《测井储层评价》第四章 泥质砂岩储层测井评价
《测井储层评价方法》思考题及答案.doc
一、论述及思考题1 •简述测井学或测井技术的基本特点。
答：测井学的特点是：（1）测量的特殊性;（2）方法多样性；（3）应用的广泛性；（4）信息转换存在多解性。
测井技术的特点有：1）测量的特殊性：地下的情况是很复杂的，测井仪辭在测井时的分辨率或探测深度要受井眼和围岩等因素的影响，导致测井得到的信息和真实地层信息有差异；2）信息转换存在多解性：利用测井仪器测量地层的物理参数，从而解释地层的基木情况，由于地层物理参数如一个电阻率值对应的岩性是多样的，这就造成了测井解释结果的多解性；3）方法多样性：测井技术往往是测量多组地层参数的信息，然后综合多种信息对地层进行评价；4）应用的广泛性：测井技术的特点具有区域性，在不同的地区，地质构造的过程有所差异，而使得测井结果有所差异，但是1111线的相对变化差异并不大。
2. 为什么说测井结果具有多解性？如何避免或降低测井资料解释应用的多解性？答：测量对象的复杂性、测量误差以及测量方法的不匹配性决定了测井结果具有多解性。
每种测井方法均有各H的探测特性和适用范I韦1,每种测井信息都是地层某一种物理性质和物理参数的反映，祁只是一•种间接的信息，并且测量过程受井眼环境、测量装置性能等因素影响，故将测井得到的物理信息转换为各种地质和丁■程参数或信息时就存在多解性。
避免或降低测井资料解释的多解性，一方面要根据预定的地质任务，选择几种合适的测井方法组合综合测井系列，应用适当的解释方法，从多种物理特征上综合分析和认识地层的地质特征；另一方面要将测井同钻井、取心、录井、地层测试等其它来源的地质资料配合起来综合分析与判断。
3. 概述测井资料在石油勘探开发中的主要应用°答：在石油勘探开发屮，测井资料的应用可概括为如下四个方面：（1）地层评价以单井裸眼井地层评价形式完成，包括单井汕气解释与储集层精细描述两个层次。
前者的目的是对木井作初步解释与油气分析，即划分岩性与储集层，确定油、气、水层及油水分界面，初步估算油气层的产能，尽快为随后的完井与射孔决策提供依据。
三大岩石测井储层评价
1测井资料评价碎屑岩储层（砂岩类储层、泥岩类储层）、碳酸盐岩储层、火山岩储层、变质岩储层的要点、步骤各是什么？答：1）碎屑岩主要由各种矿物碎屑、岩石碎屑、胶结物（泥质、灰质、铁质等）及孔隙空间。
常见成分有石英（分布广泛，常出现在砂岩粉砂岩储集层中）、长石、粘土、重矿物等，重矿物（辉石、重晶石、金红石）对密度测井有重要影响。
碎屑岩评价要点：碎屑岩储层的评价其核心在于“四性关系”（即岩性、物性、电性和含油气性）的评价，随着测井资料处理与解释的精细程度的加深和范围的拓广和生产实践的需求，含水性也越来越被重视，目前已演化为包括产能评价的“五性”关系的评价，其具体的方法如下：1.碎屑岩储层评价的要点是对测井资料经过预处理与标准化之后，开展储层“四性关系”（即岩性、物性、电性和含油气性）研究，建立不同的储层参数解释模型，然后进行测井资料处理，对碎屑岩储层进行测井综合评价，从而建立一套适合于碎屑岩储层的测井解释与评价方法。
2.测井资料评价碎屑岩储层的一般步骤：2.1预处理与标准化为了保证测井解释的精度与准确性，首先要对原始测井资料进行预处理及标准化，即将全区的测井数据校正到统一标准之下。
2.1．1测井资料预处理受测井环境、测井仪器及施工环节的影响，在测井解释前需要对测井曲线进行必要的预处理，包括深度校正、环境校正等。
(1) 测井曲线深度校正在测井资料数据处理过程中，测井曲线的深度校正与编辑是测井数据处理的重要环节之一。
深度校正包括深度对齐和井斜校正两项内容。
目前有两种方法，其一是将自然伽马测井曲线与地面岩心自然伽马曲线进行深度对比，借助特征明显层段的典型电性特征，找出两者存在的深度误差。
此种方法对比性强，效果较好；其二是通过对比岩心分析孔隙度与威利公式计算的孔隙度（密度或声波）测井曲线，上下移动岩心分析孔隙度，进行深度归位。
此种方法需要在较短的层段密集采样，效果略差。
(2) 环境校正目前，对测井曲线进行环境影响校正的方法主要有解释图版法和计算机自动校正法。
泥质砂岩地层评价
所要求输入的测井曲线数目少，在地质情况比较
简单的情况下可以得到较好的解释结果，且本程 序的解释软件结构是目前常规测井解释软件的典 型模式，因此目前国内仍普遍使用，或针对地区 条件作了改进后使用。
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第三节 POR分析程序的处理方法
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二、POR分析程序的输入、输出参数
2.输入解释参数： –GMN1、GMX1—纯砂岩和纯泥岩的自然伽马测井 值,隐含值分别为0和100。 （2-补偿中子 ； 3-自然电位 ；4-宏观俘获截面值 ；5-电阻 率 ） –SHFG—确定泥质含量方法和参数的标志符 。 –SWOP,PFG –A,B,M,N,RW,RMF,DG,DF,TM,TF,GCUR,SIRR,BIT, –NSH,DSH,TSH,ADEN,ACNL,AAC,AGR,ASP,ART,AN LL
por有效孔隙度porx冲洗带的残余烃体积perm渗透率bulk出砂指数sw含水饱和度sh泥质含量pf累计孔隙厚度米或英尺hf累计油气厚度米或英尺schooloilresources第三节por分析程序的处理方法一por分析程序的解释原理二por程序输入输出参数三por程序流程四por程序成果显示schooloilresources三por分析程序流程callrdflnmcallconstcallcalloutcall是否第一次循环将输入的解释参数转换成程序所需要的参数所需要的dencnlac存在否对输入的测井值作某些校正oilresources三por分析程序流程计算泥质含量计算孔隙度将输出结果化为百分数callout计算sw和sxo计算porwporfshport计算bulkpermhfpfschooloilresources第三节por分析程序的处理方法一por分析程序的解释原理二por程序输入输出参数三por程序流程四por程序成果显示schooloilresources四por分析程序成果显示
