《复杂储层测井评价(14章共7章).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《复杂储层测井评价(14章共7章).ppt（164页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、复杂储层测井评价,目 录绪论第一章 地层组份分析程序第二章 导电效率理论第四章 Y盆地低阻气层测井解释方法第五章 低电阻率油层测井解释方法第六章 水淹层测井评价第七章 裂缝性碳酸盐岩储层测井评价,绪论,复杂：岩性、孔隙流体、孔隙结构使：常用的测井解释方法和模型失效如：碳酸盐岩储层、火成岩储层、砾岩储层、低电阻率油层、低电阻率气层、水淹层、低孔低渗储层、复杂润湿性储层、凝析油气层。,评价复杂储层需解决的问题,识别岩性，准确计算岩石矿物含量。识别储集空间的类型裂缝型、孔隙型或溶洞型。复杂储层中孔隙度和饱和度的计算问题。流体性质识别问题。,本课程讲授内容,地层组份分析程序导电效率理论低电阻率气层测井
2、评价低电阻率油层测井评价水淹层测井评价碳酸盐岩储层评价火成岩岩性测井识别,本课程性质与教学方法,性质：专业任选课、目的是拓展知识面。教学方法：主要介绍测井解释在相关领域的最新研究成果，讲授解决问题的思想和方法，具体细节要求自学、自己思考并提出自己的解决问题的其它可行方法，因而采用讲授与讨论相结合的教学方法。,第一章 地层组份分析程序,一、最优化测井解释程序的不足：处理速度慢、精度不高,二、地层组分分析程序物理模型,密度测井响应方程,三、地层组份分析程序数学模型,响应方程的一般形式：,其中：xj第j种地层组分的相对含量；Bi第i种测井值；Aij 第i种地层组分对第j种测井仪器的响应值。,电阻率响
3、应方程的处理方法,电阻率响应方程：,带约束的线性方程组,极小值问题,算法特点,不需要选择迭代初始值求得的解是严格满足约束条件的全局极小点计算速度快,矿物的化学成分,四块人造岩石的X射线荧光分析结果,本算法的反演结果,三种算法的计算精度,四、常见测井响应参数的理论计算,由测井信息计算地面气油比气油比的侵入影响校正由计算的气油比判别油气藏类型方法验证,五、用地层组份分析程序评价凝析油气层,凝析气在储层条件下的物理性质介于油与干气之间，这是由测井资料识别凝析气藏的困难所在。首先，凝析气藏重烃组份含量较干气藏相对要高，密度要大，在正常测井响应中气显示不明显；其次，如果凝析气藏底部带有油环，油质的轻重（
4、凝析油含量的不同）对油气界面有很大的影响。重质油油气界面比较清楚，而轻质油则很难确定油气界面。另外，岩性的复杂性、储层的好坏也会影响到凝析气的识别与评价。,思 路,通过地层组份分析模型和最优化理论计算储层条件下凝析气和凝析油的含量，进而计算出气油比和地下可动油密度，达到识别凝析气藏的目的。,(1)凝析气等地层组份相对含量的计算假设地层组份为：不动油、凝析油、可动水、凝析气、泥质以及岩石的各种骨架矿物，利用前述数学模型和求解算法，可求得各组份的相对含量，由此计算气油比及地层可动流体密度。,1 由测井信息计算地面气油比,(2)气油比与地层可动流体密度,式中 Ts地面温度，oK；Pgf地层压力，10
5、5Pa；Zf凝析气在井底条件下的压缩因子，无因次；Tf井底温度，oK；Pgs地面压力，105Pa。,式中 Vom为凝析油在地面的体积。,气油比：,而：,因此：,地层可动流体密度为：,3 气油比的侵入影响校正,计算的气油比与试油得到的气油比之间的对比图,气油比计算误差与泥浆密度之间的关系,注：x=泥浆密度，单位为g/cm3；y=log(rog试油)-log(rog计算)；R=相关系数,校正后的气油比与试油得到的气油比之间的对比图,4 由计算的气油比判别油气藏类型,5 方法验证,H7井测井数字处理成果图,结论,1.把地层看成是由具有不同物理性质的组分组成的，将各组分的相对含量作为自变量，建立各测井
