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1、碳酸盐岩缝洞性储层测井综合评价方法研究,1.论文来源 本论文是作者承担的中石油重点科技攻关项目“碳酸盐岩缝洞性储层地质分布规律及测井新方法综合解释评价技术研究”的部分成果经深化而成，重点涉及碳酸盐岩缝洞性储层的特征分析、测井评价方法的理论与应用研究。,前言,2.主要研究内容,（1）缝洞性储层测井机理实验研究（2）缝洞性储层地质特征及测井综合解释评价技术研究（3）测井新技术在缝洞型储层中的地质应用（4）缝洞性储层评价方法现场地质应用与效果评价,前言,本文将针对目前碳酸盐岩缝洞性储层测井评价存在的问题、以前人研究成果为基础，从测井资料出发，以解决地质问题为目的，通过开展碳酸盐岩缝洞性储层的储层特征
2、研究、测井实验研究、方法理论研究、储层测井定性评价、储层测井定量评价、测井新方法应用研究、储层测井综合评价方法研究，完善和建立一套系统的碳酸盐岩缝洞性储层测井解释方法，并通过现场实例验证方法的正确性与可行性。,前言,3、论文研究思路,研究思路及技术路线图,汇报提纲,一、碳酸盐岩储层基本特征 二、双侧向测井响应特征研究 三、利用测井新技术评价缝洞性储层方法研究 四、碳酸盐岩缝洞性储层有效性评价方法研究 五、碳酸盐岩缝洞性储层流体性质判别方法研究 六、碳酸盐岩缝洞性储层测井定量评价方法研究 七、碳酸盐岩缝洞性储层自适应性测井评价方法研究及应用 八、缝洞性测井储层评价方法在川东北部地区飞仙关组的应用
3、,二、双侧向测井响应特征研究,（1）裂缝对双侧向电阻率影响及裂缝参数数学模型推导 物理模型模拟结果 数值模型模拟 理想裂缝简化模型的理论公式 推导（2）其它因素对双侧向电阻率影响分析,裂缝的产状与深、浅双侧向的“差异”有着直接关系：,高角度（75）缝:双侧向呈“正差异”；低角度（60）缝:双侧向呈“负差异”；45缝：双侧向“负差异”，且差异幅度最大,不同产状裂缝双侧向水槽模型实验结果,裂缝越发育，即裂缝张开度、裂缝密度、裂缝孔隙度、裂缝径向延伸深度越大，双侧向测井电阻率比基质岩石电阻率下降幅度也越大。,斯仑贝谢公司的A.M.Sibbit等(1985)采用有限元法模拟结果,垂直裂缝：,水平裂缝：
4、,垂直裂缝 张开度,深浅侧向测井探测范围内水平切面示意图,水平裂缝,裂缝沿井周展开图(单条水平裂缝),水平裂缝 张开度,很多正式出版的书中公式：,双侧向电导率与水平裂缝宽度的关系(宋兰琴译，1989),天东12井井径对双侧向的影响,1、井径2、岩性3、流体性质4、孔隙度5、侵入深度,深浅双侧向与侵入直径的关系图（模型）罗家2井,结论：侵入深度是影响双侧向测井值与差异大小的主要因素,5、侵入深度,不同含气饱和度对深侧向电阻率的影响（罗家2井）,罗家2井：该井储层段的特征是高孔隙度、高电阻率、大幅度正差异。,模拟分析结果：,该储层段浅侧向电阻率低是侵入引起的，深侧向电阻率较高是因为高含气饱和度造成
5、的,汇报提纲,一、碳酸盐岩储层基本特征 二、双侧向测井响应特征研究 三、利用测井新技术评价缝洞性储层方法研究 四、碳酸盐岩缝洞性储层有效性评价方法研究 五、碳酸盐岩缝洞性储层流体性质判别方法研究 六、碳酸盐岩缝洞性储层测井定量评价方法研究 七、碳酸盐岩缝洞性储层自适应性测井评价方法研究及应用 八、缝洞性测井储层评价方法在川东北部地区飞仙关组的应用,三、测井新技术评价缝洞性储层方法研究,利用核磁共振资料评价缝、洞性储层利用微电阻率成像测井评价缝、洞性储层 溶蚀孔洞与斯通利波渗透性的关系分析 地层各向异性分析,1、利用核磁共振资料评价缝、洞性储层,（1）研究储集空间结构（2）确定有效储层孔隙度下限
