雙頻介電測井水淹層評價方法

雙頻介電測井水淹層評價方法匯報人：西南石油大學(xué)2016年3月匯報內(nèi)容一、雙頻介電測井的基本原理二、雙頻介電測井的解釋原理三、雙頻介電測井的影響因素表征材料電學(xué)性質(zhì)有三個主要的參數(shù)：電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率和介電常數(shù)。一般來說，電磁波的傳播特性是介質(zhì)的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、介電常數(shù)及頻率的函數(shù)，所有的物質(zhì)都具有一定的導(dǎo)電能力和極化能力。在高頻交流電場中，極性分子顯示很高的介電常數(shù)，介電測井的實質(zhì)就是通過對電磁波幅度衰減和相位移來判斷物質(zhì)的極化能力。介電測井用處理電磁波幅度及相位差的方法測定介電常數(shù)。介電測井由于基本不受地層水礦化度的影響，因而在評價水淹層方面有其獨特的優(yōu)勢。雙頻介電測井的基本原理物質(zhì)介電常數(shù)相位角p(度)傳播時間tpl(ns/m）)47MHZ200MHZ47MHZ200MHZ氣1.0612.03.33.3油2.0-2.416-2226-374.7-5.24.7-5.2水79.010016029.628.6砂巖4.6525.041.07.27.2灰?guī)r7.5-9.232.052.09.1-10.29.1-10.2白云巖6.830.048.08.78.7石膏6.3546468.48.4泥巖5.0-2541-9241-927.5-16.77.5-16.7地層中常見物質(zhì)的介電常數(shù)、相位角、傳播時間雙頻介電測井儀向地層發(fā)射頻率為47MHZ或200MHZ的微波能量，并在兩個接收器之間測量電磁波的相位移和幅度衰減，相位移以度為單位用時間來刻度，根據(jù)兩個接收器之間的距離，可以導(dǎo)出電磁波在地層中的傳播速度。

由于DIEL200與DIEL47兩種儀器的源距不同，200MHz介電測井儀探測深度只有0.15m左右，探測深度較淺，所以，它主要探測地層沖洗帶，主要反映沖洗帶含水飽和度；而47MHz介電測井儀，由于其探測深度為0.25m左右，探測深度較深，所以，它主要探測油水過渡帶，主要反映過渡帶含水飽和度。針對不同的地質(zhì)目的，它們可以單獨測量，也可以并測。為了提高測井效率，該儀器也能同其它裸眼井測井儀器組合，一次完成信息采集。測井儀器原理及儀器指標(biāo)幅度測量衰減EATT介電測井儀器原理介電測井儀器指標(biāo)

對于47MHZ介電儀（DIEL47），沖洗帶電阻率應(yīng)不小于3歐姆米，如果泥漿電阻率低，該值應(yīng)適當(dāng)提高。實際上，若沖洗帶電阻率低于該值，記錄的曲線幾乎平直，無使用價值。當(dāng)電阻率達到10歐姆米時，效果趨于最好。另外井徑小于14英寸，井眼環(huán)境對曲線影響較小，不須用校正。一般不要在超過14英寸的大井眼中及小于5英寸的小井眼中使用該儀器。

200MHZ介電儀（DIEL200）的沖洗帶電阻率門坎值為0.6歐姆米。當(dāng)泥餅小于1英寸厚時，不作任何校正。當(dāng)沖洗帶電阻率達到20歐姆時，評價效果就最好。在井眼小于6英寸及大于20英寸時不宜使用該儀器。介電測井儀器性能三飽和度直觀顯示圖

