基质孔隙度、渗透率-测井资料处理与解释-西安石油大学

地球物理测井：简称测井，又可称为钻井地球物理或矿场地球物理，属于地球物理勘探的一个分支，它是应用地球物理方法，研究油气田，煤田等钻井地质剖面，解决某些地下地质，生产及钻井技术问题的一门应用科学地球物理测井的基本原理是：在一个钻井剖面上，存在着不同时代沉积的不同岩石（如砂岩，泥岩等），二不同岩石的各种物理性质（如电学性质--电阻率，弹性性质--速度，放射性性质--伽马和中子射线的吸收和衰减等）都存在一定的差别，这样，我们就可以通过相应的地球物理方法，沿着井筒连续低测定反映岩石某种物理性质的物理参数（如密度，电阻率，声波时差，自然放射性）然后根据这些参数沿井筒的变化规律，来研究钻井的地质铺面，评价尤其储集层以及解决其他一些地质，生产及工程问题测井技术发展的阶段;模拟测井时代，数字测井，数控测井，成像测井，网络信息常规测井系列分类：岩性测井系列（自然点位，自然伽马，井径测井）孔隙度测井系列（时差测井，密度测井，中字测井）电子率测井系列（深，中，浅探测的普通视电阻率测井，侧向测井以及感应测井等。

）、测井技术的作用：1，建立钻井的岩性地质剖面。

2，划分油气储集层，定量，半定量地估计储层的储集性能--孔、渗、饱参数及储层厚度，评价油气储集层的生产能力3，进行地质剖面的对比，研究岩层的岩性，储集性，含油性等在纵，横向上的变化规律，研究地下区域地质构造轮廓，结合地震资料进行油藏描述。

4，在田开发过程中，提供油藏动态资料（注入剖面和产出剖面）5，为井下作业和增产措施，并检查实施效果。

6，研究井的技术状况，如井径，井斜，固井质量及套管状况。

7，研究地层压力，岩石强度和其他一些问题，如井温自然电场产生的原因：（1）地层水和泥浆含盐浓度不同而引起的扩散电动势和吸附电动势（2）地层压力与泥浆柱压力不同而引起的过滤电动势。

扩散电动势：砂岩中的地层水与井内泥浆之间，相当于两种不同浓度的盐溶液接触，当两中不同浓度的溶液被半透膜隔开，离子在渗透压作用下，高浓度溶液的离子将穿过半透膜向较低浓度的溶液中移动，这种现象叫扩散，形成的电位叫扩散电位。

油层物理学是研究储层岩石、岩石中的流体（油、气、水）以及流体在岩石中渗流机理的一门学科。

油层物理的研究内容①储油（气）岩石的物理性质（包括孔隙度、渗透率、饱和度、储层敏感性等）②油气藏中流体的物理性质（包括油、气、水的高压物理性质及油气相态变化规律）③饱和多相流体的油气层的物理性质及多相渗流机理④提高原油采收率的机理。

储层流体是指储存于地下储层中的石油、天然气和地层水。

石油的元素组成主要元素：C （83%~87%）、H（11%~14%）、次要元素硫（0.06% ~ 0.8%）、氮（0.02% ~ 1.7%）、氧（0.08% ~ 1.82%）微量元素：钒、铁、钴、镁、钙、铝石油的化学组成主要元素：C （83%~87%）、H（11%~14%）、O、N 硫（0.06% ~ 0.8%）、氮（0.02% ~ 1.7%）、氧（0.08% ~ 1.82%）微量元素：金属和其它非金属化合物：烃和非烃化合物烃类：烷烃、环烷烃、芳烃非烃：含O、N、S的化合物，胶质、沥青质天然气主要成分烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水气和少量一氧化碳及微量的稀有气体，如氦和氩等。

在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体。

甲烷是最短和最轻的烃分子。

有机硫化物和硫化氢(H₂S)是常见的杂质石油天然气组成异同点在化学组成的特征上，天然气分子量小（小于20），结构简单，H/C原子比高（4～5），碳同位素的分馏作用显著。