6、（3）估算渗透率（4）分析流体性质,岩心核磁共振驰豫时间谱与压汞孔径分布关系对比,川东北地区飞仙关足部分井储层段 孔喉半径T2分布峰统计表,利用核磁共振测井分析孔径大小和喉道宽窄是可行的。,岩心实验（核磁共振压汞）、实测资料分析表明：,不同孔隙度岩石横向驰豫分布特征,核磁分析孔隙度与核磁分析的束缚水饱和度关系,有效储层下限应该在1.7%和2.69%之间,A：束缚流体峰：束缚流体含量自由流体含量,B：自由流体峰：束缚流体含量自由流体含量,1.7%,2.69%,2、利用微电阻率成像测井评价缝、洞性储层,（1）定性评价方法 岩心刻度微电阻率成像测井图象 用微电阻率成像测井图象识别各种地质现象（3）定
7、量评价方法 基于FMI图像分析确定裂缝参数 溶洞定量特征分析 不同孔隙度的定量分析,层界面缝合线断层面泥质条带裂缝,a.地层界面 b.缝合线 c.小断层 d.泥质条带 e.裂缝,（a）薄层状构造(b)眼球眼皮构造(c)燧石结核构造,薄层状构造眼球眼皮构造燧石结核构造,钻具振动形成的机械破碎裂缝高密度钻井液与地应力不平衡性造成的压裂缝应力释放裂缝 天然裂缝,(a)机械破碎裂缝(b)重泥浆压裂缝(c)应力释放裂缝(d)天然裂缝,黄铁矿斑块 井壁崩落 角砾间隙 溶蚀孔洞,裂缝张开度：,裂缝孔隙度：,基于FMI图像分析确定裂缝参数,轮古9井FMI裂缝参数定量计算成果图,裂缝密度,裂缝张开度,裂缝孔隙度
8、,汇报提纲,一、碳酸盐岩储层基本特征 二、双侧向测井响应特征研究 三、利用测井新技术评价缝洞性储层方法研究 四、碳酸盐岩缝洞性储层有效性评价方法研究 五、碳酸盐岩缝洞性储层流体性质判别方法研究 六、碳酸盐岩缝洞性储层测井定量评价方法研究 七、碳酸盐岩缝洞性储层自适应性测井评价方法研究及应用 八、缝洞性测井储层评价方法在川东北部地区飞仙关组的应用,四、碳酸盐岩缝洞性储层有效性评价方法研究,（1）碳酸盐岩储层划分方法（2）裂缝型储层有效性评价（3）洞穴型储层有效性评价,凉东1-1井石炭系无效裂缝,凉东1-1井石炭系有效裂缝,渡1井飞仙关组裂缝有效性评价,汇报提纲,一、碳酸盐岩储层基本特征 二、双侧
9、向测井响应特征研究 三、利用测井新技术评价缝洞性储层方法研究 四、碳酸盐岩缝洞性储层有效性评价方法研究 五、碳酸盐岩缝洞性储层流体性质判别方法研究 六、碳酸盐岩缝洞性储层测井定量评价方法研究 七、碳酸盐岩缝洞性储层自适应性测井评价方法研究及应用 八、缝洞性测井储层评价方法在川东北部地区飞仙关组的应用,五、碳酸盐岩缝洞性储层流体性质判别方法研究,1、P1/2法 2、重叠法 3、电阻率测井识别法 4、纵横波速度比值法 5、电阻率-孔隙度交会图判别法 6、孔隙度-饱和度交会图判别法 7、地层测试器测井识别法 8、时间推移测井识别法 9、核磁共振测井判别法,分析总结了上述判别方法的方法原理、应用效果及
