油气层测井识别技术

研究地层孔隙结构
估算渗透率
中子/密度/声波测井响应
地层模型 复杂岩性
f
1、对流体敏感性低， 对骨架敏感性高 2、放射性物质影响
骨 架
电阻率测井响应
地层模型
1 、 不 能 解 决 毛 管 束 缚 水 2 3 、、 不对 能油 解气 决类 粘型 土不 束太 缚敏 水感
自由水
fw
毛管束缚水 粘土束缚水
砾岩油藏评价
砾岩油藏评价
3991.3~4130.8米， 139.5米/8层，日 产油5.2吨，无水
砾岩油藏评价
低孔隙储层溶孔和裂缝识别
差谱识别油气层
差谱识别油水层
移谱识别油层
1805~1820.4 试油初产 120吨/日
移谱识别水层
1930.4 ～1932 米测试:日产液 55.6方,油5.6吨
内容提要
第一部分：1、测井解决的油田地质问题
2、测井技术的发展过程
第二部分：声电成像测井技术
第三部分：核磁共振测井技术
第四部分：高分辨率测井技术
第五部分：低电阻率油气层测井解释技术
第一部分
1、测井解决的油田地质问题 2、测井技术的发展过程
1、测井解决的油田地质问题

测井的定义——用各种仪器测量地层物理参数随深度 的过程，称为测井。
N
孔隙结构和流体流动特性
MRIL-C磁共振成像仪结构
敏感区 泥浆 天线 磁铁
井壁
地层
井筒
敏感区 柱壳厚 1mm， 彼此 相隔 1mm
MRIL探头
频带宽
B O （ r）
6〃
B O （ r）
BO=169Gauss G=17Gauss/cm
16〃
16〃
24〃
MRIL-P磁共振成像仪结构
井筒 MRIL 探头
样品量：70
2.0
V=1.5215*A*10-5+0.01897 相关系数：0.9961
1.0
0.0 0.0
100000.0
200000.0
300000.0
400000.0
核磁共振信号最大幅度
核磁孔隙度与浮力法测量孔隙度交会图
16.0
核 磁 孔 隙 12.0 度
8.0
4.0
0.0 0.0
4.0
8.0
为完井方案提供技术支持
为钻井决策提供技术支持
A
B
T2分布
8000
离 心 前 离 心 后
Amp (uV)
4000
0 0.1
1.0
10.0
100.0
1000.0
10000.0
T2 (ms)
含油饱和度——T2分布形态
岩心含水体积与核磁共振信号最大幅度的关系图
5.0
4.0
岩 心 含 水 体 积
3.0

在水平井、大位移井、侧钻井的测井和射孔，海洋井 的测井施工、欠平衡井口带压测井，射孔，声、电成
像、核磁共振测井和解释技术及综合技术配套能力在
全国处于领先水平
测井资料的应用
地层评价：
分析岩石性质，确定地层界面 计算岩石及矿物成分，绘制岩性剖面图
计算储层参数：孔隙度、渗透率等
储层综合评价,划分油层、气层、水层，并评价产能
3436.3m Φ =14% k=3 T2gm=6ms
12.0
16.0
浮力法测量孔隙度
1号 岩 心
3430.5m Φ =18% k=661 T2gm=42ms
5号 岩 心
3434.3m Φ =20% k=115 T2gm=36ms
0.1
1.0
10.0
100.0
1000.0
10000.0
0.1
1.0
10.0
100.0
1000.0
10000.0
7号 岩 心
复杂结构
常规测井解释模型
Sw
f AC
Rw f 2Rt
流体定量评价
t t m a t f t m a ma f ma
f DEN
骨架参数：
fC N
ma f ma
t ma ma ma
经验方程
？
lg K d 0 d 1 lg f d 2 lg Md
9 个圆筒型探测区 域
只对孔隙流体敏感
CMR-可组合式磁共振仪结构
核磁共振测井提供的主要信息

