復(fù)雜巖性地層評價辦法

1、復(fù)雜巖性地層評價辦法第1頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二一、復(fù)雜巖性地層認(rèn)識二、碳酸鹽巖地層評價內(nèi) 容 第2頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二一、復(fù)雜巖性地層認(rèn)識復(fù)雜巖性地層： 泛指巖石成份、巖石結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及孔隙類型和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地層。主要包括：碳酸鹽巖、巖漿巖、變質(zhì)巖 砂礫巖第3頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二裂縫性地層：碳酸鹽巖、巖漿巖、變質(zhì)巖 砂礫巖體復(fù)雜巖性寒武、奧陶系潛山地層侵入巖和噴出巖： 輝長巖、輝綠巖 玄武巖、 安山巖等太古界片麻巖東營凹陷北部陡坡帶等第4頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分

2、，星期二 裂縫性儲集層： 裂縫性儲集層是指儲集空間具有雙重孔隙介質(zhì)特性的一大類儲集層。雙重孔隙介質(zhì)是指裂縫和孔洞。裂縫的存在極大的增加了儲集層非均質(zhì)性和各項(xiàng)異性，也大大增加了油氣勘探的難度。 第5頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，孔隙度低、孔隙空間多樣且分布隨機(jī)大，滲流特性、導(dǎo)電特性及油氣分布關(guān)系復(fù)雜。裂縫性油氣藏儲層主要特點(diǎn)第6頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 1、儲層具有很強(qiáng)的非均質(zhì)性，裂縫型、孔洞型、裂縫-孔洞型等復(fù)雜的孔隙空間及不均勻的隨機(jī)分布，裂縫性儲層具有極強(qiáng)的各向異性-孔隙類型評價困難。 2、儲層基質(zhì)孔隙度低，電阻

3、率測量結(jié)果受巖石骨架和孔隙結(jié)構(gòu)影響嚴(yán)重，反映儲層孔隙流體性質(zhì)的信息弱，再加上裂縫系統(tǒng)泥漿的深侵入特點(diǎn)-儲層流體類型難識別。 3、儲層巖石成分的復(fù)雜性和低孔隙度特點(diǎn)，影響了孔隙度、飽和度、滲透率、有效厚度等一系列儲層參數(shù)的精確確定，儲量參數(shù)計(jì)算困難。裂縫性儲層評價難點(diǎn) 火成巖、變質(zhì)巖儲層在孔隙結(jié)構(gòu)、滲流特性方面，與碳酸鹽巖儲層有許多相似之處，但巖性更加復(fù)雜，參數(shù)模型建立更加困難。第7頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 總體講，裂縫性儲層測井評價與碎屑砂巖相比較所面臨的困難要多，傳統(tǒng)測井解釋理論、方法和技術(shù)面臨著許多的挑戰(zhàn)，裂縫性儲層測井評價（特別是油、氣、水層識別）是當(dāng)今

4、測井評價的一個世界性難題。 第8頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二-碳酸鹽巖（8）：樁海、孤北、富臺、草橋等-火成巖（6）：商741、羅151、濱674等-變質(zhì)巖（3）：鄭家-王莊、埕北30潛山、鄭古1、埕古19等裂縫性油氣藏：第9頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 勝利油區(qū)碳酸鹽巖地層簡介： 濟(jì)陽坳陷是在下古生界寒武系結(jié)晶巖和碳酸鹽巖及含煤碎屑巖組成的穩(wěn)定地臺基礎(chǔ)上發(fā)展起來的中、新生代裂谷陸相斷陷湖盆。該盆地下古生界潛山經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動的改造。多期的擠壓、拉張作用形成了塊斷、斷塊、滑脫、殘丘等多種潛山類型。它們可分布在盆地不同部位。受構(gòu)造運(yùn)動