10、适应性,适应性：该方法在应用中会受到以下三个因素影响：一是裂缝影响（特别是低孔时）；二是井眼条件的影响，井眼不规则，对声波纵波时差影响小，而对横波时差影响较大；三是岩性影响，岩性不均一，岩石成份较杂，将影响其值大小。,磨溪构造嘉二段孔隙度电阻率交会图（15口井45个试油层位）,适应性：当储层孔隙度较高、钻井液滤液侵入地层不是太深时，该方法应用效果较好。注意两点：一是要尽量求准储层孔隙度；二是岩电参数和地层水电阻率要可靠。,川川东地区石炭系流体性质判别成果图,（1）根据标准T2分布特征判别流体性质（2）利用扩散系数差异识别流体（移谱法）（3）利用流体恢复时间差异（纵向驰豫T1）识别流体（差谱法）
11、,1、根据T 2分布特征判别流体性质,气层：一般呈现“单峰”特征或“双峰”紧靠,油层：一般呈现“双峰”特征,水层：呈“双峰”特征，即束缚流体峰与自由流体峰分布在不同的时间区域上,2、双TE测井方式判别流体性质谱位移法,由于气与油、水的扩散系数差异较大，使得各自在T2分布上的位置发生变化，据此可以进行气检测。,双TE测井方式判别流体性质原理,原理,川东北飞仙关组CMR判别流体性质结果表,应用效果,（1）核磁共振测井法对于以孔隙或溶孔（孔洞）为主的储层流体性质判别效果较好。储层孔隙度最好大于6%。（2）该方法井受井眼、信噪比等方面的影响较大。,方法适应性,汇报提纲,一、碳酸盐岩储层基本特征 二、双
12、侧向测井响应特征研究 三、利用测井新技术评价缝洞性储层方法研究 四、碳酸盐岩缝洞性储层有效性评价方法研究 五、碳酸盐岩缝洞性储层流体性质判别方法研究 六、碳酸盐岩缝洞性储层测井定量评价方法研究 七、碳酸盐岩缝洞性储层自适应性测井评价方法研究及应用 八、缝洞性测井储层评价方法在川东北部地区飞仙关组的应用,六、碳酸盐岩缝洞性储层测井定量评价方法研究,储层测井定量评价：包括储层岩性评价、物性评价和含流体性评价。其中，岩性（岩石成分、泥质含量）评价方法与均质孔隙性储层相同。论文中主要讨论物性（孔隙度、渗透率、裂缝张开度）、含流体性（饱和度）的定量评价方法。,1、分析了声波、中子、密度、核磁共振、电阻率
13、等测井方法所反映孔隙度的含义。2、讨论了基质孔隙度、裂缝孔隙度、总孔隙度及裂缝张开度的计算方法。,1、分析了裂缝孔隙型储层侵入特征 水平裂缝层状切割侵入 垂直裂缝柱状切割侵入 网状裂缝立方体切割侵入2、讨论了不同侵入特征条件下裂缝孔隙型储层的饱和度方程与总含水饱和度计算方法,讨论了岩石基质渗透率、裂缝渗透率及裂缝孔隙型储层渗透率的计算模型。,当裂缝发育时，基质渗透率基本上可以忽略不计。,典型裂缝性储层测井处理结果（任486x井W2段）,汇报提纲,一、碳酸盐岩储层基本特征 二、双侧向测井响应特征研究 三、利用测井新技术评价缝洞性储层方法研究 四、碳酸盐岩缝洞性储层有效性评价方法研究 五、碳酸盐岩
14、缝洞性储层流体性质判别方法研究 六、碳酸盐岩缝洞性储层测井定量评价方法研究 七、碳酸盐岩缝洞性储层自适应性测井评价方法研究及应用 八、缝洞性测井储层评价方法在川东北部地区飞仙关组的应用,七、碳酸盐岩缝洞性储层自适应性测井评价方法研究及应用,碳酸盐岩储层自适应测井评价方法是一种分析思路其实质是基于储集空间类型及测井响应的适应性，优选测井系列与测井评价模型对储层进行定性和定量评价。,井壁成像夸大针状溶孔响应（塔里木塔中161井）,井壁成像真实反映中小型溶洞（塔里木塔中45井）,碳酸盐岩储层评价测井曲线选择,上段：井壁图像呈“斑点状”，显示溶孔很发育，但利用常规测井资料确定的总孔隙度低，只有5%8%