第4章-4 储层渗透率评价
三、储层泥质含量和束缚水饱和度的确定
用测井资料计算泥质含量的方法很多： GR法/ SGR法/ CNL法/ SP法/ 电阻率法 孔隙度测井（声波、中子、密度）交会法等 根据本地区地质条件选择适当的方法，原则： （1） 保证Vsh比较准确 （2） 减小油气、放射性及环境条件的影响 （3） 确定方法后，岩心等第一性资料的对比 一般说来，各种方法计算的Vsh都是实际的上限值， 用多种方法时，要选用其中最小值
一、碎屑岩储层岩性成份及其测井响应特征
长石砂岩（河流相沉积中可遇到）主要矿物 组成： 石英 长石（含量大于25%， 有的高达60%) 基质（含量小于15%） 长石有不同类型，常见的有钾长石、微斜长 石及钠长石等，也常遇到云母及锆石。
GaoJ-4-4 5
一、碎屑岩储层岩性成份及其测井响应特征 杂砂岩（快速沉积形成）主要矿物组成： 石英 长石 基质（含量大于15%） 特点：储集性能差，其孔隙度中-低，渗透率低-极低。 与长石共生的其它常见矿物：角闪石、辉石 其碎屑颗粒被包裹在由粘土矿物、碳酸盐岩、黄 铁矿、含炭基质内，造成储集性能变差。
1) V 2) V 3) V 4) V 5) V 6) V
sh
GR GR min GR max GR min
sh
sh
1 2c 1 ' x V sh
2
V
' sh
c
GR
sh
A B
sh
b
GR
max
B
0 0
对地层密度b 和泥质密度sh 进行校正， B0 是纯地层自然伽马本底读数 考虑了泥质的粉砂成分的统计方法， SI 是泥质的粉砂指数，A、B、C 为系数
第4章4 储层参数测井解释模型讲解
5.4 储层参数测井解释模型
储集层物性相互之间的关系：
储集层的孔隙度与渗透率是密切相关的，但又不是简单的关系，它受颗粒 大小、分选程度、胶结程度等因素的制约。一般中粗颗粒的砂岩孔隙度大，渗 透率也大，而微细颗粒砂岩孔隙度低，渗透率也小。在孔隙度与渗透率的关系 图上，资料点的分布与粒度大小有关，粒度中值Md≤0.2mm，资料点分布在左 下方，也就是孔隙度低，渗透率也小；MD≥0.4mm的资料点分布在右上方，也 就是孔隙度大渗透率也高；0.2<Md<0.4mm的资料点基本上分布在上述两者之间。
5.4 储层参数测井解释模型
自然伽马确定泥质含量
在沉积岩石中，除钾盐层外，其放射性的强弱与岩石中含泥 质的多少有密切的关系。岩石含泥质越多，自然放射性就越强。 这是因为构成泥质的粘土颗粒较细，有较大的比表面积，在沉 积过程中能够吸附较多的溶液中放射性元素的离子。另外，泥 质颗粒沉积时间较长（特别是深海沉积），有充分的时间同放 射性元素接触和离子交换，所以，泥质岩石就具有较强的自然 放射性。这就是我们利用自然伽马测井曲线定量计算地层泥质 含量的地质依据。
三种不同的角度上提供了地层的孔隙度信息。 经验表明，如果形成三孔隙度的测井系列，无论对于高-中
-低孔隙度的地层剖面，以及不同的储层类型，一般都具有较强 的求解能力，并能较好地提供满足于地质分析要求的地层孔隙 度数据。
5.4 储层参数测井解释模型
从前面的分析可知，残余油气特别是气层对声波、 密度以及中子测井计算的孔隙度影响是不同的。
1
Shr
Nhr Nmf
《测井储层评价》地层倾角测井方法
Formation Evaluation by Well Logs
§2 测井解释岩石物理基础
§2.1 岩石物理性质及测井方法
一、基本岩石物理性质 二、九种常规测井方法 三、地层倾角测井方法 四、现代成像测井方法
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
Dip log/Dipmeter： 通过相关测量，计算出井眼钻遇地层各种界面 倾角、倾斜方位角的测井方法。
A
X
A
Y
1
A
Z
x' x cos y sin y' x sin y cos
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
(二) 倾角测井数字处理方法 2、斜井校正方法 (1)、原理 (2)、坐标系旋转
nE cos( ' ) sin( ' ) 01 0
nF
i
nD
j
N
nA
S k
A
M4 M3
M1 M2
D
4
1
O 3
2
F
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
(3)、法线矢量及单位法线矢量
n nF i nD j nA k
(4)、产状计算公式
arctg
nF2 nA
nD2
M1 (0,
D13 2
,
Z1 )
M
2
(
D24 2
,0, Z2 )
M 3 (0,
D13 2
,Z3)
4+泥质砂岩储层测井评价_pdf.unlocked
2、含油泥质砂岩电导率(Ct)与含水饱和度(Sw)
• 假设： 油层（Sw<1）可交换阳离子的有 Qv Q = 效浓度Qv’与Qv和Sw有关, 即： v Sw
1 有： C t = * − n* F Sw ⎛ Qv ⎜ ⎜Cw + B S w ⎝ ⎞ ⎟ ⎟ ⎠
• 问题： 没有对B值的影响因素进行完整测量。
一、粘土矿物/泥质的基本性质
1、定义 2、粘土矿物的化学结构 3、粘土矿物在岩石中的分布形式及产状 4、粘土矿物的电荷
二、阳离子交换性吸附及阳离子交换量 三、扩散双电层理论