6、响应方程，这样建立的响应方程大部分是线性方程。以此建立的数学模型相对简单，在其解空间中具有唯一极小点，这就使得地层组分分析程序具有精度高、速度快的特点。2.对地层组分分析程序数学模型的求解，其算法具有较好的针对性和适应性，该算法还能应用于由地球化学测井资料反演岩石矿物含量。它的显著特点是所求的最优解严格满足所给约束条件，并且不需选择迭代初始值。,结论,3.测井响应参数有其理论计算方法，不能盲目修改。4.利用地层组份分析模型和最优化技术由测井信息可求得可靠的气油比。5.使用测井计算的气油比可区分油气藏类型，识别凝析气藏。,第二章导电效率理论,讲授内容,导电效率用导电效率理论计算含水饱和度用岩石导
7、电效率区分碳酸盐岩储集空间类型地层组份分析程序与导电效率理论在碳酸盐岩储层评价中的应用结论,定义式局部导电效率与全局导电效率的关系,导电效率的定义,在相同电势差下，岩石耗散的平均功率与跟岩石具有相同长度和含水体积的一根全含水直毛管(称“标准毛管”)耗散的功率之比。,导电效率是岩石中导电相分布的几何特征参数，导电路径的曲折程度、孔喉大小的分布特征、孔隙的连通性、非导电相（油）的分布特征都考虑在该参数中.,某井岩样全含水导电效率与孔隙度关系图,某井岩样导电效率与含水孔隙度关系图,孔隙空间中导电效率的非均匀分布,某岩样导电效率和毛细管压力与含水饱和度关系图,某岩样导电效率和毛细管压力与含水饱和度关系
8、图,油气进入大孔隙时,导电效率与含水孔隙度关系,油气进入小孔隙时,导电效率与含水孔隙度关系,大孔隙和小孔隙中导电效率与含水孔隙度关系,大孔隙和小孔隙中含水饱和度的计算,计算精度,计算精度,纯油气层束缚水孔隙度与导电效率关系图,岩石中裂缝和孔洞示意图,电流方向,存在裂缝和孔洞存在孔洞和喉道,导电效率表达式,设L=l=1存在裂缝和孔洞存在孔洞和喉道,存在裂缝和孔洞时，导电效率与裂缝宽度的关系,存在孔洞和孔喉时，导电效率与孔喉直径的关系,导电效率理论关系图,裂缝宽度、孔喉直径一定时，导电效率与孔洞大小的关系,判别碳酸盐岩储集空间类型及储层好坏,TZ161井地层组分分析程序处理成果图,42894306
9、m酸化压裂后，用5.56mm油嘴试油，日产油12.6方，气20849方，水18.4方,TZ161井理论曲线与实测曲线对比图,溶 孔基质孔,TZ45井地层组分分析程序处理成果图,6101m,TZ24井地层组分分析程序处理成果图,收获率7.3,TZ16井地层组分分析程序处理成果图,4248.54268m，未酸化日产原油15.45方,2-4类储层孔隙度与导电效率交会图,结论,1.导电效率理论能够合理地解释岩石的不同导电特性，它是一个本身与岩石含水体积无关，只与岩石中导电流体分布有关的物理量，但由于后生成岩作用的不同，使它与孔隙度和含水孔隙度具有相关关系，利用这些关系可求得含水饱和度。,结论,2.油气
10、分别进入大孔隙和小孔隙时，导电效率与含水饱和度具有不同的相关关系。油气只进入大孔隙时，导电效率随含水饱和度下降而下降得慢，当油气进一步进入小孔隙时，导电效率随含水饱和度下降而下降得快。对油水界面以上的储层，应用“简易”公式求含水饱和度较好，对油水界面附近或以下的储层，应用阿尔奇公式较好。,结论,3.裂缝是影响碳酸盐岩导电效率的主要因素。岩石中存在裂缝时的导电效率远大于存在孔洞时的导电效率。随裂缝宽度的增大，导电效率很快增大；随孔洞尺寸的增大，导电效率降低。4.导电效率能够用于区分碳酸盐岩的储集空间类型，与孔隙度、裂缝孔隙度结合，可进一步划分碳酸盐岩的储层等级。,第四章 Y盆地低阻气层测井解释方
11、法,讲授内容,前言低阻气层形成机理低阻气层的识别饱和度计算方法高温高压条件下岩石电性实验实例分析结论,难点,低阻成因、低阻气识别、含气饱和度的计算。东方气田：1.2-2M之间（泥岩电阻率1-1.2M）乐东气田：1.2-1.7M（泥岩电阻率1-1.7M),技术路线,通过搞清低阻成因，以大量的实验为基础，确定含水饱和度模型；充分利用各种测井信息对天然气的反映，来识别低阻气层存在,低阻气层形成的主要原因,岩性细，粘土含量高，导致束缚水饱和度高。地层孔隙度高。岩石中束缚水含量高，使地层电阻率低,一 岩性 二 孔隙结构特性 三 粘土含量和成分 四 岩石润湿性 五 岩石阳离子交换容量 六 菱铁矿含量,4.
