地球物理概論3課件

1、2022-3-261第三部分：第三部分：測井研究的主要內(nèi)容1 巖性（巖性（Lithology) 主要有三種：主要有三種：砂砂 巖（巖（Sandstone) 石灰?guī)r（石灰?guī)r（Limestone) 白云巖（白云巖（Dolomite)二二.儲集層（儲集層（Reservior) 石油和天然氣是儲存在巖石的孔隙、洞穴和裂縫中凡是石油和天然氣是儲存在巖石的孔隙、洞穴和裂縫中凡是具有孔、洞、縫，液體又可以在其中流動的巖石，就叫做具有孔、洞、縫，液體又可以在其中流動的巖石，就叫做儲集層儲集層。石油和天然氣就是在儲集層中儲集和流動的。石油和天然氣就是在儲集層中儲集和流動的 。2022-3-262（一）儲集層的分

2、類：（一）儲集層的分類：1.砂巖儲集層砂巖儲集層 屬于孔隙性儲集層屬于孔隙性儲集層 巖性：砂巖巖性：砂巖 粉砂巖粉砂巖 泥質(zhì)砂巖泥質(zhì)砂巖2.碳酸鹽巖碳酸鹽巖(石灰?guī)r和白云巖石灰?guī)r和白云巖)儲集層儲集層（1）孔隙性儲集層）孔隙性儲集層 與砂巖儲集層類似與砂巖儲集層類似（2）裂縫性儲集層）裂縫性儲集層 以裂縫為主儲集層以裂縫為主儲集層 A. 裂縫發(fā)育裂縫發(fā)育,在測井儀器探測范圍內(nèi)可認(rèn)為均勻分布在測井儀器探測范圍內(nèi)可認(rèn)為均勻分布 B. 裂縫不太發(fā)育且分布不均勻裂縫不太發(fā)育且分布不均勻 2022-3-263(3) 洞穴性儲集層洞穴性儲集層 由溶蝕作用產(chǎn)生的洞穴由溶蝕作用產(chǎn)生的洞穴3. 特殊巖性儲集層特

3、殊巖性儲集層 巖漿巖巖漿巖 變質(zhì)巖變質(zhì)巖 泥巖泥巖（二）儲集層描述（二）儲集層描述1. 孔隙度孔隙度(porosity) (單位：無量綱單位：無量綱 %）(1)巖石巖石(rock)的孔隙的孔隙(porous): 組成巖石固相顆粒之組成巖石固相顆粒之間的空間總和間的空間總和(2) 巖石的孔隙包括巖石的孔隙包括: 粒間粒間(晶間晶間)孔隙孔隙 裂縫裂縫 洞穴洞穴(3) 巖石孔隙度巖石孔隙度: 單位體積內(nèi)巖石孔隙空間占巖石單位體積內(nèi)巖石孔隙空間占巖石總體積的百分?jǐn)?shù)總體積的百分?jǐn)?shù)(%) 孔隙度的數(shù)值大，表明儲藏油的空間大、可以孔隙度的數(shù)值大，表明儲藏油的空間大、可以容納較多的石油容納較多的石油 202

4、2-3-264測井解釋中常用的孔隙度概念有：總孔隙度總孔隙度、有效孔隙度有效孔隙度和縫洞孔隙度縫洞孔隙度。 其中：總孔隙度總孔隙度是指全部孔隙體積占巖石體積的百分?jǐn)?shù)，用t表示； 有效孔隙度有效孔隙度是指具有儲集能力的有效孔隙占巖石體積的百分?jǐn)?shù)，用e表示； 縫洞孔隙度縫洞孔隙度是指有效縫洞孔隙占巖石體積的百分?jǐn)?shù)，用f表示，它是表征裂縫性儲集層儲集物性的重要參數(shù),因?yàn)榭p洞是巖石次生變化形成的,故常稱為次生孔隙度或次生孔隙度指數(shù)。2022-3-265這三種孔隙度的定量表達(dá)為：t =( Vt /V)100%e =(Ve/V)100%2=(Vf/ V)100%式中： V與Vt一巖石體積與孔隙總體積；Ve

