《地球物理测井》课程设计.docx

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《地球物理测井》课程设计

西安石油大学油气资源学院

《地球物理测井》

课

程

设

计

书

班级：

姓名：

学号：

时间：

2011.11.25

《地球物理测井》课程设计

第一部分目的和基本要求

根据《地球物理测井》实验指导书，本课程设计是地球物理测井教学环节的延续（独立设课），目的是巩固课堂所学的理论知识，加深对测井解释方法的理解，会用所学知识内容划分岩性、储层，计算孔渗饱等，利用现有的卡奔绘图软件完成数据成图，对所得结果做分析研究，最终完成报告一份。

通过本实验掌握分析解释测井曲线的基本方法和步骤。

第二部分课程设计的主要内容

1.运用所学测井知识对某油田实际测井资料进行（手工）定性和（计算机）定量分析。

2.使用自然伽马、自然电位、井径及微电阻率测井曲线进行岩性识别。

3.使用自然伽马、自然电位、井径及微电阻率测井曲线进行储层划分，用声波速度、密度及中子曲线进行储层物性评价。

4.根据划分出的渗透层，读出储层电阻率值。

并根据阿尔奇公式计算裸眼井原始含油饱和度和剩余油饱和度等。

5.上述岩性识别、物性评价及含油气性评价定量分析程序要求学生用所学C语言独立编写（暂未要求）。

第三部分岩性划分

1、简介

岩性是指岩石的性质类型等，包括细砂岩、粉砂岩、粗砂岩等，同时还包括碎屑成分、填隙物、粒间孔发育、颗粒分选、颗粒磨圆度、接触关系、胶结类型等方面。

通过划分岩性和分析岩心资料总结岩性规律，其研究主要依据岩心资料，地质资料和测井资料等。

通过分析取心井的岩心资料和地质资料以及测井曲线的响应特征来识别岩性，并建立在取心井上的泥质含量预测解释模型。

一般常用岩性测井系列的自然伽马GR、自然电位SP、井径CAL曲线来识别岩性。

2、根据测井曲线描述岩性

定性划分岩性是利用测井曲线形态特征和测井曲线值相对大小，从长期生产实践中积累起来的划分岩性的规律性认识。

首先掌握岩性区域地质的特点，如井剖面岩性特征、基本岩性特征、特殊岩性特征、层系和岩性组合特征及标准层特征等。

其次，要通过钻井取心和岩屑录井资料与测井资料作对比分析，总结出用测井资料划分岩性的地区规律。

表1为砂泥岩剖面上主要岩石测井特征。

附表1.主要岩石测井特征

岩性

自然电位

自然伽马

微电极

电阻率

井径

声波时差us/m

泥岩

泥岩基线

高值

低，平值

低，平值

大于钻头直径

大于300

页岩

近于泥岩基线

高值

低，平值

低，平值较泥岩高

大于钻头直径

大于300

粉砂岩

明显异常

中等值

中等正幅度差异

低于砂岩

小于钻头直径

260-400

砂岩

明显异常

低值

明显正幅度差异

中等到高、致密砂岩高

小于钻头直径

250-450

煤层

异常

不明显

低值

无幅度差异

高阻

接近钻头直径

350-450

对于淡水泥浆钻的井内，地层剖面由砂岩、粉砂岩、煤层和泥岩四种岩石组成。

如果测井资料有自然电位、自然伽马、微电极、密度和电阻率曲线，则可按下列步骤区分它们：

（一）用自然电位和微电极测井曲线把渗透层和非透层区分开：

砂岩和粉砂岩的自然电位有明显负异常，微电极有正幅度差，而煤层和泥岩自然电位无异常，微电极无幅度差。

（二）利用自然电位、自然伽马和微电极测井曲线区分砂岩和粉砂岩：

砂岩的自然电位、自然伽马测井曲线的异常幅度大于粉砂岩的曲线异常幅度，在微电极测井曲线砂岩异常幅度差大于粉砂岩异常幅度差。

（三）利用电阻率和密度曲线可区分泥岩和煤层，煤层为高阻，泥岩为低阻；泥岩密度测井值较高而煤层密度测井值在剖面上看则很低。

----引自《测井方法原理》，赵军龙

三、根据公式计算数据，并根据所得数据划分岩性。

RLLD为深双侧向测井值；AC为声波时差测井值；

细砂岩：

RLLD>0.0204*AC+6.757

粗粉砂岩:

RLLD<=0.0204*AC+6.757RLLD>0.0074*AC+3.042

泥质粉砂岩：

RLLD<=0.0074*AC+3.042泥岩：

RLLD<5

四、根据测井曲线分析，划分物性不同的岩层

图1-读图，利用所给公式计算岩石孔隙度、渗透率、饱和度等，利用自然电位、电阻率曲线划分渗透层，根据RLLD,RLLS重叠法进行油水层划分，同时利用自然伽马划分岩性

