发布时间 : 星期一 文章测井技术手册更新完毕开始阅读f2676c6148d7c1c708a1450e
? 油水同层：
?SO?Swm?Swi?So?Sw?1 ?S?S;则S?0wiwm?w 孔隙空间为油（气）、可动水和束缚水三部分所饱和，指示产层的0 ? 水层： ?Sw?Swm?Swii?1?S?S;则S?0 wiwm?w或 ?Sw?Sor?Swm?Swi?Sor?1 ?S?S;则S?0orwm?o 储层孔隙空间不含油或只含残余油（气），主要被水（包括束缚水和可动水两部分） 所饱和，指示地层的Kro=0，Krw→1。目前投入应用的“可动水分析法”就是建立在这一原理基础上的一种新型解释方法。 （3）可动水分析方法 “可动水分析法”具有形象直观的特点，便于做出比较完整的解释。通常，采用两种形式进行分析。即交会法与重叠法。 ? 交会法适用于手工解释 由Swi（纵坐标）与Sw（横坐标）组成的交会图，直观指示产层的含油水性和 判明可动水，对于落在图上45°线附近的点，由于基本满足Sw=Swi，因而Swm=0，表明生产过程中不会出水。随着产层含水饱和度的增加，由油层一低产油层一干层（当Swi>75%左右，趋于干层），最后趋于泥岩点。 对于落在45°线右下方的点，始终满足Sw>Swi，因而Swm>0，产水特征明显， 含水率（Fw）随着Swi/Sw比值的减少而增大，为油层一油水同层一水层。引起油层含油饱和度降低有两个原因：一是束缚水饱和度增加的结果，因为它始终满足Sw=Swi，不会导致出水，是油层一低产油层一干层变化过程的反映；二是可动水饱和度增加的结果，这是产水率增大的反映，属于油层一油水同层一水层的变化过程。采用Sw=Swi相结合的分析方法，区分这两种不同性质的变化过程所表现出来的优越性，是其他常规解释方法无法比拟的。 ? 重叠法 重叠法是把Sw=Swi以曲线形式表示，以统一的刻度和基线显示在成果图上，如 果Sw=Swi基本重叠，即Sw=Swi，表明产层不含可动水，是油气层的显示。若Swi很大，则趋于干层。如果出现Sw>Swi的幅度差，表明产层含有可动水，其含水率随着幅度差增加而增大，是油水同层或水层的显示标志。出现Sw ( qualitative interpretation for oil and gas bearing bed ) 定性解释技术主要是以直觉、视觉知识和推理演绎过程为基础，分析测井曲线的响应特征及其组合关系为基本内容，充分发挥测井分析经验、技能和判断力为目的，所形成的一系列直观分析方法。虽然，这部分技术开始是形成于测井的手工解释阶段。但是，即使到了今天，随着测井数据处理技术的蓬勃发展，它们的作用和有效性不仅不会因此而退化和减弱，反而在成像测井这一新的基础上得到丰富和充实。在油气层 41 的地质解释和最终评价中，有着不可低估的重要意义和实用价值。 定量解释技术主要是以阿尔奇方程及其演绎形式为基础，设计出多种确定与显示储层地质特性的分析方法。测井数据处理与成像分析技术的发展，促使定量解释技术在更高层次上得到推广与应用，其内容与形式也因此而更加丰富，并在分析地层的岩性剖面、岩石结构与裂缝的组合、评价含油性与可动油气、显示典型的油气层以及求解地质参数等方面起着重要的作用。同时，又在这一基础上，推出一些能够更深入、更广泛地描述地层的复杂地质特性，以及解释逻辑更为严密的分析技术。但是，正如我们多次指出的那样，定量分析以及与其相适应的测井数据处理技术，不能替代深人的地质解释。因此，定性与定量解释技术的有机结合，是提高测井地质解释水平的有效途径。 （1）提高解释成功率的三个基本要素 无论对于单井或多井解释，要取得最佳的解释效果，往往面临着三个重要问题，并构成提高测井解释成功率的三个基本要素。 1) 占有信息量 经验表明，解释工作的成败，首先取决于占有的信息量，或更确切说，即主要取决于有效占有信息量问题。为此，首先要解决好信息的采集与处理。 在选择测井系列时，要求所采集的测井信息从类型到结构相互匹配，尽量符合合理的技术一经济界限，达到比较深刻地揭示地层特性的目的。同时，要充分发挥测井“人机”系统的作用，有效地提取有用信息，剔除可能存在的假象。