12、1 低阻气层形成机理分析,东方1-1气田高、低电阻率气层粒度分析数据比较,乐东22-1气田高、低电阻率气层粒度分析数据比较,在本区地层条件下，岩石粒度和地层电阻率关系：粒度越细，电阻率越低 粒度越粗，电阻率越高原因：越细比表面积越大吸附水含量越多 越细孔喉越小毛管水含量越高,孔隙结构特征从孔隙度值看：高阻气层：25%-30%低阻气层：25%从孔隙结构看：高阻气层：孔喉半径r分布范围大（0.0037-37.5um），小孔喉比例小（50-60%或更大）,东方1-1、乐东22-1气田高、低电阻率气层粘土含量平均值（%）比较,粘土含量和成分,两点基本认识：,东方气田的高、低电阻气层矿物成分及相对含量相
13、差不大。粘土矿物成分不是形成低阻气层的主要原因。在本区，粘土的影响就在于：由于气层中粘土含量较多，粘土中伊蒙成分含量又较高，使之在整体上降低了所有气层的电阻率。,岩石润湿性是控制储层内流体分布状况的基本因素，因此，岩石润湿性与地层导电能力有密切的关系。,岩石润湿性,亲水岩石，油、气水分布示意图,部分含气地层岩石阳离子交换容量测量结果,数据表明：该气田的气层CEC值很小，由它产生的附加导电性也较小，CEC值不是影响地层（气层）低电阻率的主要因素。,五口井（DF1-1-3、DF1-1-5、LD22-1-3、LD22-1-4、LD22-1-5）八块岩样，荧光分析测量结果，菱铁矿含量如下：,菱铁矿含量
14、,由上述资料可以得出：两气田含气储层菱铁矿的含量并不高，含量最高者是泥岩层（其Fe含量为6.707%）；在其他储层中，菱铁矿的含量都小于3.5%。菱铁矿主要分布于泥质中，以不均匀的分散状分布在泥质中，因此，菱铁矿含量随泥质含量变化而变化。,小结,东方1-1和乐东22-1气田部分气层低电阻率是因为地层含有大量的束缚水造成的（束缚水饱和度一般60%，最高可达80%以上）。地层含大量的束缚水和吸附水的原因包括：1.组成储层的岩粒特细；2.储层粘土含量较高，粘土中含有较多的伊蒙矿物；3.主要由微细的孔喉组成的孔隙结构；4.岩石的强亲水性 岩性特细、泥质和粘土含量较高，是形成低阻气层的地质基础,小结,由
15、特细的岩粒发育的大量微小孔隙和喉道空间，并以较高矿化度的原生地层水充填和较高的地层温度，是形成低阻气层的必要条件。由大量的高矿化度束缚水、吸附水以及岩石强亲水特性给地层构成的一种四通八达的导电网络，是形成低阻气层的充分条件。菱铁矿含量极少，一般以分散状分布在泥质中，不是形成气层低电阻率的原因。阳离子交换量较小，也不是形成低电阻率的主要因素。,4.2 低阻气层识别,物理基础,天然气密度低，因此气层密度孔隙度比岩石含水或油时偏高。天然气含烃指数低并具有“挖掘效应”，因此气层中子孔隙度比岩石含水或油时偏低。,物理基础,天然气纵波速度低，因此气层声波时差偏高或出现“周波跳跃”，使声波孔隙度比岩石含水或
16、油时偏高。岩石含气后，空间模量降低，因此气层空间模量比岩石含水或油时偏低。,识别参数,三孔隙度差值三孔隙度比值等效空间模量差比值,三孔隙度差值、比值,da、sa、na分别为岩石视密度孔隙度、视声波孔隙度和视中子孔隙度气层：；,空间模量,空间模量差比值,气层：,4.3 饱和度计算方法,纯气层含水饱和度的计算,东方113井饱和度计算误差,气柱高度与毛细管压力关系,含气饱和度与气柱高度的关系,DF1-1气田束缚水饱和度与孔隙度关系图,DF1-1气田束缚水饱和度与渗透率关系图,Swi与孔隙度、气柱高度关系,地区常数a、b、c、d的值,DF1-1气田不同孔隙度条件下束缚水饱和度与气柱高度关系图,DF1-
