雙頻介電測(cè)井水淹層評(píng)價(jià)方法

雙頻介電測(cè)井水淹層評(píng)價(jià)方法匯報(bào)人：西南石油大學(xué)2016年3月匯報(bào)內(nèi)容一、雙頻介電測(cè)井的基本原理二、雙頻介電測(cè)井的解釋原理三、雙頻介電測(cè)井的影響因素表征材料電學(xué)性質(zhì)有三個(gè)主要的參數(shù)：電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率和介電常數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，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(chǎng)中，極性分子顯示很高的介電常數(shù)，介電測(cè)井的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)對(duì)電磁波幅度衰減和相位移來(lái)判斷物質(zhì)的極化能力。介電測(cè)井用處理電磁波幅度及相位差的方法測(cè)定介電常數(shù)。介電測(cè)井由于基本不受地層水礦化度的影響，因而在評(píng)價(jià)水淹層方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。雙頻介電測(cè)井的基本原理物質(zhì)介電常數(shù)相位角p(度)傳播時(shí)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(jiàn)物質(zhì)的介電常數(shù)、相位角、傳播時(shí)間雙頻介電測(cè)井儀向地層發(fā)射頻率為47MHZ或200MHZ的微波能量，并在兩個(gè)接收器之間測(cè)量電磁波的相位移和幅度衰減，相位移以度為單位用時(shí)間來(lái)刻度，根據(jù)兩個(gè)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(cè)井儀探測(cè)深度只有0.15m左右，探測(cè)深度較淺，所以，它主要探測(cè)地層沖洗帶，主要反映沖洗帶含水飽和度；而47MHz介電測(cè)井儀，由于其探測(cè)深度為0.25m左右，探測(cè)深度較深，所以，它主要探測(cè)油水過(guò)渡帶，主要反映過(guò)渡帶含水飽和度。針對(duì)不同的地質(zhì)目的，它們可以單獨(dú)測(cè)量，也可以并測(cè)。為了提高測(cè)井效率，該儀器也能同其它裸眼井測(cè)井儀器組合，一次完成信息采集。測(cè)井儀器原理及儀器指標(biāo)幅度測(cè)量衰減EATT介電測(cè)井儀器原理介電測(cè)井儀器指標(biāo)

對(duì)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(shí)際上，若沖洗帶電阻率低于該值，記錄的曲線幾乎平直，無(wú)使用價(jià)值。當(dāng)電阻率達(dá)到10歐姆米時(shí)，效果趨于最好。另外井徑小于14英寸，井眼環(huán)境對(duì)曲線影響較小，不須用校正。一般不要在超過(guò)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(mén)坎值為0.6歐姆米。當(dāng)泥餅小于1英寸厚時(shí)，不作任何校正。當(dāng)沖洗帶電阻率達(dá)到20歐姆時(shí)，評(píng)價(jià)效果就最好。在井眼小于6英寸及大于20英寸時(shí)不宜使用該儀器。介電測(cè)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(cè)油氣層。

利用介電測(cè)井資料可以有效地識(shí)別薄層并進(jìn)行分析，還可以確定砂巖的有效厚度。

測(cè)定可動(dòng)油與剩余油飽和度。

對(duì)注水、注汽井進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

介電測(cè)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(cè)定束縛水飽和度與淺電阻率。雙頻介電測(cè)井應(yīng)用范圍

當(dāng)儲(chǔ)層中含有低礦化度地層水時(shí)，常規(guī)的電阻率測(cè)井，區(qū)分油、水層的能力降低，有時(shí)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(shí)所有基于地層水電阻率的計(jì)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(cè)井資料受地層水礦化度影響與電阻率測(cè)井比小得多，因此介電測(cè)井在這種情況下表現(xiàn)了獨(dú)特的優(yōu)越性，不僅能更精確地計(jì)算儲(chǔ)層含水飽和度，而且可估算地層水礦化度及電阻率。介電測(cè)井的優(yōu)越性匯報(bào)內(nèi)容一、雙頻介電測(cè)井的基本原理二、雙頻介電測(cè)井的解釋原理三、雙頻介電測(cè)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(duì)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(rèn)為對(duì)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(cè)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(gè)介質(zhì)并聯(lián)；L=1，相當(dāng)于兩個(gè)介質(zhì)串聯(lián)。雙頻介電測(cè)井解釋解釋模型常見(jiàn)巖石和流體的相對(duì)介電常數(shù)由此可見(jiàn)，油、氣、水、巖石礦物的相對(duì)介電常數(shù)之間具有顯著的差別，所以，相對(duì)介電常數(shù)是介電測(cè)井中判別油、氣、水的重要參數(shù)之一。因?yàn)椋南鄬?duì)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(duì)介電常數(shù)將明顯大于油層，但小于水層，介于兩者之間；儲(chǔ)層的相對(duì)介電常數(shù)越接近水層，則說(shuō)明該層水淹程度越強(qiáng)，反之，儲(chǔ)層的相對(duì)介電常數(shù)越接近油層，則說(shuō)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(bào)內(nèi)容一、雙頻介電測(cè)井的基本原理二、雙頻介電測(cè)井的解釋原理三、雙頻介電測(cè)井的影響因素頻散現(xiàn)象對(duì)雙頻介電測(cè)井的影響泥質(zhì)含量對(duì)巖石介電常數(shù)的影響礦化度對(duì)巖石介電常數(shù)的影響溫度對(duì)巖石介電常數(shù)的影響雙頻介電測(cè)井的影響因素實(shí)驗(yàn)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(wú)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(shí)，由于巖石和水的孔隙界面的極化隨著頻率的增加會(huì)很快減弱，因此頻散現(xiàn)象愈來(lái)愈弱。所以，對(duì)雙頻介電測(cè)井儀器來(lái)講，47MHz和200MHz儀器測(cè)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(cè)井儀器測(cè)量的介電的頻散現(xiàn)象較弱，實(shí)際應(yīng)用中可以不考慮；但對(duì)47MHz的測(cè)井儀器測(cè)量的介電的頻散現(xiàn)象較強(qiáng)，實(shí)際應(yīng)用中必須考慮。頻散現(xiàn)象對(duì)雙頻介電測(cè)井的影響泥質(zhì)含量對(duì)巖石介電常數(shù)特別是對(duì)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(chǎng)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(gè)帶，需要通過(guò)巖心分析得出關(guān)系曲線，然后通過(guò)關(guān)系曲線對(duì)地層介電常數(shù)進(jìn)行必要的校正。泥質(zhì)含量對(duì)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(duì)介電測(cè)井曲線的影響可忽略不計(jì)。實(shí)驗(yàn)研究表明，當(dāng)?shù)貙涌紫抖纫欢〞r(shí)，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(shí)降低，而且數(shù)值越來(lái)越接近。當(dāng)頻率達(dá)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(cè)井頻率對(duì)消除礦化度的影響也是十分有利的。礦化度對(duì)巖石介電常數(shù)的影響對(duì)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