第4章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。 在气层上，由于密度测井读数比含水地层相比偏 低，因而在不考虑孔隙中流体性质的情况下，计算孔
隙度偏高；而对中子测井而言，由于气体的含氢指数
小于标准水层的含氢指数，因而计算孔隙度比实际孔
隙度偏低。为此，在测井解释中，经常采用孔隙度测
1
b、“尼日利亚”公式
e 2 1 Vcl Sw Rt Rcl aRw

2
（α=1～2）
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。
这三种测井方法是相应于地层三种不同的物理特性，并从 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
s
N

1 S hr
含泥质水 层
s SH
D SH
ma sh ma f
N SH
s SH
含泥质油 气层

1 S hr
t mf t ma
ma sh Nma N SH Nsh ma mf Nmf Nma mf hr Nhr Nmf 1 Shr 1 S hr ma mf Nmf Nma D SH
、含水饱和度和束缚水饱和度等储集层参数，均与泥质含量Vsh有密切关系。同
时，几乎所有测井方法都在不同程度上要受到泥质的影响，在应用测井资料计算 地层孔隙度、渗透率、含水饱和度以及束缚水饱和度等参数时，均要用到地层的
泥质含量参数，泥质含量求取精度直接影响着其它参数的求取精度。因此，准确
地计算地层的泥质含量Vsh是测井地层评价中不可缺少的重要方面。 泥质存在降低物质渗透率K，使孔隙度变小并使孔隙结构变得复杂，增加了物
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此外，在当前测井解释与数据处理中还有几个比较常用的计算公式： a、“印度尼西亚”公式
n a Rw Rsh Sw 2 1Vsh 1 1 Rt Vsh 2 (aRw ) 2 m 2 Rsh2
2 GCUR GR 1 Vsh 2 GCUR 1
GR GR GR min GR max GR min
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自然电位确定泥质含量
从自然电位测井的基本理论可知，自然电位异常与地层中 泥质含量有密切的关系，而且随着砂岩地层中泥质含量的增加， 自然电位异常幅度会随之减少，故可以利用自然电位测井曲线 定量计算地层的泥质含量。 一般常用的经验方程如下：
2 GCUR SP 1 Vsh 2 GCUR 1
SP (SP SBL SSP) / SSP
5.4 储层参数测井解释模型
4 粒度中值 现场的实际资料表明，组成岩石骨架的泥质、粉砂、细粉砂 都具有一定的自然放射性，尤以粒径最小的泥质，其放射性强 度最大。在储集层不富含放射性矿物的条件下，自然伽马测井 读数与砂岩粒度有比较密切的关系。这是因为粒径的大小能反 映出在沉积过程中砂岩“颗粒”吸附放射性元素的能力，以及 反映出沉积速度的大小和沉积环境的变化。可以证明，除快速 堆积的粗相带外，砂岩粒级的累积曲线基本上服从正态分布规 律，粒度中值则相当于正态分布的均值，因此，粒度中值与自 然伽马之间的关系，无论从沉积原理或数理统计的角度来看， 其相关性甚至比自然伽马与泥质含量之间的关系还要好。
N
1 S hr
N Nma Nf Nma Nhr Nmf Nmf Nma Nsh Nma Nf Nma
含油气纯 地层

