测井解释的基本理论和方法

SHLG—泥质指示测井曲线数值，主要为SP、GR测井曲线等； GCUR—与地层有关的指数，新地层取3.7，老地层取2。

2.孔隙度（POR或φ）计算（适用于单矿物岩石地层）

（1）密度测井计算孔隙度

POR?DEN?DFDSH?DG?SH? （1-4-3）

DF?DGDF?DG式中 DEN—地层密度测井值；

DG—岩石骨架密度值；

DF—地层流体密度值，对油层和水层，一般取1.0，对气层一般取0.6左右；

DSH—泥质密度值，视地层压实状况和粘土矿物成分而定，取值范围2.0～2.7，一般取2.4左右。

（2）声波测井计算孔隙度

POR?AC?TMTSH?TM?SH? （1-4-4）

?TF?TM??CPTF?TM式中 AC—声波时差测井值；

TSH—泥岩声波时差；

CP—声波压实校正系数，一般随地层深度的增加而逐渐减小；

TM—岩石骨架声波时差，对于石英砂岩地层，一般取55.5μs/ft或180μs/m； TF—流体声波时差，对淡水泥浆，一般取189μs/ft或620μs/m。 （3）补偿中子测井计算孔隙度

POR?(CNL?SH?NSH)?0.01 （1-4-5）

式中 CNL—补偿中子测井值；

NSH—泥岩中子值。

3.含水饱和度（Sw）计算

（1）阿尔奇（Archie）公式

阿尔奇公式适用于纯岩石地层的含水饱和度计算：

Sw?na?b?RwRt?PORm （1-4-6）

式中 a、b为岩性系数；m为胶结指数；n为饱和度指数；Rw为地层水电阻率；Rt为地层电阻率。

a、b、m、n由岩心实验确定，Rw用地层水矿化度等方法计算求取。 储层冲洗带含水饱和度一般用以下公式计算：

Sxo?na?b?RmfRxo?PORm （1-4-7）

式中 Sxo为冲洗带含水饱和度；Rxo为地层冲洗带电阻率（浅探测电阻率）；Rmf为钻井液滤液电阻率。

（2）西门杜（Simandoux）公式

西门杜公式适用于泥质岩石地层的含水饱和度计算：

Sw?1?0.81RwRwVsh????φ?Rt0.4Rsh? （1-4-8）

式中 Vsh为泥质含量；Rsh为泥质电阻率。

西门杜公式在地层水矿化度大于50000mg/L的地层使用效果较好。 （3）瓦克斯曼-史密茨（Waxman-Smits）公式

瓦克斯曼-史密茨公式是基于双水模型（粘土束缚水、毛管束缚水）建立起来的含水饱和度计算公式：

nCt?[?m?Sw?(Cw?B?Qv/Sw)]/a （1-4-9）

Qv?Swir/VQ （1-4-10）

VQ??320/(T?25)??0.3 （1-4-11）

a?(SAL/40)0.5 （1-4-12）

B??1.28?0.225T?0.0004059T(1?Rw1.232)?(0.045T?0.27) （1-4-13）

式中 Qv为岩石单位孔隙体积阳离子交换容量，毫克当量/cm2；Swir为束缚水饱和度，%；Ct

为地层电导率，S/m；Cw为地层水电导率，S/m；T为地层温度，华氏度（℉）；SAL为地层水矿化度，g/L，当SAL<40时，α=1；B为阳离子交换等效电导率，Ω·cm3/毫克当量·m。

4.绝对渗透率（PERM或K）计算

（1）以胜利油田4573块岩心分析资料统计为基础的渗透率计算公式：

PERM?10XKM?1.7lgXMD?7.1lgPOR （1-4-14）

式中 XKM—与压实程度、胶结物含量和分选有关的经验系数，随压实程度增大而增大，随胶结物含量增加和分选变差而减小，根据地区经验选取；

XMD—粒度中值，mm； POR—地层孔隙度，小数。 （2）一般的经验公式

0.136?POR4.4PERM?SIRR2 （1-4-15）

式中 SIRR为地层束缚水饱和度；SIRR、POR用百分数。 （3）用核磁共振资料计算渗透率（Coates模型）

PERM?(MPHI4MBVM2)?()CMBVI （1-4-16）

式中 MPHI—地层有效孔隙度，%；

MBVM—自由流体体积，%； MBVI—束缚水流体体积，%；

C—系数，一般用岩心刻度给出；如果没有岩心资料，C=10。

5.束缚水饱和度（SWIR）计算

（1）当POR≥20%时

lgSWIR?BSI0??BSI1?lgXMD?BSI2??lg?POR/BSI3? （1-4-17）式中 BSI0、BSI1、BSI2、BSI3为计算束缚水饱和度公式中的经验系数，一般由岩心分析资料统计分析求取。