石油的分子量大（75～275），结构也较复杂，H/C 原子比相对低（1.4～2.2），碳同位素的分馏作用比天然气弱.在化学结构上均为烃类。

描述石油的物理性质的指标（颜色、密度与相对密度、凝固点、粘度、荧光性、旋光性、闪点）油气藏分类根据烃类的组成、流体的相对密度①气藏（以CH4为主，占85%以上，C2到C4较少）②凝析气藏（以CH4为主，含有甲烷到辛烷（C8）的烃类，地下原始条件为气态，随压力下降或到地面后凝析油析出，γo=0.72～0.8）③挥发性油藏（临界油气藏）（含比C8重的烃类，构造上部接近于气，下部接近于油，油气无明显分解面，γo=0.7～0.8）④油藏（液态烃为主，油中溶有气）⑤重质油藏（稠油油藏）（粘度高，相对密度大）典型油气藏的汽油比和密度汽油比m3/m3 (天然气>18000，凝析气550~18000,轻质油250~550，黑油<250) 地面液体密度g/cm3（天然气0.70~0.80，凝析气0.72~0.82，轻质油0.76~0.83，黑油0.83~1.0）地层水是指油气层边部、底部、层间和层内的各种边水、底水、层间水及原油同层的束缚水的总称。

一、准备工作尽量收集到较全的区域资料，了解区域构造、沉积等特征；如果有邻井资料最好。

熟悉目的层的深度，地层水矿化度，预计最大井底温度，所在层位，泥浆类型及矿化度等信息，实时跟踪钻井动态。

二、测井质量评价接收到现场的测井数据后，第一时间按照海油的测井质控标准做好质量控制。

常规资料的质量控制主要包括检查图头信息是否正确、曲线数量、曲线数值是否符合地层物理特征、各曲线间的匹配是否一致及测井资料与录井等资料的匹配关系等。

对于不合格的资料应及时提出重测或者补测。

下图是中子、密度和声波三空隙交会图，用来检验三孔隙度曲线是否合格。

密度-声波交会图 中子-密度交会图三、测井资料处理1、常规测井资料处理处理解释软件主要使用油服自主研发的测井解释处理平台EGPS 。

常规资料处理主要选用SAND （砂泥地层）和CRA （两种岩性以上的地层）程序。

下面以CRA 为例说明处理流程。

CRA 程序对于每种储层参数的计算都提供了多种方法供选择，这里只列举最常见的一种或两种。

主要处理流程及参数选取：（1） 泥质含量的计算：一般利用伽马（或者去铀伽玛）计算泥质含量，公式如下：V=111C S C GR --, Vsh=1212--C VC老地层C=2 ，第三纪地层C=3.7，本井取C=3.7C1和S1分别为较纯砂岩和较纯泥岩的GR 值。

在浅层疏松砂岩，GR （或KTH ）曲线对岩性的反映敏感性较低，可采用中子-密度交会图方法进行泥质含量的计算，公式如下：Vsh 为地层泥质含量；ΦD 为密度孔隙度；ΦN 为中子孔隙度；ΦDsh 为泥岩密度孔隙度；ΦNsh 为泥岩中子孔隙度；ΦNma 为骨架中子孔隙度；ΦNf 为地层流体中子孔隙度；ρb 为地层视密度；ρf 为地层流体密度；ρsh 为泥岩密度；ρma 为地层骨架密度值。

（2） 孔隙度的计算：中子-密度交会法。

POR=222ND Φ+Φ（3） 含水饱和度的计算：针对较纯砂岩段，采用Archie 公式的计算含水饱和度。

中国⽯油⼤学（华东）油⽥开发地质学考试复习知识总结油⽥开发地质学复习重点总结（⽯⼯学院40学时）第⼀章：油⽓⽥地下流体的基本特征1、名词术语（1）⽯油：是储存于地下深处岩⽯孔隙和裂缝中的、天然⽣成的、以液态烃为主的可燃性有机矿产。

