油气层识别与饱和度评价方法

Water Saturation,Sw
§3.4 油气层识别及饱和度评价
二、油气层定性识别方法和技术 1、孔隙度—电阻率交会图； 2、视地层水电阻率法； 3、重叠法； 4、电阻率比较法； 4、压力梯度法（电缆地层测试）； 5、核磁共振测井*。
二、油气层定性识别方法和技术 1、孔隙度—电阻率交会图
1）图版制作：Archie公式
1.1
0.9
1.5
0.7
Sw=30%
2 3 4 6 8 20 50 100 35
0.5
0.3
0.1
0
5
10
15
20
25
30
Porosity, %
问题：4487－4497m层段数据点在
Sw=100%线之上？？
Resistivity, ohm-m
0.4
1、孔隙度—电阻率交会图
6）JXXX井实例 问题分析：
4400
Rwa Rild
2、视地层水电阻率法
Rwa = Rt RILD = −2 F φD
4410
4410 4420 4430
4420 4430
•
用上式，对Jxxx井4400－ 4510m井段计算的Rwa连续曲 线与SP曲线对比，如右图。
4472m以下，Rwa数值低且稳定；应为水 层。 4406－4433m，Rwa数值较高，约是底部水 层数值的5倍以上；为可能的油气层。 4439－4443m薄储层，Rwa较低，应为水 层。
§3.4 油气层识别及饱和度评价
一、阿尔奇公式——测井油气识别与评价的理论基础
Ro = φ −m F = Rw
1000
Rt −n Ir = = Sw Ro
100
100
Resistivity Index,Ir
Formation Factor,F
10
10
1 0.01
1 0.1 1
0.1
1
Porosity,
2、模型参数的确定
岩电参数：m,n,a,b的确定方法（实验、水线法、地区经验等） 地层水电阻率Rw（水分析资料、SP法、水层电阻率反求、地区参 数）
⎛ abRw ⎞ ⎟ log(Rt ) = −m log(φ ) + log⎜ n ⎟ ⎜ 3、Rt~φ交会图法 S ⎝ w ⎠
10000
10000
2、岩电参数（实验确
I = 0.986Sw 2 R = 0.9626 1 0.1
-1.6902
含水饱和度Sw，小数
含水饱和度Sw，小数
1
通过比较选择用隔板法做得到 的数据。
3、Rt~φ交会图法
§3.4 油气层识别及饱和度评价
二、油气层定性识别方法和技术 1、孔隙度—电阻率交会图； 2、视地层水电阻率法； 3、重叠法； 4、电阻率比较法； 4、压力梯度法（电缆地层测试）； 5、核磁共振测井*。
三、含油饱和度定量计算
1、饱和度模型选择：
阿尔奇公式——纯岩石、粒间孔隙结构； Waxman-Smits方程或双水模型——泥质砂岩； 多重孔隙结构介质理论模型。
二、油气层定性识别方法和技术
1、孔隙度—电阻率交会图
4）孔隙度—电阻率交会图的其它图版形式（双对数坐标）
• 由Archie公式，
Rt =
• 可导出，
abRw n m Sw φ
⎛ abRw ⎞ log(Rt ) = −m log(φ ) + log⎜ ⎜ Sn ⎟ ⎟ ⎝ w ⎠
• 上式可用右图表示： 1）同一油气藏的Rw是常数； 2）直线簇由Sw确定； 3）直线簇的斜率取决于m。 • 油气层的含油饱和度下限通常 根据试油资料确定。
•
Log F-Log Rdeep. Overlay
Rwa = Rt F
log Rwa = log Rt − log F
二、油气层定性识别方法和技术
4、电阻率比较法
与水性、物性条件相当的水层相比较，正常油 气层的电阻率一般要高3-5倍以上！
复杂油气层的识别存在难度：低阻、低孔低渗、孔隙 结构复杂、复杂岩性等
Rw数值存在问题，m、n指数有误，
2.4
0.2
二、油气层定性识别方法和技术
把Rw调整为0.015ohm-m后的结 果： Sw曲线簇位置改变；
2.2 2 1.8
Sw=100%
2.3
Sw=100%
0.25
2.1
0.2 0.25
0.3
1.9
0.3
1.7
Resistivity, ohm-m
1.6
Sw=70%
定）
1000
1000
地层因素F
100 Ⅱ类孔隙结构 10 Ⅲ类孔隙结构 Ⅳ类孔隙结构 Ⅴ类孔隙结构 1 0.01 0.1 孔隙度,φ
100
地层因素F
100 F= 3.0076φ-1.2064 R = 0.988939 10 F = 1.5456φ-1.657 R = 0.82067
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类： m=1.657,a=1.5456,R=0.82067 Ⅴ类： m=3.0076,a=1.2064,R=0.9889
1
1
1 0.01
0.1 孔隙度，小数
100
隔板法
常规法
常规法： b=0.9865，n=1.6902， R2=0.9626 隔板法： b=0.9653，n=1.7487， R2=0.9724
电阻增大系数I
10
电阻增大系数I
10
I = 0.9653Sw -1.7487 R 2 = 0.9724
