《地球物理测井》课程设计 - 图文

《地球物理测井》课程设计

2011年12月09日

一.课程设计的目的和主要要求

本课程设计是地球物理测井教学环节的延续（独立设课），目的是巩固课堂所学的的理论知识，加深对测井解释方法的理解，利用现有绘图软件完成数据成图，对所得结果做分析研究，最终完成报告一份。

二．课程设计的主要内容

1) 运用所学的测井知识识别实际裸眼井测井曲线，能读出对应深度的测井曲线值。

2) 岩性识别，应用测井解释原理，使用井径、自然伽马和自然电位曲线划分砂泥岩井段划分渗透层和非渗透层。 3) 物性评价根据密度、声波和中子孔隙度测井的特点，在渗透层应用三孔隙度测井曲线求出储层的平均孔隙度。

4) 电性分析，根据裸眼井电阻率曲线，判断储层的含油性。

5) 根据阿尔奇公式计算出裸眼井原始含油饱和度和剩余油饱和度变化。 6) 根据开发过程中含油饱和度的变化，确定储层含油性的变化，并判断该储层是含油层还是含水层。

三．课程设计的主要原理

（一）岩性划分

岩性是指岩石的性质类型等，包括细砂岩、粉砂岩、粗砂岩等，同时还包括碎屑成分、填隙物、粒间孔发育、颗粒分选、颗粒磨圆度、接触关系、胶结类型等方面。通过划分岩性和分析岩心资料总结岩性规律，其研究主要依据岩心资料，地质资料和测井资料等。通过分析取心井的岩心资料和地质资料以及测井曲线的响应特征来识别岩性，并建立在取心井上的泥质含量预测解释模型。

一般常用岩性测井系列的自然伽马GR、自然电位SP、井径CAL曲线来识别岩性。 1 定性划分岩性是利用测井曲线形态特征和测井曲线值相对大小，从长期生产实践中积累起来的划分岩性的规律性认识。首先掌握岩性区域地质的特点，如井剖面岩性特征、基本岩性特征、特殊岩性特征、层系和岩性组合特征及标准层特征等。其次，要通过钻井取心和岩屑录井资料与测井资料作对比分析，总结出用测井资料划分岩性的地区规律。表1为砂泥岩剖面上主要岩石测井特征。

岩性 泥岩 页岩 粉砂岩 明显异常 中等值 中等正幅度差异 近于泥岩基线 高值 低、平值 低、平值较泥岩高 低于砂岩 自然电位 泥岩基线 自然伽马 高值 微电极 低、平值 电阻率 低、平值 井径 大于钻头直径 大于钻头直径 小于钻头直径 260-400 大于300 声波时差 大于300 砂岩 煤层 明显异常(Cw≠低值 明显正幅度差异 中等到高，致密砂岩高 高阻 小于钻头直径 接近钻头直径 250-450(幅度较为稳定) 350-450 Cmf) 异常不明显 低值 无幅度差异 表1- 主要岩石测井特征

例如对淡水泥浆井，地层剖面由砂岩、粉砂岩、煤层和泥岩四种岩石组成。如果测井资料有自然电位、自然伽马、微电极、密度和电阻率曲线，则可按下列步骤区分它们：

①用自然电位和微电极测井曲线把渗透层和非透层区分开：砂岩和粉砂岩的自然电位有明显负异常，微电极有正幅度差，而煤层和泥岩自然电位无异常，微电极无幅度差。

②利用自然电位、自然伽马和微电极测井曲线区分砂岩和粉砂岩：砂岩的自然电位、自然伽马测井曲线的异常幅度大于粉砂岩的曲线异常幅度，在微电极测井曲线砂岩异常幅度差大于粉砂岩异常幅度差。

③利用电阻率和密度曲线可区分泥岩和煤层，煤层为高阻，泥岩为低阻；泥岩密度测井值较高而煤层密度测井值在剖面上看则很低。 （二）定量评价

储集层的岩性评价的定量解释主要是指确定储集层岩石所属的岩石类别，计算岩石主要矿物成分的含量和泥质含量，还可以进一步确定泥质在岩石中分布的形式和粘土矿物的成分。

在定量计算方面主要是计算泥质含量和粘土含量。泥质含量是指岩石中颗粒很细的细粉砂(小于0.1mm)与湿粘土的体积占岩石体积的百分数，用符号Vsh表示；当需要把泥质区分为细粉砂和湿粘土时，则要计算岩石的粘土含量，它表示岩石中湿粘土的体积占岩石体积的百分数，用符号Vclay表示。

