利用测井曲线确定地层泥质含量孔隙度及含水饱和度的计算方法
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第一章:1.分析自然电位的成因,写出扩散电动势、扩散吸附电动势、总电动势表达式。
成因:1)地层水含盐浓度和泥浆含盐浓度不同,引起离子的扩散作用和岩石颗粒对离子的吸附作用;2)地层压力与泥浆柱压力不同时,在地层孔隙中产生过滤作用。
扩散电动势:w mf d mf wd d R R K C C K E lg lg ≈≈ 扩散吸附电动势:w mfa mf w a a R R K C C K E lglg ≈≈ 总电动势:2112lglg lg C C K C C K C C K E a mf a mf d s -+=mf a d s C C K K E 2lg )(+=mf s C C K E 2lg =若砂岩的地层水矿化度为C 2,泥岩的地层水矿化度为C 1,泥浆滤夜的矿化度为C mf ,C 1 ≥ C 2 ≥ C mf2、不同Cw 、Cmf情况下自然电位测井曲线有哪些特征? 在井中电流从泥岩流向砂岩,电位值沿电流方向降低,界面处全部电流都在井中,电流线最密,电位变化最大。
在砂岩处,自然电位曲线的异常幅度ΔU sp 小于静自然电位曲线的异常幅度SSP 。
3、影响自然电位测井的因素有哪些?1)岩性的影响 K 与泥质的类型、泥质含量及分布形式有关。
不同的岩性,电阻R 不同。
2)地层水和泥浆滤液中的含盐浓度及盐的类型 矿化度不同时,C w /C mf 不同;盐的类型不同时,K 值不同。
3)温度的影响 温度的变化引起K 值的变化,温度对电阻率的影响明显。
4)地层厚度的影响5)井径和侵入影响4.自然电位测井曲线在油田勘探开发中应用于哪些方面?划分渗透层并确定层界面的位置;求取地层水电阻率R w ;求取泥质含量Vsh ;求取阳离子交换容量Q v5.自然电位曲线的泥岩基线是:(2)(1)测量自然电位的零线;(2)衡量自然电位异常的零线;(3)没有意义;(4)其值大小没有实际意义。
6.偏向低电位一方的自然电位异常称为(负异常),其数值是:(3)(1)负的;(2)正的;(3)无正负之分。
第一讲测井曲线的识别及应用钻井取芯、岩屑录井、地球物理测井是目前比较普及的三种认识了解地层的方法;钻井获取的岩芯资料直观、准确,但成本高、效率低;岩屑录井简便、及时,但干扰因素多,深度有误差,岩屑易失真;测井是一种间接的录井手段,它是应用地球物理方法,连续地测定岩石的物理参数,以不同的岩石存在着一定物性差别,在测井曲线上有不同的变化特征为基础,利用各种测井曲线显示的特征、变化规律来划分钻井地质剖面、认识研究储层的一种录井方法;具有经济实用、收获率高、易保存的优势,是目前我们认识地层的主要途径;鄂尔多斯盆地常规测井系列分为综合测井和标准测井两种;综合测井系列:重点反映目的层段钻井剖面的地层特征;测量井段由井底到直罗组底部,比例尺1:200;由感应、八侧向、四米电阻、微电极、声速、井径、自然电位、自然咖玛八种测井方法组成;探井、评价井为了提高储层物性解释精度,加测密度和补偿中子两条曲线;标准测井系列:全面反映钻井剖面地层特征,测量井段由井底到井口黄土层底部,比例尺1:500,多用于盆地宏观地质研究;过去标准测井系列较单一,仅有视电阻率、自然咖玛测井等两三条曲线;近几年完钻井的标准测井系列曲线较完善,只比综合测井系列少了微电极测井一项;一、测井曲线的识别微电极系测井、四米电阻测井、感应—八侧向测井、都是以测定岩石的电阻率为物理前提,但曲线的指向意义各异;微电极常用于判断砂岩渗透性和薄层划分;感应—八侧向测井用于判定砂岩的含油水层性能;四米电阻、声速、井径、自然电位、自然咖玛用于砂泥岩性划分;它们各有特定含义,又互相印证,互为补充,所以,我们使用时必须综合考虑;1、微电极测井大家知道,油井完钻后由井眼向外围依次是:泥饼、冲洗带、侵入带、地层;泥饼是泥浆中的水分进入地层后,吸附、残留在砂岩壁上的泥浆颗粒物;冲洗带是紧靠井壁附近,地层中的流体几乎被钻井液全部赶走了的部分;其深入地层的范围一般约7—8厘米;侵入带是钻井液与地层中流体的混合部分;微电极测井是一种探测井壁周围泥饼和冲洗带电阻率的测井方法;由三个微电极系测得的微梯度和微电位两条曲线组成;微梯度探测范围横向深度4—5厘米,显示的是泥饼的电阻值泥饼的厚度一般在3—5厘米之间,泥饼的电阻率通常为泥浆滤液电阻率的1—2倍;微电位探测深度8—10厘米,显示的是冲洗带的电阻值;当地层为非渗透性的泥岩、页岩时井壁无泥饼和冲洗带,梯度电阻值等于或接近电位电阻值,曲线重合或叠置;当地层为渗透性的砂岩时,梯度电阻值小于电位电阻值,两条曲线分离,出现差异,差异越大说明砂岩渗透性能越好;所以,主要用来判断储层的渗透性能;微电极系由于电极距短,反应灵敏,极板紧贴井壁受泥浆影响小对层界面反映清晰,划分2~5米薄层时使用较多,曲线的拐点处为小层界面;2、感应测井感应测井是利用电磁感应的原理来测量地层的导电性能;双感应—八侧向综合井下仪器,测量的是地层深、中、浅三个不同位置上的电阻率值;深感应探测深度约为中感应的二倍距井筒四米左右,反映的是原始地层的电阻率;中感应反映的是距井筒1~2米范围内地层的电阻率;八侧向反映的是井壁附近的电阻率;这种由近到远的三组合比较清楚的指示了电阻率的径向变化;是我们判定储层性质,定性划分油水层,定量解释油层的含油饱和度、含水饱和度的主要依据;非渗透性的泥、页岩,钻井泥浆对其浸染较小,没有泥饼和侵入带,深、中、浅三个部位的电阻率差别较小,所以,深感应、中感应、八侧向三条曲线形态接近或重合;致密砂岩段钻井泥浆对其浸染较小,侵入带较浅,八侧向反映的是冲洗带+侵入带的电阻率,深、中感应反映的均是原始地层的电阻率,所以,深、中感应电阻值相等曲线重合,八侧向电阻率值较高曲线峰态明显;渗透性好的砂岩段侵入带较深,深、中、八三条曲线差异较大,渗透性越好曲线间距越大;当原始地层为水层时,电阻值向着远井方向递减,含水饱和度越高电阻率越小,所以,测得的视电阻率值深感应最小,八侧向最大,中感应居中,在测井图上,深、中、八三条曲线由左向右平行排列;当原始地层为油层时,油层电阻值高于侵入带而低于井壁附近,所以,深感应电阻率大于中感应而小于八侧向,中、深、八三条曲线由左向右依次排列;平时工作中,我们常以中感应曲线为中轴,以深感应曲线的正负偏态,判定储层的含油水性;深感应曲线负偏时深感应曲线在中感应曲线左边,是水层;深感应曲线正偏时深感应曲线在中感应曲线右边,则为油层;另外,感应测井受高阻邻层钙质层等影响小,对低电阻地层反映灵敏,也是我们确定延长统标志层—凝灰岩的主要依据之一;曲线的半幅点为层系界面;3、普通电阻率测井普通电阻率测井根据电极系大小分为1米、2.5米、4米电阻率测井,不同的地区根据自己的地层特征选择最适合自己的电极系,长庆近年来均采用四米电阻率测井系;主要用于定性划分岩石类型和判定砂岩的含油、含水性能;一般情况下,泥岩、页岩、煤表现为高电阻,砂岩中等~略低电阻,凝灰岩低电阻;但仅根据四米视电阻率数值的大小,并不能准确判定它所反映的岩石性质,因为砂岩含油时电阻会上升,含水时电阻会下降,油层粒度较细、地层水矿化度较高或泥浆侵入较深时电阻率也较低;这种视电阻率解释的多义性,必须用其他测井曲线来弥补;四米电阻测井曲线的上下组合形态、变化趋势在大层段地层对比划分时应用较多;4、声速测井声速测井是一种研究声波在岩