15、，显然井壁成像夸大了对溶孔的响应。综合评价该井段为差油气层。下段：井壁图像呈块状和低阻条带状，溶蚀孔隙不很发育。但常规测井资料显示孔隙发育，孔隙度达到10%以上，气体指示曲线具有明显的气层或轻质油层特征。综合评价该井段为好油气层。试油证实:下段为高产气层，日产气5.5104m3，而上段为差油气层，日产油0.68m3。,TZ1井奥陶系,汇报提纲,一、碳酸盐岩储层基本特征 二、双侧向测井响应特征研究 三、利用测井新技术评价缝洞性储层方法研究 四、碳酸盐岩缝洞性储层有效性评价方法研究 五、碳酸盐岩缝洞性储层流体性质判别方法研究 六、碳酸盐岩缝洞性储层测井定量评价方法研究 七、碳酸盐岩缝洞性储层自适应
16、性测井评价方法研究及应用 八、缝洞性测井储层评价方法在川东北部地区飞仙关组的应用,八缝洞性储层测井评价方法在川东北部地区飞仙关组的应用,1、川东北部地区飞仙关组储层特征2、川东北部飞仙关组储层测井特征 3、裂缝特征分析4、流体性质判别 5、储层参数计算 6、测井资料单井解释与多井综合评价,储层岩性：鲕粒溶孔云岩、颗粒砂屑溶孔云岩、细粉晶云岩以及部分鲕粒灰岩，泥质含量低。储集空间类型：孔隙、孔喉、溶洞及裂缝 孔喉分布特征：储层的孔隙与喉道搭配关系良好，以中粗孔隙喉道为主。储层类型：孔隙型、裂缝-孔隙型或孔隙-裂缝型、低孔裂缝型或裂缝型,常规测井：自然伽马（无铀曲线）低值（1020API），补偿中
17、子、声波、密度测井曲线呈高孔隙度特征，双侧向电阻率中高值，井径有时明显缩径；电阻率成像：显示裂缝、溶洞特征 偶极声波成像：井壁无泥饼时，斯通利波能量衰减 核磁共振测井：反映孔隙分布、渗透性及流体特征,研究区内的裂缝主要是第三、第四期次裂缝的叠加,1.地质界限；2.逆断层；3.断层；推测断层；5.第一期横张节理；6.第二期横张节理；7.第三期横张节理；8.第四期横张节理,川东北的多期横张大节理系统（据卫星影像图解释）（乐光禹等，1996）,地质构造背景,大,巴,山,弧,形,造,构,带,弧,构,形,造,带,川,东,单井裂缝特征,裂缝特征,形成的裂缝有张性缝、剪切缝。以张性缝为主。裂缝的倾角有高角度
18、缝、斜交缝和低角度缝。以高角度和斜交缝为主。裂缝的组系多，至少有 3 组。裂缝发育于孔隙层内对改善储层意义重大，而裂缝发育于含泥质较高的储层和致密层则意义不大。鲕滩储层与岩石力学性质差异大的膏岩或泥岩层间互，特别是薄互层，储层裂缝发育。裂缝的充填期次至少有两期，有效缝具有强烈的方向性现代地应力的大小不会产生新的裂缝，但可以影响裂缝的开启性,渡口河部分井裂缝方位图,裂缝的方位分布图,川东北飞仙关组裂缝分布预测,川东北飞仙关组有效裂缝分布预测,难点,1、气层在高孔隙度的情况下仍具有极高的电阻率（孔隙度大于20，深侧向电阻率仍达到10000.m），伴随着大幅度的正差异（深浅双侧向比值高达150），深
19、浅双侧向相关性变差（罗家2、5井）。2、较多水层为正差异（朱家1井、罗家8井）。3、个别水井具有较高的电阻率（紫1井）。,讨论了深浅双侧向法、纵横波速度比值法、核磁共振法、含水饱和度与孔隙度交会法、地层测试法等5种方法的适应性。经验证，这5种方法对于识别该区流体性质在一定条件下具有较好的效果。,紫1井：孔隙度在2%5，深侧向电阻率在2000.m以上，浅侧向电阻率在300.m以上，深浅侧向具有大幅度正差异。试油结果：酸前产水2.88m3/d，酸后产水1.96 m3/d，微气。,紫1井CMR双TE孔隙度重叠图,两种孔隙度差异很小，为水层的特征,储层参数计算的技术路径：是通过岩心刻度测井，对有取心资