5、與Vf一有效孔隙體積與縫洞孔隙體積。2022-3-2662. 滲透率滲透率(permeability)（單位：（單位：Darcy=0.97*10-12m2)為了評價(jià)儲集層的生產(chǎn)能力為了評價(jià)儲集層的生產(chǎn)能力,應(yīng)了解巖石的孔隙系應(yīng)了解巖石的孔隙系統(tǒng)是否易于讓油氣流過。在有壓力差的條件下，統(tǒng)是否易于讓油氣流過。在有壓力差的條件下，巖石允許流體通過的性質(zhì)稱滲透性。一定粘度的巖石允許流體通過的性質(zhì)稱滲透性。一定粘度的流體通過地層的暢通性的度量，稱滲透率。流體通過地層的暢通性的度量，稱滲透率。 滲透率的數(shù)值高，則表示孔隙、縫洞之間的連通滲透率的數(shù)值高，則表示孔隙、縫洞之間的連通性好，石油和天然氣容易流動，

6、容易采出來，可性好，石油和天然氣容易流動，容易采出來，可以獲得較高的產(chǎn)量。以獲得較高的產(chǎn)量。2022-3-267 實(shí)踐證明,當(dāng)只有一種流體通過巖樣時(shí),所測得的滲透率與流體性質(zhì)無關(guān),只與巖石本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)；而當(dāng)有多種流體 (如油和水)同時(shí)通過巖樣時(shí),不同的流體則有不同的滲透率。為了區(qū)分這些情況,常用絕對滲透率絕對滲透率、有效滲透率有效滲透率和相相對滲透率對滲透率。2022-3-2681）絕對滲透率絕對滲透率：是巖石孔隙中只有一種流體(油、氣或水)時(shí)測量的滲透率,常用符號K表示。其大小只與巖石孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與流體性質(zhì)無關(guān)。因?yàn)槌Ｓ每諝鈦頊y量,故又稱空氣滲透率。測井解釋上通常所說的滲透率,就是指巖

7、石的絕對滲誘率。根據(jù)巖石絕對滲透率大小,按經(jīng)驗(yàn)可把儲集層分為： 小于1到1510-3m2,屬差到尚可；1510-3m25010-3m2的,屬中等；5010-3m225010-3m2的屬好；25010-3m2100010-3m2的,屬很好；大于100010-3m2的,屬極好。2022-3-2692）有效滲透率有效滲透率：當(dāng)兩種上以上的流體同時(shí)通過巖石時(shí),對其中某一流體測得的滲透率, 稱為巖石對該流體的有效滲透率或相滲透率,巖石對油、氣、水的有效滲透率分別用Ko、Kg、Kw表示。有效滲透率大小除與巖石孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān)外, 還與流體的性質(zhì)和相對含量、各流體之間的相互作用以及流體與巖石的相互作用有關(guān)。由試

8、油資料求得的滲透率是有效滲透率。 實(shí)踐證明,流體的有效滲透率與它在巖石中的相對含量有關(guān),當(dāng)流體的相對含量變化時(shí),其相應(yīng)的有效滲透率隨之改變。為此,引入相對滲透率的概念。2022-3-26103）相對滲透率相對滲透率：巖石的有效滲透率與絕對滲透率之比值稱為相對滲透率,其值在01之間。通常用Kro、Krg、Krw分別表示油、氣、水的相對滲透率。束縛水飽和度束縛水飽和度殘余油飽和度殘余油飽和度Sw50%親水親水巖石巖石2022-3-2611（三）（三） 儲集層的飽和度（儲集層的飽和度（saturations)飽和度：飽和度：孔隙空間含流體（油孔隙空間含流體（油 氣氣 水）的體積水）的體積1.含水飽和

9、度（含水飽和度（Sw)：孔隙空間中，含水體積占孔孔隙空間中，含水體積占孔 隙體積的百分?jǐn)?shù)（隙體積的百分?jǐn)?shù)（%） Sw=100%， 孔隙空間中全含水孔隙空間中全含水 Sw100%, 孔隙空間中含其它流體（油孔隙空間中含其它流體（油 氣）氣）2022-3-2612 巖石孔隙總是含有地層水的,其中被吸附在巖石顆粒表面的薄膜水和無效孔隙及狹窄孔隙喉 道中的毛細(xì)管滯留水,在自然條件下是不能自由流動的,稱之為束縛水（束縛水（Swi)；而離顆粒表面較遠(yuǎn), 在一定壓差下可以流動的地層水,稱為可動可動水或自由水水或自由水。相應(yīng)地,有束縛水飽和度Swi與可動水飽和度Swm, 且有Sw=Swi+Swm。 Swiir