5、和灰?guī)r地層等因素的影響，儲層的類型多，非均質(zhì)性強(qiáng)，分布規(guī)律差，縱向上埋藏深淺不一。 二、碳酸鹽巖地層評價第10頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 濟(jì)陽坳陷寒武系自下而上分為七個組即饅頭組、毛莊組、徐莊組、張夏組、崮山組、長山組和風(fēng)山組。與下伏太古界泰山群呈不整合接觸，總厚度約為1400m。主要儲集層為張夏組的灰色鮞狀灰?guī)r和鳳山組的淺灰色結(jié)晶白云巖裂縫，一般形成潛山內(nèi)幕層狀油氣藏，儲集空間主要是溶蝕孔隙和構(gòu)造裂縫，其次為各種類型的基質(zhì)孔隙。 濟(jì)陽坳陷奧陶系和整個華北地區(qū)一致，殘留地層不全，僅有下、中奧陶統(tǒng)，自下而上是冶里亮甲山組、下馬家溝組、上馬家溝組和八陡組，各組之間均

6、為整合接觸。八陡組和馬家溝組是奧陶系主要的含油層系 。由于長期遭受風(fēng)化剝蝕，裂縫、溶蝕孔洞發(fā)育 。第11頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 濟(jì)陽坳陷潛山油氣藏是渤海灣盆地油氣勘探的重要組成部分，其下古生界油氣藏經(jīng)過40多年的勘探，已經(jīng)在下古生界寒武系和奧陶系12個組的碳酸鹽巖中發(fā)現(xiàn)了油氣流或油氣顯示，發(fā)現(xiàn)了義和莊、套爾河、大王北、墾利、樁西、埕島、草橋、孤北、富臺等油田或油氣藏，以及一批含油氣構(gòu)造。第12頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二碳酸鹽巖地層巖性以 石灰?guī)r、白云巖及其過渡類型為主，常常有硬石膏、鹽巖等伴生。其儲集層具有獨(dú)特的孔隙空間結(jié)構(gòu)，

7、與孔隙性砂巖儲層有很大不同，它的低孔、各向異性、非均質(zhì)性三大特點(diǎn)，給測井評價帶來了多解性、模糊性、不確定性。 碳酸鹽巖特點(diǎn)第13頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 碳酸鹽巖儲集層原生基質(zhì)孔隙一般很小，儲集孔隙空間以沉積后各種次生改造作用形成的次生孔隙為主。 根據(jù)孔隙空間的成因不同，碳酸鹽巖地層儲集孔隙空間可分為三種： 孔隙：包括原生的粒間孔、粒內(nèi)孔等以及次生的晶間孔、鑄?？椎?溶蝕孔洞：后期大氣水淋濾作用形成的孔隙和洞穴 裂縫：主要指構(gòu)造應(yīng)力作用形成的裂縫，另外還有縫合線等 碳酸鹽巖儲集孔隙空間類型和結(jié)構(gòu)不同，可形成多種不同的儲集層類型，具有孔隙型、溶蝕孔洞型、裂縫型、

8、裂縫孔洞型、裂縫孔隙型等多種類型。儲集層類型不同，它的滲濾控制因素也不同，因而具有不同測井響應(yīng)特征 。 碳酸鹽巖儲集空間特征第14頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二常規(guī)測井： 三孔隙度、三電阻率、井徑、 自然伽馬、自然電位特殊項(xiàng)目測井：聲電成像測井、核磁共振測井、 多極子聲波測井（ XMAC） 測井系列選擇第15頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 聲電成像測井資料可較準(zhǔn)確識別裂縫、孔洞，與雙側(cè)向電阻率結(jié)合，定量計(jì)算裂縫孔隙度與裂縫角度，還可計(jì)算裂縫產(chǎn)狀、裂縫寬度、殘余油氣。 采用核磁共振測井資料可計(jì)算地層有效孔隙度，區(qū)分并確定自由流體體積和束縛流