石单位距离的传播时间的测井方法;它利用声波在不同密度的岩石中传播速度的差异,判定岩性和定量计算孔隙度的大小;泥岩、页岩、煤孔隙小较致密,声波穿越单位厚度地层用的时间短,速度快,所以,声速曲线幅度较高,呈尖刀状向右突出;砂岩孔隙发育,孔隙内又有油水等液体,声波穿越单位厚度地层用的时间长,速度慢,所以,声速曲线幅度较低、较平直;随着砂岩物性和孔隙中填充物的变化,砂岩的声速曲线也会有一些小的起伏或摆动;砂岩疏松,物性变好,曲线向右抬升;砂岩致密,物性变差,曲线向左偏移;延长组油层声速一般在220微秒/米左右,延安组油层声速一般在240微秒/米左右;灰岩、钙质夹层声速曲线幅度较低,曲线幅度以砂岩为对称轴,呈小尖峰状向左突出;密度测井曲线与声速测井曲线形态接近,但对泥页岩反应更灵敏,尖刀状峰值更高,两条曲线互相参照解释储层物性精度会更高;5、井径测井井孔直径的变化也是岩石性质的一种间接反映;泥、页岩层常因泥浆的浸泡和冲刷造成井壁坍塌,出现井径扩大;渗透性岩层常因泥浆液体滤失形成的泥饼使井径缩小,而在致密岩层粉砂岩、钙质层处井径一般变化不大,实际井径接近钻头直径;井径曲线是识别疏松地层与致密地层的首选依据,也是地层对比划分的重要标志;6、自然电位测井自然电位测井获取的是井内不同深度上的自然电位与地面上某一点的固定电位值之差;自然电位测井曲线图上用每厘米偏转所代表的毫伏数和正负方向来表示井内自然电位数值的相对高低,而无绝对的零线;通常把自然电位曲线上对应厚层泥岩的自然电位值的连线当作基线,称为泥岩基线;某一地层的自然电位相对于泥岩基线发生偏离时,则称为自然电位异常;曲线偏向泥岩基线的左方为负异常,偏向泥岩基线的右方为正异常;这一偏转方向,主要取决于井筒内泥浆滤液矿化度与地层水矿化度的相对大小;在一般情况下,测井时泥浆滤液矿化度必须小于地层水矿化度,因此自然电位显示为负异常;在自然电位曲线上有异常出现的地方,该异常相对于泥岩基线偏转的距离,叫做自然电位异常幅度;远近储层物性越好、厚度越大,自然电位曲线负偏幅度越大;纯砂岩的自然电位负偏幅度最大;随着砂岩中泥质含量的增加或粒度减小或孔隙减少,自然电位曲线负偏幅度随之减小;因此,根据自然电位曲线负偏幅度变化,可以区分地层的岩石性质,定性判断砂岩的渗透性、旋回性、粒度等;自然电位测井;常用曲线的半幅点来进行分层;7、自然咖玛测井粘土颗粒能够吸附较多的放射性元素的离子,所以泥岩就具有较强的自然放射性;利用这一特性测量地层咖玛射线总强度,用于区分岩性、定量计算地层的泥质含量的测井方法叫自然咖玛测井;泥岩、页岩放射性元素含量高,自然咖玛曲线幅度高;砂岩、煤放射性元素含量低,自然咖玛曲线幅度低;砂岩中随着泥质含量增减,自然咖玛曲线幅度发生变化;自然咖玛测井是划分岩性的主要依据之一;一般情况下,用曲线半幅点确定岩层界面,岩层较薄时则用曲线拐点划分界面;二、测井曲线的应用测井曲线受泥浆性能、温度、仪器等多种因素影响,一条曲线往往不能准确的反映地下情况,必须把几条曲线结合起来分析;曲线幅度的高低仅限于本井上下围岩之间的对比,同一地层邻井之间曲线幅度的高低、数值的大小可以参考,但不同区域同一测井系列的曲线可比性较小;常见岩石的电性特征:砂岩:低伽玛、高自然电位、小井径、中~较低声速、中~低电阻、中~低感应,微电极曲线平直且电位与梯度差异大;泥岩:高伽玛、低自然电位、大井径、高声速、高电阻、高感应;油页岩长7:高伽玛、高自然电位甚至高过本井的砂岩,高声速、高电阻、高感应;高自然电位是油页岩与泥岩的最大区别煤线:低伽玛、低自然电位、大井径、高声速、高电阻、高感应;低伽玛是煤线与泥岩的主要区分标志凝灰质泥岩:尖刀~指状低感应、高声速、大井径、高伽玛、低自然电位,低电阻;第二讲、地层对比与划分地层是区域构造运动和地史演化的产物,是油气藏的载体;同一时期、同一构造运动中形成的地层,具有相同的沉积特点和储渗特性;地层对比的目的就是将具有相同岩性、电性、成因、上下接触关系的地层归为一类,追踪它们在时间、空间上的变化规律,研究与油气藏有关的地层;地层对比划分可分为岩芯对比和测井曲线对比两种,常用的是测井曲线对比法;一地层对比划分依据地层对比划分依据有标志层和标准层两个;1、标志层:标志层是大层1~3级旋回,对比划分的依据;标志层的确定原则:岩性典型,电性特征明显,易识别,分布稳定,易与追踪;鄂尔多斯盆地经过近四十年的实践摸索,将煤层炭质泥岩和凝灰质泥岩作为地层对比划分的标志层;它们是特定气候条件下区域性的沉积物,全盆地内普遍发育,代表性强,覆盖面广;若煤层、凝灰岩不发育,标志层电性特征不明显时,可将与标志层位置相当,电性特征典型的泥、页岩作为地层对比划分的参考依据;2、标准层:用标志层将大层确定之后还必须选定一些标准层作为细分小层的依据;这些标准层多数是在油层附近且分布稳定的泥岩;标准层是小层四级旋回,对比划分的主要依据;二地层对比划分的原则与方法地层对比划分的原则:“旋回对比,分级控制”;地层对比划分的方法:先追踪标志层,后确定标准层,再找含油层段;即:先定大层后分小层;1、旋回级别的分类:一级旋回:延安组、延长组一级旋回受区域构造运动控制;在全区分布稳定,含有一套生储组合或储盖组合;二级旋回:延10、延9,长3、长2……二级旋回是一级旋回中的次级旋回;每个旋回都有大体相同的沉积特征;三级旋回:长81、长82、长31、长32;三级旋回受局部构造运动控制,由几个沙泥岩段组成;四级旋回:长811、延812、延813四级旋回受水动力条件及局部沉积作用控制,由单一岩性或由粗到细从砂岩开始到泥岩结束、由细到粗的一个周期组成;四级旋回是地层对比划分中的最小级别,也叫沉积单元,如果再细分就叫油砂体;一级~三级旋回一般叫大层划分,四级和四级以下的一般叫小层对比划分;开发系统大多数开展的都是四级旋回的追踪对比;2、延长组地层划分方法延长统十个油层组的划分依据主要是凝灰质泥岩,次为泥页岩;凝灰质泥岩在岩屑中为白色片状,手摸有滑腻感,在荧光灯下发橘红色强光;在测井剖面上具有尖刀状低感应、高声速、大井径、高伽玛的电性特征;厚2米左右;延长统地层依据岩性组合和十个标志层,划分为十个油层组;十个标志层代码为:K0~K9,自下而上为:K0:位于长10底;K1:位于长7底,是长7与长8的分界线,厚20m左右;底部有2m厚的凝灰岩,中上部是15~20m厚的油页岩;因其在陕北延河流域的张家滩地区出露,所以人们常称为“张家滩页岩”;油页岩在电测图上以自然电位曲线负偏幅度较高甚至高过砂岩,区别于泥页岩;K2:位于长63底部,是长7与长6的分界线;K3:位于长62底;K4:位于长4+5底,是长4+5与长6的分界线;在陕北地区较发育,陇东地区基本上是泥岩;K5:位于长4+5中部,是长4+51与长4+52的分界线,厚度6~8m,在声速曲线上表现出4个一组的齿状尖子,感应曲线特征不明显;K6:位于长3底,是长3与长4+5的分界线;K7:位于长2底,是长2与长3分界线;K8:位于长2中部,是长21与长22的分界线;K9:位于长1底,是长1与长2的分界线;3、延安组地层划分方法煤线是延安组地层对比的主要标志层;煤线在测井图上具有:低伽玛、大井径、高声速、高电阻4m、高感应的特征;低伽玛是测井图上区分煤线与泥岩的主要标志;延安组地层沉积时区域气候由干冷~暖湿进行周期性循环,干冷时沉积河湖砂泥岩,暖湿时沉积沼泽煤系地层;两个煤系之间的地层代表了一个完整的旋回和气候周期,周而复始使延安组地层韵律性极强;分层时把二个煤层之间的一套地层作为一个二级旋回煤层归下伏地层,煤顶为分层界限;延4+5~延10地层顶部普遍发育煤线,若遇有些区块、有些层位煤线不发育时,可借用邻区或邻井作参考;具体方法是:挑选与本区距离最小、最接近的井做参考,根据两区地层厚度和砂岩旋回性变化趋势,以泥岩为分界线逐井由区外向区内推;。
