测井解释4－砂泥岩解释1－砂泥岩解释模型

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1、对高VSh或Sg及轻质油的地层进行结合评价时，必 须考虑泥质和油气的影响，随着测井资料计算机处 理解释技术的发展，现在比较完善的裸眼井测井数 据处理方法及程序均采用比较全面地考虑了泥质和 油气影响的解释模型。测井资料数据处理是在整个解释井段连续计算解 释的，因而解释模型必须是通用的，不但适合纯 岩石，也要适合泥质砂岩和泥岩，即采用通用的 解释模型。 一、砂泥岩的通用解释模型1、什么是泥质？泥质由细粉砂、粘土、束缚水构成的 。2、Vsh与Vclay间的关系常见的粘土矿物：蒙脱石、伊利石、绿泥石、高岭 石，这些岩石间可以相互转化。蒙脱石、高岭石经成岩作用、后生作用转化为伊利石经风化假设：如果认为在

2、顺序沉积的砂泥岩中，泥质砂岩 与它对应的泥岩具有基本相同的泥质性质，即含的 细粉砂和湿粘土的性质相同，就可以建立砂泥岩的 解释模型。 （1）、砂泥岩的体积模型骨架（ Vsd ）泥质（Vsh）孔隙（VF）Vsd+ Vsh+ VF=1（2）、假设泥质砂岩的泥质与它对应的泥岩有相 同的泥质性质泥质细粉砂粘土水Vsh=VSI + VclaySI：粉砂指数 说明泥质中的细粉砂相对含量，它 不代表整个砂岩的细粉砂含量。SI=VSI/Vsh=1-Vclay/Vsh Vsh=SI*Vsh+VclayVsh=Vclay/（1-SI）由此式可知：粘土含量和泥质含量之间可以相互转 化，故可以分别用泥质性质和粘土性质

3、建立解释模 型，为了简单，先用泥质建立解释模型，然后再转 化，在使用时，由于砂泥岩中的粘土性质较稳定而 泥质性质变化较大，砂泥岩常用粘土性质的解释模 型（公式）。 二：泥质砂岩地层剖面的中子-密度频率交会图分析 因中子和密度测井对泥质和油气影响反映较灵敏 ，而声波受泥质的分布形式及砂岩压实程度的影 响较灵敏。因此中子密度测井交会法是常规测井 解释及分析程序中采用的基本方法，而中子密度 频率交会图是分析砂泥岩剖面的岩性、孔隙度和 油气影响的有力工具，是建立中子-密度解释方 法的基础。P155 图4-11、砂泥岩地层中子-密度频率交会图的特征 （1）、特征区 A区：GR从上至下 ，反映了砂岩 泥质

4、砂岩 泥岩的过度，代表的岩性VSh不同的泥质砂岩 。B区：GR接近砂岩中的最大值，且GR有向右下 方 的趋势。本区是由细粉砂和粘土矿物组成 的，是泥岩但粘土含量不同。FNFDA BC典型的FD、 FN频率交会 图，还考虑它的Z值图C区：可能是井眼严重扩大、井壁极端不平造成的 测井读数不可靠或者是褐煤、多孔碳酸盐岩等特殊 岩性的资料点，此情况应另作分析。 （2）、特征点砂岩骨架点FD- FN的原点为砂岩骨架点 ，当FD、FN都按砂岩刻度， 则石英的FD=FN=0 水点W：交会图上FD=FN=100%=1的点纯砂岩点： Fe最大、且在含水纯砂岩线上干粘土点：是含水湿粘土点的骨架点，它只 含结晶水，

5、不含束缚水，其rb=2.53.1g/cm3， 而FN=1335%，干粘土在一个范围内变化， 但在每个地区的位置是确定的。湿粘土点cl地层条件下的粘土含束缚水湿粘土点cl（ 也称粘土点）在B区的右边缘 湿粘土含量100% 且在含水纯粘土线上该点的基本参数：Fnclay、 Fdclay、Wclay（含水量 ）Fndc：干粘土 中子孔隙度水点湿粘土点干粘土点泥岩点SH0：粉砂质最重的泥岩点（3）、特征线 含水纯砂岩线QW：Q与W的连线 Q=0100%含水纯粘土线：干粘土点与水点的连线，粘土 含水量Wclay=0100Q至CL是细粉砂含量 而Vclay 的过程SH0至CL其Vclay ， 逐步取代细粉

