地球物理测井课程设计(西安石油)

地球物理测井课程设计专业：资源勘查工程班级：勘探100X 班姓名：X X X学号：201011010302一、课程设计的目的和基本要求（1）目的本次课程设计是地球物理测井教学环节的延续，目的是巩固课堂所学的的理论知识，加深对测井解释方法的理解，运用所学的测井知识识别实际裸眼井测井曲线，能读出对应深度的测井曲线值。

应用测井解释原理，使用井径、自然伽马和自然电位曲线划分砂泥岩井段划分渗透层和非渗透层。

根据密度、声波和中子孔隙度测井的特点，在渗透层应用三孔隙度测井曲线求出储层的平均孔隙度。

根据裸眼井电阻率曲线，判断储层的含油性。

会用所学程序设计语言完成设计题目的程序编写，利用现有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。

（2）基本要求本课程设计的基本要求是划分渗透层和非渗透层时，要说明岩性测井划分岩性的理论依据，并根据岩性测井在渗透层和非渗透层的曲线的变化差异，说明划分岩性的依据。

储层物性分析。

根据孔隙度曲线，根据其影响因素特征，求出储层的孔隙度。

根据读出裸眼井和生产井储层电阻率值，根据孔隙度测井计算出的孔隙度值和阿尔奇公式，计算裸眼井原始含油饱和度和套管井剩余油饱和度。

用excel处理的结果验证编程处理结果的正确性。

二、课程设计的任务1. 运用所学测井知识对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定性识别。

3. 开展分析井段的泥质含量计算及储层划分。

4. 用声波速度、密度及中子曲线进行储层物性定性和定量评价。

5. 对划分出的渗透层，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可动油饱和度、残余油饱和度。

6. 依据上述识别和划分结果撰写课程设计报告。

三、课程设计的内容1资料概况本次课程设计的单井资料来自于鄂尔多斯盆地某油田的实际资料，地质环境属于侏罗系延安组地层。

分别为延9（1）地层和延9（2）地层，深度从1250.0m-1320.0m，厚度为70m，延安组属侏罗系地层以砂泥岩互层为主。

获取的测井曲线有：微梯度（RMN）、微电位（RNL）、4m电极距电阻率（R4）、自然电位（SP）、自然伽马（GR）、声波时差（AC）、真电阻率（RT）。

利用Excel和卡奔软件进行数据处理和绘制图件，对该油气田的储集层进行相应的岩性、物性和含油饱和度进行评价。

2岩性定性划分及定量分析基本原理（1）定性划分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，一般常用自然电位测井曲线（SP）、自然伽马测井曲线（GR）、井径曲线（CAL）、微电阻率曲线（微电位和微梯度曲线）来识别岩性。

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①自然电位测井对于油气井来说，自然电位的产生主要有以下两个原因：①地层水与泥浆含盐度不同引起的扩散电动势与吸附电动势；②地层压力与泥浆柱压力不同引起的过滤电动势。

一般情况当Cw＞Cmf时，由于砂岩和粉砂岩的自然电位有明显负异常，根据自然电位曲线把渗透层和非透层区分开。

②自然伽马测井岩石具有天然的放射性，砂泥岩剖面中其放射性与泥质含量有关。

泥质越多放射性越强。

通过测量岩石的放射性，可以定性的区分砂泥层，划分渗透层。

将探测器得到的岩石的放射性大小以曲线的形式记录下来，得到自然伽马曲线。

在砂泥岩剖面中，砂岩显示最低值，粘土显示最高值，粉砂岩泥质砂岩介于中间，且幅值随泥质增加而增大。

③微电阻率测井微电阻率测井是探测深度较浅的一类测井方法，主要测量储集层冲洗带、侵入带的特征。

砂泥岩剖面中，当岩层为非渗透性岩层时，无泥浆侵入，径向特征一致，微电位和微梯度曲线重叠无幅差；当岩层为渗透性岩层时，由于泥浆滤液侵入，滤液对地层水的置换程度不一致，微电位和微梯度曲线出现幅度差。