测井解释报告一.计算原理1)计算泥质含量V sℎ:地层的泥质含量V sℎ是一个重要的地质参数,泥质含量V sℎ不仅反映地层的岩性,而且地层有效孔隙度、渗透率、含水饱和度和束缚水饱和度等储集层参数,均与泥质含量V sℎ有密切关系。
且由于自然伽马对于泥质含量比较敏感,故可由自然伽马来计算泥质含量V sℎ,公式如下:V sℎ=2GCUR∙∆GR−1 2GCUR−1式中GCUR—希尔奇指数,它与地层地质时代有关,可根据取心分析资料与自然伽井测井值进行统计确定,对北美第三系地层取3.7,在本报告中取2。
∆GR—自然伽马相对值,也称泥质含量指数。
∆GR=GR−GR min GR max−GR min在报告中,GR即是实际测量值;GRmin代表大套纯砂岩层,根据实际测井曲线可判断值为70;GRmax代表大套纯泥岩,根据实际测井曲线可判断值为140,由此即可求出全段泥质含量。
2)计算孔隙度∅:分析可知,在分层之后,针对含泥质砂岩水层情况下可由密度来计算∅,公式如下:ρb=(1−SH−∅)ρma+SHρSH+∅ρf化简如下: ∅=ρma−ρbρma−ρf−SHρma−ρSHρma−ρf式中,骨架密度ρma取 2.65g/cm3,孔隙流体密度ρf取1 g/cm3,孔隙泥质密度ρSH取2.32 g/cm3,而泥质含量V sℎ为之前所求,体积密度ρb为测量值,代入即可求孔隙度∅,其中某些异常值可以改变取值以满足要求。
3)计算含水饱和度S w和冲洗带中残余油气饱和度S hr:通常含水饱和度又是划分油、水层的主要标志,是以电阻率测井为基础的阿尔奇(Archie)公式来计算S w,公式如下:F=R oR w=a∅mI=R tR o=R tFR w=bS w n由以上两式,可推出阿尔奇公式:S w=√abR w ∅m R tn式中,参数a,b都和岩性有关,可取为1,胶结指数m和饱和度指数n均取为2;地层水电阻率R w取为0.01Ω/m,孔隙度∅之前所求,而地层真电阻率值则采用深侧向LLD数值,即可求出含水饱和度S w。
主要测井曲线及其含义一、自然电位测井:测量在地层电化学作用下产生的电位。
自然电位极性的“正”、“负”以及幅度的大小与泥浆滤液电阻率Rmf和地层水电阻率Rw的关系一致。
Rmf≈Rw时,SP几乎是平直的; Rmf>Rw时SP为负异常;Rmf<Rw时,SP在渗透层表现为正异常。
自然电位测井SP曲线的应用:①划分渗透性地层。
②判断岩性,进行地层对比。
③估计泥质含量。
④确定地层水电阻率。
⑤判断水淹层。
⑥沉积相研究。
自然电位正异常Rmf<Rw时,SP出现正异常。
淡水层Rw很大(浅部地层)咸水泥浆(相对与地层水电阻率而言)自然电位曲线与自然伽马、微电极曲线具有较好的对应性。
自然电位曲线在水淹层出现基线偏移二、普通视电阻率测井(R4、R2.5)普通视电阻率测井是研究各种介质中的电场分布的一种测井方法。
测量时先给介质通入电流造成人工电场,这个场的分布特点决定于周围介质的电阻率,因此,只要测出各种介质中的电场分布特点就可确定介质的电阻率。
视电阻率曲线的应用:①划分岩性剖面。
②求岩层的真电阻率。
③求岩层孔隙度。
④深度校正。
⑤地层对比。
电极系测井:2.5米底部梯度电阻率进套管时有一屏蔽尖,它对应套管鞋深度;若套管下的较深,在测井图上可能无屏蔽尖,这时可用曲线回零时的半幅点向上推一个电极距的长度即可。
底部梯度电极系分层:顶:低点;底:高值。
三、微电极测井(ML)微电极测井是一种微电阻率测井方法。
其纵向分辨能力强,可直观地判断渗透层。
主要应用:①划分岩性剖面。
②确定岩层界面。
③确定含油砂岩的有效厚度。
④确定大井径井段。
⑤确定冲洗带电阻率Rxo及泥饼厚度hmc。
微电极确定油层有效厚度微电极曲线应能反映出岩性变化,在淡水泥浆、井径规则的条件下,对于砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩,微电极曲线的幅度及幅度差,应逐渐减小。
四、双感应测井感应测井是利用电磁感应原理测量介质电导率的一种测井方法,感应测井得到一条介质电导率随井深变化的曲线就是感应测井曲线。
名词解释:1.静自然电位:在相当厚的纯砂岩与纯泥岩的交界面附近,自然电流回路的总自然电动势Es ,是每个接触面上自然电动势的代数和,通常也称为静自然电位SSP 。
2.视电阻率:实际钻井导电介质大多数是非均质的,井内有钻井液污染,地层厚度有限,上下有围岩,在井中所测量的电阻率不是地层真电阻率,而是井内钻井液、渗透层的侵入、上下围岩的电阻率等各项因素都影响的电阻率,称为视电阻率:3.几何因子:表示了主电流经过的空间各部分介质对测量结果的相对贡献,是指与介质空间位置、体积大小和形状等几何因素有关的各种影响因素的总和,把主电流经过的整个空间的几何因子看作1。
4.传播效应:电磁波在均匀无限介质中传播时,出现幅度衰减和相位移动时的现象。
5.声波时差:是声波在两接收换能器间距内传播所用的时间差。
6.周波跳跃:在正常情况下,第一接收器R1和第二接收器R2应该被首波的同一个波峰的前沿所触发。
由于某种原因造成声波衰减严重,使两个接收器不是被同—个峰触发而造成的曲线跳动现象。
由于每差一个峰,在时间上造成的误差恰好是一个周期,所以叫周波跳跃。
7.康普顿效应:中等能量的伽马光子穿过介质时,把部分能量传递给原子的外层电子,使电子脱离轨道,成为散射的自由电子,而损失部分能量的伽马光子从另一方向射出。
此效应为康普顿效应。
8.Pe:光电吸收截面指数:描述光电效应时,物质对光子吸收能力的一个参数。
在一定的条件下一种或两种粒子射线与碰撞的靶(原子)之间发生核反应几率大小的度量值。
9.含氢指数:是表示物质中含氢量多少的参数,一种物质的含氢指数等于该物质所含的氢原子核数与同体积淡水中所含氢原子核数比。
10.岩石体积模型:根据岩石的组成按其物理性质的差异,把单位体积岩石分成相应的几部分,然后研究每一部分对岩石宏观物理量的贡献,并把岩石的宏观物理量看成是各部分贡献之和。
11.含水孔隙度:是岩石中含水部分的孔隙度。
12.M 、N:某一种矿物的M 和N 值,是声波-密度交会图图版和中子-密度交会图图版上该种矿物的骨架点与流体点连线的斜率。