而且，对高数据率的测井探测系统所采集的大量具有非确定因素的“伴随”信息，如全波列以及一系列非弹性散射及俘获伽马能谱，也能有效地利用与分析。 2) 测井信息还原于地质参数 测井解释的任务在于把所采集的诸多原始信息通过手工与计算机分析，还原为反映地层特性的地质参数，以便对地下的地质情况、产层特性、油气层分布以及油藏特点，作出比较全面的评价和逼近于实际的解释与模拟。测井解释方法及软件系统是实现这一还原过程的桥梁。因此，要用极大的注意力，更加重视解释技术的发展，进一步提高解释软件对地下地质特性的求解能力。 把测井数据与反映储层内部的微观结构以及流体性质的地质参数联系起来，分析它们之间的相关关系，仍然是当前研究的重点。近年来，在确定储层的静态特性，如求解岩矿的矿物成分、孔隙度及含水饱和度等方面，已经有了明显的进展。在有利的地质条件下，对于计算渗透率、束缚水饱和度、相对渗透率、产水率等难度较大的参数，也取得相应的突破。但是，如何应用测井信息求解产层的动态特性，定量地确定地层的产液性质与产能，描述产层的水淹状况，确定剩余油饱和度以及管外的剩余油储量等方面，还存在着许多未被探索的课题。所以，无论从深度和广度看，解释技术的发展都有十分广阔的领域。 3) 分析信息之间的关系 这里蕴含着两个方面的意思：一是注意排除测井信息本身的多解性；二是要尽可能地提高来源于测井与非测井两大系统信息综合求解地层特性和提供最佳解释答案的能力。 经验表明，为了成功地进行油气层评价，一般都应有如下的来自于测井与非测井信息及其分析成果的支持，并由此组成评价系列。 如果取全上述各项信息，识别储层的产液性质就显得比较容易。但是，在大多数情况下，基于受工程、技术、经济等因素的制约，摆在测井分析家面前的信息类型和数量仍然有限，这是对他们的技能与判断力的挑战。但是，只要遵循综合解释的正确 42 思路与分析方法，一般都能在油气层评价过程中克服由于信息、技术等原因而形成的障碍。 6．测井解释的几种主要难题 ( some special problem in identification of oil and gas bearing bed ) （1）低电阻率砂岩油气层评价 具有高束缚水含量的低含油饱和度油气层是其中的一种主要类型。特点是油(气)饱和度接近或低于50％，地层电阻率指数(或电阻增大率)I<3。因此，电阻率与邻近水层比较接近。但是，这种油气层的低电阻率是一种相对概念，是以接近邻近水层的电阻率为其标志。电阻率的绝对值可能很低，也可能较高。例如，对于高矿化度地层，电阻率绝对值很低，甚至在0．5～1Ω·m左右，接近或低于周围泥岩的电阻率。对于低矿化度地层，电阻率绝对值可能不很低，但与邻近水层十分接近，不易被识别。 （2）低孔隙性砂岩油气层评价 低孔隙性砂岩油气层的解释难度主要表现在以下三个方面： ? 低孔隙度地层的骨架对测井信息的贡献远大于孔隙部分的贡献，从而大大降低 了测井信息对孔隙流体性质的分辨率。 ? 通用的解释模型与实际产生了比较大的偏离，难以如实地描述地层的特性。这 不仅会造成孔隙度计算误差的偏大，而且难以保证产层含油饱和度的正确求解。 ? 低孔隙性储层具有双重孔隙结构，粒间孔隙与微裂缝并存。经验表明，这时对 储渗性能有重要贡献的微裂缝，即使采用三孔隙度与三电阻率测井系列，其显示并不明显，容易在解释过程中被忽略。钻井液滤液沿着裂缝侵入，使油层电阻率降低，导致对地层含油性的悲观评价。 （3）淡水特性的砂岩油气层评价 在淡水地层剖面上，油、水层测井响应特征的差别明显变小，很大程度上降低了测井信息对油、水层的分辨率，成为当今测井解释工作普遍公认的难题。 其中最重要的原因，在于描述产层特性的阿尔奇模型与方程，发生了机理性的偏离。这时，关于储层岩石骨架不导电的假设，由于泥质或粘土表现出不可忽视的附加导电性，而使电阻率的基本表达式出现了明显的不适应。为了如实地表达这一特性，需要建立新的解释方程，合理地选择输入参数，对泥质或粘土的附加导电性进行相应的校正。 实例说明，一个具有淡水特性的重质油藏，地层水矿化度很低，约800mg/l。