1、粘土/泥质的定义
• 粘土：直径小于2μm（1/256mm 或8φ） 的层状硅酸盐矿物颗粒； • 泥质：粘土和其它细颗粒组分组成的混 合物。
20
15
10
W& T h B '_m ax B _m ax
5
0 0 50 100 150 200 250
温度，℃
钠离子最大当量电导与温度的关系
W~S模型：
（电导率形式）
1 C o = ∗ (C w + BQv ) F Qv ⎞ 1 ⎛ ⎟ C t = * − n* ⎜ Cw + B ⎜ Sw ⎟ F Sw ⎝ ⎠
在扩散层中，Stern层的厚度可以用XH表示，即外Holmholtz 平面距粘土颗粒表面的距离：
X H = 2 rw + 3rw + rNa = 6.18 × 10 −8 cm
其 中 rw 为 水 分 子 的 半 径 ， 1.4 。 rNa 为 钠 离 子 的 半 径 ， 0.96。 根据Gouy-Chapman扩散模型，25℃时扩散层的理论厚度Xd与 溶液浓度<n>有关：
储层测井综合评价
Na + +
_ _ _
+
CL
_ _
+ +
自然电位正异常
主要用途：
a、判断岩性和划分渗透层； b、估计粘土含量； Vsh=1－α α=PSP/SSP c、求取地层水电阻率； d、利用减小系数α=PSP/SSP ，辅助电阻率曲线定 性判断油气层 。
PSP含黏土地层 静自然电位
SSP纯地层静 自然电位
Vsh =(2 ΔGR*GCUR－1)/(2 GCUR－1) GCUR－新地层一般取3.7；
老地层一般取2.0。 GR－ 目的层段某层自然伽玛实测值 GRmin －目的层段中单层自然伽玛最小值 GRmax－目的层段泥岩段自然伽玛值 取值原则:见下图
Qd2井GR和SP曲线取值原则示意图
沙一段
井壁样品
可以用AC、DEN、CNL两两交会的方式求取。
庄海8井正常井眼与垮塌井眼条件下砂岩自然伽玛曲线特征对比
Φ=[(△t－ △tma)/(△tf－ △tma) －Vsh*(△tsh－ △tma)/(△tf－ △tma)]/Cp
Φ=[(△t－ △tma)/(△tf－ △tma) /Cp Φ=(ρma－ ρb)/(ρma－ ρf) Φ=(Φn－ Φnma)/(Φnf－ Φnma)
对于一个开发区块，经过细致的油组对比、小层 对比，更多地利用试油资料来确定不同断块、不 同油藏（垂向）的油水界面，对油层的评价和挖 潜至关重要。
A
B
C
咸水泥浆钻井
d5 d9
孔1066-1 孔1066
孔1073
孔1079
底水构造油藏，油水界面基本统一。
５、典型曲线法
对于目前作业区管片地质人员来说，根据平剖面沉 积相带、小层或油组微相、砂体类型等地质规律的 变化，搜集积累不同粒级岩性的油层、气层、差油 层、油水同层、顶油底水层、水层、干层的典型曲 线，提高对遗漏层及当时解释结论偏低层的认识和 提出增产措施极为有益。
《测井储层评价》参考书目及思考题
附1、《测井储层评价》主要参考书及简单书评一、方法及原理[1]、张庚骥，《电法测井》上、下册，1986，石油工业出版社[2]、楚泽涵，《声波测井》，1987，石油工业出版社[3]、黄隆基，《放射性测井》，1985，石油工业出版社上面三本书是国内通用的经典测井专业教材，作者均为中国石油大学教授。
[4]、楚泽涵、高杰、黄隆基等著，《地球物理测井方法与原理》(上下册)，2007/2008，石油工业出版社最新测井专业教科书,主要的成像测井方法原理均有介绍.是我校研究生入学考试的参考书.测井专业研究生需要精读，[5]、丁次乾，《矿场地球物理》，2004，石油大学出版社适合非测井专业学生使用。
[6]、肖立志，《核磁共振成像测井与岩石核磁共振及其应用》，1998，科学出版社核磁测井的一本专著，作者为这个石油大学特聘教授。
[7]、测井学会，《测井新技术应用》，1998，石油工业出版社对成像测井方法原理、基本应用等感兴趣的同学可以参考。
[8]、Hearst, Nelson, and Paillet, Well Logging for Physical Properties, 2000, John Wiley & Sons,Ltd主要介绍各种测井方法，适合测井专业研究生学习测井专业英语的参考书。
[9]、测井学会，《地层倾角测井技术骥应用》，1993，石油工业出版社[10]/Schlumberger Ltd.,《Log Interpretation, Volume1—Principles》，1987各种常规测井方法原理，非常适合非测井专业学生使用，又可以熟悉、学习测井专业英语。
二、解释与应用[10]、雍世和，张超谟，《测井数据处理与综合解释》，1996，石油大学出版社（2010？年再版）全面介绍了测井数据处理与综合解释基本理论、方法与技术，是测井资料处理和解释方面最基本、最全面的中文教材。
[11]、曾文冲，《油气藏储集层测井评价技术》，1991，石油工业出版社以渤海湾盆地第三系为研究目标，油气识别、储层评价、岩石物理研究方法和技术专著，对东部油田乃至全国的碎屑岩储层测井解释有重要影响。
测井储层评价
1、测井资料评价孔隙结构储集岩的孔隙结构特征是指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系，对于碳酸盐岩来说其孔隙结构主要是指岩石具有的孔、洞、缝的大小、形状及相互连通关系。
储集层岩石的孔隙结构特征是影响储层流体(油、气、水)的储集能力和开采油、气资源的主要因素，因此明确岩石的孔隙结构特征是发挥油气层的产能和提高油气采收率的关键。
常规岩石孔隙结构特征的描述方法主要包括：室内实验方法和测井资料现场评价法。
室内实验方法是目前最主要，也是应用最广泛的描述和评价岩石孔隙结构特征的方法，主要包括：毛管压力曲线法(半渗透隔板法、压汞法和离心机法等)、铸体薄片法、扫描电镜法及CT扫描法利用测井资料研究岩石孔隙结构特征则为室内实验开辟了另一条途径，且测井资料具有纵向上的连续性，大大方便了储层孔隙结构的研究。
