Question

油气田测井解释实例

Answer 1

8.4.1 研究区概况

潍北凹陷属于沂沭断裂体系内，受郯庐断裂走滑的影响形成的拉分－断陷盆地，面积880km²。该凹陷形成于中生代末期至古近系早期，以古近系始新统地层沉积为主。本区主要的生烃层系为孔二段，主要的勘探开发含油气层系为孔店组地层。目前，发现的油气主要位于灶户鼻状构造带、南部缓坡带的东部和瓦城断阶带的东部。工区内现有探井120口，其中有40多口井获工业油流，10多口井获工业气流，已探明含油面积19.9km²。

8.4.1.1 储层参数计算

(1)关键井的选取

关键井研究是正确揭示和描述储层地质特征的基础，系统地分析关键井的测井、岩心、岩屑、测试等资料，研究测井信息间的定性、定量关系及测井与地质资料的相关性，建立测井信息与地质参数之间的转换关系，为精细评价储层及准确地确定地质参数的计算方法提供可靠的依据。

(2)孔隙度

从本地区完钻井情况看，孔隙度测井曲线以单声波测井资料为主，故采用Wellie公式计算孔隙度。计算公式为:

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式中:Δt为储层声波时差值，μs/m;Δt_ma为岩石骨架的声波时差值，根据岩心分析资料，确定的砂岩骨架数值为180μs/m，灰质砂岩及含砾砂岩数值为166μs/m;Δt_f为流体声波时差值，数值为620μs/m;C_p为压实校正系数。压实校正系数C_p用经验公式计算:C_p=1.68－0.0002×H，H为目的层深度(m)。

研究区某井测井计算的孔隙度与岩心测量孔隙度的对比如图8.4.1。

(3)渗透率

储层的渗透率受多种因素影响，如岩石的孔隙、孔隙结构、颗粒大小、胶结程度等。针对不同因素的影响，制作了渗透率与地质参数的相关图版，探索地质参数间的相关性。

图8.4.1 测井计算孔隙度与岩心分析对比

图8.4.2显示了渗透率与孔隙度关系图表明，碳酸盐岩含量以及粒度中值的关系。从图8.4.2(a)可以看出孔隙度与渗透率之间有良好的相关性，随着孔隙度增大、渗透率数值增大。图8.4.2(b)显示了渗透率与碳酸盐岩含量关系，从图中可以看出旁中散随碳酸盐岩含量增加，渗透率具有减小的趋势。图8.4.2(c)渗透率与粒度中值关系，从图中可知，随颗粒粒径变粗，渗透率有增大的趋势。

图8.4.2 渗透率与孔隙度、碳酸盐岩、粒度中值的关系

综合分析认为渗透率与孔隙度的关系最为密切，碳酸盐岩含量、粒度中值对渗透率参数的影响有限，故采用了Timur公式计算渗透率。计算公式为:

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式中:φ为计算的孔隙度;S²_wb为束缚水饱和度。

(4)含油饱和度的计算

依据该区储集层的岩性、物性等特点，结合该区测井系列多为声波－感应组合测井的实际。本次计算含油饱和度公式，采用阿尔奇公式。其参数a、b、m、n采用本区的实验分析结果:a=0.69，m=2.16，b=1，n=2。

地层水电阻率根据试水资料确定。研究区试水资料:孔一段，600m以上地层500～8430mg/L，600m以下地层1100～30499mg/L;孔二段，1000m以上地层为21000～31600mg/L，1000m以下地层为2961～78670mg/L。

结合纯水层测井计算的结果，采用的地层水电阻率如下:

孔一段:600m以上地层，R_w=0.35～0.43Ω·m;600m以下地层;R_w=0.25～0.35Ω·m;

孔二段:1000m以上地层，R_w=0.15～0.25Ω·m;1000m以下地层，R_w=0.15～0.13Ω·m。

此外，也可以利用声波－感应测井组合来确定地层水电阻率。具体方法是:选择运氏沉积厚度较大、岩性较纯的水层，利用声波时差及感应电导率数值求取地层水电阻率。

8.4.1.2 油水层测培亩井评价方法

通过对目标井的测井、地质、测试资料深入研究，分析储层的岩性、物性、含油性与电性之间的关系，探索油气水层的测井评价方法。

(1)多井对比法

1)纵向对比。孔店组地层砂体变化比较大，但有利的是单井均有明显水层，故采用纵向油水比值法即电阻率指数(含油气岩石电阻率与完全含水时电阻率的比值)进行评价。油层的电阻率指数一般为2.5～3，油水同层的指数一般为2～2.5。

2)横向对比法。根据多口井的测井信息，采用井间对比方法评价储层的岩性、物性、电性及含油气特征，研究油水层的分布特征及规律。

如昌A气2井，解释序号为11、12层，井段分别为794.1～795.4m、796.8～797.8m，2层，厚度为2.3m。原解释油层，其测井响应特征为:三孔隙度重叠有明显的差异，中子与声波时差孔隙度差值为－5%，视地层电阻率数值为9～10Ω·m，深浅电阻率侵入特性为减阻侵入，含气特征明显。经与邻井昌A井相当储层进行对比(井段为800.8～813.4m)，测井响应特征基本一致，昌A井经试油，射开800.8～813.4m，自喷日产气6.081×10⁴m³。因此，根据测井响应特征及多井对比，将昌A气2井的11、12号层复查解释为气层，多井分析表明，该井更改解释结论的依据是充分的(见图8.4.3)。