测井解释计算经常使用公式目录之杨若古兰创作测井解释计算经常使用公式1. 地层泥质含量(Vsh )计算公式1.1 利用天然伽马(GR )测井材料..(1)式中,SH -天然伽马绝对值;GR -目的层天然伽马测井值;GRmin -纯岩性地层的天然伽马测井值;GRmax -纯泥岩地层的天然伽马测井值. (2)式中,Vsh -泥质含量,小数;GCUR -与地层年代有关的经验系数,新地层取3.7,老地层取2.1.1.2 (3)式中,ρb 、ρsh -分别为储层密度值、泥质密度值;Bo -纯地层天然伽马本底数;GR -目的层天然伽马测井值;GRmax -纯泥岩的天然伽马值.1.1.3对天然伽马考虑了泥质的粉砂成分的统计方法4) 式中,SI -泥质的粉砂指数;SI =(ΦNclay -ΦNsh )/ΦNclay (5)(ΦNclay 、ΦNsh 分别为ΦN -ΦD 交会图上黏土点、泥岩点的中子孔隙度)A 、B 、C -经验系数.1.2 利用天然电位(SP)测井材料 (6)式中,SP -目的层天然电位测井值,mV ;SPmin -纯地层天然电位值,mV ;SPmax -泥岩层天然电位值,mV.α-天然电位减小系数,α=PSP/SSP.PSP 为目的层天然电位异常幅度,SSP 为目的层段纯岩性地层的天然电位异常幅度(静天然电位).1.3 利用电阻率测井材料 (7)式中,Rlim -目的层井段纯地层最大电阻率值,Ω·m ;Rsh -泥岩电阻率,Ω·m ;Rt -目的层电阻率,Ω·m ;b1.4 中子-声波时差交会计算.………….(8) 式中,Tma、Tf -分别为岩石骨架声波时差、地层流体声波时差; ΦNma 、ΦNsh -分别为岩石骨架中子值、泥岩中子值,小数;Δt -目的层声波时差测井值;ΦN -目的层中子测井值,小数.1.5 中子-密度交会计算..………………..(9) 式中,ρma 、ρf -分别为岩石骨架密度值、地层流体密度值,g/cm 3; ΦNma 、Φsh -分别为岩石骨架中子值、泥岩中子值,小数;ρsh -泥岩密度值,g/cm 3;ρb 、ΦN -目的层密度测井值,g/cm 3、中子测井值,小数.1.6 密度-声波交会计算………………………………………..………………..(10)1.7.1 钍曲线(TH )如果有天然伽马能谱测井,则优先选用能谱测井材料计算泥质含量...………(11 )12)式中,TH -目的层钍曲线测井值;THmin -目的层段纯地层钍曲线值;THmax -目的层段泥岩钍曲线值;SH -目的层钍曲线绝对值;GCUR -新、老地层校订系数,新地层为3.7,老地层为2.0.1.7.2钾曲线(K ) (13) (14)式中,K -目的层钾曲线测井值;Kmin -目的层段纯地层钾曲线值;Kmax -目的层段泥岩钾曲线值;GCUR -新、老地层校订系数,新地层为3.7,老地层为2.0.1.7.3 无铀曲线(KTH).(15)16)式中,KTH -目的层无铀曲线测井值;KTHmin -目的层段纯地层无铀曲线值;KTHmax -目的层段泥岩无铀曲线值;GCUR -新、老地层校订系数,新地层为3.7,老地层为2.0.1.8 利用中子测井材料对于低孔隙度地层,设纯地层ΦN =0,且对中子孔隙度作了岩性校订. ..(17)式中,ΦN -目的层中子孔隙度;ΦNsh -目的层段泥岩中子孔隙度.注:孔隙性地层计算的Vsh 偏高.当Φ不为0%时,18)2 . 地层孔隙度(φ)计算公式2.1 利用声波时差测井材料2.1.1怀利(Wylie )公式.(19)式中,Φs -声波计算的孔隙度,小数;Tma 、Tf -分别为岩石骨架声波时差、地层流体声波时差;Vsh -地层泥质含量,小数;CP -声波压实校订系数,可利用岩心分析孔隙度与声波计算孔隙度统计求出,也可利用密度孔隙度与声波孔隙度统计求出.DT -目的层声波时差测井值.2.1.2 声波地层身分公式 (20)式中,x -经常取值为砂岩1.6,石灰岩1.76,白云岩2.0,x 大致与储层的胶结指数(m )值有关.2.1.3 Raymer 公式.(21) 式中,v 、v ma 、v f -分别为地层、岩石骨架、孔隙流体的声速.2.2 利用密度测井材料 (22)式中,ΦD -密度孔隙度,小数;D ma 、D f -分别为岩石骨架密度值、地层流体密度值,g/cm 3;DEN -目的层密度测井值,g/cm 3;Dsh -泥岩密度值,g/cm 3;Vsh -储层泥质含量,小数.2.3 利用抵偿中子测井.(23)式中,ΦN -中子孔隙度,小数;CN -目的层抵偿中子测井值,%;LCOR -岩石骨架中子值,%;Vsh -目的层泥质含量,小数;Nsh -泥岩中子值,%.2.4 利用中子-密度几何平均值计算222N D Φ+Φ=Φ (24)式中,ΦD 、ΦN -分别为密度、中子孔隙度,小数.NG K A ⋅+=Φlg (25)式中,Φ-中子伽马计算的孔隙度;NG -目的层中子伽马测井值;A 、K -分别为地区性常数、斜率.说明:在工区内选择两个孔隙度不同较大的地层,分别求出其孔隙度和所对应的中子伽马读数,在半对数坐标纸上,纵坐标为孔隙度,横坐标为中子伽马值,将其作为两个鸿沟点,即可求出A 、K 两个经验系数.2.5.2绝对值法(古林图版法))1(lg NGo NG K A -⋅+=Φ………………………………………………(26) 式中,NG -储层中子伽马测井值;NGo -尺度层的中子伽马读数.说明:尺度层选择为硬石膏(Φ=1%),其中子伽马值为NGo ,在半对数坐标纸上,纵坐标设(1-NG/NGo ),横坐标为lg Φ,如果井剖面上有硬石膏层,则读出其NG 值(NGo )和目的层的NG 值,并晓得中子伽马仪器的源距,就可在上述图版上读出其孔隙度.如果井剖面上没有硬石膏层,则选择距目的层较近的井眼大于40cm 的泥岩层作尺度层,其中子伽马读数认为是Φ=100%的中子伽马读数NG 1,再将其按井径转换图版转换为NGo 即可.转换方法如下:转换图版纵坐标为井径校订系数Kd ,Kd =NGo/NG 1,横坐标为井径值.晓得目的层的井径值,由图版查得Kd 值,则NGo =Kd ·NG 1,即可求出(1-NG/NGo ),查古林图版即可求出Φ.3. 地层含水饱和度(Sw )计算3.1粒状砂岩或少量含泥质砂岩层饱和度公式(Archie ):n m t R w R b a w S /1)(Φ⋅⋅⋅= (27)式中,Sw -目的层含水饱和度,小数; Rt -目的层深电阻率测井值,Ω·m ;Φ-目的层孔隙度,小数;Rw -地层水电阻率,Ω·m ;图2 井径校订图版a-岩性附加导电性校订系数,其值与目的层泥质成分、含量及其分布方式密切相干;b-岩性润湿性附加饱和度分布不均匀系数.对于亲水岩石,b<1(在油驱水过程中将有残存水存在,构成连续的导电通道,导致Rt/Ro < 1/Sw n);对于亲油岩石,b>1(油驱水过程将是“活塞式”,而没有残存水存在,Rt/Ro >1/Sw n).m-孔隙度指数(胶结指数),是岩石骨架与孔隙网混惹起的孔隙曲折性的度量.孔隙曲折度愈高,m值愈大.n-饱和度指数,是对饱和度微观分布不均匀的校订.因为孔隙的曲折性,在驱水过程中烃与水在孔隙中的分布是不均匀的,这类不均匀性随Sw变更,进一步增大了电流在岩石孔隙中流动的曲折性,使Rt的增大速率比Sw降低的速率大,是以须要利用饱和度指数n进行校订.注:m和a是互相制约的,a大,m就小,a小,m就大.根据实际井的实验材料,分别对砂岩和碳酸盐岩研讨了m和a之间的定量关系:地层水含盐量8500~300000g/L,孔隙度4~>30%,渗透率1mD以上时,a值在0.3~1.0,砂岩m值在0.5~2.6,碳酸盐岩m值在1.0~2.6.研讨结果得到以下经验关系式:砂岩:m=1.8-1.29 lga碳酸盐岩:m=2.03-0.911 lgam值与Φ的经验关系:砂岩(Φ为20~32%)Φ碳酸盐岩(Φ为8~18%)Φ..(28)Vcl-黏土含量;Rcl-黏土电阻率,Rcl=Rsh(1-SI)2,SI为泥质的粉砂指数;Φe-目的层无效孔隙度;Rw-地层水电阻率;a-岩性附加导电性校订系数;Rt-目的层电阻率;Sw -目的层含水饱和度.注:(27)式适用于地层水矿化度较低(< 3×104mg/L )的地区. 对于Vsh ≤0.5的泥质砂岩,可简化为下式:..