1.1 用测井资料研究孔隙结构1.1.1 用电阻率测井资料研究岩石孔隙结构利用电阻率测井资料研究储层岩石的孔隙结构特征，主要还是建立在岩石导电物理模型和Archie公式的基础之上。
电阻率测井资料反应的是岩石复杂孔隙结构内在不同流体(油、气、水)时的电阻率，因此储层岩石不同的孔隙结构特征一定会对电阻率测井响应产生影响。
国内外关于岩石微观孔隙结构模型、物理模型也较多，包括毛管束模型、曲折度模型、电阻网络模型和渗流理论、有效介质理论等。
毛志强等采用网络模型模拟岩石孔喉大小及分布、水膜厚度、孔隙连通性等微观孔隙结构特征参数的变化对含两相流体岩石电阻率的影响，得出了影响油气层电阻率变化规律的2个主要因素分别是孔隙连通性(以孔喉配位数表示)和岩石固体颗粒表面束缚水水膜厚度。
孔隙连通性差的储集层具有较高的电阻率；相反，当岩石颗粒表面束缚水水膜厚度增加时，储集层的电阻率则明显降低。
杨锦林等采用简化的岩石导电物理模型，定义了一个岩石孔隙结构参数S，综合反映了储层孔隙孔道的曲折程度及其大小。
如果孔隙孔道越大越平直，S值越大，说明储层条件越好；反之孔隙孔道越小，越曲折，S值越小，说明储层条件越差。
地球物理测井方法课件 流体识别和储层参数计算
达西(D)是渗透率的标准单位，1D相当于在流动方向上压力梯度为1大
气压/cm的条件下，岩石允许粘度为1CP、体积为1cm3的流体，在1s
时间内通过截面积为1cm2的能力。渗透率的常用单位为毫达西(mD)，
1D=103mD。
GaoJ-4-2
18
1. 主要影响因素及分影 为析粒响度K的中主值要、地粘质土因含素量、
Timur的关系式：
K 0.136 4.4
Swi 2
Coates的关系式：
渗透率，10-3μm2
10000 1000 100
10 1 0.1 0.01
5
1
K2
100 2 (1 Swi )
S wi
Swi=5%
Swi=10%
Swi=20%
Swi=30% Swi=40% Swi=50% Swi=60% Swi=70% Swi=80%
S
t tma t f tma
1 Cp
Cp为压实校正系数，Cp≥1
GaoJ-4-2
12
密度测井
b maVma f 1 ma f
D
ma ma
b f
中子测井
N V Nma ma Nf (1 ) Nma Nf
N
N Nf
Nma Nma
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13
GaoJ-4-2
11
(1) 确定单矿物岩性储层的孔隙度 A 含水纯岩石
声波测井 t tmaVma t f
“单曲线方法”
Vma
t (1)tma t f
Vma 1
S
t tma t f tma
（Wyllie公式，适用正常压实和胶结的纯岩石）
对未压实砂岩，声波在颗粒和流体界面发生散射和折射，导致时差增 大。此时，用上式计算的孔隙度数值须进行压实校正：
《测井储层评价》含油性评价
渗透率解释模型
泉四段 K=0.00052×100.2396φ 青一段 K=0.00137×100.217φ 青二段 K=0.001806×100.2023φ 青三段 K=0.006424×100.1555φ
(5.228 5.4755)
K 10 CNL
综合物性-束缚水饱和度模型
Swi 15.833( K )0.4591
D
ma b ma f
②泥质砂岩体积模型 A、声波测井
t 1 Vsh tma Vshtsh t f
t t f
tma tma
Vsh
tsh t f
tma tma
s
Vshsh
B、密度测井
b 1 Vsh ma Vsh sh f
10 1
0.1
下沥青砂岩段渗透率—粒度中值图版
1000
0.01
0.01
1
100
10000
模型计算渗透率，mD
0.6mm 0.5mm 0.4mm 0.3mm 0.25mm
0.2mm
100
0.125mm
0.1mm
0.08mm
0.06m
10
m
1
0.1
0.01 0
泥质砂岩地层评价
0.1
40 30 20 10 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54
0.01 0.01
0.1
1
10
100
1000
percentage of
渗透率，mD
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第一节 含泥质岩石的测井响应方程
5、渗透率模型 影响储层渗透率的影响因素
含水泥质砂岩密度测井孔隙度为：
泥质：Vsh 水：
b ma sh ma Vsh f ma f ma
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第一节 含泥质岩石的测井响应方程
1、含水泥质砂岩体积模型及其测井响应方程 （c）中子测井 中子测井的响应方程可以用体积 模型表示为：
• 模型组分：
骨架； 泥质； 孔隙流体：地层水和泥浆滤液；
泥质：Vsh 水：
• 平衡方程：
Vma Vsh 1
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第一节 含泥质岩石的测井响应方程
1、含水泥质砂岩体积模型及其测井响应方程 （a）声波测井 声波测井的响应方程可以用体积 模型表示为：
B0 ρ sd GR sd ρ sh、 GR sh 纯泥岩的密度值、自然伽马值 ρ sd、 GR sd 纯地层的密度值、自然伽马值 ρ b、 GR 目的层的层的密度值、伽马值
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第一节 含泥质岩石的测井响应方程
