《地球物理測井》上機實驗指導書

2021-04-04 06:39:02 字數 5188 閱讀 1343

測井上機實驗報告

一、實驗的目的及意義

通過本次上機實驗,使學生對測井解釋軟體ciflog有初步理解和認識,掌握測井資料綜合處理與解釋的一般流程,了解利用測井解釋軟體進行測井資料處理的一般方法,通過對實際測井資料的處理,使學生對測井的基本方法、原理以及解釋應用有更深入的認識。

二、實驗內容

本次上機試驗包括如下內容:

1. 了解ciflog測井解釋軟體及基本操作方法;

2. 熟悉測井資料的資料載入及測井曲線的回放方法;

3. 掌握儲層流體的定性識別方法;

4. 對實際測井曲線進行岩性,電性、含油性描述。

5. 掌握儲層引數的定量計算方法。

三、資料處理方法

研究區塊位於四川盆地,是典型的低孔低滲氣田,主要岩性為砂泥岩,主要解釋內容和方法如下:

1. 泥質含量

泥質含量的計算主要採用gr資料,具體計算公式為:

其中,gcur取3.7;

2. 孔隙度

孔隙度主要採用如下公式計算:

por=0.5596×ac-29.266

3. 含水飽和度

含水飽和度的計算主要用archie公式,公式中涉及到的引數包括:

a=3.156,m=1.01,b=1, n=2.265,rw=0.1ohm-m

4. 滲透率的計算,採用總孔隙度與中子測井的比值(φ/cnl)計算,(其中φ為百分數)。

當14006. 流體識別方法,主要採用中子-密度重疊法識別流體性質。

四、資料處理過程

1、建立和開啟本地專案

開啟軟體,建立本地的專案,存放在適當的資料夾下面,並且設定本專案為主專案;再次開啟時,直接開啟原有的專案即可。

2、建立工區並匯入資料

我匯入的是bq001-16.txt。

3、繪圖製作

點工作列,進入成果輸出模組,選擇「測井繪圖」。在繪圖區域右鍵新增「深度道」,並且為之命名。同時可以設定深度的範圍,一般全取;

在繪圖區域,右鍵新增「空白道」,雙擊進入設定介面,可以給該道命名,依次為「孔隙度」、「岩性」、「電阻率」,「解釋1」,「解釋2」。

在道內右鍵新增「一維物件」中的「常規曲線」。在基本屬性欄選擇合適的資料來源,選擇曲線的名稱或者代號,設定曲線的顯示名稱。在設定過程中,根據顯示需要調節曲線的範圍,線型,顏色等。

4、 編輯公式計算並繪製解釋道

進入「單井資料管理」介面,選中計算需要的變數資料,選擇選單中的「計算器」圖示,輸入相應的計算公式,然後檢驗公式並且為資料設定輸出的變數名稱。用以之後的計算或者繪圖。

五、測井曲線介紹

4.1岩性曲線

4.1.1 自然電位測井

自然電位曲線具有如下特點:

(1)當地層、鑽井液是均勻的,上下圍岩岩性相同,自然電位曲線對滲透性地層中心對稱;

(2)在滲透性地層頂底介面處,自然電位變化最大,當地層較厚(大於四倍井徑)時,可用曲線半幅點確定地層介面;

(3)測量的自然電位幅度,為自然電流在井內產生的電位降,它永遠小於自然電流迴路總的電動勢;

(4)滲透性砂岩的自然電位,對泥岩的基線而言,可向左或向右偏轉,它主要取決於地層水和鑽井液濾液的相對礦化度。

自然電位測井的作用如下:

(1) 劃分滲透性岩層

一般將大段泥岩層的自然電位測井曲線作為泥岩基線,偏離泥岩基線的井段都可以認為是滲透性岩層。滲透性很差的地層,常稱為緻密層,其自然電位測井曲線接近泥岩基線或者曲線的幅度異常很小。識別出滲透層後,可用自然電位測井曲線的半幅點來確定滲透層介面,進而計算出滲透層厚度。

(2) 地層對比和研究沉積相

(3) 確定地層水電阻率,在評價油氣儲集層時,需要用到地層電阻率資料。利用自然電位測井曲線確定地層水電阻率是常用的方法之一。在濃度較高的情況下,溶液的濃度與電阻率不是簡單的線性反比例關係,此時可以引入「等效電阻率」的概念