（2）油⽥⽔：油、⽓⽥区域内与油⽓藏有密切联系的地下⽔，⼀般指直接与油层连通的地下⽔。

（3）天然⽓：地质条件下⽣成、运移并聚集在地下岩层中、以烃类为主的⽓体。

（4）⽯油的荧光性：⽯油及其衍⽣物（⽆论其本⾝还是溶于有机溶剂中）在紫外线的照射下，产⽣荧光的特性。

（5）⽯油的旋光性：当偏振光通过⽯油时，使偏光⾯发⽣⼀定⾓度旋转的特性。

2、原油的主要元素和化合物、组分组成（1）主要元素：碳、氢、硫、氮、氧碳、氢占绝对优势，主要以烃类形式存在，是组成⽯油的主体；氧、氮、硫主要以化合物形式存在。

（2）化合物：烃类化合物（碳、氢）、⾮烃类化合物（碳、氢、硫、氮、氧）①烃类化合物（按结构分类）：烷烃（正构烷烃、异构烷烃）、环烷烃、芳⾹烃②⾮烃类化合物：含硫化合物（元素硫、硫化氢、⼆硫化物、硫醇、硫醚等）、含氮化合物（吡啶、吡咯、喹啉、钒卟啉、镍卟啉等）、含氧化合物（环烷酸、脂肪酸、酚、醛、酮等）。

（3）组分组成：根据⽯油不同化合物对有机溶剂和吸附剂具有选择性溶解和吸附性能划分。

①油质：⽯油的主要组分，淡⾊粘性液体，由烃类化合物组成；溶解性强、可溶解的有机溶剂很多，不被硅胶吸附（评价⽯油质量的标志）；②胶质：胶质—粘性玻璃状半固体或固体，淡黄、褐红到⿊⾊，由芳烃和⾮烃化合物组成。

溶于⽯油醚，能被硅胶吸附；③沥青质：沥青质—脆性固体，暗褐⾊到深⿊⾊，由稠环芳烃和⾼分⼦⾮烃化合物组成。

不溶于⽯油醚，能被硅胶吸附。

注意：（1）异构烷烃中类异戊⼆烯型烷烃可能来⾃叶绿素的侧链，卟啉同系物也存在于动物⾎红素和植物叶绿素中，均可作为⽯油有机成因的标志；（2）油质主要指烷烃、环烷烃和芳⾹烃等烃类物质，胶质和沥青质指含有氮、硫、氧的⾮烃物质及不饱和的芳⾹烃。

参考答案一、名词解释1. 水淹层-----在油田开发过程中，含有注入水的储集层。

2. 地层压力---地层孔隙流体压力。

3. 有效渗透率---地层含多相流体时，对其中一种流体测量的渗透率。

4.可动油饱和度---可动油体积占孔隙体积的百分比。

5. 泥浆低侵 ----井壁附近侵入带电阻率低于原始地层电阻率。

6. 热中子寿命—热中子自产生到被俘获所经历的平均时间。

7. 泥质含量---泥质体积占地层体积的百分比。

二、填空1. 孔隙性，含可动油气，岩性，孔隙度，含油气孔隙度，有效厚度2.倾角，走向，倾向3.铀，钍，钾，泥质含量4. 微秒/英尺、微秒/米，欧姆米5. 微梯度与微电位两条电阻率曲线不重合6. 大于，长于7. 底部梯度电极系，2.5米8. Rt/F，水层9. Shr ，Smo，Sh10. 地层水，泥浆滤液，负11. 不同12. 越低13. 盐水泥浆，低侵14. 铀，钍，钾，越高15. 底部梯度电极系，2.5米16. 低，好17. 大于18. 大于19. 划分渗透层，确定地层有效厚度20. 高，低，低，高，高21. 大于，高压异常22. 低于，大于 23. 倾角，倾向，走向 24. 氯，短 三、选择题1-5 ① ③ ② ③ ① 6-10 ② ④ ③ ① ②11-15 ① ② ③ ② ③ 四、判断1-6错误，错误，错误，错误，错误，错误 五、简答1．答：首先测量一条GR 基线。

而后向井下注入含吸附有放射性同位素的材料，测量一条伽马曲线，比较前后两条伽马曲线，在差异比较大的层位，表明地层含有较多的注入材料。

应用下式计算地层的相对吸水量。

1=jmkk S S=∑相对吸水量2． 答：含气砂岩储层的电阻率高，一般为泥浆低侵；含气砂岩储层的声波时差大，当地层声吸收比较高时，在声波时差曲线上可见到周波跳跃现象。