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低孔低渗储层测井评价方法
中国石油大学（华东）论文低孔、低渗砂砾岩油气藏测井评价综合技术学生：尚翠红学号：S********专业班级：地质资源与地质工程12—2班指导老师：***2012年10月16日摘要本文主要针对低孔低渗砂砾岩储集层的问题，通过分析该类储集层形成的成因及地质环境，针对它在测井解释评价中遇到的问题以及其测井响应特征，提出了相应的对策，并且介绍了根据“岩心刻度测井”以及利用测井相分析进行储层岩石物理相划分，将非均质性问题转化成均质性，建立合适的储层参数模型对储层进行评价，还介绍了核磁共振、高分辨率阵列感应、多级阵列声波以及成像测井等测井新方法新技术在低孔低渗储层中的应用。
关键字：低孔低渗；测井相；岩心分析。
第1章前言1.1研究背景砂砾岩油藏储层物性差，属于低孔、低渗油藏，利用常规测井资料进行储层评价、油气水层判别以及地质特征研究存在很大困难，主要表现为：一是岩性复杂、储层基质孔隙度低，电阻率测井响应受岩石骨架和孔隙结构影响严重，反映储层孔隙流体性质的信息弱，使储层流体性质难以判断；二是非均质性强，各向异性明显增强、孔隙结构复杂，储层参数计算模型建立存在困难；三是地层埋藏深，地震资料构造特征不明显或无法确定构造特征。
砂砾岩体岩石骨架对电阻的影响往往掩盖储层内部流体在电阻率曲线上的表现特征，造成常规测井资料难以正确评价油气层。
同时，砂砾岩体非均质性强，造成油气层在纵向和横向上变化快，所以需要研究深层特低渗砂砾岩储层的非均质性。
储层非均质性研究主要是揭示岩性、物性和含油性的纵横向变化规律，即在三维空间上的非均质特征，这可以为合理划分开发层系、选择注采系统、预测产能与生产动态、改善油田的开发效果及进行二、三次采油提供可靠的地质依据。
针对深层砂砾岩体的地质特征，充分利用核磁、成像测井等一些新技术，成功地描述及评价砂砾岩有效储层，建立一套适合于砂砾岩储集层的油水层判别方法，对砂砾岩等复杂油气藏的勘探开发具有重要指导意义。
《测井储层评价》油气层识别及评价方法02
10
10
15
20
25
30
35
40
45
CNL,%
二、天然气层测井识别方法
3、纵横波时差比值法
基本原理：
天然气层纵波时差增大，横 波时差不变或略有减少，纵 横波时差比值变小；
水层和油层岩石的纵横波时 差比值其理论数值，主要储 层岩性的纵横波时差比理论 值为：砂岩为1.65；灰岩为 1.90；白云岩为1.80。
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。
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, %
45
40
35
30
25
20
4487-4497m
4444-4454m
15
4410－4436m
1.000 1.1
原油密度,g/cm3
0.934
0.876
0.825
1
0.9
0.8
0.7
0.6
10
20304050原油相对密度, API
第三节 天然气层识别
二、天然气层测井识别方法
1、中子——密度测井重叠法 2、三孔隙度重叠法P33 3、纵横波时差比值法 p46 4、空间模量差比法 p47 5、核磁共振测井差谱法* 6、电缆地层测试压力梯度法*
3 20
深侧向(欧姆米) 浅侧向(欧姆米)
10000 10000
纵横波速度比
1
2
合成纵横波速度比
1
2
空间模量差比值
-1
1
《测井储层评价》测井解释岩石物理基础
《测井储层评价》测井解释岩石物理基础测井是油气勘探开发中的重要工具之一，通过测井可以获取储层中的岩石物理参数，从而评价储层的岩性、孔隙度、渗透率等关键参数。
本文将从岩石物理基础的角度，对测井储层评价进行解释。
储层是油气勘探开发的目标所在，其岩石物理性质是评价储层潜力的重要依据。
岩石物理参数主要包括密度、声波速度、电阻率等。
密度代表了岩层的质量，声波速度反映了岩层的弹性特性，而电阻率则与岩层的导电性有关。
测井通过测量这些岩石物理参数，可以定量评价储层的性质。
密度测井是通过测量岩石的密度来评价储层的孔隙度、碳酸盐岩含量等。
通常使用核子密度测井仪进行测量，该仪器通过发射射线入射到储层中，然后测量射线的散射情况，从而计算出储层的密度。
密度测井在评价储层孔隙结构、饱和度等方面具有重要意义。
声波测井是通过测量岩层中声波的传播速度来评价储层的渗透率、孔隙度等。
声波传播速度与岩层中的孔隙度、渗透率等有关，孔隙度越高、渗透率越大，声波传播速度越快。
声波测井通常使用声波测量仪器进行测量，该仪器通过向储层中发射声波，并测量声波的传播时间，从而计算出声波传播速度。
电阻率测井是通过测量岩层的电阻率来评价储层的饱和度、孔隙结构等。
岩石的电阻率与其导电性有关，储层中的含水饱和度越高，电阻率越低。
电阻率测井常使用电阻率测量仪器进行测量，该仪器通过在储层中传输电流，并测量电流的强度和电势差，从而计算出储层的电阻率。
除了以上几种常见的测井方法外，测井还可以通过测量其他岩石物理参数，如波阻抗、自然伽马射线等来评价储层的性质。
不同的岩石物理参数可以提供不同的信息，综合使用进行储层评价可以获得更准确、全面的结果。
测井储层评价是油气勘探开发中不可或缺的环节，其基础是岩石物理参数的测定。
通过测量储层中的密度、声波速度、电阻率等参数，可以对储层的孔隙度、渗透率、饱和度等进行评价，为油气勘探开发提供科学依据。
随着测井技术的不断发展和创新，对储层的评价也将越来越准确、可靠，为油气勘探开发提供更多的支持。
测井新技术在塔里木盆地碳酸盐岩储层评价中的应用砂泥岩储层参数测井评价