9、體體積，從而準(zhǔn)確劃分產(chǎn)層與非產(chǎn)層。第16頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 地層模型：雙礦物模型V1V2SH物質(zhì)平衡方程： V1+V2+SH1 測井解釋模型確定第17頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二巖性識別： 利用測井響應(yīng)特征識別巖性砂巖灰?guī)r白云巖硬石膏淡水AC55.5474350189CNL-2-40142100DEN2.652.712.872.981Pe1.815.053.145.080.35第18頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二巖性識別： 利用交會圖技術(shù)識別巖性中子密度交會圖中子聲波交會圖聲波密度交會圖第19頁，

10、共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 1.計(jì)算泥質(zhì)含量 在碳酸鹽巖地層，一般用自然伽馬或去鈾伽馬計(jì)算泥質(zhì)含量 儲層參數(shù)計(jì)算第20頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 2.計(jì)算地層孔隙度和礦物成分 在復(fù)雜巖性地層，常規(guī)測井資料通常選用TCRA程序處理。 對于純的碳酸鹽巖地層，在三孔隙度測井中，聲波測井主要反映基塊巖石孔隙度，中子、密度測井反映地層總孔隙度。因此，可以通過聲波、中子、密度測井信息交會計(jì)算地層孔隙度和礦物含量。第21頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 1=+V1+V2 b=f+ V11+ V22 N=Nf+ V1N1+

11、V2N2 t=tf+ V1t1+ V2t2 其中：、V1、V2孔隙流體、第一、第二礦物所占的百分比。 f、Nf、tf流體的密度、中子、聲波骨架值。 1、N1、t1第一礦物的密度、中子、聲波骨架值。 2、N2、t2第二礦物的密度、中子、聲波骨架值。解釋中常選用含水雙礦物純巖石模型 以上方程未考慮泥質(zhì)的影響，所以解釋程序?qū)η蠼饨Y(jié)果做泥質(zhì)校正V1V2第22頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二骨架參數(shù)確定砂巖灰?guī)r白云巖硬石膏淡水AC55.5474350189CNL-2-40142100DEN2.652.712.872.981Pe1.815.053.145.080.35第23頁，共

12、50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 當(dāng)有核磁共振測井資料時，由于核磁共振測井可以直接測量孔隙流體流動特性，其測量結(jié)果基本上不受礦物成份影響。 核磁測井可以直接提供地層總孔隙度、有效孔隙度、粘土束縛水體積、毛管束縛水體積及自由流體體積。核磁共振測井孔隙度：第24頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 3.計(jì)算滲透率 對于復(fù)雜巖性地層，一般采用Timur公式計(jì)算滲透率: 以上公式計(jì)算的是巖石基塊滲透率，在裂縫發(fā)育段，還要計(jì)算出裂縫滲透率Kf，才能準(zhǔn)確求取地層滲透率。第25頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二式中，C為巖心刻度系數(shù)，一般采用

13、巖心刻度給出，在沒有巖心的情況下，取缺省值C=10，這是目前核磁測井最常用的滲透率計(jì)算（Coates）模型。核磁共振測井計(jì)算滲透率第26頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 4.計(jì)算含水飽和度 阿爾奇公式是建立在均勻、各向同性介質(zhì)的基礎(chǔ)上的，對孔隙型儲層適用。裂縫性儲層的導(dǎo)電特性導(dǎo)致阿爾奇公式在描述裂縫性地層中存在嚴(yán)重局限性，公式中的“膠結(jié)指數(shù)m”變化非常大，“飽和度指數(shù)n”也會隨著含水飽和度、孔隙度、潤濕性而變化。 阿爾奇公式是測井解釋的經(jīng)典方程，它以公認(rèn)的定律確定了地層電阻率、孔隙度、地層水電阻率和含油氣飽和度四者的基本關(guān)系，為測井?dāng)?shù)據(jù)反演和地層的油氣飽和度計(jì)算提供理