(4) 估算泥質含量

(5) 判斷水淹層位

在油田開發過程中,常採用注水的方法來提高油氣採收率。如果一口井的某個油層見到了注入水,則該層就叫水淹層。油層水淹後,自然電位測井曲線往往發生基線偏移,出現台階。

因此,常常根據基線偏移來判斷水淹層位,並根據偏移量的大小來估算水淹程度

4.1.2 自然伽馬測井

自然伽馬測井是通過測量岩層的自然伽馬射線的強度來認識岩層的一種核測井方法。它是在井內測量岩層中天然存在的放射性元素核衰變過程中放射出來的伽馬射線的強度。具有以下特點:

(1)最常用的核測井方法;(2)方法簡單,易於測量;(3)與岩石中的含泥量關係密切,是判斷岩石性質最常用的資料;(4)伽馬射線能穿透套管。

(1) 劃分岩性

根據不同的岩性自然伽馬射線強度不同可以劃分岩性。在砂泥岩剖面,純砂岩gr最低,粘土最高,泥質砂岩較低,泥質粉砂岩和砂質泥岩較高。即自然伽馬隨泥質含量的增加而公升高。

在碳酸鹽岩地層中,純石灰岩和純白雲岩最低,泥岩和頁岩最高,泥灰巖較高,泥質石灰岩,泥質白雲岩界於它們之間,也是隨泥質增加曲線數值增高。膏鹽剖面中,石膏層的數值最低,泥岩最高,砂岩在二者之間。

(2) 地層對比

用自然伽馬曲線進行地層對比有如下幾個優點:(1)一般與孔隙流體無關。儲層含油、含水或含氣對曲線影響不大,或根本沒什麼影響,用自然電位和電阻串進行對比,同一儲層由於合流體性質不同差別很大。

含水時自然電位異常幅度大,電阻率低。含泊氣時異常幅度小,電阻串高。(2)與地層水和鑽井液的礦化度關係不大。

(3)很容易識別風化殼,薄的頁岩等,曲線特徵明顯。(4)在膏鹽剖面及鹽水鑽井液條件下,自然電位和電阻率曲線變化較小,就顯示出了 gr曲線對比的優越性。(5)套管井也可以地層對比。

(3) 計算泥質含量

一般情況下,泥質是控制自然伽馬射線強度的主要因素,所以在乙個地區通過岩心分析,用統計的方法可以找到自然伽馬射線強度和泥質含量之間的關係,利用這種關係可以由gr確定泥質含量。

4.1.3 井徑測井

(1) 劃分地質剖面和識別岩性

井眼直徑的變化,也是岩石性質的一種間接反映。泥岩層和某些鬆散岩層,常常由於鑽井時泥漿的浸泡和沖刷造成井壁坍塌,使實際井徑大於鑽頭直徑,出現井徑擴大;滲透性岩層,常常由於泥漿濾液向岩層中滲透,在井壁上形成泥餅,使實際井徑小於鑽頭直徑,出現井徑縮小;緻密岩層,井徑一般變化不大,實際井徑接近鑽頭直徑。因此可把井徑測量作為劃分地質剖面、識別岩性的一種輔助手段。

(2) 用於其它測井曲線的井眼影響校正

在油氣層井段的組合測井中,井徑測量是不可缺少的。它可用在定量解釋中配合某些測井資料進行井眼影響校正。

(3) 工程中的應用

全井段的井徑測量資料,對於工程上計算固井所需水泥量也是必不可少的。

4.2 電阻率測井

4.2.1(側向)視電阻率測井

電極相對位置不同,會形成不同的電場,也就組成了不同的電極系。根據成對電極和不成對電極的距離不同,可把電極系分為電位電極系和梯度電極系(成對電極即是同一線路中的電極,如供電線路的兩個供電電極就是成對電極)。

單電極(不成對電極)到靠近它那個成對電極間的距離,即:l=am。am的中點o,它表示電極繫在井內的深度位置。

不成對電極到靠近它的成對電極之間的距離,大於成對電極間的距離的電極系稱為梯度電極系。不成對電極到成對電極中點的距離稱為梯度電極系的電極距,即l=ao,o是mn的中點,稱為梯度電極系的深度記錄點。