(29)3.3 Simandoux 公式.(30)式中,常取m =n =2,d =1~2,常取d =1.上式可得: (31)令a =0.8,m =2,上式变成:..……….(32)3.4 尼日利亚公式.(33)式中,a =1~2 (34)式中,Rt -目的层电阻率;Rsh -目的层段泥岩层电阻率;Rw-地层水电阻率;Vsh -目的层泥质含量,小数;Φe -目的层无效孔隙度,小数;m -目的层孔隙度指数(胶结指数);a -岩性附加导电性校订系数;Φe -目的层无效孔隙度.3.6 Waxman -Smits 模型(分散黏土双水模型)(35) 36)..(37) (38)式中,Sw -目的层含水饱和度,小数;Rt -目的层电阻率,Ω·m ;Rw -地层水电阻率,Ω·m ;Φt -目的层(泥质砂岩)的总孔隙度,小数;F *-孔隙度与泥质砂岩总孔隙度(Φt )相等的纯砂岩的地层身分,即地层水电导率Cw 足够高时,泥质砂岩的地层身分;m*-地层水电导率Cw 足够高时确定的泥质砂岩的胶结指数,也可看成为经黏土校订后的纯砂岩的胶结指数;n*-相当于该岩石不含黏土的饱和度指数,常取n*=2.0; Q v -岩石的阳离子交换容量,mmol/cm 3;CEC -岩石的阳离子交换能力,mmol/g 干岩样;B -交换阳离子的当量电导率,S ·cm3/(mmol ·m);ρG -岩石的平均颗粒密度,g/cm 3;表1 黏土矿物CEC 值一览表黏土矿物蒙脱石 伊利石 高岭石 绿泥石 CEC 值(mmol/g )≈0 CEC 平均值 0 3.7 归一化的W -S 方程39).(40).(41) ..(42)..………….(43) .(44) 式中,Swt -泥质砂岩总含水饱和度,小数;Rt -泥质砂岩电阻率,Ω·m ;Vsh、Φt-泥质砂岩的泥质(或黏土)含量,小数;Φt-泥质砂岩总孔隙度,小数,可用密度测井来计算;(因为泥质砂岩中的干黏土密度ρcld普通近似于纯砂岩骨架的密度ρ3,故实际上可认为密度测井不受地层黏土含量的影响.)Φtsh-泥岩的总孔隙度,小数,可用密度测井来计算ΦDsh;Rw-泥质砂岩自在水电阻率,Ω·m;Rwsh-泥质砂岩中黏土水电阻率,Ω·m;Qvn-归一化的泥质砂岩阳离子交换容量,小数,取值范围0~1.0; Qvsh-与砂岩邻近的泥岩的Qv值,mmol/cm3;Qv-泥质砂岩的阳离子交换容量,mmol/cm3;m*-地层水电导率Cw足够高时确定的泥质砂岩的胶结指数,也可看成为经黏土校订后的纯砂岩的胶结指数;n*-相当于该岩石不含黏土的饱和度指数,常取n*=2.0;B-交换阳离子的当量电导率,S·cm3/(mmol·m).说明:参数m*、Rw、Rwsh的最好拔取方法是用lgRt-lgΦt与Cwa-Qvn 交会图.用GR-Z或Vsh交会图来鉴别纯砂岩和泥岩点.在交会图(图3)上通过含水纯砂岩点(S)并与水层点群相切的直线,可认为是代表纯砂岩线,其斜率应为m*,在Φ处的截距应为Rw.同时,与纯砂岩线平行,并过泥岩点(Sh)的直线在Φ距应为Rwsh.根据图3(a)的m*作出的Cw-Qvn交会图(图3-(b))同样可确定Rw和Rwsh值,而且还可用于判断解释层段中黏土矿物的成分是否波动.如在Cwa=Φt -m*/Rt的值从Cw到Cwash范围内,通过水层和泥岩的点子基本在一条直线上,则标明黏土矿物成分基本波动.反之,如果Cwa-Qvn交会图上点子很分散,趋势线曲折,则可能是黏土矿物成分发生变更,或者m*、Rw发生变更,说明砂岩和泥岩的参数是分歧的.此时,只有效岩心材料才干找出真实的缘由.对于明显偏离趋势线的高Qvn层,必须采取分歧组的参数.参数n*应由岩心测量得出,普通情况下,对于砂岩可取n*=m*,或n*图3 归一化W-S方程的参数选择=m*+0.1;在碳酸盐岩中,可取n*=2.0.3.7 双水模型-分散黏土(Clavier et )图4中,Φf -自在水孔隙度(自在水占地层体积的百分数); Φb -束缚水孔隙度;Φh -油气孔隙度;Φt -总孔隙度.Swf -自在水饱和度;Swf =Φf/ΦtSwb -束缚水饱和度;Swb =Φb/ΦtSwt -总含水饱和度;Swt =(Φf +Φb )/Φt 或 Swt =Swf +Swb 双水模型的束缚水已包含湿黏土的水分,同时,地层孔隙中存在自在水和束缚水两 种导电路径不异的溶液.除了地层水的导电性按其矿化度估计的值分歧之外,含泥质地层与同样孔隙度、孔道曲折度及含水饱和度的纯地层具有同样的导电特性,而地层水的导电性是自在水与束缚水并联所决定的.是以,可采取Archie 公式来研讨含泥质地层的导电性.双水模型认为束缚水对含泥质地层导电性有次要影响,并把它看作是一种特殊的导电溶液来考虑(这是与W -S 模型的次要区别).12])1([--+=wb wb wb wb t wbwf o R S R S R R R φ (45)t o w R R S /= (46)式中,Sw -泥质砂岩含水(自在水)饱和度;Rt 、Ct -分别为泥质砂岩电阻率、电导率;Ro -泥质砂岩100%含水时的电阻率;Φt -泥质砂岩总孔隙度,小数;Swb -泥质砂岩束缚水饱和度,小数;Rwf 、Cwf -自在水(阔别黏土概况未被泥质束缚的全部水-远水)电阻率、电导率;Rwb 、Cwb -束缚水(黏土附近缺乏盐分的水)电阻率、电导率.可选择100%纯泥岩处的Rwa 作为Rwb ,即R wb =R sh Φtsh 2..注:在实际处理时可根据实际情况选择a 、m 值. 图4 含泥质地层的双水模型4. 钻井液电阻率的计算公式4.1 钻井液电阻率的温度转换公式(47) (48)式中,Rm1-T1温度下的钻井液电阻率,Ω·m;Rm2-T2温度下的钻井液电阻率,Ω·m.4.2 D.W.Hilchie 研讨的盐水溶液电阻率与其温度间的关系49) (50)式中,R(1)-起始温度为T(1)(°F)时测量的盐水溶液电阻率,Ω·m;R(T)-温度为T(°F)时测量的盐水溶液电阻率,Ω·m.4.3 根据钻井液电阻率计算其滤液电阻率51)式中,Rm-钻井液电阻率,Ω·m;C-与钻井液密度有关的系数,可由表2确定表2C值与钻井液密度的对应关系表钻井液密度(g/cm3)C4.4 泥饼电阻率..(52)式中,Rmc-泥饼电阻率,Ω·m;Rmf-钻井液滤液电阻率,Ω·m.对于大多数NaCl钻井液,有如下近似公式:53)4.5 钻井液滤液矿化度计算公式4.5.1 当已知钻井液滤液电阻率Rmf和所对应的温度T,则可用图6所示的图版确定钻井液滤液矿化度Pmf.4.5.2 当已知24℃或75°F时的钻井液滤液电阻率R时,可用(53)式mfN计算其矿化度.955.0/)]0123.0lg(562.3[--=mfN R x ………………………….(54a )4.5.3 钻井液密度P w 73.01+=ρ(24℃/75°F ,101.325kPa ) …………….…..(54b )5. 地层水电阻率计算方法5.1 利用水分析材料计算地层水电阻率 5.1.1 计算地层水等效NaCl 总矿化度Pwe 表3 地层水离子的等效系数(Ki )表离子名称 Na +1 K+1 Ca +2 Mg +2 Cl -1 SO 4-2 CO 3-2 HCO 3-1 Ki∑⨯=ii we P K P (55)式中,Pwe -等效NaCl 溶液矿化度,ppm ; Ki -第i 种离子的等效系数; Pi -第i 种离子的矿化度,ppm.各种离子的等效系数可按图5所示图版来确定.