1 S hr
t hr t mf t百度文库mf t ma t sh t ma t f t ma t sh t ma t mf t ma t hr t mf
5.4 储层参数测井解释模型
测井资料是确定、计算储集层参数的主要手段，特
别是经过了一定数量的岩心实测数据的分析刻度，以
及积累一定的地区经验并建立经验性转换关系之后，
就能比较充分地显示出测井资料的连续性、完整性、
综合性强以及宏观精度较高的特点。
岩心刻度测井
5.4 储层参数测井解释模型
孔隙度 渗透率 泥质含量 粒度中值 孔隙吼道半径中值 含水饱和度 束缚水饱和度
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储集层物性相互之间的关系：
岩石粗细决定地层束缚水，颗粒的大小可用粒度中值表征，因此， 粒度中值与束缚水饱和度是密切相关。下图是粒度中值与束缚水饱和 度的关系图，它们之间呈负相关的关系，粒度中值在0.07—0.5mm之 间变化，束缚水饱和度则从18％增加到67％。
5.4 储层参数测井解释模型
5.4 储层参数测井解释模型
储集层物性相互之间的关系：
下图是孔隙度与束缚水饱和度的关系，随着孔隙度的减小束缚水饱和度 增加，呈负相关的关系。
岩石粗细决定地层束缚水，颗粒的大小可用粒度中值表征，因此，粒度 中值与束缚水饱和度是密切相关，因为岩石的束缚水包括毛细管孔隙中不流 动的水，其它毛细管孔隙细小孔道弯曲处不能流动的毛细管滞水和亲水岩石 颗粒表面的薄膜滞水，而岩石颗粒的减小意味着孔喉半径和束缚水的增加。
含量的求取方法主要有自然伽马法和自然电位法，此
外，还可应用自然伽马能谱、电阻率以及孔隙度测井
（声波、密度、中子）交会法。
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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。 一般常用的经验方程如下：
质的束缚水等的存在可能性。同时泥质存在，使储层：SP幅值、△t、Φ、K、GR
值、CNL等均受到影响
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目前，测井方法都是基于对地层矿物分布及分布
情况的测量来间接反映地层的泥质含量，而不是对泥
质含量进行直接测量，所以，必须选择最能反映地层
泥质含量的测井响应来建立测井解释模型。通常泥质
5.4 储层参数测井解释模型
在工作中，通常从实际岩心数据出发，采用常规的数理统 计方法，推导出表达自然伽马测井读数与粒度中值之间关系的经 验方程，其形式如下：
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5 孔隙喉道半径中值
孔隙喉道半径中值是表示地层孔隙结构、度量产层孔隙半径 分布的一个重要参数，可近似视为喉道半径的均值。 实践经验表明，地层的渗率特性在很大程度上取决于孔隙喉 道半径中值的大小。因此，孔隙喉道半径中值显然与地层的渗 透率及孔隙度直接有关。通过对胜利6个油田12口井压汞资料的 统计分析，证明三者之间有良好的相关性，孔隙喉道半径中值 Rm 与渗透率（ K ）与孔隙度（ Φ ）的比值 K/Φ 的相关系数可达 0.97。三者建立的相关方程具有如下的形式：
实际应用时，一般先用孔隙度测井资料计算地层孔隙度，用阿尔奇公式
计算地层因素F，再根据地层真电阻率Rt和地层水电阻率Rw，由阿尔奇公式计 算地层含水饱和度Sw或含油气饱和度Sh。
典型的声—感组合测井资料解释，就是先用声波时差 Δt 计算φ，再利
用感应测井视电阻率作 Rt，由阿尔奇公式定量计算 Sw或Sh，由此对储集层含 油气水性质作出评价，这种解释方法在我国得到广泛应用。
井在气层上的这一特点，来判断气层。
5.4 储层参数测井解释模型
5.4 岩石体积模型及其测井响应方程
常用的计算孔隙度公式 地层特征 含水纯地 层 声 波 密 度 中 子
s
t t ma t f t ma
D
ma b ma f
D mf hr ma hr
1、孔隙度 孔隙度是反映储层物性的重要参数，也是储量、产能计算 及测井解释不可缺少的参数之一。 目前，用测井资料求取储层孔隙度的方法已经比较成熟， 精度完全可以满足油气储量计算和建立油藏地质模型的需要。
声波、密度、中子三孔隙度测井的应用及体积模型的提出， 给测井信息与地层的孔隙度之间搭起了一个有效而简便的桥梁。
lg Rm M 1 lg(K / ) M 0
式中 M0 与 M1 是与地质特点有关的经验系数 ，对于非固结砂岩 M0=1.324，M1=0.629。
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6 含水饱和度
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。 1 n abRw R a Sw F 0 m Rm t Rw
I 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
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2、渗透率 评价油气储层性质和生产能力的又一个重要参数。 由于受岩石颗粒粗细、孔隙弯曲度、孔喉半径、流体 性质、粘土分布形式等诸多因素影响，使得测井响应 与渗透率之间的关系非常复杂，各影响因素之间尚无 精确的理论关系，所以只能估计渗透率。 目前，国内外已经发展了多种估算渗透率的解释 方法，主要包括以下几种方法；
5.4 储层参数测井解释模型
①
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②
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③
④
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3 泥质含量:
泥质的概念及其存在对储层性质的影响
测井中常把粉砂和粘土统称为泥质
评价含泥质地层、特别是评价泥质砂岩时，地层的泥质含量Vsh是一个重要 的地质参数，泥质含量Vsh不仅反映地层的岩性，而且地层有效孔隙度、渗透率
油水相对渗透率
含水率 其他相关参数
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储集层物性相互之间的关系：
储集层的岩性、沉积环境、埋藏深度以及后期地质作用决定了储集层的 物性特征。而储集层地质参数之间又是相互关连的。 下表是地质参数之间 的相关关系，取自某油田钻井取心的岩心分析资料。表中绝对值越大，说明 两者关系越密切，反之关系越差；正值说明一个参数随着另一个参数的增加 而增加，负值说明一个参数随另一个参数的增加而减小。 如渗透率与粒度中值的相关系数为0.839，说明相关性很好，束缚水饱 和度与粒度中值的相关系数为-0.602，说明两者关系较好但为负相关的关系。
n w
S xo
abRmf R m xo

1
n
5.4 储层参数测井解释模型
虽然阿尔奇公式本来是对具有粒间孔隙的纯地层得出的，但实际上， 它们可用于绝大多数常见储集层。
在目前常用的测井解释关系式中，只有阿尔奇公式最具有综合性质，它
是连接孔隙度测井和电阻率测井两大类测井方法的桥梁，因而成为测井资料 综合定量解释的最基本解释关系式。