T2分布反映地层孔隙结构和流体流动特性 地层总孔隙度

地层有效孔隙度 自由流体体积 毛管束缚水体积 粘土束缚水体积 渗透率
核磁共振解决地质问题
复杂岩性储层孔隙度确定 复杂储层划分 复杂油水层识别 确定束缚水饱和度
井壁声电成像测井解决的地质问题
1、地质构造解释 确定地层产状、识别断层、不整合、牵引、褶皱等。 2、沉积学解释 识别层理类型、砾石颗粒大小、结构、判断古水流方向、识别滑 塌变形、进行沉积单元划分、判断砂体加厚方向等。 3、裂缝识别 识别高角度裂缝、低角度裂缝、钻井诱导缝、节理、缝合线、溶 蚀缝、溶蚀孔洞、气孔等，确定裂缝产状及发育方向，划分裂缝段 ，可对裂缝参数进行定量评价。 4、地应力方向确定 识别井眼的崩落方向、诱导缝的方向确定现今主应力方向。 5、套管井质量检查 检查套管变形、确定套管变形位置；检查射孔井段，确定射孔孔 眼位置；检查对套管爆炸整形后的套管形状；确定套管断裂位置。 6、薄层解释 精确划分砂泥岩薄互层及有效厚度。
STAR-II电成像仪器极板电极结构
商741井第Ⅳ套侵入岩测井曲线和成像图
商 741 井 是 商 741 火
成岩油藏的发现井， 该井初步进行油水层 评价的过程中，在火 成岩井段没有进行油 水层解释，由于该井 岩性复杂加测了成像 测井，成像资料发现 在 3390-3430 米裂缝非 常发育，以高角度裂 缝为主，是很好的储 层 ， 共 解 释 油 层 27 米 之多，经测试在 34133420米，获日产油100 多方，为商 741火成岩 油藏的发现起到重要 作用，从而拉开了商 741火成岩油藏勘探开 发的序幕。
ECLIPS-5700 海洋拖撬
MRIL仪器及刻度箱
电成像测井仪
测井技术密集
测井方法

电学 声学 核物理学 力学 磁学 光学 量子力学 实验学
电阻率测井 声波测井 核测井 电缆地层测试 井方位测井 流体成份测量 核磁共振测井 岩电实验室
测井技术
应用电子学、 计算机科学、 传感器技术、 精 密加工和材料学的成果。
测井资金密集
测井系统
测井系统 地面测井车 地面仪
SL-3000 CLS-3700
软件
井下仪
＞ 500万元
合计
700万元
100万元
104万元
50万美元 50万美元
300万美元 400万美元
ECLIPS-5700 100万美元 100万美元 30万美元＞800万美元 1000万美元
测井资金密集的特征
高层次上不断完善描述与解决地层地质问题能力的过程
测井技术进步的四个阶段
模拟测井
数字测井
数控测井
成像测井
由于高科技的广泛应用，实现了井下传感器阵列化、 计算机技术全面融入测井数据采集和处理中，质 测井数据已采用数字记录方式，相应出现测井数据的 数据电缆传输高速遥测化、数据采集和处理工作站化、 现场采集的测井数据用模拟记录方式，测井系列 量控制、组合测井和综合评价技术日趋成熟，油气 计算机处理。这阶段发展的测井学基础理论，开发的 记录和显示成像化。测井技术能更有效地研究储集层 裸眼井和套管井测井系列，储集层含油气和油井生产 评价精度大幅度地提高。这阶段开发出大量的测井 不完善，资料解释以人工定性为主；储集层的含油 动态的定性定量解释技术，测井学已进入成熟阶段， 的非均质性，不但要回答储层是否含有油气，还要回 新方法和新仪器，测井广泛服务于石油地质学、油 气评价和地层对比是测井资料应用的主要目的 应用开始向石油地质学和油藏工程学等更新的领域发 答其产能的大小，能更加有效地服务于油气的勘探和 藏工程学、采油工程、钻井工程 展 开发，测井成为提高油气勘探开发效率和效益的重要 技术手段
率测井

声波测井——地层的声学特性，如声波测井 放射性测井——地层的核物理特性，如伽马能谱、 中子、密度、碳氧比、中子寿命测井 核磁共振测井——地层及孔隙流体的磁共振特性