测井新技术在塔里木盆地碳酸盐岩储层评价中的应用砂泥岩储层参数测井评价摘要:在碳酸盐岩缝洞型储层中,地层整体非均质较强,仅常规测井技术不能够准确及时地划分出有效储层。
因此,结合测井新技术如电成像测测井、偶极子声波测井强有力分析为准确评价储层好坏提供了综合的支撑。
关键词:碳酸盐岩裂缝孔洞电成像偶极子声波中图分类号:P631 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0107-01碳酸盐岩油气田在世界油气田分布中享有非常重要的地位,世界上的油气有上所一半及四至来自于碳酸盐岩储层。
一些典型的产油国家都分布有碳酸盐岩油田。
例如在中东地区,大部分储集层为中生界或新生界的碳酸盐岩储层。
这些以碳酸盐岩为储集层的油田不仅储量大,并且单井产量高。
在国内,四川气田、塔里木盆地奥陶系油气藏都属于碳酸盐岩储层。
塔里木盆地碳酸盐岩储集空间类型冲蚀以溶蚀洞穴、孔、缝为主,在一定范围内储层之间以裂缝模块控制器沟通。
整体上储层但非均质性极强,形成众多具有相对独立系统的岩性圈闭。
录井这些都给测井评价工作带来了较大的挑战。
仅靠常规测井技术已经评价满足该区碳酸盐岩储层难以的需要,必须充分结合测井新技术才能充分的对储层做出评价。
1 谱仪新技术应用概况目前在塔里木盆地常用的测井新技术大多有电成像测井(FMI/XRMI)、偶极子声波测井(DSI/XRMI)、化学元素俘获(ECS)测井和核磁共振测井等等。
其中最常见的是电成像测井和偶极子声波测井。
1.1 电成像测井技术电成像测井资料具有测井解析度高、能定量解释的特点。
对相同岩性中的次生构造反映明显,如裂缝、溶缝、溶孔、溶洞、泥纹、泥质或方解石充填缝等。
与常规测井资料比较,电成像测井图像不仅分辨率提高了2～3个数量级(常规测井分辨率一般为数十分米),而且能够揭示表面地层的二维精细地质结构。
与岩心资料相比,FMI/XRMI电成像测井图像具有以下优势:一是在深度上具有连续性(岩心由于成本高,一般不连续)；二是提供地下地质体的产状等定向数据(除定向取心外,岩心一般不会给出方位数据)。
测井储层评价方法
测井储层评价方法测井是石油工程中的一项重要技术，用于评估储层的性质和条件。
测井储层评价方法是通过分析储层岩石的各种特征和性质，从而确定储层的产能和储量。
以下将介绍几种常见的测井储层评价方法。
1.孔隙度和渗透率评价：测井可通过测量孔隙度和渗透率来评价储层的质量。
孔隙度是指储层中可容纳油气的空隙的比例，可以通过电阻率测井等方法获取。
渗透率则是指储层中油气流动能力的大小，可以通过测井测得的渗透率来评价储层的产能。
2.水饱和度评价：水饱和度是指储层中被水填充的孔隙的比例。
测井可以通过测量电阻率来评价储层中的水饱和度。
高水饱和度可能会降低储层的产能。
3.孔隙流体类型评价：测井还可以用来判断储层中流体类型的改变。
常见的方法包括测量γ射线吸收率、中子测井和密度测井等。
这些测井可以帮助确定储层内流体的组成和含量，从而评估油气产能。
4.含油饱和度评价：含油饱和度是指储层中被油填充的孔隙的比例。
常见的评价方法包括声波测井和密度测井等。
通过测井得到的含油饱和度可以帮助确定储层的产能和储量。
5.输导性评价：输导性是指储层中油气的流动能力。
测井可以通过测量孔隙介质的渗透率来评价储层的输导性。
高渗透率表示储层具有较高的产能和流动性。
在实际应用中，常常综合运用多种测井方法进行储层评价，以提高评价结果的准确性。
此外，还可以运用现代地质物理学方法和数学建模等技术手段，进一步分析储层特征和性质，提高测井储层评价的水平。
综上所述，测井储层评价方法是通过分析储层的岩石特征和性质，从而确定储层的性质、产能和储量。
它是石油工程中不可或缺的技术，为油气勘探和开发提供重要的依据。
测井储层评价
在我国胜利油田，通过大量密闭取芯井资料，以统计回归分析，
可以给出C、x、y数值。同时，由于Φ与△t有关。Swi与Φ、Md有关。
因此，可以通过△t、△GR测井，利用回归公式计算K值。
2、以电阻率为基础的统计方法求渗透率
在纯油层的地方，根据卡赞公式，SA与Swi之间有线性关系，而油气层的 Swi越小，则SO越大，Rt就越高。因此，在纯油层可以建立K、△t与Rt之间二元 回归关系,甚至Rt与k之间的一元回归关系。这种方法要求RW变化较稳定。 3、核磁共振测井计算渗透率的方法 用常规的测井方法确定地层渗透率的误差较大，一般最大相对误差可达 50%。而用NMR测井求地层渗透率误差要小一个数量级。这就提高了用测井
在某些地区，Q值可做为指示地层渗透率的参数。
S D Q S
4、电阻率法
b=1～2；
Rsh Vsh R t
1 b
说明：在油层处，Vsh较低；在水层处，Vsh较高
Rsh RLim Rt Vsh R R R Lim sh t
直方图平移、趋面分析法来消除井间误差。在此基础上，建立Φ与△t 的 回归关系式。
万昌组孔隙度与声波时差关系图
25 y = 0.1489x - 26.366 20 R 2 = 0.7043 15 10 5 200 250 300 350
孔隙度（％）
声波时差（us/m）
4、核磁共振测井计算孔隙度 在获得流体氢核的横向弛豫时间T2分布之后，对T2分布的积分面 积，可以视为核磁共振孔隙度（ΦNMR）。
0.3 0.25 0.2
M d /mm M d /mm
0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 245
泥质砂岩地层评价
含油饱和度评价标准
根据含油饱和度的大小，可以将泥质砂岩地层分为低含油饱和度、中含油饱和度和高含 油饱和度三种类型。不同类型的含油饱和度对油气藏的开发具有不同的影响。
影响因素
含油饱和度的形成与孔隙度和渗透率密切相关，因此，在评价含油饱和度时需要综合考 虑这两个因素。
钻井液与完井液优化