第四部分储层划分及物性评价

一、简介

划分储集层是指确定单一储集层在井内的位置，其顶界面和底界面的深度和厚度。

地质上常常把储集层按岩性分类：

有碎屑岩储集层、碳酸盐储集层和其他盐类的储集层。

但从测井地层评价的角度来看，应突出强调不同空隙类型对岩石形成储集性质的决定作用和它们对测井地层评价带来的差别。

于是把储集层划分为两大类：

孔隙性储集层和裂缝性储集层。

1、孔隙度储集层粒间空隙对岩石储集性质起决定作用的储集层。

其岩性以碎屑为主，砂岩储集层为代表，其他还有鲕状灰岩、生物灰岩、生物碎屑灰岩、内碎屑灰岩及细粒以上白云岩等，是成岩作用或后生作用形成的，一般与构造无关。

孔隙分布均匀，横向变化较小。

孔隙度较高，低者10%左右，高者30%左右，一般15%-25%。

2、裂缝性储集岩因裂缝较发育而使岩石具有储集性质的储集层。

裂缝发育和孔隙度较高者（10%左右）的裂缝性储集层，测井评价的效果同孔隙度储集层。

而裂缝发育程度有限、孔隙度很低（5%-7%）的裂缝性储集层，对测井技术的要求很高，应用效果却比较差。

二、储层划分

（一）划分方法简述

（1）用自然电位进行划分

以泥岩基线为标准，自然电位曲线偏向泥岩基线左侧为自然电位负异常；曲线偏向泥岩的右侧为自然电位正异常。

一般情况下，当地层水矿化度大于泥浆滤液矿化度时，对应含高矿化度地层水的砂岩层处自然点位异常为负值。

反之，为自然电位正异常。

（2）根据RLLD、RLLS重叠法进行油水层划分

根据RLLD、RLLS重叠法，来定性的判断油水层。

把深层向和前侧向曲线绘制在一个图道内，以“幅度差”为依据，进行划分。

在油层井段，深三侧向视电阻率大于浅三侧向视电阻率，即“正幅度差”；在水层井段，通常为深三侧向视电阻率小于浅三侧向视电阻率，即“负幅度差”。

在盐水泥浆井中，在油层和水层处深、浅三侧向曲线上均出现“正幅度差”都是低浸剖面，但油层的视电阻率高于水层，且幅度差比水层的幅度差亦大，以此特征来识别油水层。

（3）自然伽马划分岩性

主要是根据岩层中泥质含量的不同来进行划分。

一般情况下，都是泥岩、页岩显示出最高值，砂岩显示出最低值，粉砂岩泥质砂岩介于中间，并随着岩层中泥质含量增加曲线幅度值增大。

碳酸盐、膏岩自然伽马测井曲线值都会比泥岩的质低。

（4）根据实验和统计，沉积岩的自然放射性强度一般有以下变化规律：

①随泥质含量的增加而增加；

②随钾盐和某些反射性矿物的增加而增加。

③随有机质含量的增加而增加，有机物容易吸附含铀和钍的放射性物质。

（5）井径测井

判别砂泥层在钻井过程中由于泥浆的影响，砂岩段往往形成泥饼而使井径减小（缩径），泥岩段却由于泥浆侵蚀而使井径扩大（扩径）。

所以可以用测井曲线上井径的大小差异来判断岩性，进而划分储层。

综合以上，通过测井曲线分析解释得出结论

（1）油层O1：

顶深1250.45m底深1255m层厚4.55m

（2）油层O2：

顶深1271.8m底深1284.9m层厚13.1m

（3）油层O3：

顶深1289.1m底深1312.25m层厚23.15m

岩层段（m）

划分

岩性

平均泥质含量（％）

1250.45m-1255m

油层

砂岩

23.8

1255.2m-1271.7m

泥砂

58.7

1271.8m-1284.9m

油水层

砂岩

7.5

1284.85m-1288.85m

泥岩

55.5

1289.1m-1312.25m

油层

砂岩

5.5

1312.45m-1319.4m

泥岩

68.4

（二）储层孔隙度计算公式介绍

（1）声波测井：

（其中

为地层的声波时差，

为岩石骨架声波时差，

为孔隙流体的声波时差）。

应用条件：

固结、压实的纯地层中，小的均匀分布的粒间空隙。

（2）密度测井：

（其中

为解释层的密度测井体积密度值,

为岩石骨架密度值。

）

应用条件：

纯岩石或含有少量泥质

（3）中子测井：

应用条件：

若忽略岩性影响，一般用于纯岩石的孔隙度计算中。

作为既可以用于裸眼井也可用于套管井。

根据公式POR=0.187DT-43.216计算储层的孔隙度。

对砂岩地层，通常认为总孔隙度等于有效孔隙度，因此计算出的孔隙度就认为是储集层的有效孔隙度。

第五部分岩层孔隙度、渗透率、饱和度评价

一孔隙度

计算方法：

孔隙度计算中，首先读取目的段岩层的曲线值，计算泥质的体积含量

，具体是

，其中

，GCUR=3.7，对于符合计算孔隙度要求的层段，由声波时差AC曲线求取总孔隙度

，校正公式为