17、1气田不同气柱高度条件下束缚水饱和度与孔隙度关系,4.4 高温高压条件下岩石电性实验,压力对孔隙度、渗透率的影响地层水电阻率与温度的关系矿化度对岩电参数的影响温度和压力对b、n的影响 温度和压力对m的影响,实验研究目的,油气层在高温高压条件下，其物理性质和电学性质与常温常压相比，都将发生较大变化,其变化规律需实验研究。为该盆地高温高压层段的测井解释与评价提供依据,对提高测井评价精度具有重要意义。,完成的实验工作,1.覆压孔隙度、渗透率测定。共测35块，测定压力为5、10、15、20、30、40、50Mpa 2.地层水电阻率测量。配置矿化度为15000ppm和35000ppm的两种NaCl盐水，
18、测定温度为2590，分12个温度点测量,3.地层水矿化度对测量结果影响实验。共测5块岩样。设定压力间隔为5、10、15、20、30、40、50Mpa；设定温度间隔为30、40、55、70、85、100、120，分别获得各种温压条件下的a、b、m、n值4.温压条件下a、m值测量。共测30块岩样。根据给定温度和压力测量全含水岩心电阻率，设定压力间隔为5、10、15、20、30、40、50Mpa；设定温度间隔为30、40、55、70、85、100、120,5.温压条件下b、n值测量。共测30块岩样。在压力间隔为5、10、15、20、30、40、50Mpa，以及温度间隔为25、40、55、70、85、
19、100、120条件下，用气驱法测量岩心电阻率，在100%30%含水饱和度范围内，获取5-7种含水饱和度的岩心电阻率测量值与含水饱和度值。,压力对孔隙度的影响,压力对孔隙度的影响,孔隙度的覆压校正,孔隙度的覆压校正,孔隙度的覆压校正,为校正后孔隙度，；1为1Mpa压力下孔隙度（可认为是地面孔隙度），；p为净上覆地层压力，Mpa,渗透率与孔隙度和压力的关系,渗透率与孔隙度和压力的关系,渗透率与孔隙度和压力的关系,地层水电阻率与温度的关系(15000ppm),地层水电阻率与温度的关系(35000ppm),不同矿化度对m值的影响,不同矿化度对n值的影响,不同矿化度对n值的影响,地层水电阻率和泥质含量对
20、n值的影响（双河油田岩样）,全部样品b值直方图,DF1-1样品b值直方图,LD30-1-1A井样品b值直方图,温度和压力对岩石n值的影响（全部）,温度和压力对岩石n值的影响（DF1-1）,温度和压力对岩石m值的影响,高温高压地层温度与压力对含水饱和度计算结果的影响,4.5 应用实例,乐东22-1-2井处理成果图,东方1-1-3井处理成果图,东方1-1-3井处理成果图,东方1-1-7井处理成果图,乐东22-1-2井处理成果图,乐东22-1-2井处理成果图,乐东22-1-3井处理成果图,乐东22-1-3井处理成果图,乐东22-1-3井处理成果图,乐东15-1-3井处理成果图,结 论,1.岩性细，粘
21、土含量高，孔隙度高，导致束缚水孔隙度高是Y盆地形成低电阻的主要原因。2.三孔隙度差值法、三孔隙度比值法、等效空间模量差比法均可用来识别天然气层；三孔隙度差值法与等效空间模量差比法相结合效果较好。,结 论,3.对束缚水饱和度高的低阻气层，含水饱和度用以下公式较好。4.低阻气层的束缚水饱和度随气柱高度（深度）的变化而变化。,结 论,5.温度和压力对油气层电学参数均有影响，其影响结果是：温度增加，胶结指数m值降低，饱和度指数n值降低；压力增加，m值增大，n值亦增大。6.地层水矿化度对m值无影响，对n值有影响，矿化度高，n值大。用岩电实验确定阿尔奇参数时，饱和盐水的矿化度应尽量与实际地层一致。,结 论,7.地层条件下渗透率的大小除决定于其孔隙度大小外，还与地层压力有关，计算地层渗透率不能直接使用常温常压下得到的渗透率模型，而应考虑地层压力的影响。8.覆压孔隙度校正也应考虑地层压力的大小。,