根据实际情况，对钻井液和完井液进行优化处理，提高钻井和完 井效果。
增产措施与效果评估
压裂增产
利用压裂技术提高地层渗透性，增加产能。
酸化增产
利用酸化技术溶解地层中的堵塞物，提高产 能。
增产措施效果评估
对增产措施的效果进行评估，为后续开发提 供依据。
05
泥质砂岩地层开发实例
实例一：某油田泥质砂岩地层开发方案
井位选择
根据地质资料和生产动态，优化井位部署，提高单井产能。
井型设计
根据地层特点和开发要求，选择合适的井型，如直井、水平井、分 支井等。
钻井液与完井液选择
钻井液类型
根据地层特性和钻井要求，选择合适的钻井液类型，如水基钻井 液、油基钻井液等。
完井液选择
根据地层特性和生产要求，选择合适的完井液，如水泥浆、树脂 等。
总结词：成功案例
详细描述：某油田针对泥质砂岩地层的特性，制定了一套有效的开发方案。通过 合理的钻井设计和完井工艺，实现了该地层的高效开采。同时，油田还注重环境 保护，确保了开发过程中的生态平衡。
实例二：某气田泥质砂岩地层增产措施
总结词
针对性措施
详细描述
某气田针对泥质砂岩地层的特点，采取了一系列增产措施。通过酸化、压裂等工艺手段，有效提高了 地层渗透率，增加了气藏的产量。同时，气田还注重生产过程中的安全管理，确保了生产的高效和安 全。
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S: 70-130; I: 10-40; K: 3-15 mmol (meq)/100g
三、扩散双电层理论
扩散双电层理论是一
个用来解释粘土矿物 表面、层间阳离子与 层间阴离子呈弱键联 结的水和环绕在粘土 矿物周围的溶液之间 相互作用的模型。这 个模型通常是以GouyChapman模型和Stern 模型为基础，如右图 所示。
阳离子交换具有等电量互相交换（如一个Ca2+离子与两 个Na+互相交换）和交换过程可逆等特点；
当溶液离子浓度相差不大，离子价愈高，与粘土表面的 吸附力愈强；
相同价数的不同离子与粘土表面的吸附能力与离子的半 径成正比、与每一种离子的浓度成正比。
2、阳离子交换容量（CEC）
粘土矿物在pH值为7的条件下能够吸附交换阳 离子的数量，它是粘土矿物负电荷数量的量度，阳 离子交换容量（CEC）的单位是mmol/100g，即每 100g干样品所交换下来的阳离子毫摩尔数。
• 粘土水（近水）相对体积：
根据扩散双电层理论模型，粘土水相对体 积等于粘土水扩散层厚度Xd与单位孔隙体积的 粘土表面体Av之积 ：
( f )cw Xd Av XH Av
Specific Area, m2/g
1000
• Diamond & Kinter 通过实验发现(右图）：
100
Asp v CECsp
纵观近半个世纪的研究工作，Waxman 和Smits模型 （简称W-S模型）和双水模型是泥质砂岩测井评价领域两项 最具代表性的岩石物理研究成果。由于这两个模型均是建 立在粘土矿物的阳离子交换性质之上的，为更好地理解这 类模型的物理意义，下面简要概述一下粘土矿物有关阳离 子交换特性等基本性质。
第四章 泥质砂岩储层测井评价方法
第四章 泥质砂岩储层测井评价方法
（含油饱和度定量评价）
近半个世纪以来，泥质砂岩的测井评价一直是一件比较 困难的事情。由于碎屑岩油气储层中几乎都存在不同含量 的粘土矿物，而后者又对几乎各种测井响应有不同程度的 影响。因此，深入研究粘土矿物的物理、化学性质及其对 测井响应的影响是利用测井资料评价泥质砂岩储层的重要 岩石物理基础。
0.05
0.045 0.04
Ce
BC
F
e Na
1000
Qv
e Na
1000
Qv
Co
Á¦
0.035
tg 1 m*
0.03
F*
tg
0.025
0.02
0.015
0.B01
B
1
a
exp
Cw
*
0.001eNa
0.005
C0
B
1
0.6
exp
• 双水模型把泥质砂岩岩石中的水分为两 部分。
一部分是由双电层引起的粘土水(又称近 水)，粘土水不含盐但含所有的平衡阳离子。 并认为，粘土水的电导率与粘土类型及平衡阳 离子的浓度均无关，而只与温度有关。
另一部分水是远离粘土的水(又称远水)， 其电导性质与岩石中的体积水相同。
• Clavier等人一文用了大量的篇幅讨论了W-S 模型的不完善之处，如胶结指数m*、阳离 子当量电导B仍与阳离子交换容量有关等， 并用建立W-S模型所用的实验数据证明了双 水模型比W-S模型具有更高的精度。
w
电阻率指数，Ir* 电阻率指数，Ir*
W-S模型所描述的含油泥质砂岩的电阻率变化规律
100
(Rw=0.5ohm-m,50℃)
Ir=Sw^-2
Qv=0.05
Qv=0.5
Qv=2
10
Qv=4
100
1 0.1
含水饱和度，Sw
10 1
(Rw=0.05ohm-m,50℃)
Ir=Sw^-2 Qv=0.05 Qv=0.5 Qv=2 Qv=4
• 双水模型在国外引起了很多争论，评论家 提出的许多问题至今仍没有解决 。
双水模型
Ct
S
n wt
Fo
C we
等效水溶液电导率：
C we
( f ) fw Cw ( f ) fw
( f )cw Ccw ( f )cw
( f ) fw Cw ( f ) cw Ccw S wt
至此，形成了比较完善的W~S模型。
1.5
1
Qv/Sw 实验数据
0.5
0
0
0.5
1
1.5
Qv'计算结果
实验样品Qv’与Qv/Sw数据对比
（塔里木盆地塔北三叠系）
30
最大当量电导，ml/(oh m-m.meq)
25
20
15
W&Th
10
B'_max
5
B_max
0
0
50
100
150
200
250
温度，℃
钠离子最大当量电导与温度的关系
• Clavier等人则应用上 10
述比例系数于下式：
0.01
Av Qv
Mont.
