差出现砂岩数值（300—400微秒/米）。
②油层深探测电阻率高，比邻井水层的电阻率大3—5倍以上，浅探测电阻率明显地小于深探测（低侵显示）。
自然电位异常幅度略小于邻近水层、微电极幅度高于水层。
③气层气层除了具有油层电阻率高的特点以外，还具有气测轻烃读数高、声波时差高、中子伽玛高，声波时差出现“周波跳跃”的“三高一跳”特点。
④水层与油层的特点恰好相反，表现为低电阻，浅探测电阻率大于深探测（增阻侵入），自然电位异常幅度大于油层，录井和气测无含烃显示。
⑤油水同层其特征介于油层和水层之间，一般出现在油水界面附近。
当地层岩性变化较小而层厚较大时，由顶部到底部，深探测电阻率曲线出现明显的下滑现象，而自然电位异常有明显的偏大。
⑥干层微电阻率明显高阻，是因岩性致密引起的，多呈薄互层状。
油气水层的综合判别及
（一）含 油 性
对低渗透率砂岩油气层 的含油性普遍解释偏低
粉砂岩, 黏土含 量高,孔 喉半径 中值小 于1微米, 小于0.2 微米的 微孔隙 发育,束 缚水含 量高,解 释为油 水同层, 测试为 油层.
.
油
色
水 同
谱层
气
测
解
释
图含 版气
水
层
油 层 气 层
烃类气体比值图版
16.5%
4.5%
11.5%
色谱气测三角形解释图版
重烃 全烃
重烃 全烃
• 综合录井仪的直观常规解释，是根据全烃组分百分 比和钻井液密度、电阻率、温度、体积的变化解释 油、气、水层。其中全烃组分分析特征与色谱气测 仪相同。由于综合录井仪所获取的信息较气测仪多， 因此在判别油、气、水层时增加了下列特征：
o L
Qg KgA P
g L
Qw KwA P
w L
Qo、Qg、Qw－储集
层油、气、水的分量；
Ko、Kg、Kw－油、气、
水的有效渗透率；
A－ 渗流截面；
P L --压力梯度
• 有效渗透率系指相渗透率。在多相共 渗体系中，它是对每一相流体在地层 内部流动能力大小的度量。实际上， 为了了解各相流体在储集层内部的流 动能力，以便更好地描述多相流动的 过程，往往又采用相对流透率来表示 相渗透率的大小。
• 由于各地区油气藏的成因，油层压力，油层岩性、 物性以及原油性质不同，因而油气显示的特征也 有差异，所以根据含油级别判断油、气、水、层 时，还应对具体情况做具体分析。
二、根据气测曲线判断
• 色谱气测仪的常规直观解释，是应用色谱法分离测定 的烃类各组分C1、C2、C3、iC4、nC4的相对百分 含量，根据油气层在本区的地球化学特征，辅以录井 槽面显示情况，视全烃组分的特征值的相互关系，解 释油气水显示层。
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aR w
n m Sw
例如，在某一工区，假定目的层段储集层孔隙度 φ 在 25% 左右， Rw≈0.1Ω.m ，油、水层的含水饱和度 Sw 界限为 50% ，简单地取 a=1 ， m=n=2 ，代入上式计算，得出油层最小电阻率为 6.4Ω.m 。
一、储集层油、气、水层的定性识别
1
n
二、储集层油、气、水层的定量识别
关键参数三个:RW、POR、RT
一、Rw 1.根据地层水取样测定Rw 2.根据地层水化学分析结果确定Rw 化学成分→等效离子换算→查找R 3.根据自然电位求Rw Es=SSP=Klg(Rmf/Rw) ①确定SSP： Usp校正→SSP ②温度确定→确定K ③计算Rmf ④换算Rw 4.根据电阻率测井求Rw 1) 标准水层=纯水地层 Rw=Ro/F Ro=Rt F=a/Φm 2)电阻率—孔隙度交会图：据水线方程
abRw Sw Rm t
1 n
F
I
R0 a m Rw
Rt R b t n R0 FRw S w
同理，可求得冲洗带的含水饱和度Sxo
bFRw abRw S Rt Rt m
n w
S xo
abRmf R m xo
4.5 储集层油、气、水层识别方法
储集层油、气、水层的定性识别
储集层油、气、水层的定量识别 油气水层的快速直观显示方法