6、砂形成100% 的湿粘土，它代表了井段泥质砂岩的泥质性质故称 为泥质。纯泥岩线QCL：Q与CL的连线，Fe=0，Vsh=100， 但是粉砂岩和粘土含量不同泥质砂岩线：纯砂岩点与纯泥岩点的连线，该线从 上至下Vsh=0100%，反映了从纯砂岩过渡到纯泥 岩的趋势。2、确定砂泥岩剖面中子-密度频率交会图的特 征点及其参数Q、W易确定、干粘土点根据本区岩心分析资料确 定（而纯砂岩点、纯泥岩点、纯粘土点）用中子- -密度频率交会图及其GR-Z值图来确定（1）、确定含水纯砂岩点及其最大孔隙度 在作中子-密度频率交会图时应去掉 ：作该图应含有含水纯砂岩在内的砂泥岩井段明显的含油气的资料点FN 或FD太大（

7、井眼影响严重）用SP去掉渗透性很低的资料点在中子-密度交会图里，可选择含水纯砂岩线上孔 隙度最大的资料点作Sd点，其孔隙度为Fmax=Fsd （2）、确定泥岩和粘土点及其参数含水纯粘土线是从水点开始经B区的右边缘的一条 直线，考虑到资料点的统计特性，应使粘土线右边 的点数占总点数的5%CL点是泥岩线与含水纯粘土线的交点，有交会图 可求出Fnclay、 FDclay 、 WclaySh0：过Sd向下画出一直线，使之通过泥岩 区的左边缘，并使在该直线左边的点子占 泥岩总数的5%，该直线与纯泥岩线的交点 为sh0，由此可求出FNsh 、FNsh而泥岩点的粉砂指数：P159图4-6 、4-7确定有效孔

8、隙度泥岩线从Q点出发经过泥岩区的下边缘，同样让 泥岩线以下的资料点数占总泥岩点数的5%。3、用中子-密度交会图确定泥质砂岩的地质参数 （1）、确定泥质砂岩的Fe和Vclay 查图版：含水纯砂岩即为Fe =0100%，而 骨架点Vclay=0，由此根据资料点的位置可确 定Fe和Vclay设任意直线方程可写为 ：AX+BY+C=0用计算机来求，则转化为点至直线间的距离P为资料点则A=y2-y1 B=x2-x1 假设粘土点已知 C=x2y1-y2x1 任意一点（X0，Y0）到该线的距离为 ：由此可推得 ：其中FN、FD 为资料点， FNclay 、 FDclay为粘土 点(2)、求孔隙度和泥质含量如

9、果需要对泥岩点进行解释，可用同样的方法作出 确定F和Vsh的图版，建立相应的计算公式，其形 式完全相同，只要把粘土点参数改成泥岩点参数即 可。P162 图4-11 （3）确定泥质分布形式 泥质分布形式：指泥质成分在砂岩中存在的状态泥质分布形式分散泥质：含有较多的Swb，使Fe 和K都下降层状泥质结构泥质分散泥质相对体积Vdis，则Fe = Fsd- Vdis ， Fsd：纯砂岩粒 间总孔隙层状泥质相对体积Vlam：则1- Vlam为泥质砂岩的相 对体积，Fsd：纯砂岩的粒间孔隙Fsd= Fe/（1-Vlam ） 结构泥质相对体积Vstr = Fe，它代替部分砂岩而 不改变其粒间孔隙度后面内容不

10、讲，目前测井解释中少讨论由以上可知，地层的与泥质分布形式有关，综合三 种情况的泥质分布形式与孔隙度的一般关系为：Vlam、Vdis、Vstr分别为三种不同形式的泥质的相对 体积。 二、确定泥质分布形式根据三种泥质分布形式的特点，分析中子-密度频 率交会图的资料点泥质的分布形式 根据三种泥质分布形式的特点，分析中子密度交会 图的资料点： 假设认为 在Q、sd、sh0内的点子只含分散泥质或分散泥质 与层状泥质混合的泥质砂岩，靠近sd、sh0下部以 层状泥质为主。 在sd、sh0线上及其附近的点子，只含层状泥质 或它与分散泥质或结构泥质的混合物，但其下 部仍以层状泥质为主。（VSH高形成泥质条带 ）