10、reducible water saturation Swmmovable water saturation2022-3-26132. 含油飽和度含油飽和度(So):孔隙空間中，含油體積占孔孔隙空間中，含油體積占孔 隙體積的百分?jǐn)?shù)（隙體積的百分?jǐn)?shù)（%） So=100%， 孔隙空間中全含油?？紫犊臻g中全含油。 So100%, 孔隙空間中含其它流體（氣孔隙空間中含其它流體（氣 水）水）3. 含氣飽和度含氣飽和度(Sg):孔隙空間中，含氣體積占孔孔隙空間中，含氣體積占孔 隙體積的百分?jǐn)?shù)（隙體積的百分?jǐn)?shù)（%） Sg=100%， 孔隙空間中全含油孔隙空間中全含油 Sg100%, 孔隙空間中含其它流體（油

11、孔隙空間中含其它流體（油 水）水）2022-3-26144.儲集層的飽和度儲集層的飽和度: Sw+So+Sg=100%5.剩余油飽和度剩余油飽和度(remaining oil saturation)(Soi): 在油層生產(chǎn)在油層生產(chǎn)(遞減遞減)的各個(gè)時(shí)期其含油飽和度定的各個(gè)時(shí)期其含油飽和度定 義為剩余油飽和度義為剩余油飽和度6. 殘余油飽和度（殘余油飽和度（residual oil saturation)(Sor): 不可動有的飽和度，不可動有的飽和度，Sor 是是Soi的極限情況的極限情況2022-3-2615(四）儲集層的有效厚度2022-3-2616國內(nèi)外大學(xué)國內(nèi)外大學(xué)(與測井有關(guān)）與測

12、井有關(guān)）一一.國外大學(xué)國外大學(xué)(mainly)1.Massachusetts Institute of Technology(MIT) Earth Resources Laboratoy(ERL) The Borehole Acoustic and Logging Chuen Hon Cheng(formerly leader) TanXiaoMing ZhuZhenYa(presently leader)2022-3-2617研究的主要內(nèi)容研究的主要內(nèi)容:1.The Theory of The Borehole Acoustic logging The Open hole The cased

13、 hole The fracture formations 2. The experiment of The Borehole Acoustic logging The Full Waveform Acoustic logging Acoustic velocity vs porosity permeability3. 他們的研究成果發(fā)表在他們的研究成果發(fā)表在geophysics petrophysics等雜志等雜志4. 編寫了一本書編寫了一本書 Acoustic Waves In Borehole 2022-3-26182. Stanford University Department of

14、 Geophysics Rock Physics & Borehole GeophysicsMechanical properties of porous rocks. Laboratory measurements of ultrasonic wave velocities, attenuation and permeability in rocks, granular(粒狀粒狀) materials and reservoir fluids. Dynamic problems of waves in saturated, porous media, seismic velocity

15、, dispersion and attenuation. Seismic monitoring of reservoir flooding, production and oil recovery. Seismic detection of fractured reservoirs. Stress and borehole stability. Quasi-static problems of faulting, fluid transport, crustal deformation and loss of porosity. 2022-3-26193. University of Hou

16、ston Department of Electrical Engineering Well Logging Labortoy Dr Liang C. Shen(Leader)主要研究主要研究:電測井方法電測井方法 電阻率測井（電阻率測井（resistivity) 電場電場 感應(yīng)測井（感應(yīng)測井（induction） 磁場磁場 隨鉆測量隨鉆測量 （measure while drilling) 理論理論 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 應(yīng)用應(yīng)用2022-3-2620二二. 國內(nèi)大學(xué)國內(nèi)大學(xué)1.石油大學(xué)石油大學(xué)(北京北京 山東山東)(國內(nèi)重點(diǎn)國內(nèi)重點(diǎn)) 測井儀器測井儀器 測井方法測井方法 測井資料解釋測井資料解釋2.

17、長江大學(xué)長江大學(xué) 地球物理與石油資源學(xué)院地球物理與石油資源學(xué)院 測井重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室測井重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國石油天然氣總公司中國石油天然氣總公司) 油氣資源與勘查技術(shù)油氣資源與勘查技術(shù)(教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室) 測井儀器測井儀器 測井方法測井方法 測井資料解釋測井資料解釋2022-3-2621國外石油公司（與測井有關(guān)）國外石油公司（與測井有關(guān)）1.schlumberger(斯侖貝謝斯侖貝謝) 研究測井方法研究測井方法 制造儀器制造儀器 研究基地研究基地: Doll research center Houston of USA 中國服務(wù)中國服務(wù): 北京烤鴨店北京烤鴨店 生產(chǎn)的儀器生產(chǎn)的儀器: M