，不满足要求的，不予以计算孔隙度，综上，故得出孔隙度

计算结果如下：

按层随机数据

（一）油层O1孔隙度（POR）%

（二）油层O2孔隙度（POR）%

DEPTH

POR

DEPTH

POR

1251.1

19．35

1272.66

18.1

1251.55

17.09

1274.1

18．85

1253．2

18.1

1275.85

18.10

1254.1

18．85

1280.2

16.09

（三）油层O3孔隙度（POR）%

1283.7

16.09

DEPTH

POR

1289.66

17.09

1294

18.10

1298.4

17.59

1307.1

18．10

1311.59

17.59

二渗透率

原理：

本实验中直接利用补充解释说明中

渗透率和孔隙度的关系直接求取数据（利用Excel计算）

PERM=0.6021*EXP（21.88*POR）

注：

A=1,M=2,N=2,RW=0.2,GCUR=2,SHCT=0.4

Tma=160,Tf=600,TSH=170

（一）油层O1渗透率（PERM）

（二）油层O2孔隙度（PERM）

DEPTH

PERM

DEPTH

PERM

1251.1

41.53134

1272.66

31.5934

1251.55

25.32926

1274.1

37.22752

1253．2

31.5934

1275.85

31.5934

1254.1

37.22752

1280.2

20.35161

（三）油层O3孔隙度（PERM）

1283.7

20.35161

DEPTH

PERM

1289.66

25.32926

1294

31.5934

1298.4

28.25754

1307.1

31.5934

1311.59

28.25754

三含油饱和度

计算原理：

利用阿尔奇公式

和

得

=1-

注：

a=b=1;m=n=2

由此计算原始含油饱和度

四电阻率

（一）油层O1电阻率（MNOR）数据

（二）油层O2电阻率（MNOR）数据

DEPTH

MNOR

DEPTH

MNOR

1250.225

22.36

1272.35

21.38

1251.85

20.58

1276.725

13.18

1252.85

22.44

1278.725

12.86

1253.85

22.44

1279.225

13.66

1254.85

22.2

1280.47

15.92

（三）油层O3电阻率（MNOR）数据

1281.35

17.88

DEPTH

MNOR

1282.35

16.26

1290.85

25.159

1283.85

16.06

1291.85

37.62

1292.475

48.659

1295.85

38.12

1297.1

27.82

1299.1

7.66

1310.1

5.5

1312.72

9.12

综上所述，对油气勘探开发来说，我们可以合理有效地选择测井系列，有效地鉴别岩性，划分渗透性岩层，较为精确的计算储集层主要地质参数，可靠的对储集层进行油气评价以及解决其他地质问题，利用以上几种方法计算出岩层孔隙度、渗透率、含油饱和度，从而定性评价，得出满意结果，但在计算过程中一定要注意数据采集与分析，划分层段要准确，数据计算一定要谨慎，这样才能为定量分析打好基础。

第六部分结束语

《测井方法原理》由赵军龙老师执教，在经过一学期的《测井方法原理》的学习后，我初步了解了地球物理系列测井的基本原理，掌握了的几种常用测井数据处理，包括自然电位测井、普通电阻率测井、侧向测井、感应测井、微电阻测井、声波测井、自然伽马测井、密度测井、中子测井等，但在学习过程中，了解到物性解释的重要性，但学习过程中遇到了很多问题，经常无法理解抽象的理论，无法完全掌握其精髓，所以很多地方一知半解。

我们于13、14开始进行《地球物理测井》课程设计任务，在经过近两周的学习、操作，然后再查询资料，学习课本，真正将整个书本串起来，将很多测井方法综合起来，一遍又一遍的计算与实验，逐步培养了比较清晰地完成地球物理测井物性解释评价的步骤，同时巩固了课程知识，对我们综合能力的提升很有帮助，感谢学校、院系提供这次实习与课程设计机会，让我们近距离感受了测井物性评价的方法与步骤，这也将对我们以后从事地质工作打好良好基础，同时也感谢老师的谆谆教导与同学的帮助

2011.11.30