14、論與實(shí)驗(yàn)的依據(jù)。第27頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 核磁共振測井資料計(jì)算含油飽和度 核磁測井孔隙度由自由流體孔隙度和束縛流體孔隙度兩部分組成，自由流體孔隙度對應(yīng)于裂縫、溶孔、溶洞，束縛流體孔隙度對應(yīng)于基質(zhì)孔隙。因此，自由流體孔隙度與核磁測井孔隙度之比即為含油飽和度，即 用這種方法計(jì)算的含油飽和度與用雙孔介質(zhì)模型計(jì)算結(jié)果大體一致。這種計(jì)算方法只有在油水界面已知的情況下適用。第28頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 裂縫識別1.裂縫分類構(gòu)造裂縫： 裂縫按傾角可分為：垂直裂縫 高角度裂縫 低角度裂縫 網(wǎng)狀裂縫等 裂縫按充填性質(zhì)分為：開啟裂縫 充填

15、裂縫 非構(gòu)造裂縫： 縫合線 鉆井誘導(dǎo)縫 收縮裂縫 第29頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二2.裂縫定量描述參數(shù)裂縫產(chǎn)狀：裂縫的發(fā)育方位和傾角裂縫類型：裂縫為開啟縫、閉合縫還是鉆井誘導(dǎo)縫裂縫密度：單位體積的裂縫條數(shù)和裂縫總長度裂縫張開度：裂縫裂開的寬度第30頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二3. 裂縫測井響應(yīng)特征 雙側(cè)向測井 裂縫的產(chǎn)狀與深、淺雙側(cè)向的“差異”有著直接關(guān)系： 高角度（一般75以上）裂縫，雙側(cè)向呈“正差異”； 低角度（一般60以下）裂縫，雙側(cè)向呈“負(fù)差異”；45裂縫時，雙側(cè)向“負(fù)差異”，且差異幅度最大； 60-75裂縫，雙側(cè)向差異較小

16、和無差異； 裂縫越發(fā)育，即裂縫張開度、裂縫密度、裂縫孔隙度、裂縫徑向延伸深度越大，雙側(cè)向測井電阻率比基質(zhì)巖石電阻率下降幅度也越大。第31頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 成像測井響應(yīng)特征在電成像和聲成像測井圖象上，裂縫表現(xiàn)為： 開啟縫均：有效裂縫，為高導(dǎo)縫，表現(xiàn)為連續(xù)或間斷的暗色條紋，其形狀決定于裂縫的產(chǎn)狀 充填縫：無效裂縫，分為高導(dǎo)縫和高阻縫，高阻縫一般表現(xiàn)為淺色條紋。 誘導(dǎo)縫：無效裂縫，呈180對稱出現(xiàn)在相對的兩個極板上，一般成雁狀分布或垂直分布。 溶蝕孔洞：溶蝕孔、洞在圖像上顯示為較大的暗色（黑色）高導(dǎo)異常體，多為星點(diǎn)狀或串珠狀。 第32頁，共50頁，2022年

17、，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二不同類型裂縫FMI成像圖高導(dǎo)縫高阻縫第33頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二不同類型裂縫FMI成像圖垂直縫高角度縫低角度縫網(wǎng)狀縫第34頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二誘導(dǎo)縫 垂直誘導(dǎo)縫 雁狀誘導(dǎo)縫鉆井誘導(dǎo)縫是在應(yīng)力作用下產(chǎn)生的，與地應(yīng)力有關(guān)，故排列整齊，規(guī)律性強(qiáng)，延伸不大，為無效裂縫雁狀誘導(dǎo)縫垂直誘導(dǎo)縫第35頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二溶蝕孔洞第36頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二利用聲電成象測井技術(shù)識別裂縫裂縫、溶蝕孔洞的評價第37頁，共50頁，2022