18、AX500系列數(shù)控測井儀器系列數(shù)控測井儀器(mainly) 測井解釋軟件：測井解釋軟件：Geoframe2022-3-26222. Baker Atlas(阿特拉斯）阿特拉斯） 研究測井方法研究測井方法 制造儀器制造儀器 研究基地研究基地: Western atlas research center of Houston 中國服務(wù)中國服務(wù): 北京麗都飯店北京麗都飯店 生產(chǎn)的儀器生產(chǎn)的儀器: Eclips-5700系列系列數(shù)控測井儀器系列系列數(shù)控測井儀器 (mainly) 測井解釋軟件：測井解釋軟件：express 2022-3-26233. Haliburton(哈里伯頓）哈里伯頓） 研究測井

19、方法研究測井方法 制造儀器制造儀器 研究基地研究基地: Houston of USA 中國服務(wù)中國服務(wù): 麗都飯店麗都飯店 生產(chǎn)的儀器生產(chǎn)的儀器: excell2000數(shù)控測井儀器數(shù)控測井儀器(mainly) 測井解釋軟件測井解釋軟件: excel2000國內(nèi)測井公司國內(nèi)測井公司中油測井技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司（中油測井技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司（CNLC）直屬于）直屬于中油國際工程有限責(zé)任公司，是中國第一家可提中油國際工程有限責(zé)任公司，是中國第一家可提供國際作業(yè)服務(wù)一體化的井筒技術(shù)服務(wù)公司。供國際作業(yè)服務(wù)一體化的井筒技術(shù)服務(wù)公司。 1. China national logging corporati

20、on(CNLC)2022-3-26243. China petroleum logging (CPL) 中國石油集團(tuán)測井有限公司中國石油集團(tuán)測井有限公司(簡稱中國石油測井簡稱中國石油測井),是中是中國石油天然氣集團(tuán)公司將分散管理的測井服務(wù)隊(duì)伍和測井國石油天然氣集團(tuán)公司將分散管理的測井服務(wù)隊(duì)伍和測井研發(fā)力量整合重組后成立的專業(yè)化公司研發(fā)力量整合重組后成立的專業(yè)化公司,公司走裝備研發(fā)、公司走裝備研發(fā)、技術(shù)服務(wù)一體化的道路技術(shù)服務(wù)一體化的道路.公司技術(shù)中心又是集團(tuán)公司技術(shù)公司技術(shù)中心又是集團(tuán)公司技術(shù)中心測井分中心中心測井分中心,研制滿足公司技術(shù)服務(wù)需要的、具有世研制滿足公司技術(shù)服務(wù)需要的、具有世界先

21、進(jìn)水平的測井裝備和解釋軟件界先進(jìn)水平的測井裝備和解釋軟件. 公司現(xiàn)有近公司現(xiàn)有近200個(gè)服務(wù)隊(duì)伍個(gè)服務(wù)隊(duì)伍,為國內(nèi)外油氣田勘探開發(fā)為國內(nèi)外油氣田勘探開發(fā)提供測井、射孔等技術(shù)服務(wù)提供測井、射孔等技術(shù)服務(wù).公司將大力推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、公司將大力推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新管理創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展,使經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)步增長使經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)步增長,運(yùn)行效率不斷提高運(yùn)行效率不斷提高,業(yè)務(wù)規(guī)模逐步擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模逐步擴(kuò)大,競爭實(shí)力進(jìn)一步增競爭實(shí)力進(jìn)一步增強(qiáng)強(qiáng).公司要成為一家全球范圍內(nèi)的專業(yè)化測井公司公司要成為一家全球范圍內(nèi)的專業(yè)化測井公司,面向油氣面向油氣資源開發(fā)資源開發(fā),為用戶提供高質(zhì)量的技術(shù)服務(wù)

22、為用戶提供高質(zhì)量的技術(shù)服務(wù),成為員工、用戶、成為員工、用戶、股東、同行和公眾認(rèn)同的一流企業(yè)股東、同行和公眾認(rèn)同的一流企業(yè) 2022-3-2625測井學(xué)雜志：測井學(xué)雜志：1.Society of Petrophysicists & Well Log Analysts The Society of Professional Well Log Analysts (SPWLA) is a nonprofit corporation dedicated to the advancement of the science of petrophysics and formation evaluation, through well logging and other formation evaluation techniques and to the application of these techniques to the exploitation of gas, oil and other minerals. Founded in 1959, SPWLA provides information services to scientists in the petroleum and mineral industr