一、储集层油、气、水层的定性识别
(1)标准水层对比法
在定性判断油、气、水层时，采用同一井相邻油水层电阻率 比较的方法：首先对解释层段用测井曲线找出渗透层，并将岩 性均匀、物性好、深探测电阻率最低的渗透层作为标准水层， 然后，将目的层的电阻率与标准水层相比较，凡电阻率大于或 等于3～4倍标准水层电阻率者可判断为油气层，这种比较方法 的依据，就是解释井段内各地层均有相近的值，由阿尔奇公式 2 知，I Rt / Ro 1/ S w ，当油层的饱和度界限为 50% 时，显然油气层 的 Rt 4Ro 。在定性解释中往往用视电阻率Ra代替Rt，用标准水 层电阻率代替 100% 含水时的电阻率 Ro ，为了避免解释时漏掉油 气层，可以把判断油气层的Rt数据降低到3倍的Ro。应强调指出， 对比时要注意条件，进行比较的解释层与标准水层，在岩性、 物性和水性（矿化度）方面必须具有一致性。
由于气存在ΦN减小，因此含油 或气资料点偏45°线而落在上方。 同样中子-密度交会也可。
④可动油图： 三种孔隙度曲线—地层孔隙度、地 层含水孔隙度及冲洗带含水孔隙度曲
Φ曲线由AC(DEN、CNL)求得，如由 AC→ΦS ΦW曲线由深探测电阻率曲线，如
Φxo由微电阻率测井曲线，如微侧 Φ—Φxo=残余油(气)孔隙度，以黑 Φxo-Φw=可动油(气)孔隙度； Φ-Φw=含油(气) Φw-零线=含水孔隙度；
3.应用实例 视地层水法Rwa
若Rwa明显高于地层水电
阻率，则可能为油层。
Rwa Rt / a
m
(三 )
含水饱和度Sw与束缚水饱和度判明产层含油性
和可动水率，以达到正确划分油(气)水层的目的。
可动水法，用于正确评价低阻油层即岩层电阻
(三 )
1. ①当储层Sw=Swi Kro→1， ②当储层Sw＞Swi Krw→0，
3.双孔隙度法的应用实例
利用ΦS、Φw曲线叠合
若Φ≈Φw， 水层 Φw＜Φs，含油层
②双孔隙度交会图
油水层在交会图上的分布：
Φs=Φw时45°线水层
Sw=100%,即Φs=Φw水层
线;
在Sw=50%以上为油层。
③中子一声波双孔隙度交会图
双孔隙度法一种推广，用于发现 Φs—由AC
ΦN由中子测井求出，
邻井曲线对比法实例 虚线-SP曲线；实线-0.45m视电阻率曲线
二、储集层油、气、水层的定量识别
含水饱和度是评价油气层是测井资料综合解释的核心。而 含水饱和度又是划分油、水层的主要标志，所以含水饱和度是 最重要的储集层参数。 确定含水饱和度的基本方法，通常是以电阻率测井为基础 的阿尔奇（Archie）公式。
0＜Kro＜1， 0＜Krw＜1
③当储层Sw→1 Krw →1 Kro →0
可动水饱和度Swm=Sw-Swi 对于油、气层Swm=0
(三 )
①油层：只含束缚水，Sw=Swi；不含可动水， Swm=0
Krw→o,Kro→1；So+Swi=So+Sw=1
②油水同层：孔隙空间有油、可动水，束缚水所饱和 0＜Krw/Kro＜1 So+SwF+Swi=So+Sw=1
一、储集层油、气、水层的定性识别
上部储集层深三侧向大于浅三侧向，初步判断为油气层； 下部储集层深三侧向小于浅三侧向，初步判断为水层。 但最后认定油、水层还要经过综合解释，根据地质参数而定。
一、储集层油、气、水层的定性识别
4 邻井曲线对比法
如果相应地层在邻井经试油已证实为油气层或水层，则可根 据地质规律与邻井对比，这将有助于提高解释结论的可靠性。 下图是某地区3口井的测井曲线对比实例。
ΦO
1. 通常定义：
水层：Sw＞70% 0.7Φ＜Φw＜Φ 0.3Φ＜Φw＜0.7Φ 油水同层：30%＜Sw＜70%
油层：Sw＜30%
可解释油气水层。
Φw＜0.3Φ
可见：如果我们可以确定了总孔隙度和其中的含水孔隙度，即 在测井解释中Φ——由孔隙度测井求得； ΦW—
2.含水孔隙度Φw
不含泥质水层：F = Ro/Rw = a/Φm
对于水层，Φ完全由水占据，所以Φ=Φw