（2）定量分析储集层的岩性评价的定量分析主要是指确定储集层岩石所属的岩石类别，计算岩石主要矿物成分的含量和泥质含量，泥质含量是指岩石中颗粒很细的细粉砂(小于0.1mm)与湿粘土的体积占岩石体积的百分数，用符号Vsh 表示。

定量分析的主要是渗透层泥质含量的计算，采用自然伽马测井中的相对值法计算：V sh =2GCUR •△GR- 12GCUR- 1△GR = GR - GR minGR max - GR min式中Vsh 为地层泥质含量；△GR 为自然伽马相对值;GR 为自然伽马测井读数，取自每个渗透层的自然伽马的平均值，但是对于薄层则取峰值；GR min 为目的层段自然伽马测井读数最小值，即纯砂岩层段的自然伽马测井读数；GR max 为目的层段自然伽马测井读数最大值，即纯泥岩层段的自然伽马测井读数；GCUR 为经验系数，与地层的地质时代有关，可按地层时代在较广泛的地区由岩心分析资料求得。

通常，对第三纪地层来说GCUR =3.7，老地层GCUR =2.0。

3 储集层物性定性分析及定量评价基本原理物性是指是指岩石的物理性质，主要包括孔隙度、渗透率等。

储层物性反映的是储层质量的好坏，决定了油区的丰度和储量。

其资料包括地质资料、岩心资料和测井资料等。

通过研究取心井的地质资料、岩心资料，查看测井曲线的响应特征，并通过前面的岩性分析来判断物性的好坏，总结出孔隙度的规律和渗透率的大小，并建立在取心井上的孔隙度、渗透率的密度的预测解释模型。

一般常用孔隙度测井曲线来判断物性，包括声波时差AC 、密度测井DEN ，中子测井CNL 等，在本次课程设计中，主要采用声波时差测井曲线（AC ）。

（1）定性分析声波时差测井是测量声波在地层中传播时差Δt 的测井方法。

是目前用以估算孔隙度、判断气层和研究岩性等的主要测井方法之一。

声波在岩石中的传播速度与岩性、孔隙度、孔隙中流体性质有关。

研究声波在岩石中的传播速度可以判定岩石孔隙度、岩性、孔隙流体性质。

在AC 曲线上，时差较稳定的、低时差层段具有较好的孔隙度，再结合微电位和微梯度测井曲线判断渗透层，说明具有较好的物性。

（2）定量评价① 孔隙度孔隙度是反映储层物性的重要参数，也是储量、产能计算及测井解释不可缺少的参数之一。

目前，用测井资料求取储层孔隙度的方法已经比较成熟，精度完全可以满足油气储量计算和建立油藏地质模型的需要。

孔隙度计算公式：ma sh mash f ma f mat t t t V t t t t φ∆-∆∆-∆=-∙∆-∆∆-∆式中Δt 为声波时差（AC ）值；Vsh 为泥质含量；Δt f=600 ；Δt ma =160；Δt sh =170；② 渗透率渗透率是评价油气储层性质和生产能力的又一个重要参数。

计算公式：PERM=0.6021*EXP(21.88*POR)4储集层含油性定性分析及定量评价基本原理：储集层的含油性是指岩层孔隙中是否含油气以及油气含量大小。

地质上对岩心含油级别的描述分为饱含油、含油、微含油、油斑及油迹，其含油性依次降低。

应用测井资料可对储集层的含油性作定性判断，更多的是通过定量计算饱和度参数来评价储集层的含油性。

① 含油性定性分析含油性定性分析主要是分析渗透层的真电阻率测井曲线值来划分油水层。

由于油水电阻率存在较大差异，油层的电阻率明显大于水层的电阻率，因此可以根据Rt 曲线进行含油性分析，一般电阻率越大含油性越好。

② 定量评价含油性定量评价主要是利用阿尔奇公式来计算含油饱和度：1()w nw mt abR S R φ=、So = 1- S w 式中S w 为含水饱和度；S o 为含油饱和度； a 为与岩性有关的比例系数a=1；m 为岩石胶结指数m=2；b 为与岩性有关的常数，b=1；n 为饱和度指数n=2；Rw 为地层水电阻率Rw=0.2；Rt 为含油地层电阻率；Φ为岩石孔隙度。