（2）当POR<20%时

?1?POR?lg?1?SWIR??BSD0??BSD1?lgXMD?BSD2??lg???BSD3? （1-4-18）

式中 BSD0、BSD1、BSD2、BSD3为经验系数，一般由岩心分析资料统计分析求取。

6.油、水相对渗透率（KRO、KRW）计算

以下公式为一种较普遍的形式。 油相对渗透率：

SW?SWIR??KRO??1???SXO?SWIR?水相对渗透率：

RKC2??SW?SWIR?RKC3???1????SXO?SWIR?????? （1-4-19）

?SW?SWIR?KRW???1?SWIR??RKC1 （1-4-20）

式中 SXO为冲洗带含水饱和度，可由阿尔奇公式算出；一般RKC1=3，RKC2=2，RKC3=1。

7.产水率（Fw）计算

Fw?1 （1-4-21）

KRO?UW1?KRW?UO式中 Uo、Uw为分别为油、水的地下粘度。

8.注水油田地层混合液电阻率Rz的计算

对于长时间注水的油田：

11?FwFw??RzRwRwj （1-4-22）

对于刚注水不久的油田：

SwjSwirSwj?Swir?? （1-4-23） RzRwRwj式中 Rw为原始地层水电阻率；Rwj为注入水电阻率；Swj为水淹层含水饱和度；Swir为地层束缚水饱和度。

利用方程（1-4-19）至（1-4-23）联立可求得Kro、Krw、Rz、Fw。但由于相对渗透率方程等形式复杂，不便于求解，实际计算时采用迭代法求取未知数。迭代时先给Fw赋初值Fw＝1，收敛条

件为相邻两次计算出的产水率Fw之差绝对值小于或等于0.05。

9.含油气孔隙度、可动油气孔隙度计算

含油气孔隙度：φh＝φ×（1－Sw）； 可动油气孔隙度：φ

hm＝φ

×（Sxo－Sw）。

10.出砂指数（BULK）

出砂指数是用于表示砂岩强度和稳定的参数，用下式计算：

BULK?13400?ρb （1-4-24） 2△t式中 ρb—地层密度测井值（g/cm3）；

Δt—地层声波时差测井值（μs/ft）；

经验表明：当BULK≥3时，正常生产方式采油不出砂；当BULK＜3时，地层会出砂，这时应减小油嘴进行生产以减少出砂。

11.复杂岩性储层中矿物体积和孔隙度的计算

（1）复杂岩性储层采用两种孔隙度测井组合计算岩石的矿物成分和孔隙度。对于含水双矿物纯岩石，存在如下关系：

??b????f?V1??b1?V2??b2????N????Nf?V1??N1?V2??N2 （1-4-25） ???t ????tf?V1??t1?V2??t2??? 1 ???V1?V2式中 ρb、ΦN、Δt—分别为地层密度、中子、声波时差测井值；

φ、V1、V2—分别为地层孔隙度、第一矿物、第二矿物所占的体积； ρf、ΦNf、Δtf—分别为地层孔隙流体的密度、中子、声波值； ρ1、ΦN1、Δt1—分别为第一矿物的密度、中子、声波骨架值； ρ2、ΦN2、Δt2—分别为第二矿物的密度、中子、声波骨架值。 通过求解方程组，即可求得φ、V1、V2。

（2）对于含泥质双矿物岩石，复杂岩性分析程序CRA用下式进行泥质校正，校正到含水双矿物纯岩石模型，式中的系数0.8可根据地区经验进行调整：

??b?(?b?0.8Vsh??sh)/(1?0.8Vsh)????N?(?N?0.8Vsh??Nsh)/(1?0.8Vsh)????t?(?t?0.8Vsh??tsh)/(1?0.8Vsh) （1-4-26）

式中 ρsh为泥质密度值；ΦNsh为泥质补偿中子值；△tsh为泥质声波时差值。

然后再计算矿物体积和孔隙度，计算出来的φ、V1、V2再乘以（1－0.8Vsh），恢复到实际的含泥质双矿物地层的矿物体积和孔隙度。

12.次生孔隙度、视颗粒密度的计算

岩石的次生孔隙度包括溶洞孔隙度、溶孔孔隙度和裂缝孔隙度等，次生孔隙度可用下式计算：