(2)孔隙度曲线重叠法

将三孔隙度曲线的骨架点刻度在同一图格位置上，如果三孔隙度曲线有差异，即φ_D>φ_N<φ_S，且地层视电阻率数值高，自然电位幅度值较水层变小，微电极有正差异，则为气层的显示特征;若三孔隙度曲线重叠在一起，即φ_D≈φ_N≈φ_S，或者差异很小;地层视电阻率数值高，自然电位异常幅度较水层小，微电极正差异，则说明该层为物性好的油层。同样条件，电阻率数值低、自然电位幅度大为水层。

如昌B斜气2井(图8.4.4)，950～970m井段，解释结论序号为30、31;其中30号层三孔隙度曲线重叠具有明显的差异，测井响应特征反映储层含气;而31号层，井段962～963.5m，三孔隙度重叠没有差异，测井响应特征反映该层含油，因此30号层解释为气层，31号层解释为油层。

(3)利用交会图技术确定油气水层

图8.4.3 昌A井－昌A气2井横向对比曲线图

储层的电性特征受到岩性、物性及含油气的共同影响和控制，在电阻率相同的情况下，储层物性好，其含油气饱和度就高。在多种因素影响的情况下，仅凭电阻率数值的高低，来划分油、气、水层显然是不合理的。因此，以测井信息为基础，根据孔店组的试油资料，制作了电阻率－孔隙度－含水饱和度(如图8.4.5)、孔隙度差值与电阻率等不同交会图，来确定油水层的电性、物性界限，建立较为合理的储层评价解释标准，以此为基础，对油气水层进行了重新评价。

8.4.1.3 储层测井响应特征

(1)气层测井响应特征

对于气层，主要是孔隙度曲线所表现出的特征明显，声波时差数值较油层、水层的数值明显增大(一般大于115μs/ft)，或出现“周波跳跃”现象;密度测井值明显降低(一般小于2.25g/cm³)。补偿中子孔隙度测井数值明显减小(一般小于28%)或出现挖掘效应，三孔隙度曲线重叠(中子－密度、中子－声波)具有明显的幅度差，中子与声波时差孔隙度的差值一般小于－8%。电阻率数值一般与油层电阻率数值相近或略有增高(一般大于4Ω·m)。

图8.4.4 三孔隙曲线重叠判断气、油、水层典型图

如昌B斜气2井(见图8.4.6)，孔一段的820.4～824.8m井段，1层，厚度为4.4m，测井响应特征为:自然电位负异常，幅度小于水层;视地层电阻率数值为18Ω·m;声波时差数值为139μs/ft，数值较油层与水层明显增大，补偿中子孔隙度为11.5%，密度测井值为2.32g/cm³，中子与密度的测井数值明显减小，中子－密度、中子－声波曲线重叠出现较大的幅度差，测井信息表明该层含气特征明显，为典型气层。

图8.4.5 电阻率－孔隙度－含水饱和度关系

(2)油层测井响应特征

1)油层。自然电位负异常，自然伽马为低值显示，明显特征是三孔隙度曲线重叠无差异或差异小，中子－声波孔隙度无差值或差值(φ_N－φ_S)小，声波时差数值为105～115μs/ft之间，补偿中子孔隙度为30%左右，电阻率数值为高值(一般大于4.5Ω·m)，侵入特征为明显低侵显示。

图8.4.7为昌C井孔二段的测井成果图。其49号层和50号层，井壁取心描述岩性为荧光泥质粉砂岩，电性特征为:自然电位负异常，异常幅度小，微电极正差异低值，其电阻率数值为8～12Ω·m，声波时差数值为250～280μs/m，计算孔隙度为17%～20%，含油饱和度50%～60%。两层电性突出，物性好，岩性纯，解释为油层。

2)油水同层。其测井响应特征为:自然电位负异常，异常幅度介于邻近的油气层与水层之间;自然伽马数值为低值;微电极正差异，感应电导率数值高于油层、低于邻近水层，电阻率增大系数为2～2.5，4m电阻率数值低于相同岩性的油层电阻率。测井响应特征表明储层含油性变差，层内含水。

图8.4.7为昌C井孔二段的测井成果图。其51号层，2578～2582.4m井段，井壁取心描述岩性为油浸粉砂岩。其电性特征为:三孔隙度基本重合，自然电位负异常，异常幅度明显大于邻近油层，微电极正差异，其电阻率数值为7Ω·m，与油层相比电阻率数值明显降低，声波时差数值为80μs/ft，计算孔隙度16%，含油饱和度40%，解释为油水同层。

8.4.1.4 储层解释分析

图8.4.8为昌D井孔二段的测井成果图。其32号层，井壁取心描述岩性为粉砂岩，岩屑录井为油迹粉砂岩;原解释井段为1264.5～1268.8m，1层，厚度为4.3m，油层有效厚度为1.2m。感应电导率数值为215mS/m，换算电阻率为4.7Ω·m，4m电阻率数值为5.0Ω·m。地层水电阻率为0.17Ω·m，其中1264.5～1266.1m，厚度为1.6m，声波时差数值为300μs/m，计算孔隙度为20%，含油饱和度为25%，解释为干层;1266.9～1268.4m，厚度1.5m，声波时差数值为330μs/m，计算孔隙度为29%，含油饱和度为50%，解释为油层(含水)，油层有效厚度为1.1m。1993年3月3日～1993年3月10日射开32号层，井段1264.5～1268.8m，厚度4.3m，日产油1.29t，日水0，累计出油3.52t，累计出水49.1m³。

图8.4.6 昌B斜气2井典型气层测井处理成果

图8.4.7 昌C井油层测井处理成果图

图8.4.8 昌D井测井数字处理成果图

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