图板横坐标为混合液总矿化度,纵坐标为等效系数(Ki )5.1.2 根据求出的Pwe 值,按NaCl 溶液电阻率与矿化度及温度的关系图版(图6),可查出地层水电阻率.5.1.2 根据等效NaCl 溶液矿化度,查图板(图6)确定地层水电阻率Rw.由(55)式可导出计算24℃或75°F 时地层水电阻率R wN 的近似式: 5.1.3 近似计算方法995.0/54.36470123.0wN wN P R +≈ (56)式中,P wN -24℃或75°F 时地层水总矿化度,(NaCl ,mg/L );R wN -24℃或75°F 时地层水电阻率,Ω·m.计算出RwN 后,再利用(57z )或(57b )式计算任意温度(T )下的地层水电阻率Rw.即]5.21)(5.45[+=C T R R wN w…………………….…………………(57a )或]77.6)(77.81[+=F T R R wN w……………………….……………….(57b )5.2 利用天然电位计算Rw5.2.1 厚的纯地层的静天然电位SSP 为 (58)式中,K -天然电位系数,其值与温度成反比:.(59a )或.(59b) Rwe -地层水等效电阻率,Ω·m ;Rmfe -钻井液滤液等效电阻率,Ω·m.5.2.2 按测井图头标出的T1温度下的钻井液电阻率Rm T1计算24℃时的钻井液电阻率 R... (60)5.2.3 按公式(51)计算24℃时的钻井液滤液电阻率R mfN .60)式中,C -根据钻井液密度,按表2查出.5.2.4 计算24℃时的钻井液滤液等效电阻率R . 当R mfN >0.1 Ω·m 时,.(61)当R mfN ≤0.1 Ω·m 时, (62)5.2.5 计算24℃时的等效地层水电阻率R weN ...(63)5.2.6 计算24℃时地层水电阻率R. 当R wN>0.12 Ω·m 时 (64)当R wN ≤0.12 Ω·m65)5.2.7 ..(66a )或..(66b ) 留意:用天然电位计算Rw 的方法,适用于地层水次要含NaCl 和从SP曲线能得到好的静天然电位SSP 值的情况.如果不克不及满足上述条件,则需对SP曲线应用专门的图版进行(地层厚度、井径、侵入带及电阻率比值(Ri/Rm )等校订,从而得到SSP.如果钻井液与地层间压差过大,SP 中明显存在过滤电位成分,则用SP 计算的Rw 可能偏低.5.3 视地层水电阻率法a R F R R mt t waφ⋅==/ (67)式中,Rwa -视地层水电阻率,Ω·m ;Rt -深探测电阻率,Ω·m ;(Rt 应为具有必定厚度的纯岩性水层的Ro) Φ-地层孔隙度,小数; m -胶结指数;a -岩性附加电阻率校订系数.说明:在具有较厚的纯水层井段和Rw 基本波动或Rw 逐步变更的层段,选择纯水层的Rwa 作为Rw ,可取得较好的后果.5.4 用Rt 和Rxo 确定Rw具有均匀粒间孔隙的纯地层,由Archie 公式可分别导出Sw 和Sxo 关系式,将两式 合并可得:mft w xo n xo w R R R R S S ⋅⋅=)( (68)在有钻井液侵入的含水纯砂岩处,Sw =Sxo =1,故 Rw/Rmf =Rt/Rxo ,是以有xomf t w R R R R /⋅= (69)5.5 电阻率-孔隙度交会图法 5.5.1 Hingle 交会图法对于均匀粒间孔隙的纯地层,由Archie 公式可得φmw n w ntabR S R /1)(1= (70)对于给定地区和岩性,系数a 、b 和指数m 、n 是已知的.在岩性和Rw 基本坚持基本不变的解释井段内,对给定的含水饱和度Sw ,令(A为常数)x -φ交会图上,方程(70)就成为直线方程y =Ax ,而且该直线过原点,即骨架点(φ=0,Rt =∞),取分歧的Sw 值,就得到分歧的直线,从而得到用Sw 刻度的Rt -Φ交会图(如图7所示).可按地区经验拔取a 、b 、m 、n 值.普通取n =2,b =1.对砂岩取a =0.62,m =2.15;对碳酸盐岩取a =1, m =2.在Hingle 交会图上,对于100%含水层,Sw =1,Rt =Ro ,如令a=1,m=2,.(71)在Hingle 交会图上100由此可得出确定Rw 的方法.即在解释井段上绘制Hjngle 交会图或频率交会图及GR-Z 图,找出岩性纯,足够厚,无油气显示的纯水层,这些纯水层同原点的连线即为100%含水线,在水线上任取一点,则说明:Hingle 交会图的横轴可以选用孔隙度、声波时差、密度或中子测井值,且为线性刻度.这些交会图的原点均为骨架点(Φ=0,Rt =∞).是以,根据100%含水线与Rt =∞线的交点就可以求得骨架矿物的参数(Δt ma 、ρma 、ΦNma ).晓得了Δt ma 、ρma 、ΦNma 就可以按φ或F 的单位,对Δt 、ρb 、ΦN 的刻度从头刻度.用已确定的F (=a/Φm )刻度,可以计算Rw ,而且按类似的方法画出Sw 为常数的直线.利用这些Rt -Φ交会图确定Rw 、Sw 和判断油水层的关键是要精确确定水线地位.是以,此法请求在解释层段上,要有若干个纯含水层,地层水电阻率波动,岩性不变和侵入不深,请求孔隙度变更范围相当大,而且所测参数(Δt 、ρb 、ΦN )与Φ呈线性关系,所用的a 、b 、m 、n 等参数符合本区地质条件.5.5.2 Pickett 交会图法图8 Pickett 电阻率-孔隙度交会图 在Archie 公式中,令b =1,则有 对该式两边取对数得: (72)在水层处,Sw =100%,(72)式可简化为: (73)令y =lgRt ,x =lg Φ,c =lg (aRw ),则在双对数坐标中,(73)式即为一条直线, 斜率为m.这类在双对数坐标中绘制的Rt -Φ交会图即为Pickett 交会图,如图8所示. 100%含水线在Φ=100%的纵坐标轴上的截距为aRw ,设a =1,则可求出Rw.这类交会图的长处是不须要晓得m 值,而且由水线的斜率可确定m 值.同样在此交 会图上可画出分歧Sw 值的直线,它们均平行于水线.该交会图的孔隙度轴(横轴)也可采取Δt 、ρb 、ΦN .5.6 利用泥岩层近似估计地层水电阻率在储集层与其邻近泥岩具有不异或附近的地层水的地区,可用泥岩层估计地层水电阻率.此法不适用于致密泥岩层、含油气泥岩和井壁垮塌的泥岩.m sh w sh R R φ/= (74)式中,Rsh -泥岩电阻率;Φsh -泥岩孔隙度,用声波测井材料计算.m -胶结指数,按实际材料统计,Pickett 认为是Rw 的函数;sh sh sh w w R R R φφlg 54.2lg lg 62.2lg +=+ (75)Schlumberger 公司的Tixier 对泥岩电阻率Rsh 和声波时差Δtsh (μs/ft )进行统计,得出如下经验关系:1640/)230(-∆=sh sh w t R R (75)5.7 由地区统计规律确定RwAD C R w +⋅=lg (76)式中,D -地层深度,m ;C 、A -与地区有关的经验系数.5.8 泥质砂岩等效地层水电阻率计算方法..(77)式中,C we -泥质砂岩等效地层水电导率;Q-泥质砂岩阳离子交换容量,mmol/cm 3;..