測井綜合解釋

2021-03-04 09:56:11 字數 4637 閱讀 3922

測井資料綜合解釋就是把多種測井方法探測到的測井資訊轉換成地質資訊。簡單表示為

為什麼要進行測井資料綜合解釋?

1)測井方法多達近百種,每種測井方法都有它本身的探測特性和適用範圍,僅反映地層某一方面的物理特性——侷限性。

2)各種測井方法又都是間接地,有條件地反映地層特性的乙個側面——間接性。

3)井下地質情況非常複雜,如岩石種類多,孔隙結構多變,流體性質和含量各不相同,以致不同的地層在某種測井曲線上很可能有相同的顯示。如gr,這就是單一測井資料解釋的多解性。

因此,要全面準確地認識井下地層特性,需要用多種測井方法進行綜合解釋。同時還要參考鑽井、取心等資料。

第一章測井儲集層評價的基礎

第一節儲集層的特點

一.儲集層

1.什麼是儲集層

石油和天然氣是儲存在地下具有孔隙、孔洞或裂縫 ( 隙)的岩石中的。自然界的岩石種類雖然很多,但並不是所有岩石都能儲存石油和天然氣。能夠儲存石油和天然氣的岩石必須具備兩個條件:

一是具有儲存油氣的孔隙、孔洞和裂縫(隙)等空間場所;二是孔隙、孔洞和裂縫(隙)之間必須相互連通,在一定壓差下能夠形成油氣流動的通道。我們把具備這兩個條件的岩層稱為儲集層。簡單地說,儲集層就是具有連通孔隙,即能儲存油氣,又能使油氣在一定壓差下流動的岩層。

2.儲集層的特點

孔隙性儲集層或者說岩石具有由各種孔隙、孔洞、裂縫(隙)形成的流體儲存空間的性質;

滲透性在一定壓差下允許流體在岩石中滲流的性質稱為滲透性。

孔隙性和滲透性是儲集層必須同時具備的兩個最基本的性質,這兩者合稱為儲集層的儲油物性。

我們常說的油層、氣層、水層、油水同層、含油水層都是儲集層,因為它們不管產什麼,都具備以上兩個條件;而泥岩層只具有孔隙性,無滲透性,所以不是儲集層。

儲集層是形成油氣層的基本條件,因而是應用測井資料進行地層評價和油氣分析的基本物件。

3.儲集層的分類

通常按成因和岩性把儲集層劃分為三類:碎屑岩儲集層、碳酸鹽岩儲集層與其他岩類儲集層。前兩類是主要的儲集層。

不同型別的儲集層具有不同的地質特徵。 這裡只介紹碎屑岩儲集層特徵。

二.碎屑岩儲集層

碎屑岩儲集層為陸源碎屑岩,主要包括砂岩、粉砂岩、砂礫巖和礫岩。它們的儲集空間以碎屑顆粒之間的粒間孔隙為主,有時伴有裂隙(縫)、微孔隙以及成岩過程中所產生的各種次生孔隙。

在碎屑岩儲集層的上下一般以泥岩作為隔層,故在油井剖面中常常是砂岩、泥岩交替出現,測井解釋稱之為砂泥岩剖面。

碎屑岩主要是由各種礦物碎屑、岩石碎屑、膠結物(泥質、灰質、矽質和鐵質)及孔隙空間組成。決定碎屑岩岩性特徵的主要因素是碎屑的成分和顆粒的大小,並以它們作為碎屑岩分類和命名的主要依據。

1.碎屑物的礦物成分

目前已發現的碎屑礦物約有160種,最常見的約20種。但在一種碎屑岩中,其主要碎屑礦物通常只有3~5種,常見的碎屑礦物主要有石英、長石、雲母和粘土以及重礦物。

石英是碎屑岩中分布最廣、含量最多的一種碎屑礦物, 它主要出現在砂岩和粉砂岩中(其含量可達 50%~90%),在礫岩中的含量較少, 在粘土岩中的含量更少。

長石在碎屑岩中的含量僅次於石英,通常,砂岩中長石的平均含量為10%~15%,遠小於石英含量, 但在有些砂岩中,長石的含量相當高,可達50%。

白雲母和黑雲母的碎屑顆粒是砂岩中常見的次要組分。白雲母多分布在粉砂岩和細砂岩中;而黑雲母則常出現在礫岩或雜砂岩中。

碎屑岩中密度大於2.86g/cm3的礦物稱為重礦物,它們在岩石中的含量很少,一般不超過1%。重礦物的種類很多,常見的有輝石、角閃石、熒鐵礦、磁鐵礦、重晶石、鋯英石、電氣石、金紅石等等。