在地層水礦化度變化較大的地區(qū)，探測油氣層。

利用介電測井資料可以有效地識別薄層并進行分析，還可以確定砂巖的有效厚度。

測定可動油與剩余油飽和度。

對注水、注汽井進行分析評價。

介電測井資料的應(yīng)用還可以估算地層水礦化度及地層膠結(jié)系數(shù)。

在油基泥漿井中測定束縛水飽和度與淺電阻率。雙頻介電測井應(yīng)用范圍

當(dāng)儲層中含有低礦化度地層水時，常規(guī)的電阻率測井，區(qū)分油、水層的能力降低，有時幾乎不可能。特別在地層水礦化度變化大的目的層段，以及二次、三次采油中，地層水電阻率難以確定，此時所有基于地層水電阻率的計算含烴飽和度公式都變得不可靠。由于淡水的介電常數(shù)不依賴于其礦化度，介電測井資料受地層水礦化度影響與電阻率測井比小得多，因此介電測井在這種情況下表現(xiàn)了獨特的優(yōu)越性，不僅能更精確地計算儲層含水飽和度，而且可估算地層水礦化度及電阻率。介電測井的優(yōu)越性匯報內(nèi)容一、雙頻介電測井的基本原理二、雙頻介電測井的解釋原理三、雙頻介電測井的影響因素巖石的介電常數(shù)為各部分介電常數(shù)的加權(quán)平均值，其權(quán)系數(shù)就是各組分的相對體積。地層中的所有介質(zhì)都可看作下面串聯(lián)或并聯(lián)兩種情況的組合：因此，可以認為對于任何一種介質(zhì)都有下面的形式：－水的介電常數(shù)；－巖石骨架的介電常數(shù)；c－介于+1和-1之間。雙頻介電測井的基本解釋模型通常模型:礦化度較高地層模型:普通地層模型:L=0，相當(dāng)兩個介質(zhì)并聯(lián)；L=1，相當(dāng)于兩個介質(zhì)串聯(lián)。雙頻介電測井解釋解釋模型常見巖石和流體的相對介電常數(shù)由此可見，油、氣、水、巖石礦物的相對介電常數(shù)之間具有顯著的差別，所以，相對介電常數(shù)是介電測井中判別油、氣、水的重要參數(shù)之一。因為，淡水的相對介電常數(shù)明顯大于油、氣及巖石礦物的相位角，所以，油層一旦被淡水水淹，則其相對介電常數(shù)將明顯大于油層，但小于水層，介于兩者之間；儲層的相對介電常數(shù)越接近水層，則說明該層水淹程度越強，反之，儲層的相對介電常數(shù)越接近油層，則說明該層水淹程度就越弱。地層水電阻率和地層水介電常數(shù)之間的關(guān)系匯報內(nèi)容一、雙頻介電測井的基本原理二、雙頻介電測井的解釋原理三、雙頻介電測井的影響因素頻散現(xiàn)象對雙頻介電測井的影響泥質(zhì)含量對巖石介電常數(shù)的影響礦化度對巖石介電常數(shù)的影響溫度對巖石介電常數(shù)的影響雙頻介電測井的影響因素實驗研究表明，在干巖石不存在頻散現(xiàn)象，而濕巖石由于水膜的存在，在低頻（小于400MHz）區(qū)有頻散現(xiàn)象；在高頻（大于400MHz）區(qū)基本無頻散現(xiàn)象。在低頻區(qū)，由于各種極化現(xiàn)象都存在，因此介電常數(shù)很大，當(dāng)頻率增加時，由于巖石和水的孔隙界面的極化隨著頻率的增加會很快減弱，因此頻散現(xiàn)象愈來愈弱。所以，對雙頻介電測井儀器來講，47MHz和200MHz儀器測量的介電常數(shù)都受到頻散特性的影響，兩者相比而言，200MHz測井儀器測量的介電的頻散現(xiàn)象較弱，實際應(yīng)用中可以不考慮；但對47MHz的測井儀器測量的介電的頻散現(xiàn)象較強，實際應(yīng)用中必須考慮。頻散現(xiàn)象對雙頻介電測井的影響泥質(zhì)含量對巖石介電常數(shù)特別是對含水巖石介電常數(shù)影響較大。在含水量相同的情況下，含水巖石介電常數(shù)隨泥質(zhì)含量增加而增大，二者有較好的線性關(guān)系，這是由于泥質(zhì)中吸附水和層間水在電場作用下極化的結(jié)果。含水巖石的介電常數(shù)與泥質(zhì)含量的關(guān)系不是單值關(guān)系，而是一個帶，需要通過巖心分析得出關(guān)系曲線，然后通過關(guān)系曲線對地層介電常數(shù)進行必要的校正。泥質(zhì)含量對巖石介電常數(shù)的影響巖石介電常數(shù)隨所含溶液礦化度增加而增大，但影響不大。主要是由于鹽離子表面形成偶電層而產(chǎn)生附加極化的結(jié)果。而且當(dāng)頻率升到100MHz以后，地層水的礦化度對介電測井曲線的影響可忽略不計。實驗研究表明，當(dāng)?shù)貙涌紫抖纫欢〞r，隨著頻率的增加，飽和鹽水的巖石的介電常數(shù)與飽和淡水的巖石的介電常數(shù)同時降低，而且數(shù)值越來越接近。當(dāng)頻率達到100MHz以后，飽和鹽水的巖石的介電常數(shù)與飽和淡水的巖石的介電常數(shù)不但非常接近，而且?guī)缀醪辉匐S頻率的升高而發(fā)生變化。所以，提高介電測井頻率對消除礦化度的影響也是十分有利的。礦化度對巖石介電常數(shù)的影響對于非極性液體（如原油、煤油），介電常數(shù)隨溫度升高而增大。這是由