在均勻介質中,以單極供電的電極為中心,以其一半徑為球面,若球面內包括的介質對電極系測量結果的貢獻佔測量結果總貢獻的50%時,則此半徑就是該電極系的探測深度(或探測半徑)。一般電位電極系的探測半徑為2倍的電極距;梯度的探測半徑為1.4倍的電極距。

(1) 確定岩層介面

(2) 確定地層電阻率rt

(3) 地層對比

(4) 用於標準測井中

4.2.2 沖洗帶電阻率測井

為了提高縱向分層能力,不漏掉薄層和求準目的層厚度,既能真實判斷滲透層及岩性,又能準確地測出沖洗帶電阻率等目的,發展了一些測量沖洗帶電阻率的測井儀器,它們的探測範圍小,又叫做微電阻率測井(micro-resistivity)。其特點:提高了縱向解析度,但減小了探測深度。

(1) 確定rxo

(2) 劃分薄層,計算其準確厚度

(3) 微電阻率測井常和側向測井或者感應測井組合,對側向測井或感應測井進行侵入校正,同時得到rt、ri、rxo

(4) 用快速直觀比值法確定飽和度

4.3孔隙度測井

4.3.1聲波速度測井

聲波在不同介質中傳播時,介質的聲學特性是不同的。聲波測井就是以岩石等介質的聲學特性為基礎來研究鑽井地質剖面、判斷固井質量等問題的一類測井方法。聲速測井(也稱聲波時差測井),是測量地層聲波速度的測井方法。

聲波在岩石中的傳播速度與岩石的性質、孔隙度以及孔隙中所充填的流體性質等有關,因此,研究聲波在岩石中的傳播速度或傳播時間,就可以確定岩石的孔隙度,判斷岩性和孔隙流體性質。

(1) 判斷氣層

一是根據周波跳躍,由於油、氣,水的聲速不同,水的聲速大於油的聲速,而油的聲速又大於氣的聲速,特別是氣的聲速和油水的聲速有很大的差別,因此在高孔隙度和泥漿侵入不深的條件下,聲速測井能夠比較好的確定疏鬆砂岩的氣層。它常見於特別疏鬆孔隙度很大的砂岩氣層中。因為地層含氣對聲波能量有很大的衰減作用,造成周波跳躍。

二是根據氣層的聲波時差大。氣層的聲波時差值明顯大於油層,比一般砂岩時差值大30微秒/公尺以上。成岩較好、岩性純淨的砂岩氣層都具有這一特點。

在泥漿侵入不深的高孔隙度疏鬆砂岩地層中,油層的聲波時差也相應增大,一般比水層大10~20%,因此聲速測井的這種特點,有利於判斷高孔隙性地層所含的流體性質,確定油氣和氣水的接觸面。

(2) 劃分地層

由於不同地層具有不同的聲波速度,所以根據聲波時差曲線可以劃分不同岩性的地層。砂泥岩剖面中,砂岩聲速一般較大(時差較低)。砂岩的膠結物的性質和含量也影響聲波時差的大小,通常鈣質膠結比泥質膠結的聲波時差低,並且隨著鈣質含量增多聲波時差下降,隨泥質含量增多,聲波時差增高。

泥岩的聲波速度小(聲波時差顯示高值)。碳酸鹽岩剖面中,緻密石灰岩和白雲岩的聲波時差值最低,如含有泥質時,聲波時差稍有增高;如有孔隙或裂縫時,聲波時差有明顯增大,甚至還可能出現聲波時差曲線的周波跳躍現象。在膏鹽剖面中,無水石膏與岩鹽的聲波時差有明顯的差異,岩鹽部分因井徑擴大,時差曲線有明顯的假異常,所以可以利用聲波時差曲線劃分膏鹽剖面。

(3) 確定岩層孔隙度

在固結、壓實的純地層中,若有小的均勻分布的粒間孔隙,則孔隙度和聲波時差之間存**性關係,對於沒固結而不夠壓實的砂岩,直接應用平均時間公式求得的孔隙度偏高,要引入壓實校正。這種疏鬆砂岩在地質年代較新的地層中,在埋藏深度上一般較淺。

4.3.2 密度測井

密度測井是一種孔隙度測井方法,它測量由伽馬源放出的並經過岩層散射和吸收而被探測器所接收到的伽馬射線的強度,用來研究岩層性質、確定孔隙度的一種方法。以伽馬射線與地層物質的光電效應、康普頓-吳有訓散射和電子對效應為物理基礎。

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