(78) CEC -泥质砂岩阳离子交换能力,mmol/g 干岩样; Φt -泥质砂岩总孔隙度,小数; ρG -岩石平均颗粒密度,g/cm 3; a -Na +离子扩散层的扩散因子;1 当Pw >Pwoa = (79)Pw ≤PwoPw -地层水矿化度; Pwo -x d =x H 3;X d -Na +离子扩散层厚度,10-8cm ;V (=γx )-Q =1mmol/cm 3时黏土水占领的孔隙度; 80)β-黏土水中抵偿离子Na +的等效电导率,(S/m)(mmol/L)(81)Cwf -自在水电导率.注:拔取地层水的准绳是:若本井或邻井有可靠的水分析材料,则应首先采取水分析资料计算Rw ;如有分区分层位的精确所Rw 材料,而本井的电阻率和SP 又无异常显示,则可采取分区分层位选用的Rw 数据;否则,应采取多种方法计算,选择其中合适的值(普通是最小的)作为Rw ,使终极计算的Sw 和Sh 符合地质情况及测井显示. 6.确定a 、b 、m 、n 参数 6.1 实验室测量图9 F -Φ关系图根据Archie 公式:mw o a R R F φ== (82)n h n w w t S b S b FR R I )1/(//-=== (83)在当地区选择同类岩性的若干块尺度岩样,在101.325KPa 压力下,分别测量在100%饱和盐水时的电阻率Ro 与在分歧含水饱和度Sw 时的Rt 及响应的Φ值,在双对数坐标上分别绘出F -Φ和I -Sw 关系线,如图9和图10所示.由式(82)、(83)可知:φlg lg )/lg(lg m a R R F w o -==………………..……….(84a ) w o t S n b R R I lg log )/lg(lg -==………….………...(84b )在双对数坐标上,F -Φ关系为一条直线,其斜率为m ,截距为a.同样,I -Sw 关系也为一条直线,其斜率为n ,截距为b.据统计材料,a 值范围为0.5~1.5,m 值范围为1.5~3.0,b 值接近1,n 值范围为1.15~2.2. 表4 勘探初期,无实验条件时参考值岩性 砂岩 碳酸盐岩公式 HumblrTixier 普通 Φ>10%低孔隙度(Shell )a 1 1 1 1m 2 2 2 φ,m>4,取m=4b 1 n2图10 I -Sw 关系图裂缝发育的碳酸盐岩,应采取混合孔隙结构指数:(85)式中,m f -裂缝孔隙结构指数,普通为1.1~1.3;m b -粒间孔隙结构指数,普通取2;γ=φf /φt -裂缝孔隙φf 占总孔隙度φt 的百分数. 6.2 根据纯水层测井材料确定a 和m 6.2.1 lgF -lg Φ交会图法选择完整含水、岩性较纯的地层,作F -Φ交会图,如图11所示.由式(84a )可知,图上代表纯水层直线的斜率等于m ,该直线在Φ=100%的纵坐标应为a.6.2.2 Pickett 电阻率-孔隙度交会图法如图8所示,对纯水层作Rt -Φ交会图,由式(73)可知,该图上代表Sw =100%纯水线的斜率为m ,当Φ=100%时,Ro =aRw ,已知Rw ,即可求a. 6.2.3 在纯水层较少时,如已知Rw、Ro 、Φ时,令a =1,则 .(86)注:此法计算的m 值,对一个地区的同一岩性,在Φ变更范围不大时,是可行的.6.2.4 m 与a 的经验关系(墨西哥材料)地层水含盐量8500~300000mg/L ,Φ:4%~>30%,K :1×10-2μm 2~1μm 2.砂 岩:(87a )碳酸盐岩:.………..(87b )。
测井解释计算常用公式目录1. 地层泥质含量〔Vsh〕计算公式12 . 地层孔隙度〔φ〕计算公式43. 地层含水饱和度〔Sw〕计算74. 钻井液电阻率的计算公式125. 地层水电阻率计算方法146.确定a、b、m、n参数227.确定烃参数258. 声波测井孔隙度压实校正系数Cp确实定方法269. 束缚水饱和度〔Swb〕计算2710. 粒度中值〔Md〕的计算方法2911. 渗透率的计算方法3012. 相对渗透率计算方法3613. 产水率〔Fw〕3714. 驱油效率〔DOF〕3715. 计算每米产油指数〔PI〕3716. 中子寿命测井的计算公式3717. 碳氧比〔C/O〕测井计算公式3918. 油层物理计算公式4619. 地层水的林分类法4920.毛管压力曲线的换算5021. 地层压力52附录:石油行业单位换算54测井解释计算常用公式1. 地层泥质含量〔Vsh 〕计算公式1.1 利用自然伽马〔GR 〕测井资料min max min GR GR GR GR SH --= (1)式中,SH -自然伽马相对值;GR -目的层自然伽马测井值;GRmin -纯岩性地层的自然伽马测井值;GRmax -纯泥岩地层的自然伽马测井值。
1212--=⋅GCUR SH GCUR sh V (2)式中,Vsh -泥质含量,小数;GCUR -与地层年代有关的经历系数,新地层取3.7,老地层取2。
1.1.2 自然伽马进展地层密度和泥质密度校正的公式o sh ob sh B GR B GR V -⋅-⋅=max ρρ (3)式中,ρb 、ρsh -分别为储层密度值、泥质密度值;Bo -纯地层自然伽马本底数;GR -目的层自然伽马测井值;GRmax -纯泥岩的自然伽马值。
1.1.3 对自然伽马考虑了泥质的粉砂成分的统计方法C SI SI B AGR V b sh +-⋅-⋅=1ρ (4)式中,SI -泥质的粉砂指数;SI =〔ΦNclay -ΦNsh 〕/ΦNclay (5)〔ΦNclay 、ΦNsh 分别为ΦN -ΦD 交会图上粘土点、泥岩点的中子孔隙度〕A 、B 、C -经历系数。
测井曲线基本原理及其应用测井曲线基本原理及其应用一.国产测井系列1、标准测井曲线2.5m底部梯度视电阻率曲线。
地层对比,划分储集层,基本反映地层真电组率。
恢复地层剖面。
自然电位(SP)曲线。
地层对比,了解地层的物性,了解储集层的泥质含量。
2、组合测井曲线(横向测井)含油气层(目的层)井段的详细测井项目。
双侧向测井(三侧向测井)曲线。
深双侧向测井曲线,测量地层的真电组率(RT),试双侧向测井曲线,测量地层的侵入带电阻率(RS)。
0.5m电位曲线。
测量地层的侵入带电阻率。
0.45m底部梯率曲线,测量地层的侵入带电阻率,主要做为井壁取蕊的深度跟踪曲线。
补偿声波测井曲线。
测量声波在地层中的传输速度。
测时是声波时差曲线(AC)自然电位(SP)曲线。
井径曲线(CALP)。
测量实际井眼的井径值。
微电极测井曲线。
微梯度(RML),微电位(RMN),了解地层的渗透性。
感应测井曲线。
由深双侧向曲线计算平滑画出。
[L/RD]*1000=COND。
地层对比用。
3、套管井测井曲线自然伽玛测井曲线(GR)。
划分储集层,了解泥质含量,划分岩性。
中子伽玛测井曲线(NGR)划分储集层,了解岩性粗细,确定气层。
校正套管节箍的深度。
套管节箍曲线。
确定射孔的深度。
固井质量检查(声波幅度测井曲线)二、3700测井系列1、组合测井双侧向测井曲线。
深双侧向测井曲线,反映地层的真电阻率(RD)。
浅双侧向测井曲线,反映侵入带电阻率(RS)。
微侧向测井曲线。
反映冲洗带电阻率(RX0)。
补偿声波测井曲线(AC),测量地层的声波传播速度,单位长度地层价质声波传播所需的时间(MS/M)。
反映地层的致密程度。
补偿密度测井曲线(DEN),测量地层的体积密度(g/cm3),反映地层的总孔隙度。
补偿中子测井曲线(CN)。
测量地层的含氢量,反映地层的含氢指数(地层的孔隙度%)自然电位曲线(SP)自然伽玛测蟛曲线(GR),测量地层的天然放射性总量。
