在研究地质学问题时

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1、测井技术的应用 施建华 测井解释简述 数字计算机 测井仪器 仪器电源 胶片记录器 数据磁带 模数转换器 计算机数据 测井数据记录系统 远程终端 测井资料处理中心 计算机处理系统 基地站 胶片记录器 胶片记录器 井场 模拟记录 数字化仪器 野外磁带 编辑 预处理 逐点解释 结果评价 输出 磁带 编辑磁带 曲线 交会图 表格 测井资料的计算机解释 就是应用计算机对测井资料进行自动调整和解释 并将成果用数据表和图形直观地显示出来 测井方法的系列化 下井仪器的组合化 测井数据采集的数据化和解释的自动化 是测井技术现代化的主要标志 自从六十年代初计算机用于测井解释以来 它对测井技术的现代化起了巨大的推动

2、作用 根据不同的地质条件和解释任务 相应的有许多不同的数字处理方法 例如 适用于井场及时提供初步解释成果的现场快感解释方法以及适用于基地作详细解释的测井解释方法 适用于砂泥岩剖面的测井解释方法和适用于复杂岩性的测井解释方法 密度测井及中子测井的应用 确定地层孔隙度用交会图法确定孔隙度和判断岩性中子 密度测井曲线重叠判断含气层 测井在地质研究中的应用 国内测井地质学研究进展 国内 经过 七五 计划油藏描述科技攻关及 八五 计划储层预测攻关等 测井地质学研究取得了显著成效 并广泛得到应用 比如 油藏中饱和度分布规律的测井研究 测井预测油 水界面 测井精细构造解释 包括高陡构造 逆冲断层 复杂小断块

3、 裂缝分布规律研究 低电阻层机理与地质研究 现代地应力测井分析 地层压力剖面解释和预测等 测井沉积学研究 包括测井沉积微相 古水流分析研究等 此外 还有测井对泥岩生烃能力评价 测井层序地层学 垂直地震测井解释等 在测井与地震资料结合解释方面也取得了很多成果 测井约束条件下的地震反演 人工合成地震剖面已经在油藏描述中得到了广泛的应用 我国近年来开发出了一些已经得到广泛应用的测井 地质 地震联合解释软件平台 比较好的如GRISTATION NEWS等 图27八区克上组砾岩油藏S12小层有效厚度平面分布 图28八区克上组砾岩油藏S12小层顶面构造图 图59八区克上组砾岩油藏S51小层孔隙度平面分布图

4、 图60八区克上组砾岩油藏S51小层渗透率平面分布图 图61八区克上组砾岩油藏S51小层含油饱和度平面分布图 图62八区克上组砾岩油藏S51小层有效厚度平面分布图 二 测井地质学研究存在的问题及探索方向 1 当前测井地质学研究主要存在的问题 利用测井技术在井下检测到的岩石物理性质如导电性 放射性等仅仅是间接包含了岩石的地学信息 而不是直接的知识信息 1 解的不确定性 例如测量的地质对象由钻井取心观察是 灰色含泥细砂岩 这个结论有四个信息需要量化约定才可能由测井数据集判定 即颜色 泥质成分及含量 砂粒的矿物成分 颗粒的粒径 其中 尤其是颜色 直到目前也无法用测井曲线解释清楚 由此可见 测井数据集

5、与地质描述集合之间不是一一对应的 存在着不确定的解 2 解的区域性 由于沉积体与沉积环境密切相关 因此地质学对沉积体的描述大多是地区性的 而测井方法是固定的 同样是电阻率曲线 对不同井 不同层位 不同地区 即使是同一类岩石也不会具有相同的数量 因此 即使使用同一种测井方法 在研究地质学问题时 在不同的地区会得到不同的结论 3 负载能力有限性 地球物理测井探测的是地层的电性 声学特性和核物理特性 加上探测研究环境和条件的影响 不同的地质对象的响应差异并不显著 例如石英 白云石 方解石三种沉积岩主要矿物的声波时差 纵波 相对差值仅为10 左右 而测井仪器的误差为5 井径和钻井液变化的影响可以达到5

6、0 以上 所以利用测井识别地质现象的能力是很有限的 不能什么问题都企望测井去解决 鉴于以上几点 可以把测井地质学成果定位在辅助信息 辅助工具层次上 但它对地质家的研究可以起到少走弯路 节省投入的作用 达到事半功倍的效果 2 测井地质学当前主要探索方向 更新用测井资料确定岩性 岩相 沉积环境研究的概念 将测井信息作为单项指标量提高到模型化的高度 即由数量模型提高到概念模型 建立典型模式 深入研究测井曲线的旋回特性 建立测井层序地层学分析体系 并以层序地层 旋回地层 地层模拟为基础 综合测井和地震勘探资料研究 使地震高分辨率上升到测井量级 使测井在区域研究上有更大的用武之地 加深低孔低渗油气储层有