11、在sd、sh0右边是：含结构泥质或它与层状泥质的 混合物，靠近线下部时，同样以层状泥质为主。分布在sd点附近的资料点，应属于纯砂岩。为了对每一资料点的泥质分布形式进行定量计算， 需要首先确定泥质砂岩的右边界线的方程式。 由于直sd、sh0右边的资料点所含的泥质都属于结 构泥质或结构泥质与层状泥质的混合物，不存在分 散泥质，根据右边资料点的分布特点，对右边界线 的方程，可近似用右图中虚线来表示解方程求Vlam、Vdis、Vstr图中实线：只含层状泥质，而虚线与泥质砂岩的 右边界线很相似，可用方程式表示：该式右边资料点的包络线方程、P160 图4-9当用中子-密度频率交会图已确定出FE、VSH后

12、便可求出不同泥质分布的含量。解释井段含水纯砂岩的最大孔隙度，SD由上式方 程组可求出Vlam、Vdis、Vstr。也可以通过图解的 方法求资料点的泥质分布形式，步骤如下：作图求设资料点P：过P引直线平行于分散泥质线 sh0w与A泥质线的交点P1过P1点作平行于结构泥质线（平行于等孔隙 度线），与sdsh0，即为层状泥质线交点为 P2C：分别读出P、P1、P2的泥质含量 P点：Vsh（P）、 P1点：Vsh（P1）、 P2点： Vsh（P2）、 D：P点的泥质分布形式Vlam=Vsh（P2）Vdis=Vsh（P）-Vsh（P1）Vstr=Vsh（P1）-Vsh（P2）以上为SARABAND解释程

13、序用中子密度交会 图研究泥质砂岩泥质分布形式的方法。对于不同的解释井段或者不同的井，SH0点的位置 可能不一样，应具体而定，该方法对资料点在 SDSH0右边的点子较适用。 4、确定泥质的粉砂指数含水纯砂岩线的SI=1，SDCL相当于砂泥岩右边 界线，其SI=0，泥岩上由骨架点1变到零。对砂泥岩的右边界线，仍假设它不含分散泥质，其 层状泥质和结构泥质满足包络方程 Vsh=Vlam+Vstr由于右边界线上SI=0如果当SI不等于0时由该式可求出SI，SCHLUMBERGER公式的 SARBAND程序就是采用这一公式计算泥岩的粉 砂指数的。上式中的Fsd为：该解释井段的含水纯砂岩的最 大孔隙度，F为

14、有效孔隙度， F、Vclay由中子- 密度频率交会图求出，也可用查图的方法求得。上述确定粉砂指数的方法，计算机应用起来较麻 烦，可以进一步简化，在纯砂岩点右上方还有少 数资料点（即在sdcl右上方的）资料点），为了能把这些点进行处理，根据经验把 Fsd扩大1.33倍，在含水纯砂岩线上确定一个新的 纯砂岩点sd， 其有效孔隙度Fsd =1.33 Fsd，由 此Q、 sd、CL构成一个三角形，假设在泥岩线上 ，SI按规律性变化，并且三角形内任意一资料点P （X、Y）的粉砂指数、取决于P和sd连线与泥岩 线交点的粉砂指数，则可作出相应的图版。根据和CL点的坐标计算任一资料点P的粉砂指数的 方法，该任

15、意资料点P的坐标为（X、Y），则泥 岩线的方程为：通过sd点和P点的直线方程 F D=A F N +（1-A） F sd式中（x、y）为资料点 的坐标两直线的交点因P点与这个交点有相同的粉砂指数，可由交点 和粘土点的坐标求出粉砂指数由此可见Z是这个点的粘土含量（泥质中粘土的 相对体积）求SI的精度取决于sd点和F sd值作业掌握泥质砂岩的基本概念、中子 密度交会图的特征线、特征点的意义 、确定特征线、特征点的方法、用交 会图、计算机求泥质砂岩的有效孔隙 度和Vclay或Vsh、掌握泥质分布形式 对有效孔隙度的影响。1、泥质砂岩的中子密度 交会图与岩性孔隙度交会图 的 中子密度交会图有何不同 ？2、导出用泥质砂岩的中子密度交会图求有效 孔隙度和泥质含量的公式。