這些含量很少的重礦物,在地質工作中常用於劃分地層和地層對比,而且它們對密度、岩性密度等測井響應也有著重要影響。

岩石碎屑(岩屑)是母岩經機械破碎形成的岩石碎塊,一般由兩種以上的礦物集合體組成,保留著母岩的結構特點,因此岩屑是判斷母岩成分及沉積**的重要標誌。

2.碎屑顆粒的粒度

1)粒度的定義及作用

粒度是指顆粒的大小,用粒徑表示。它是碎屑顆粒最主要的結構,直接決定著碎屑岩的分

類命名和性質。

2)粒度的分類

根據粒度大小將碎屑分成礫、砂、粉砂三類,表1-1是我國廣泛採用的碎屑顆粒的粒度分類表。

表1-1碎屑顆粒的粒度分類表

碎屑顆粒的分選性是指顆粒大小的均勻程度。按碎屑岩中主要粒度的含量可將分選性劃為好、中、差三等。主要粒度的含量》75%者為好,含量在50%~70%者為中,含量<50%者為差。

分選差,大小混雜,大顆粒間形成的孔隙就被小顆粒所充填,使岩石的孔隙性和滲透性變差。

3.膠結物

定義:膠結物是指把鬆散的砂、礫膠結成整體的物質。

常見的膠結物有:泥質、鈣質(又稱灰質)、矽質及鐵質,其中主要是泥質、鈣質。

膠結物與儲集層儲油物性的關係:通常泥質膠結的砂岩較疏鬆,孔隙性及滲透性較好;鈣質膠結次之;矽質及鐵質膠結的砂岩一般均緻密堅硬,儲油物性差。膠結物不但有粘接碎屑顆粒的作用,同時還會充填粒間孔隙,使孔隙縮小和被堵塞。

因而膠結物含量是影響儲油物性的重要因素 , 隨著膠結物含量的增加 , 儲集層的孔隙性和滲透性變差。

4.碎屑岩的孔隙分類

碎屑岩儲集層孔隙空間的大小和形狀是多樣的。有三種孔隙分類方法:

1) 按孔隙成因,有:

1)粒間孔隙:在碎屑顆粒、基質及膠結物之間的孔隙空間稱為粒間孔隙,這是碎屑岩中最主要最大量的儲集空間。粒間孔隙的多少、孔徑大小及分布是碎屑顆粒的粒度、分選、磨圓程度、顆粒排列及填充因素變化的結果。

2)微孔隙:孔徑小於0.5μm的孔隙稱微孔隙。

在碎屑岩中,它們有時可佔岩石體積的百分之十幾,數量相當可觀。最常見的是基質內微孔隙及粘土礦物重結晶間隙。在泥質砂岩中 , 微孔隙普遍發育,但滲透性極差。

由於孔徑很小,表面積大,故微孔隙中吸附有大量的不能流動的束縛水。

3)溶蝕孔隙:這是由碎屑顆粒、自生礦物膠結物或交代礦物中的可溶組分被溶解形成的,包括溶孔、顆粒內溶孔、膠結物內溶孔等。當碎屑岩的膠結物是以碳酸鹽為主時,溶解產生的次生粒間孔隙可形成良好的儲集層。

4)微裂縫:在碎屑岩成岩過程中,由於岩石組分的收縮作用或構造力作用而形成的微裂縫十分發育。僅由微裂縫提供的孔隙空間是很少的,通常只佔岩石體積的1%, 最多也只有百分之幾。

但它將提高碎屑岩的滲透能力,尤其是具有發育的微孔隙或孤立溶蝕孔隙的儲集層,微裂縫則成為主要滲濾通道。此外,在碎屑岩中還有沉積作用形成的紋理縫或層理縫等等, 但它們所能提供的儲集空間均很有限。

上述各類孔隙中, 粒間孔隙及紋理縫、層理縫是沉積時形成的,叫原生成因; 微孔隙屬原生及次生混合成因;溶蝕孔隙及微裂縫均屬次生成因。

2.按碎屑岩孔隙的孔徑大小,可把孔隙分為三類:

1)超毛細管孔隙:孔徑在0.5mm、裂縫寬度在0.