划分岩性,反映泥质含量多少。
2.1 地层泥质含量确定方法
泥质含量是泥质砂岩地层参数计算与评价的重要基础参数,它不仅反映地层的岩性,而且与储层的有效孔隙度、含水饱和度、束缚水饱和度、渗透率等参数密切相关,因此,泥质含量的确定精度直接影响着储层参数的计算精度。
一般情况下,各中泥质指示方法在不利条件下计算的泥质含量偏高,因此,实际中选择几中实用的方法,并选其中的最小值作为最终泥质含量
2.1.1 自然伽马法
地层泥质含量增多,泥质媳妇的放射性增强,自然伽玛测井的读书增大,因此,可利用自然伽马测井确定地层的泥质含量(sh V ),其公式如下:
sh V =1
212--⨯GCUR I GCUR sh sh I =
min max min GR GR GR GR -- 式中,GR 、max GR 、min GR -目的层自然伽马值、自然伽马最大值、自然伽马最下值,单位API ;GCUR -系数。
2.1.2 自然电位法
自然电位测井在你演出给出基线值,而在渗透曾出现异常,异常值的大小受泥质含量的影响。
倪志含量高,则自然电位异常值小,因此,可用自然电位测井曲线确定泥质砂岩地层的泥质含量。
其方法如下:
sh V =1
212--⨯GCUR I GCUR sh SSP
PSP I sh -=0.1 式中,PSP -假静自然电位值,PSP =SP -sh SP ,单位mV ;SSP -静自然电位值, SSP =sh sd SP SP -,单位mV ;SP 、sd SP 、sh SP -以某一基线为准,对泥质岩石、纯岩石和纯泥岩读出的自然电位值,单位mV ;GCUR -系数。
2.1.3 中子密度法
由于中子和密度测井对泥质的影响反应比较灵敏,因此,离哟工资密度测井组和可确定泥质含量,方法如下: Dsh
Nsh D N sh V φφφφ--= ,Nma Nf Nma N N Φ-ΦΦ-Φ=φ ,Nma Nf Nma Nsh Nsh Φ-ΦΦ-Φ=φ ma f ma b D ρρρρφ--=,ma
f ma sh Dsh ρρρρφ--= 式中,N φ、D φ分别为目的层的中子、密度孔隙度;Nsh φ、Dsh φ分别为泥质的中子、密度孔
隙度;N Φ、Nma Φ、Nsh Φ、Nf Φ分别为地层、骨架、泥岩和流体的含氢指数;b ρ、ma ρ、sh ρ、f ρ分别为地层、骨架、泥岩和流体的密度,单位g/cm 3。
2.1.4 中子法
利用中子测井确定泥质含量,方法如下: min
max min N N N N sh V φφφφ--= 式中,N φ、max N φ、min N φ分别为地层、泥岩层和纯地层的中子孔隙度值。
2.1.5 地层电阻率法
你治沙演出层的电阻率受泥质含量、孔隙度、含水饱和度、地层水电阻率等因素的影响,其中,含油饱和度的大小对电阻率的影响很大,且各储层的含油饱和度变化范围较大,这给电阻率法计算泥质含量带来一定的困难。
为提高泥质含量的计算将度,要求储层含油饱和度变化不大。
1)()(lim lim B sh t t sh sh R R R R R R V ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--= ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=t
sh R R B /15.00.11
式中,lim R -油气层的最大电阻率值,单位Ω·m 。
2.2 地层总孔隙度确定方法
2.2.1 利用中子测井确定地层总孔隙度 p
ma f ma t C t t t t 0.1⨯∆-∆∆-∆=φ 式中,t ∆、ma t ∆、f t ∆分别为地层、骨架、水时差,微秒/英尺。
ma t ∆取54微秒/英尺。
2.2.2 利用中子测井确定地层总孔隙度
Nma
f Nma N N t Φ-ΦΦ-Φ==φφ 式中,N Φ、Nma Φ、Nsh Φ、f Φ分别为地层、流体的何干骨架(包括石英、长石、干粘土脊碎屑颗粒)密度,g/cm 3; 5.0≥t sh R R 5.0<t sh R R
2.2.3 利用中子-密度测井组和确定地层总孔隙度 8422N
D N
D t φφφφφ+++=
式中,N φ、D φ分别为目的层的中子和密度孔隙度。
2.3 地层有效孔隙度确定方法
2.3.1 利用声波时差确定地层有效孔隙度 p ma f ma t C t t t t 0.1⨯∆-∆∆-∆=
φ-sh V ×ma f ma sh t t t t ∆-∆∆-∆ 式中,t ∆、ma t ∆、sh t ∆分别是地层、骨架、泥质时差,微秒/英尺;sh V -泥质含量,小数。
2.3.2 利用中子测井确定的曾有小孔隙度
Nsh sh N V φφφ-=
式中,sh V -泥质含量;N φ、Nsh φ-目的层和泥质的中子孔隙度。
2.3.2 利用密度测井确定地层有效孔隙度
Dsh sh D V φφφ-=
式中,sh V -泥质含量;D φ、Dsh φ-目的层和泥质的密度孔隙度。
2.3.3 利用中子-密度组合确定地层有效孔隙度
842
2Nc Dc Nc
Dc φφφφφ+++=
Nsh sh N Nc V φφφ-=,Dsh sh D Dc V φφφ-=
式中,sh V -泥质含量;N φ、Nsh φ-目的层和泥质的中子孔隙度;D φ、Dsh φ-目的层和泥质的密度孔隙度。
2.4 地层束缚水饱和度确定方法
1. log wirr S =)/log()6.3log 5.1(00B M A d φ+- (高孔隙度时)
2. B M S d wirr /)1log()
3.3log 8.9()1log(φ-+=- (底孔隙度时)
GR C C M d ∆⋅+=10log 3. ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡--=)25.0log(145.1228.3100sh wirr V S φ
式中,当26.0/<sh V φ时,取26.0/=sh V φ,当计算结果%15≤wirr S ,取%15=wirr S 。
2.5 地层粘土束缚水饱和度确定方法
t
e wb S φφ-=1 2.6 地层渗透率确定方法
24.4/316.0wirr
S K φ⨯= 式中,φ、wirr S 用百分数表示。
2.7 地层水电阻率确定方法
)398.1/(10820123.0)lg(955.0562.3+⨯⨯=+⨯-T R p w
式中,p -矿化度,ppm;T -底层温度,C 0;w R -混合水电阻率,m ⋅Ω。
2.8 阳离子交换容量v Q 确定方法 22.0084
.01+-
=Salw Q t
v φφ
式中,453.58/1000/p Salw =
2.9 地层含水饱和度解释方法
2.9.1 Simandoux 方程 )4.081.0(1
sh
w sh t w w R R V R R S -=φ 式中,t R -底层的真电阻率;sh R -泥岩电阻率;
2.9.2 阿尔奇方程 t
m n w w R R a S ⨯⨯=φ1)( 2.9.3 W-S 方程 )()1(1***w wt
v m lam n wt m t sh lam t C S BQ V a S C V C +-+=-φ
S W -Ⅰ模型:w C e B 77.06.00.1(6.4--= S W -Ⅱ模型:w C e B 5.083.00.1(83.3--=。