含气砂岩储层的密度低。

由于天然气对快中子的减速能力差，所以含气地层的中子孔隙度低、中子伽马计数率高。

3. 答：1）、根据微电极划分渗透层（渗透层的微梯度与微电位两条电阻率曲线不重合），淡水泥浆剖面，渗透层的SP 曲线出现负异常。

第一章一、储集层及其特点：储集层具有储存油气的孔隙、空洞和裂缝等空间场所；孔隙、空洞和裂缝之间必须相互连通，在一定压差下能够形成油气流动的通道。

特点：（1）孔隙性：储集层具有由各种孔隙、孔洞、裂缝形成的流体储存空间的性质。

（2）渗透性：在一定压差下允许流体在其中渗透的性质。

二、储集层参数、分类及计算储集层参数：孔隙度；渗透率；饱和度；储集层厚度（1）孔隙度分类：总孔隙度；有效孔隙度；无效孔隙度；缝洞孔隙度孔隙度=（岩石孔隙的体积/岩石总体积）×100%（2）渗透率分类：绝对渗透率；有效渗透率；相对渗透率渗透率标准单位10-3um2（3）饱和度分类：含水饱和度；含油饱和度（4）储集层厚度：储层顶底界面之间厚度三、泥浆侵入的过程、侵入剖面、侵入特征过程：钻井时，由于泥浆柱压力略大于地层压力，此压力驱使泥浆滤液向储集层渗透，在不断渗透的过程中，泥浆中的固体颗粒逐渐在井壁上沉淀下来形成泥饼，由于泥饼的渗透性很差，当泥饼形成以后，可以认为这种渗滤作用基本停止了，在这之前主要是泥浆滤液径向渗透的过程；此后泥浆滤液在纵向的渗透作用将显著表现出来，油、气、水和滤液重新重力分异。

侵入剖面：（1）冲洗带：泥浆侵入后，井壁附近受到泥浆滤液强烈冲刷的部分冲洗带特征：径向厚度约10~50cm，它大致是与井轴同心的环带，孔隙流体主要是泥浆滤液，还有残余水和残余气。

（2）过渡带：储集层受到泥浆侵入由强到弱的过渡部分过滤带特征：原来地层的流体逐渐增多，直到没有泥浆滤液的原状地层，过渡带的径向厚度不定，与钻井条件和储集层性质有关。

（3）未侵入带：即原状地层，是储集层未受泥浆侵入影响的部分。

侵入特性：高侵剖面：泥浆滤液电阻率大于地层水电阻率发生高侵。

低侵剖面：泥浆滤液电阻率小于地层水电阻率发生低侵。

无侵四、研究泥浆侵入的意义（1）由于泥浆侵入，改变的储集层原有特性，使测井测量值不能反映真实地层性质。

（2）储集层侵入特性是进行测井系列选择的基本依据第二章一、岩石电学基础即电阻率与岩性、孔隙度、含油性及地层水的关系（1）岩石电阻率与岩性的关系沉积岩：导电能力强、电阻率低、取决于泥质含量、孔隙度、地层水电阻率、含油饱和度等。

测井方法及综合解释填空题⏹地层评价是指用测井资料划分岩性和储集层，评价储集层的(岩性、电性、物性、含油性)⏹储集层是指(具有连通的孔隙、裂缝或孔洞，能够储集油、气和水，又能使油、气、水在一定压差下流动的岩层)。

也就是说储集层必须具备( 孔隙性)和( 渗透性 )这两个最基本的性质。

⏹描述储集层的基本参数有(孔隙度)、( 渗透率 )、( 饱和度 )和（储层厚度）。

⏹把储集层按岩性分类，可分为(碎屑岩储集层)、(碳酸岩储集层)和(其它岩类储集层) 。

按孔隙类型可分为(孔隙性储集层)和(裂缝性储集层)。

⏹碎屑岩储集层孔隙空间的大小和形状是多样的。

按孔隙的成因，可将碎屑岩孔隙分为(粒间孔隙)、(微孔隙)、(溶蚀孔隙)和(微裂缝)。

⏹将微电位与微梯度曲线按同一横向比例重叠，在储集层会出现明显的(正幅度)，即(微电位)大于(微梯度）。

⏹由三孔隙度曲线重迭分析油气水层时，含油气孔隙度Фh=Ф- ，残余油气孔隙度Фhr=Ф- ，可动油气孔隙度Фhm=Фxo- Фw。

⏹阿尔奇公式的使用条件是地层是纯岩石（不含泥质和其它导电矿物）、岩石骨架不导电和岩石的导电性取决于连通孔隙中的地层水。

⏹将中子与密度测井所得的石灰岩孔隙度曲线重叠时，若岩石骨架为砂岩，则在重叠图上显示为（ФD> ФN）；若岩石骨架为白云岩，则显示为（ФD <ФN）；若岩石骨架为石灰岩，则显示为（ФD=ФN）。