20、料的各单井进行处理，建立各种解释模型及选取相关参数，进而建立区域构造上的解释模型及参数特征值，以保证无取心资料的井段（邻层）或构造邻井的储层参数计算结果的可靠性，为最终储量计算提供客观依据。,实际计算了工区内21口井飞仙关组储层的储层参数,渡口河至金珠坪飞仙关储层横向对比图,罗家寨至老鹰岩飞仙关储层横向对比图,铁山坡飞仙关储层横向对比图,（1）川东北部地区渡口河、罗家寨、铁山坡构造飞仙关组普遍发育有鲕滩储层，发育部位飞一飞三中上部，距飞四底界距离相近(在120150m范围内)。（2）渡口河构造以北（包括渡5井）发育有上鲕滩和下鲕滩，中间被4060m的石膏层或灰岩层封闭隔开，渡口河构造以南只发育
21、有上鲕滩。上鲕滩储层溶蚀孔洞发育程度明显好于下鲕滩。（3）铁山坡构造上、下鲕滩及中石膏（灰岩）沉积最完整。（4）各井鲕滩储层发育层位相近，测井曲线特征相似，但厚度变化较大，鲕滩储层在纵向上和在横向上都存在较强的非均质性。,川东北部地区鲕滩储层分布规律分析（一）,（5）鲕滩储层溶蚀孔洞普遍较发育，平均孔隙度较大，裂缝只在局部构造部位发育。（6）鲕滩的发育程度和白云化程度控制了储层的发育程度。鲕滩的分布控制了储层的分布。（7）整个区块来看，由西至东，鲕滩储层的发育程度变差，厚度变薄，层位由飞仙关组的中上部转为中下部，与鲕滩的分布特征一致。至紫1井、高张1井、坡3井一带，鲕滩储层发育程度很差。,川东
22、北部地区鲕滩储层分布规律分析（二）,本文针对目前碳酸盐岩缝洞性储层测井评价存在的问题、难点，在前人研究的基础上，从测井资料出发，以解决地质问题为目的，通过认真分析碳酸盐岩储层的地质、测井特征，开展碳酸盐岩缝洞性储层的储层特征研究、测井实验研究、方法理论研究、储层测井定性评价、储层测井定量评价、测井新方法应用研究、储层测井综合评价方法研究，完善和建立起一套系统的碳酸盐岩缝洞性储层测井解释方法，并通过现场实例验证方法的正确性与可行性。,结 论,（1）探索并首次、初步建立了应用常规测井方法与测井新技术结合评价碳酸盐岩缝、洞性储层有效性的方法。（2）针对测井新方法和常规测井方法的适应性，首次提出以储集
23、空间类型为基础，对缝-洞储层进行自适应性定性评价和定量评价方法，该方法无论是对探井解释还是开发井解释都具有广泛的适应性。,论文创新点（一）,（3）尝试利用核磁共振资料研究缝-洞性储层孔隙结构，首次利用核磁共振资料确定缝-洞性储层饱和度、孔隙度下限值，该方法具有创新性，可望为缝-洞性储层评价提供一种新方法。（4）研究工作以科学实验为基础，以理论推导和理论分析为手段，紧密结合实际测井资料分析，综合研究了缝-洞性储层评价方法，纠正了一些错误的认识，为该类储层评价提供了可靠的思路和方法。,论文创新点（二）,建 议,（1）需进一步深化缝洞性储层测井响应机理的研究，特别是缝洞储层模型实验研究。（2）目前碳酸盐岩缝洞性储层采用的测井解释模型大多是在均质储层解释模型基础上改进的，且现有的测井仪器也都是以均质地层为模型研制和制造的，因此有必要开展非均质地层测井方法与测井仪器的研究。（3）本文提出的缝洞性储层有效性评价方法和自适应性综合评价方法也需进一步深化研究。（4）以成像测井、核磁共振测井、偶极声波测井为代表的测井新技术在评价碳酸盐岩缝洞性储层方面具有独特的优势，需进一步深化这些测井新技术的理论与应用研究工作。（5）本文研究的测井综合评价方法在川东北部地区飞仙关组储层具有良好的应用效果，建议在其它地区类似地层推广使用。,汇报结束,