胜利油田的测井技术从模拟测井、数字测井、数控 测井发展到现代的成像测井，井下测井仪和测井系列 也由早期的电极系、声感组合、三孔隙度、三电阻率 等九条曲线的常规测井，发展到声、电成像、核磁共 振等适合不同地质条件下的配套测井系列
准确测量储层孔隙度
30.0
20.0
测 井 孔 隙 度
10.0
图 例 ， 共 计 40点
核磁共振测井 常规测井
0.0 0.0 10.0 20.0 30.0
岩心分析孔隙度
准确估算渗透率
10000.0 1000.0
100.0
计 算 渗 透 率
10.0
1.0
图 例 ， 共 计 40点
0.1
核磁共振测井 常规测井
测井新技术
名 称 单 价 一套价格
360 万美元 240 万美元 300 万元 34 万美元
核磁共振测井仪 声电成像测井仪
180 万美元 120 万美元
岩性密度测井仪（自制） 150 万元 岩性密度测井仪（引进） 17 万美元
第二部分
声电成像测井技术
成像测井分类
1、 井壁（电、超声波）成像测井 2、 径向电成像测井： 阵列感应（侧向）测井仪 3、 能（频、波）谱成像测井： • 核磁共振测井 • 元素测井 • 多极子声波测井
测井资料的应用
油藏地质：
应用测井资料可编制钻井地质综合柱状剖面图，岩
心归位，地层对比；
研究地层构造、断层和沉积相；
研究油气藏和油、气、水分布规律，计算油气储量
和制订油田开发方案。
测井资料的应用
钻井工程
确定井眼的倾斜状况、方位和几何形态； 计算平均井径，检查固井质量； 确定下套管的深度和水泥上返高度； 估计地层孔隙流体压力和岩石的破裂压力梯度。
常规测井曲线
成像测井
产液剖面
吸水剖面
1 井温 2
持水率 3
4 磁定位
USII-6 声波电视测井图
井壁立体示意图
井号：营13-39

测井资料解释：利用测井资料分析地层的岩性，判断油、 气、水层，计算孔隙度、饱和度、渗透率等地质参数；计 算地层或裂缝的产状和分布（倾角、倾向等）

测井是应用地球物理学的一个重要分支，它利用各
0.0 0.01
0.10
1.00
10.00
100.00 1000.00 10000.00
岩心分析渗透率
复杂岩性 储层饱和 度评价— — 埕北 302 井
商745井火成岩孔隙度估算
稠油水淹油藏评价
低阻储层评价
与下面的一层 合试，日产油 19吨，不含水。
识别小差异电阻率储层
Βιβλιοθήκη Baidu
薄互层评价
E、F、G三层合 试，日产油8.4 方，不含水。
测井资料的应用
采油工程
进行油田射孔；
测量生产剖面和吸水剖面；
判断水淹层及水淹状况； 检查射孔、酸化、压裂效果。
2、测井技术发展过程
第五代 第四代 第三代 第二代 第一代
成像测井
数控测井
数字测井
全自动测井
模拟—半自动测井

综观测井技术的70多年的发展过程，实质就是一个在更
井壁电成像测井识别裂缝
埕北30裂缝发育分布图
埕北30现今主应力方向
声成像识别诱导缝
沉积模式的建立
确定古水流方向
声成像识别套管裂缝
第三部分
核磁共振测井技术
NMR测量原理
仪器中的永久磁铁极化地层孔隙中的 氢核 施加CPMG脉冲串信号：90o脉冲，使磁 化矢量反转； 180o脉冲，记录恢复中 的自旋-回波信号 等待氢核磁化矢量恢复原来的状态 S 最大信号幅度正比于充满流体的孔隙度大小 信号衰减时间 孔隙大小，流体特性
不同类型裂缝FMI成像图
商741井区火成岩裂缝走向分布
罗151井区火成岩裂缝产状图
STAR-II声电成像测井识别裂缝—
梁古1井
（3524-3532米）
井壁电成像测井识别高角度裂缝- 埕北303井
STAR-II电成像测井识别裂缝-埕北303井
埕北303井识别灰岩裂缝
埕北303井 在 太古界、古生界 裂 缝 段3598-3950米合试 获日 产油216吨，产 气32895方。
类仪器(包括电学、电磁学、核物理学、声学等)测量
井下地层岩石的各种物理参数和井眼的技术状况，以
解决油田勘探、开发中的各类地质和工程技术问题。
它是发现油气层、进行储层评价和油气资源评价以及
油藏管理的重要手段
测井技术贯穿服务于油气田整个勘探开发的全过程
测井技术的分类—按物理学原理

电学（磁）测井——地层的电学特性，如各种电阻
测井解释的发展
从第一条测井曲线出现，相应的测井解释技术诞生。 最初是简单的定性解释---“相面法”---根据测井曲线的 形态判断油、水层。随着测井技术及其它相关技术的 发展，测井解释：


定性 单井 单学科
定量 多井 与其它学科结合
EXCELL-2000 测井系统
EXCELL-2000 测井系统