⏹泥浆低侵是指：Rxo<Rt，泥浆高侵是指：Rxo>Rt。

在淡水泥浆井中，泥浆低侵通常发生在（油气）层，泥浆高侵通常发生在（水）层。

⏹中子-密度交会图用于确定地层的（岩性）和（孔隙度）。

⏹中子密度交会图上的三条纯岩石线是（含水纯砂岩线、纯石灰岩线和纯白云岩） .⏹视地层水电阻率Rwa是测井解释中的一个重要概念，其表达式为Rwa=Rt/F。

在标准水层：Rwa≈Rw，在油气层：Rwa>Rw。

⏹明显的自然电位正异常说明Cw<Cmf。

采油测试中的油藏物性参数测量与分析方法摘要：采油测试是石油工程领域中的重要环节，用于评估油藏的物性参数，为油田开发和生产提供依据。

油藏物性参数的准确测量和分析对于合理开发和管理油田资源至关重要。

本文旨在介绍采油测试中常用的油藏物性参数测量与分析方法。

关键词：采油测试；油藏物性参数测量；分析方法引言油田开发中，准确获取和分析油藏的物性参数是评估油藏储量、确定采油方案和优化采油工艺的关键步骤。

油藏物性参数包括孔隙度、渗透率、饱和度、相对渗透率等，它们对于油藏的储量和产能具有重要影响。

因此，在采油测试中，准确测量和分析油藏物性参数是非常重要的。

本文将介绍一些常用的油藏物性参数测量与分析方法。

1论测量孔隙度和渗透率的方法测量孔隙度和渗透率是评估油藏储量和确定采油方案的关键步骤。

本文将介绍一些常用的方法来测量孔隙度和渗透率。

1.1孔隙度测定方法：孔隙度是指油藏中孔隙所占的体积比例，是评估储集岩储量和流体储量的重要参数。

常见的孔隙度测定方法包括：1.1.1饱和度法通过测量岩心在不同饱和度下的体积变化来计算孔隙度。

首先，将干燥的岩心样品浸泡在饱和液体（如水）中，测量其体积；然后，将岩心样品置于真空条件下，测量其体积变化。

通过对比两个体积数据，可以计算出孔隙度。

1.1.2气体渗透法通过测量气体在岩心中的渗透性来计算孔隙度。

将干燥的岩心样品置于恒定的压力下，测量气体通过岩心的速度和压差。

根据达西定律和渗透率公式，可以计算出孔隙度。

1.1.3吸附法利用气体或液体在孔隙中的吸附特性来测量孔隙度。

通过将岩心样品与吸附剂接触，使吸附剂进入孔隙中，并测量吸附剂的质量或体积变化。

根据吸附剂的吸附量和孔隙体积，可以计算出孔隙度。

1.2渗透率测量方法：渗透率是指流体在岩石中流动的能力，是评估油藏导流性和采油能力的重要参数。

常见的渗透率测量方法包括：1.2.1恒压法通过在岩心样品两端施加恒定的压差，并测量流体通过岩心的流量来计算渗透率。

测井资料在油气勘探开发中的应用：1.地层评价以单井裸眼井地层评价形式完成，包括两个层次：（1）单井油气解释：对单井作初步解释与油气分析，划分岩性与储集层，确定油、气、水层及油水分界面，初步估算油气层的产能，尽快为随后的完井与射孔决策提供依据。

（2）储集层精细描述：对储集层的精细描述与油气评价，主要内容有岩性分析，计算地层泥质含量和主要矿物成分；计算储集层参数（孔隙度、渗透率、含油气饱和度和含水饱和度、已开发油层(水淹层)的剩余油饱和度和残余油饱和度，油气层有效厚度等）等，综合评价油、气层及其产能，为油气储量计算提供可靠的基础数据。