若含油，油几乎不导电，把它看骨架(仅从导电这个角度 看)，那么油层作为孔隙体积为Vw=VΦ-Vo的水层来处理， 那么含水孔隙度Φw与地层真电阻率Rt之间同样有下列关系
F = Rt/Rw = a′/Φm′
则 Φw = power(a′Rw/Rt, m′) a′、m′——含油岩层的胶结系数与孔隙结构指数 定性分析时一般a′=a，m′=m，并可取在本区经验值。源自Sw＞SwiSwi＞0
③水层：孔隙空间不含油或只含残余油气，主要被水饱和 Kro=0 Krw→1
Sw=SwF+Swi=1
Sw＞Swi
Swm＞O
或
Sw+Sor=Swm+Swi+Sor=1
So=Sor，Swm＞O
提供匹配Sw与Swi参数是实现这一方法关键，
核心问题确定束缚水饱和度Swi。
(三 )
2.Swi Swi=f(Φ,Md) Md可由△GR 高中孔隙(Φ≥20%)：lgSwi =Ao-(A1lgMd+A2)lg(Φ/A3) (Md=const)
正幅度差或是负幅度差)来评价储集层的饱和性质。
优点：快速、直观，可作全井段 ( 或解释井段 ) 的解 缺点：不利于进行各种影响因素的分析，特别是 Vsh 影响分析。同时，它需要计算机进行测井参数的转换，
测井参数交会图法(简称交会图)
将两种或三种从不同角度反映岩性、含油气水特征 的测井参数进行交会，并按照测井解释公式构成交会 图，根据代表每一种或每一个储集层的资料点在交会
一、储集层油、气、水层的定性识别
(2)油层最小电阻率法 油气层最小电阻率 Rtmin 是指油气层电阻率的下限。当储集层的 电阻率大于 Rtmin 时，可判断为油气层。对于某一地区特定的解 释井段，如果储集层的岩性、物性、地层水矿化度相对稳定时， 可用此方法。 油层最小电阻率的确定可有两种方法。 a、估算法 根据解释层段的具体情况，用下式估计
图上的分布规律及交会图图形显示特点，来评价每一
储层饱和性质。
优点：便于进行各种影响因素的分析，易于发现质 量上的一些问题，便于进行手工解释
缺点：不能做全井段或解释井段的分析，有可能漏 掉有利层。
1.基本原理
饱和度定义： Sw=(Vw/VΦ)=(Vw/V）/（VΦ/v)=Φw/Φ 其中：ΦW—含水部分孔隙度，简称含水孔隙度； ΦT—总孔隙度 即：Sw=(Φw/Φ) 把Sw=1-So 1-So=(Φw/Φ) ΦSo=ΦO=Φ-Φw
低孔隙Φ＜20%：lg(1-Swi)=Bo+(B1lgMd+B2)lg(1-Φ）/B3
(三 )
3. ②重叠法，把Sw、Swi以曲线形式表示，统一刻度和基线显示在 若Swi≈Sw Swi 很大 Sw＞Swi Sw＜Swi 4. 1. 2. 3.
(三 )
粉砂岩 细砂岩 中砂岩 粗砂岩、含砾砂岩
一、储集层油、气、水层的定性识别
(3) 径向电阻率法 这是采用不同探测深度的电阻率曲线进行对比的方法，它依
赖于储集层的泥浆侵入特征，从分析岩层的径向电阻率变化来区 分油、水层。一般情况下，油气层产生减阻侵入，水层产生增阻 侵入。此时，深探测视电阻率大于浅探测视电阻率者可判断为油 气层，反之为水层。 与油层最小电阻率法和标准水层法相比，径向电阻率法在很 大程度上克服了岩性、物性等变化造成的影响。但在使用径向电 阻率法识别油气层时要注意：为突出径向电阻率的变化，用于互 相比较的不同探测深度的电阻率曲线，应具有相似的纵向探测特 征，即井眼、围岩影响要相似，因此，最好采用具有纵向聚焦的 测井系统，如深、浅感应或深、浅侧向测井曲线的对比.
A 井是最先获得工业油流的井，以后钻 B 井，录井和井壁取心
均未见到明显的油气显示，当时的测井解释结论也是悲观的。 但在C井完钻并获得高产油流后，对这三口相邻很近的井作了如 图所示的对比，发现它们同属于一个断块，故重新对B井作了解 释，划分出总厚度为18.8m的油层。试油获日产原油70吨。
一、储集层油、气、水层的定性识别
(二 )
1.基本原理：
R0
Rt
a
m
Rw
Rwa
含水地层电阻率 含油地层电阻率