1 0.1 1
4440 4450 Depth, m 4460 4470 4480 4490 4500
Rwa SP
4440 4450 Depth, m 4460 4470 4480 4490 4500
•
也可以把计算的Rwa连续曲线与电 阻率等曲线进行综合对比分析。
0 4510
0 4510
10
20
SP,mv
30
40
50
1.4 1.2
Sw=50%
1.5
Sw=70%
0.5 0.6
0.5
1.3
0.6 Sw=50% 0.8 1
0.8 1
1 0.8 0.6
Sw=30%
1.1
1.5
2 3 4
0.9
1.5
0.7
Sw=30%
2 3 4 6 8 20 50 100 35
0.4 0.2 0
0 5 10 15 20 25 30 35
6 8 20 50 100
60
1
2
Rild,ohm-m
3
4
5
6
二、油气层定性识别方法和技术
3、重叠法(SLB: Logarithmic Overlays）
Schlumberger公司推荐多种以电阻率 测井为主的重叠技术识别油气层，包括 Log F-Log Rdeep. Overlay, Ro Overlay and F Overlay, Rxo/Rt Overlay等等。
测井储层评价方法 Formation Evaluation by Well Logs
§3
§3.1 §3.2 §3.3 §3.4 §3.5
油气层测井评价基本方法
测井解释技术思路 岩性识别及孔隙度计算 渗透率评价及产能预测 油气层识别及饱和度评价 油气藏测井评价
§3.4 油气层识别及饱和度评价
一、阿尔奇公式——测井油气识别与评价的理论基础 二、油气层定性识别方法和技术 三、含油饱和度定量计算
n Sw =
1
1 Ro Sw=100% 1.5
abRw Rt φ m
0.9
0.8
当 m=n=2，a=b=1时， Archie公式可写为：
φ ⋅ S w = Rw / Rt
0.7
2
0.6
4Ro
0.5
3 4 6 8 10 20 50 100 1000
Sw=50%
0.4
或 ：
1 Rt
=
Sw Rw
⋅φ
0.3
0.5
0.3
0.1
0
5
10
15
20
25
30
Porosity, %
Porosity, %
Resistivity, ohm-m
0.4
0.4
二、油气层定性识别方法和技术
2、视地层水电阻率法
根据Archie公式，定义“视地层水电阻率”Rwa：
Biblioteka Baidu
Rt Rwa = F 实际应用时，常用深电阻率代替Rt、地层因素F用孔隙度转换， 连续计算Rwa。
0.2
取Rw=0.065 ohm-m，可 作出右侧图版。
0.1
0
0
5
10
15
20
25
30
Porosity, %
Resistivity, ohm-m
二、油气层定性识别方法和技术 1、孔隙度—电阻率交会图
2）模拟数据点分布
porosity Rt 3.7 6 5.6 7 7.5 8.5 10.5 12 11 12.5 14.8 19.2 22 50 25 100 90 70 35 40 70 9 12 3 2.3 17 1/sqrt(Rt) 0.141 0.200 0.100 0.105 0.120 0.169 0.158 0.120 0.333 0.289 0.577 0.659 0.243
1、孔隙度—电阻率交会图
5）JXXX井实例
（1） Rw＝0.022ohm-m； （2） 蓝色圆圈：4487-4497m； （3） 红色叉：4410－4433m
2.3
第二节 定性识别方法
Sw=100%
2.1
0.2 0.25
1.9
0.3
1.7
1.5
Sw=70%
0.5
1.3
0.6 Sw=50% 0.8 1
水层：Rwa＝Rw；油气层：Rwa > Rw.
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： S Rw / Rwa w =
Rwa
Rwa 0.05 0.15 0.25
0.25
0.05
0.15
0.1
0.2
0.3
0.1
0.2
0.3
二、油气层定性识别方法和技术
0 4390
0 4390 4400
20
25
30
Porosity, %
油气层含油饱和度一般介于80－50％。
Resistivity, ohm-m
二、油气层定性识别方法和技术
1、孔隙度—电阻率交会图
3）油气层判别
饱和度是区分水层和油气层 的重要参数，但油气层的饱 和度没有固定的数值！ 油气层含水饱和度上限取决 于其束缚水饱和度。 油气层含油饱和度一般介于 80－50％。 通常用试油资料确定一口井或 一个油气藏的含油饱和度下 限，如右图所示。
1
1 Ro Sw=100% 1.5
0.9
0.8
0.7
2
0.6
4Ro
0.5
3 4 6 8 10 20
Sw=50%
0.4
3）油气层判别
饱和度是区分水层和油气层 的重要参数，但油气层的饱 和度没有固定的数值！ 油气层含水饱和度上限取决 于其束缚水饱和度。
0.3
0.2
0.1
50 100 1000
0
0
5
10
15