25mm以上的孔隙。在自然條件下,除岩石顆粒表面被吸附的一層不能流動的薄膜水以外,其他流體均可在超毛細管孔隙中自由流動。膠結疏鬆或未膠結的砂層中,大多數屬超毛細管孔隙。

2)毛細管孔隙:孔徑在0.5~0.

0002mm、裂隙寬度在0.25~0.0001mm的孔隙。

除了顆粒表面的薄膜水不能流動外,在某些毛細管彎曲度較大的地方還有不能流動的毛細管滯留水。

在一般孔隙形成的毛細管中,只有當外力的作用大於本身的毛細管力時,薄膜水和毛細管滯留水以外的流體才能在其中流動。一般砂岩的孔隙多屬此類。

3)微毛細管孔隙:孔徑小於0.0002mm、裂隙寬度小於0.

0001mm 的孔隙。由於孔隙截面極微小,孔壁表面分子的作用力達到或幾乎達到孔隙孔道的中心,致使流體不能在其中流動。一般粘土層或泥岩的孔隙均屬這一類,因而稱它們為非儲集層,是形成油氣藏的生油層或蓋層。

對於油氣運移、聚集及開採來說 , 有用的是那些互相連通的超毛細管孔隙和毛細管孔隙。

因為它們不僅可儲存油氣 , 而且還允許流體在其中流動。

3)對流體的滲流情況可把孔隙分為有效和無效孔隙。

所謂有效孔隙,就是孔徑在0.0002 mm以上的互相連通,且在自然條件下流體可在其中流動的孔隙空間。

所謂無效孔隙 (或「死孔隙」) 就是岩石中那些孤立的、互不連通的孔隙及微毛細管孔隙。

碎屑岩儲集層基本上就是砂岩和粉砂岩儲集層,礫岩儲集層較少,泥岩儲集層(有裂縫才具儲集性質)更少。一般砂岩儲集層的儲集性質(孔隙度和滲透率)主要取決於砂岩顆粒大小,同時還受顆粒均勻程度(分選程度)、顆粒磨圓程度和顆粒之間膠結物的性質及含量的影響。一般來說,砂岩顆粒越大、分選越好、磨圓程度越好、顆粒之間充填膠結物越少, 則其孔隙空間越大、連通性越好,即儲油物性越好。

第二節儲集層的基本引數

儲集層的基本引數包括評價儲集物性的孔隙度和滲透率,評價儲集層含油性的含油氣飽和度、含水飽和度與束縛水飽和度, 以及儲集層的厚度等。用測井資料進行儲集層評價及油氣分析,就是要通過測井資料資料處理與綜合解釋來確定這些儲集層引數,並對儲集層的性質給以綜合評價。

一.孔隙度

1.定義:儲集層的孔隙度是指孔隙體積佔岩石體積的百分數,它是說明儲集層儲集能力相對大小的基本引數。測井解釋中常用的孔隙度概念有總孔隙度、有效孔隙度和縫洞孔隙度。

其中,總孔隙度是指全部孔隙體積佔岩石體積的百分數,用φt表示;

有效孔隙度是指具有儲集能力的有效孔隙佔岩石體積的百分數,用φe表示;

縫洞孔隙度是指有效縫洞孔隙佔岩石體積的百分數,用φf表示,它是表徵裂縫性儲集層儲集物性的重要引數,因為縫洞是岩石次生變化形成的,故常稱為次生孔隙度或次生孔隙度指數。

這三種孔隙度的定量表達為:

φt =( vt /v)×100%

φe =(ve/v)×100%

φ2=(vf/ v)×100%

式中 v與vt一岩石體積與孔隙總體積;

ve與vf一有效孔隙體積與縫洞孔隙體積。

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