2.油藏静态描述与综合地质研究以多井测井评价形式完成。

以油气藏评价为目标，将多井测井资料同地质、地震、开发等资料结合，做综合分析评价。

提高了对油气藏的三维描述能力，重现了储集体的时空分布原貌与模拟。

主要内容有：进行测井、地质、地震等资料相互深度匹配与刻度进行地层和油气层的对比研究地层的岩性、储集性、含油气性等在纵、横向的变化规律研究地区地质构造、断层和沉积相以及生、储、盖层研究地下储集体几何形态与储集参数的空间分布研究油气藏和油气水布规律计算油气储量，为制定油田开发方案提供详实基础地质参数3.油井检测与油藏动态描述在油气田开发过程中：a.研究产层的静态和动态参数(包括孔隙度、渗透率、温度、压力、流赌量、油气饱和度、油气水比等)的变化规律；b.确定油气层的水淹级别及剩余油气分布；c.确定生产井产液剖面和吸水剖面及它们随时间的变化情况；d.监测产层油水运动及水淹状况及其采出程度；确定挖潜部位、对油气藏进行动态描述、为单井动态模拟和全油田的油藏模拟提供基础数据，以制定最优开发调整方案、达到最大限度地提高最终采收率的目的。

4.钻井采油工程（1）在钻井工程中测量井眼的井斜、方位和井径等几何形态的变化估算地层的孔隙流体压力和岩石的破裂压力、压裂梯度确定下套管的深度和水泥上返高度检查固井质量确定井下落物位置等（2）在采油工程中进行油气井射孔检查射孔质量、酸化和压裂效果确定出水、出砂和串槽层以及压力枯竭层位等等。

测井重点西安石油大学测井系列是指在给定的地区，为了完成预定的地质勘探开发和工程任务而选用的一套经济实用的综合测井方法。

测井方法也可以按照测井系列进行分类。

岩性测井系列：自然伽马、自然电位、井径；孔隙度测井系列：声波测井、密度测井、中子测井；电阻率测井系列：普通视电阻率测井、侧向测井、感应测井、微电极系测等。

岩性测井系列(一)自然电位测井自然电位的测量很简单，即把一个电极放在地面，另一个测量电极放在井下，移动电极M，就可以连续地测量出一条自然电位曲线。

产生自然电位的原因：①地层水和泥浆含盐浓度不同而引起的扩散电动势和吸附电动势。

（占绝对优势）②地层压力与泥浆柱压力不同而引起的过滤电动势。

使用SP曲线应注意的几个问题： A、自然电位测井曲线没有绝对零点，而是以泥岩井段的自然电位幅度作基线，曲线上方标有带极性符号的横向比例尺，它与曲线的相对位置，不影响自然电位幅度的读数。

B、自然电位幅度ΔUsp的读数是基线到曲线极大值之间的宽度所代表的毫伏数。

C、在砂泥岩剖面井中，一般为淡水泥浆钻进(Cw>Cmf)，在砂岩渗透层井段自然电位曲线出现明显的负异常；在盐水泥浆井中(Cw<Cmf)，渗透层井段出现正异常，这是识别渗透层的重要特征。

影响因素：在井内测得的自然电位降落仅仅是自然电动势的一部分(该电动势的另外两部分电位降落分别产生在砂岩层及其围岩之中)，它的数值及曲线特点主要决定于造成自然电场的总电动势Es及自然电流的分布。

Es的大小取决于岩性、地层温度、地层水和泥浆中所含离子成分以及泥浆滤液电阻率与地层水电阻率之比。

自然电流I的分布则决定于流经路径中介质的电阻率及地层厚度和井径的大小。

地层温度的影响：从扩散和吸附电动势的产生，我们可以看出，Kd和Ka与温度有关，因此同样的岩层，由于埋藏深度不同，其温度不同，也就造成Kd和Ka值有差别。

通常绝对温度T与Kd和Ka成正比关系，这可从离子的活动性来解释。

地层水和泥浆滤液中含盐浓度比值的影响：自然电位曲线幅度ΔUsp主要取决于自然电场的总电动势SSP。