1968年：Waxman和Smits根据Hill和Milburn实验结果， 初步建立了W-S模型，遗留2个问题。
1974年：Waxman和Thomas针对2个遗留问题进行了实验
测量，完善了泥质砂岩饱和度评价模型(W-S)模型。
1977年：双水模型问世。Clavier等（SLB)
一、Waxman-Smits模型的初步建立
表面羟基是两性的，既能作为酸，也 可以作为碱。它们可以以下述形式进一 步与H+ 或OH- 作用：
MOH + H+ → MOH+2 MOH + OH- → MO- + H2O
二、阳离子交换性吸附及阳离子交换量
1、离子交换性吸附
吸附在粘土矿物表面上的阳离子可以和溶 液中的同号离子发生交换作用，这种作用即为 离子交换性吸附。
Stern模型：是对Gouy-Chapman模型的 修正。Stern首先对Gouy-Chapman扩散双 电层理论进行修正以使之更加符合实际体 系，他认为离子接近粘土矿物表面（粘土 表面、胶粒表面）的距离不能小于其有效 半径，并且离子与带电表面的作用比简单 的库仑力更复杂。在Stern模型中，把双 电层分为两部分：一部分为接近粘土矿物 表面的紧密层—Stern层；另一部分即 Gouy-Chapman扩散层。
有：Ct
1
F
*
S
n* w
C w
B Qv Sw
• 问题： 没有对B值的影响因素进行完整测量。
2、含油泥质砂岩电导率(Ct)与含水饱和度(Sw)
1974年：Waxman & Thomas 通过实验 测量，验证了关于Qv’的假设； 得到了阳离子当量电导B值与温 度、地层水矿化度的关系图版。
1
0.1
1
含水饱和度，Sw
§4.3 基于扩散双电层的粘土附加导电理论
—双水模型
• 1977年：Clavier等人根据双电层理论，通 过对Hill和Milburn、 Waxman和Smits、 Waxman和Thomas等人所做的泥质砂岩样 品实验结果的重新分析，并在一系列理论 假设前提下，提出的泥质砂岩电阻率和含 水饱和度解释模型。
W~S模型：
（电导率形式）
W~S模型：
（电阻率形式）
1 Co F (Cw BQv )
Ct
1
F
*
S
n* w
C w
B Qv Sw
F*
Ro Rw
m* 1
1 Rw BQv
Ir*
Rt Ro
S
n* w
1
1 Rw BQv Rw BQv S
通过实验测量，Hill和Milburn发现了随溶
液电导率（Cw）增加，岩石电导率（Co）的非
线性变化规律，如下图所示。Waxman和Smits
认为，稀释溶液范围（图中低Cw段）溶液电解
质浓度的增加所导致的岩石电导率的急剧增加 是由于岩石中粘土表面可交换阳离子的迁移率 增加所致。
1、泥质砂岩电导率(Co)与溶液电导率(Cw)
Gouy-Chapman模型：粘土矿物表面带 有负电荷，因而一旦把它放入溶液中，溶 液中的阳离子就会被吸附到粘土矿物的表 面以保持电中性。由于粘土矿物表面对阳 离子的吸附，粘土矿物表面的阳离子浓度 将比主体溶液的阳离子浓度大。同时，由 于阳离子存在浓度梯度，因此阳离子就趋 向于从粘土矿物表面向外扩散最终达到平 衡。环绕粘土矿物颗粒的这一平衡带具有 一定的扩散厚度，在这个厚度内阳离子浓 度随着离粘土矿物表面距离的增大而减小， 直至与主体溶液的阳离子浓度相等。扩散 层内，存在有一个伴随的阴离子不足。在 这个模型内，有两个电性电荷层存在，即 带有负电荷的粘土矿物表面和紧邻于粘土 矿物表面的带有正电荷的阳离子扩散层， 二者构成“双电层”。
2、粘土矿物的化学结构
• 粘土是一种层状硅酸盐矿物； • 硅氧四面体（Tetrahedral）和铝（镁）八面体(Octahedral)
是粘土矿物的基本结构单元。
按照四面体片和八面体片 的配合比例，可以把粘土矿 物的基本结构层分为1:1层型 和2:1层型两个基本类型。
蒙脱石、伊利石属2:1 层型粘土矿物。
其中rw为水分子的半径，1.4。rNa为钠离子的半径，0.96。
根据Gouy-Chapman扩散模型，25℃时扩散层的理论厚度Xd与