虽然产层泥质含量并不高，一般都在10％以下，趋于纯砂岩的范畴，但是，粘土的阳离子交换能力十分强烈，形成明显的附加导电性。因此，采用阿尔奇方程计算的油层含油饱和度明显偏低，平均值约为4％，表明需要进行泥质影响校正。若选用Waxman-Smits方程计算含油饱和度，油层含油饱和度平均值可达46.9％左右，仍比实际偏低。 如何建立与地层实际特性相逼近的解释模型与方程，以及正确求解地层的泥质含量，成功进行淡水油气层评价的关键。实际上，这一问题尚未得到解决。 （4）薄层碳酸盐岩油气层评价 在我国东部发育不少薄层碳酸盐岩油藏，主要分布在下第三系沙一段及沙四段地层中，储层属于波浪动力学作用下的滨浅湖相沉积，一般为碎屑岩，局部也有化学沉积的产物。它们的特点是： ? 具有双重孔隙结构的储集类型。一般，孔隙型与裂缝型兼备，包括晶间缝隙 型等。 ? 从剖面宏观组合到每个油层的微观组合，岩性都十分复杂。一般可归结为三 43 大类(白云岩、石灰岩与碎屑灰岩类)共十七种岩性。甚至在1—2m厚的油层中，就可由3—6种碳酸盐岩类所组成，含油性也很不均匀。 ? 油层厚度小，产能较高。油层厚度一般均在lm以下，而具有甚高的生产能力。 （5）裂缝性油气层评价 这种类型油气层的主要特点是基块孔隙度极小，裂缝呈明显的单向性发育，地层各向异性表现突出，表现出强烈的单向导电规律。它们的岩性可以是碳酸盐岩、变质岩(如花岗片麻岩)或火成岩等。 这种类型油气层的评价难度，明显大于趋于各向同性的裂缝性储层。原因主要在于缺少能够揭示与评价地层产液性质的测井手段。 因此，这种类型油藏必然具有颇大的勘探难度，只有搞清地区性的裂缝分布格局，并沿裂缝走向采用矩形井网方式布井，即沿着裂缝走向采用大井距，沿着垂直于裂缝走向采用小井距这样一种方式布井，才有可能提高探井的勘探成功率。从这个意义上说，搞清地区性裂缝分布格局，是成功地进行裂缝性油气藏勘探的一把钥匙。 7．油气水层多参数判别分析技术 ( technic to distinguish oil and gas bearing bed by multi parameters) （1）判别分析法原理 此技术为应用数理统计中的判别分析法，差别分析就是此类型的一种。根据样品的多种性质，应用统计学方法在求得已知一些样品分类规律的基础上，选取适当的综合指标，对未分类样品的归类进行判别。从统计学观点看，测井解释中判断油气、水气和煤层等问题，实际上就属于判别分析问题。 在测井数据处理中采用的判别分析，根据所要判别总体种类的数目，可分为两组和多组判别分析法；根据所采用变量的数目，可分为两元和多元判别分析法；根据判别函数R与原始变量的关系，又可分为线性和非线性判别分析法。对于多组性判别析，在研究中心是把它们分解为相邻的两组线性判别问题进行。此外，还有逐步判别分析法，它是在判别分析过程中，根据各个自变量的重要性大小，每一步把一个最重要的自变量选入判别式，并把已失去原有重要性的自变量及时地从判别式剔除出去，使得最终判别式中仅仅保留最重要的自变量。在这些方法中，以两组二元线性判别分析为最基本的方法。 进行判别分析时，首先要计算判别向量C及建立判别函数R；其次是确定判别准则；最后还要进行显著性检验。 为了要进行正确判别，首先要从测井计算的参数和其它来源的参数中选择出最能反映油水层特点的参数，排出一个向量z（z1，z2，?，zP）作为判别分析的观察值。这些参数彼此间尽可能独立，如z1为含油饱和度，z2为反映砂岩粗细、泥质含量和束缚水饱和度的岩性参数，z3为反映侵入性质及程度的系数，z4为原油粘度，z5为孔隙度，z6为反映岩石的润湿性参数等。 假设选择判别向量为C（C1，C2，?，CP），建立产判别函数为R，样品点判别向量方向的投影R，就是对样品的P个变量作线性变换，有 ?z0??z?R?C?Z?[c1,c2?,cp]?1??c1z1?c2z2???cpzp(3?2?8) ??z??p? 每个采样点都有一个R值。式中C1，C2，?，CP是待定系数。我们可以按照使两类总体之间区别最大，而每类内部的离散性最小的所谓费歇（Fisher）准则，根据油、水层的观察数据来确定。为此，需要根据已有试油资料或确有把握的油层与水层的上 44