五、处理结果及分析（1）岩性评价① 定性划分运用自然伽马GR 、自然电位SP 、微电极曲线的曲线特征对目的层段进行岩性划分。

可将目的层段划分为八段，其中四段的自然伽马值较低、自然电位为明显负异常、微电极曲线幅度差明显，所以可判断出此四段为砂岩层；相反的其他四段的自然伽马值较高、自然电位为正值、微电极曲线无幅度差，可判断出这四段为泥岩层段，详见测井解释曲线图。

② 定量计算利用自然伽马相对值公式对目的层段的泥质含量计算结果见表5.1。

表5.1 目的层泥质含量计算结果（2）物性评价物性评价是对以划分出的三段砂岩层的孔隙度与渗透率进行相关的说明与计算。

①定性评价孔隙度曲线主要有：声波时差、密度和中子测井测井曲线。

从声波时差测井曲线中可以看出：上述划分的砂岩段中的曲线幅度较为稳定，孔隙度较好。

对于渗透率，一般认为孔隙度大的井段渗透率也相应较好。

在1270.95m -- 1283.80m渗透层段时，声波时差曲线较稳定,幅值约在220左右，微电位和微梯度曲线幅度差明显，为渗透层，孔隙度较均匀，所以孔隙度较好；在1289.46m -- 1312.35m渗透层段时，声波时差较稳定，约在190到180，说明地层孔隙度较均匀，微电位和微梯度曲线幅度差明显，为砂岩层，所以孔隙性较好。

②定量计算对储集层的物性评价是通过对相应砂岩层的孔隙度计算，通过已计算出的泥质含量和声波时差值代入公式求得了所划分的砂岩段的孔隙度结果见表5.2 。

（3）含油气性评价含油气评价主要是根据已给数据的电阻率曲线形态及相关数据分析其含油性好坏，计算含油饱和度或含水饱和度。

①定性评价从所绘曲线定性评价各个目的层段含油气性时，主要是观察电阻率曲线特征，由于油水电阻率存在较大差异，油层的电阻率明显大于水层的电阻率，因此可以根据Rt曲线进行含油性分析，一般电阻率越大含油性越好，在1271.30—1283.45m时真电阻率曲线随深度变大而减小，自然电位曲线由小变大渐增，声波时差曲线稳定，说明上层为油，下层为水所以为油水层；在1289.25—1297.35m时RT曲线变大，出现最大值，所以电阻率出现最大值，所以为油层；在1297.35—1307.70m时电阻率曲线随深度变大而渐渐变小，所以判断上层为油下层为水的油水层；在1307.70—1312.05m时电阻率曲线随深度减小并出现最小值，出现平台，所以为水层。

详见测井解释曲线图。

②定量计算计算含油饱和度主要是利用阿尔奇公式求得所划分砂岩段的含油饱和度结果见表5.3。

通过上述分析和定量计算可以得出：该井段储集层主要为砂岩层，孔隙度在16%到18%之间，渗透率在23到34之间，孔隙度和渗透率都相对较低，可见其物性较差，为低孔低渗储集层，符合陕北地区的储集层特征，孔隙度属于低孔，但也可作为油气的有效储层；从含油性计算来看四段储集层的含油饱和度在45%到62%之间，可见其含油饱和度一般，在技术成熟的情况下仍具一定的勘探开发价值。