目前，测井方法都是基于对地层矿物分布的测量来间接反映地层泥质含量，而不是对泥质含量进行直接测量，所以必须选择最能反映地层泥质含量的测井响应来建立测井解释模型。

通常泥质含量的求取方法主要有自然伽马法和自然电位法，此外，还可应用自然伽马能谱、电阻率以及孔隙度测井（声波、密度、中子）交会法。

?自然伽马确定泥质含量 除钾盐层外，沉积岩放射性的强弱与岩石中含泥质的多少有密切的关系。岩石含泥质越多，自然放射性就越强。

一般常用的经验方程如下：

?Vsh??GCUR?△GR - 1

??

GCUR - 1

GR - GRmin

△GR??

GRmax- GRmin

式中Vsh为地层泥质含量；△GR为自然伽马相对值;GR为自然伽马测井读数；GRmin为目的层段自然伽马测井读数最小值，即纯砂岩层段的自然伽马测井读数；GRmax为目的层段自然伽马测井读数最大值，即纯泥岩层段的自然伽马测井读数；GCUR为经验系数，与底层的地质时代有关，可按地层时代在较广泛的地区由岩心分析资料求得。通常，对第三纪地层GCUR=3.7，老地层GCUR=2.0。

②自然电位确定泥质含量

从自然电位测井的基本理论可知，自然电位异常与地层中泥质含量有密切的关系，而且随着砂岩地层中泥质含量的增加，自然电位异常幅度会随之减少，故可以利用自然电位测井曲线定量计算地层的泥质含量。

一般常用的经验方程如下：

?Vsh??GCUR?△SP - 1

??

GCUR - 1

△SP = ( SP-SBL-SSP )/SSP 式中Vsh为地层泥质含量；△SP为自然电位相对值；SP为自然电位测井读数；SSP为目的层段自然电位异常幅度，即纯砂岩层段与泥岩基线之间的的自然电位测井差值；SBL为目的

层段自然电位测井读数最大值，即纯泥岩层段的自然电位测井读数——泥岩基线；GCUR为经验系数。

此外，自然伽马能谱、中子、电阻率测井曲线具有同自然伽马和自然电位曲线相似的变化特征，因此，也能在很大程度上指示泥质含量的变化。

我们在本次课程设计中选用自然伽玛测定泥质含量方法。 （三）物性评价

物性是指是指岩石的物理性质，主要包括孔隙度、渗透率等方面。其资料包括地质资料、岩心资料和测井资料等。通过研究取心井的地质资料、岩心资料，查看测井曲线的响应特征，并通过前面的岩性分析来判断物性的好坏，总结出孔隙度的规律和渗透率的大小，并建立在取心井上的孔隙度、渗透率的密度的预测解释模型。

一般常用孔隙度测井曲线来判断物性，包括声波时差AC、密度测井DEN，中子测井CNL等。

储层物性反映的是储层质量的好坏，决定了油区的丰度和储量。应用测井资料对储层物性评价，主要是通过储层的有效孔隙度、绝对渗透率、有效渗透率、孔渗关系等进行储层的评价分类。

测井计算反映储层物性的参数主要有孔隙度、渗透率、泥质含量以及粒度中值，甚至颗粒分选系数等，显然储层孔隙度高、渗透率大、泥质含量低、粒度大而均匀则储层物性好，相反，储层孔隙度低、渗透率小、泥质含量高、粒度细或颗粒不均匀则储层物性差。 1. 孔隙度

孔隙度是反映储层物性的重要参数，也是储量、产能计算及测井解释不可缺少的参数之一。目前，用测井资料求取储层孔隙度的方法已经比较成熟，精度完全可以满足油气储量计算和建立油藏地质模型的需要。

声波、密度、中子三孔隙度测井的应用及体积模型的提出，给测井信息与地层的孔隙度