7、效孔隙度 渗透率的测井计算方法研究 束缚水饱和度计算方法研究 在油藏产能评价方面开辟新的方向 将测井资料进一步有效地应用到地应力计算及次生孔隙评价 地层敏感性分析和油层保护等工程方面 测井信息影响因素 测井信息是用不同的测井仪器按不同的方法在井下采集的 测井信息主要受岩石物理性质 井眼环境 测量方式及仪器结构 操作者的处理方式 校正及输入参数 的影响 一 测井探测的岩石物理性质 二 测井的测量方法 三 测井信息受环境的影响因素 四 测井曲线的纵向和径向分辨率 一 测井探测的岩石物理性质 1 电性 2 核物理性质 4 核磁共振特性 3 声学特性 主要裸眼井测井方法表 二 测井方法 三 测井信息受

8、环境的影响因素 1 井眼影响 1 井径变化及井眼垮塌 井眼越大 测井仪周围的钻井液体积越多 影响了测井读数 对于贴井壁仪器 井径扩大及不规则直接造成极板贴不上井壁 读数变小 2 钻井液影响 井内钻井液的成分和矿化度 对电法测井和中子及密度测井都有较大影响 若含有大量重晶石 则严重影响岩性密度测井 使测井曲线无法应用 2 侵入影响 由于井内压力与地层压力不一致 造成一部分钻井液滤液侵入地层 驱替一部分地层流体 油 气 地层水 即侵入 侵入使井壁周围的地层产生的冲洗带 侵入过渡带和原状地层三个区带 其导电性和流体饱和度发生变化 因此 必须通过侵入校正才能获得正确的地层岩石物理值 3 下井仪器的状态

9、 1 仪器直径及偏心 仪器直径与井眼直径必须匹配适当 否则不易顺利测井 且影响电缆的张力从而影响深度的准确性 仪器偏心对于井下声波电视影响最大 有时会得不到可用的图像 2 仪器的旋转和跳动 下井仪器的旋转和跳动对于声波测井 特别是地层倾角测井曲线影响最大 必须控制和校正 4 测井速度 各种测井仪器的测井速度 即每小时仪器自井底上提的长度 是不同时 特别是有 时间常数 要求的放射性仪器 对测井速度有着较严格的要求 速度太快将降低测量值 四 测井曲线的纵向和径向分辨率 测井仪器的纵向分辨率指其区分地层厚度的能力 径向分辨率指仪器对地层横向探测能力 测井仪器的两个分辨率是互相制约的 一般来说 纵向分

10、辨率越高的仪器径向探测深度越浅 常规测井的分辨率家下表 斯伦贝谢公司各测井项目分辨率 改编自Allen等人 测井资料在构造研究中应用 测井资料地层对比 地层倾角测井 区域地层对比油层对比 小层对比 地层对比 在横向上进行地层追踪的过程钻井取芯 岩屑录井 地震资料 测井资料 深度准确测量值可靠 古化石 分析测试资料测井资料进行对比的概念 通过对相邻井的测井曲线进行分析 根据曲线形态的相似性 进行井与井之间地层追踪的过程 测井资料地层对比 用途 建立油田地层层序 确定油气藏地质构造形态 确定断层位置 确定油气储集层岩性 物性 在地下空间里分布规律并搞清储集体几体形态 确定油气藏油气水空间分布规律

11、进行沉积相研究区域地层对比 以区域地质研究为重点 在油区范围内对比大套地层 目的是确定地层层位关系 深度比例尺为1 500 标准测井曲线 油层对比 以油层研究为重点 在一个油气藏范围内 对区域地层对比时的油层进行划分和对比 用深度比例尺为1 200组合测井曲线 目的 确定油气层主要关系 资料的选择 首先研究岩性 电性关系 研究各级次沉积旋回在测井曲线上的特征 清楚地显示岩性标准层的特征 比较明显地反映剖面上岩性组合即沉积旋回特征 清楚地反映各种岩性界面 测量精度高 为生产中已普遍采用的测井方法 一般选用1 500的标准测井曲线 在砂岩层中 井径 自然电位 2 5m的低部梯度电极高 常用自然电位