18、年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 XMAC測井響應(yīng)特征縱波時差：對高角度縫基本沒有響應(yīng)，但對低角度縫有響應(yīng)，時差曲線出現(xiàn)局部增高，甚至發(fā)生跳波?？v、橫波幅度：在高角度裂縫發(fā)育段不衰減，在低角度裂縫段有一定的衰減。斯通利波速度和幅度：高角度縫易引起斯通利波幅度衰減，網(wǎng)狀裂縫易引起斯通利波時差增加，斜交縫在斯通利波幅度和時差上均具有響應(yīng)。 第38頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 可以利用縱、橫、斯通利波的幅度衰減直觀的判斷裂縫發(fā)育帶。前提是結(jié)合常規(guī)資料剔除泥巖、大井眼的影響，因?yàn)槟鄮r、大井眼同裂縫一樣也不同程度能造成三類波的衰減，在經(jīng)驗(yàn)豐富的情況下，還可根據(jù)三類波衰減

19、程度不同定性的判斷裂縫發(fā)育類型，此外可以協(xié)助成象資料判斷裂縫有效性。第39頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二裂縫發(fā)育井段裂縫發(fā)育井段4295-43064323-4329橫波幅度衰減縱波幅度衰減低角度縫：縱橫波幅度衰減，斯通利波幅度不衰減第40頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 儲層的有效性評價核磁共振測井能夠反映儲層當(dāng)中的可動流體與束縛流體以及孔隙大小的分布：如果裂縫、孔洞被低阻礦物或泥質(zhì)所充填，那么T2分布上將表現(xiàn)出束縛流體特征，沒有可動流體。 如果裂縫、孔洞不被泥質(zhì)充填，那么T2分布上將表現(xiàn)出可動流體和大孔隙分布，即T2弛豫時間特別長，從而確

20、定出有效裂縫和孔洞。 第41頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二碳酸鹽巖儲集層的劃分，實(shí)際上就是在巨厚的碳酸鹽巖地層中，劃分出裂縫、孔隙發(fā)育帶。儲層測井響應(yīng)特征“三低一高”：低電阻、低自然伽馬、低中子伽馬、高聲波時差。“三低二高” ：即低電阻率、低自然伽馬、低密度，高聲波、高中子。 碳酸鹽巖儲層劃分方法第42頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二儲層劃分方法鑒別巖性，去掉明顯的非儲層段 致密層：高電阻率、三孔隙度測井視孔隙度小，自然伽馬低值。 泥巖層：高伽馬、低電阻，三孔隙度測井一般視孔隙度增大。 炭質(zhì)層：低伽馬，大孔隙，高電阻 硬石膏：高電阻，低伽馬

21、，密度接近2.98g/cm3,其它視孔隙度接近0尋找具有一定孔隙度且電阻率相對降低的層段 除了純裂縫型儲層，一般的碳酸鹽巖儲層都有一定的基質(zhì)孔隙度，在排除非儲層的前提下，具有一定孔隙度，且電阻率在高阻背景下有一定程度降低的地層，都有一定的儲集性能。第43頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二尋找裂縫發(fā)育層段根據(jù)各種裂縫的測井響應(yīng)特征，識別出裂縫段，進(jìn)一步分析裂縫的產(chǎn)狀、組合情況，分析裂縫的有效性，劃分出有效裂縫發(fā)育段第44頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二 儲層綜合評價 綜合分析各項(xiàng)測井資料，參考錄井、鉆井取心等第一性資料，根據(jù)裂縫和孔隙的發(fā)育程度將儲層劃分為三類： 類層：（1）10% （2）5%，裂縫發(fā)育類層：（1）5%10% （2）3%5%，裂縫較發(fā)育類層：（1）3%5% （2）2%3%，裂縫較發(fā)育第45頁，共50頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)58分，星期二日產(chǎn)油252t,日產(chǎn)氣7104m3,不含水A樁海10井潛山頂面風(fēng)化殼儲層測井綜合解釋 上馬家溝組頂部A段儲層測井響應(yīng)特征為：自然伽馬低值