12、 2 5m的梯度微电极和声波时差 判断岩性和地层孔隙度 井网密度 标准层数量和质量标准层 分布广泛 岩性 电性特征明显 距目的层较近 厚度状且易与上下岩层相区别的岩层如何选择标准层 首先应研究油田区域内各油层剖面中稳定沉积层的分布 然后逐层追踪 编制分层岩性平面分布图 确定其分布范围和稳定程度 进而挑选出可用于标准层的层位 稳定沉积层多形成于盆地均匀下沉 水域分布广阔的较深水沉积环境 从剖面上看 一般在二个沉积旋回或两个岩相段分界附近 由于沉积环境在时间上交替 往往使两种岩相的岩性直接接触或相混出现易于形成特征明显的岩层 所以寻找与选择标准层应着重于这些环境和层段 研究断层 井间对比 个别井缺

13、失或重复时 一般表明有断层存在地层缺失 正断层 地层重复 逆断层 断层面位置为缺失或重复位置 其倾向 走向和断距可通过图解法来确定 旋回 厚度对比油层标准层 旋回 厚度对比油层的方法油层对比 地层对比步骤 1 利用标准层对比油层组首先研究和分析二级旋迥分布和规律 即数量和性质数量决定了油层组的多少 性质要参考一级旋迥的性质而定 标准层用于确定对比区内油层组间的层位界面 2 利用沉积旋回对比砂岩组在划分油层组的基础上进行砂岩对比 对比时应根据油层组上的岩石组合规律 演变规律 旋回性质测井曲线 形态组合特征 将其进一步划分为若干个三级旋回 一般均按水进和水退考虑 即以水退作为三级旋回的起点 水进结

14、束作为三级旋回的终点 这样划分可使旋回内的粗粒部分的顶部均有一层分布相对稳定的泥岩层 这层泥岩即可作为划分与对比三级旋回的界线又可作为砂岩组的分层界面 3 利用岩性和厚度对比单油层在油田范围内 同一时期形成的单油层 不论是岩性和厚度都具有相似性 在划分和对比单油层时 应在三级旋回内进一步分析其相对发育程度泥岩层的稳定程度 将三级旋回分为若干韵律 韵律内较粗粒含油部分即为单油层 井间单油层则可按岩性和厚度相似原则进行对比 韵律内的单油层的层数和厚度可能不尽相同 在连接对比线时 应视具体情况作层位上的合并劈分处理或尖灭处理 地层倾角测井 在A井中根据地层倾角图选出构造角 并计算出构造角沿AB方向的

15、视倾角 从而划出视倾斜线AE AE为从A井沿剖面线AB的构造角外推线 用同样的方法可以作出BF线 在A井中的地层可沿AE线方向寻找B井中的响应地层 在B井中的地层可沿BF线方向寻找A井中的响应地层 这样 从A井推到B井 再从B井推到A井 就可以清楚地得出正确的对比结果 一 基本倾斜模式 4种 1 红模式 又称沉积斜坡模式 是指随深度的增加相邻两个或多个蝌蚪方向不变角度增加 它是由沉积在斜坡表面的沉积物形成的 方向是地层加厚方向或地层倾向 2 蓝模式 又称沉积水流模式 是指随深度增加 方向不变 角度减小 它是由水流沉积形成的 它所指的方向是水流的方向 3 黄模式 又称高能中断模式 相邻的两个或多

16、个蝌蚪 它们的方向和角度是随机变化的 它产生在高能中的浅水环境 浅水区 4 绿模式 又称低能中断模式 相邻的两个或多个蝌蚪 它们随深度的增加它们的方向和角度完全保持一致 产生于深水环境 只有绿模式反映区域地质构造 红模式 蓝模式只反映沉积体内部的沉积构造 5 杂乱模式 确定构造倾斜的方式1 一般准则当确定构造倾斜时 使用有最大纵向延伸的那些趋势 在发生构造运动的时候 整体上倾斜发生变化 虽然局部地层由于内部沉积构造或局部构造会造成失量图上局部的失量异常 但它并不代表区域构造倾斜 由于地层发生整体倾斜 所以在纵向上就会形成一个总的构造倾角的倾斜构造趋势 2 在失量图上确定构造倾斜的步骤第一步 在小比例蝌蚪图上 检查低散射失量区 建议使的比例尺为1 100 2 100 英寸 英尺 1 1000或1 500第二步 在最小散射的层段 读取在纵向上延伸的尽可能远的倾斜散射的值 这个值代表近似的构造倾斜的倾向和倾角 第三步 在大比例尺的成果图上 建议使用的比例尺为5 10尺 1 20 确定第二步中所选取倾向的精确值 3 确定构造倾斜的变化点先找绿模式 低散射区 上倾斜向下延伸 直到最下边倾向和上部