双频复电阻率测井技术概要课件.ppt
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- 双频 复电 测井 技术 概要 课件
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1、2007年年7月月11/10/20221 双频电阻率测井是我国近期自主开发的一项具有独创性的电阻率测井新技术从1998年开始研发,采用原创的试验样机,已在二连、华北、胜利、大庆、中原等9个大中型油田测井150余口,取得良好地质效果。胜 利 油 田11/10/20222 1、电阻率测井的固有弱点电阻率测井的固有弱点 电阻率测井无疑是最重要、最成熟的测井主电阻率测井无疑是最重要、最成熟的测井主体技术体技术在油田勘探和开发中有着极其重要在油田勘探和开发中有着极其重要的作用和地位。的作用和地位。但在复杂岩性和复杂储集空间的油气评价方但在复杂岩性和复杂储集空间的油气评价方面,所暴露出的能力性不足却十分明
2、显。面,所暴露出的能力性不足却十分明显。这是因为其受岩性、储层孔隙结构和矿化这是因为其受岩性、储层孔隙结构和矿化度的影响过大,甚至可覆盖和淹没储层含度的影响过大,甚至可覆盖和淹没储层含油性的影响油性的影响。因此,随着油田勘探开发的深入,目前的电因此,随着油田勘探开发的深入,目前的电阻率测井面临着许多困难和挑战。阻率测井面临着许多困难和挑战。胜 利 油 田11/10/20223电阻率测井面临的困难和挑战电阻率测井面临的困难和挑战 2、在预探井中地层水矿化度未知或无水层做、在预探井中地层水矿化度未知或无水层做参照时,难于评价油气层参照时,难于评价油气层 3、对大量的水淹层尤其注淡水或注聚合物的、对
3、大量的水淹层尤其注淡水或注聚合物的水淹层的解释,难以识别其水淹程度水淹层的解释,难以识别其水淹程度 4、复杂储层(如、复杂储层(如碳酸盐岩、低孔低渗、低碳酸盐岩、低孔低渗、低电阻率、砾岩体、火成岩等)电阻率、砾岩体、火成岩等),会漏失油气层,会漏失油气层 对策:对策:现有电阻率测井需要发展创新,以应对挑战现有电阻率测井需要发展创新,以应对挑战1、地层水矿化度低或变化大时,不易识、地层水矿化度低或变化大时,不易识别油别油 (气)、水层(气)、水层11/10/20224 2、原理和方法原理和方法1、双频电阻率测井是采用具有深探测的低频电阻率和“高”频电阻率的组合,即采用两个频率即采用两个频率进行测
4、井进行测井实现直接指示地层的含油性。低频:测量地层的电阻率低频:测量地层的电阻率RT高频:测量地层的复电阻率高频:测量地层的复电阻率RZ2、“高”频电阻率的探测深度要与低频电阻率相匹配,3、通过改变其电场分布,促使其在一定的频率下产生“频散现象”。胜 利 油 田11/10/20225 2、原理和方法原理和方法 岩石电阻率的频散特性岩石电阻率的频散特性胜 利 油 田11/10/20226双频电阻率测井基本原理储层所含物质介电常数表储层所含物质介电常数表1)从表中的数据中可以看出,对于储层,从测量储层介电常数的角度来看,由于)从表中的数据中可以看出,对于储层,从测量储层介电常数的角度来看,由于水的
5、介电常数比其它的介质高出许多倍,故水是影响储层介电常数最大因素,储层水的介电常数比其它的介质高出许多倍,故水是影响储层介电常数最大因素,储层介电常数主要随着含水饱和度的变化而变化;而对于岩性、矿化度的变化,对储层介电常数主要随着含水饱和度的变化而变化;而对于岩性、矿化度的变化,对储层介电常数的影响却很小。介电常数的影响却很小。2)复电阻率测井综合处理参数)复电阻率测井综合处理参数RA的倒数,基本上是反应储层的介电常数的变化趋的倒数,基本上是反应储层的介电常数的变化趋势,对于水层,势,对于水层,RA的倒数最大的倒数最大;对于油层,对于油层,RA的倒数变小;对于声波时差特低的的倒数变小;对于声波时
6、差特低的干层,由于没有含水或含水特少,干层,由于没有含水或含水特少,RA的倒数最低;油的介电常数是气的的倒数最低;油的介电常数是气的2.4倍,对倍,对于气层,于气层,RA比油层反映还灵敏,这些在后面的举例中得到很好的体现。比油层反映还灵敏,这些在后面的举例中得到很好的体现。储层所含介储层所含介质质水油气砂岩泥岩白云岩石灰岩介质的介电介质的介电常数常数78-812.0-2.414.655-256.8-6.97.5-9.211/10/20227 2、原理和方法原理和方法 油层的电容大明显大于水层油层的电容大明显大于水层 胜 利 油 田10010001000010000010000000200400
7、6008001000120014001600电容电容矿化度矿化度1000mg/l、1 00%水 点1000mg/l、6 4%水 点100Kmg/l、1 00%水 点100Kmg/l、5 2.89%水 点1000mg/l、1 00%水 点1000mg/l、1 3%水 点100Kmg/l、1 00%水 点100Kmg/l、1 9.62%油 点100Kmg/l、6 2.4%油 点100K、7 1。2%油 点从图中可得以下结论:1、矿化度变化对电容影响非常小;2、含油饱和度对电容影响特别明显;3、油水的电容量差异非常大。11/10/20228 2、原理和方法原理和方法 实验室试验证明:油层具有频散现象
8、实验室试验证明:油层具有频散现象,水层一般不产生频散现象,水层一般不产生频散现象,油层的频散现象与测量电流的频率和地层的饱和度有关油层的频散现象与测量电流的频率和地层的饱和度有关胜 利 油 田10.10.20.30.40.50.60.70.80.91.02030405060708090100110电 阻 率,复 电 阻 率 模 值 (ohm.m)Sw Rp|RZ|f 1|RZ|f 2|RZ|f 3|RZ|f 4|RZ|f 5 含水饱和度含水饱和度 Sw(%)复电阻率复电阻率 Rz(ohmm)岩心实验图岩心实验图f1=1.08KHz;f2=4.96KHz;f3=10.13KHz;f4=20.72
9、KHz;f5=49.15KHzdsCfcXcjXcRtRz 2111/10/202290 01 11 1 0 01 1 0 0 0 01 1 0 0 0 0 0 0F r e q u e n c y (k Hz)0 01 1 0 0 0 02 2 0 0 0 03 3 0 0 0 04 4 0 0 0 0R RT T,R RZ Z (O Oh hm m-m m)S w=1 0 0%S w=7 2%S w=5 6%S w=4 0%S w=3 1%S w=4 8%实验室岩芯试验实验室岩芯试验11/10/202210 2、原理和方法原理和方法 双频电阻率测井就是利用这一原理,通过低、双频电阻率测井就
10、是利用这一原理,通过低、“高高”频电阻率的组合,正确区分油(气)水层。低频条件下,频电阻率的组合,正确区分油(气)水层。低频条件下,水层显示为低电阻率而油层为高电阻率,这是常规电阻水层显示为低电阻率而油层为高电阻率,这是常规电阻率测井的基础。率测井的基础。“高高”频时,油层发生频散现象导致电频时,油层发生频散现象导致电阻率降低,水层则基本不变。如果把双频电阻率测井记阻率降低,水层则基本不变。如果把双频电阻率测井记录的两组电阻率数据表示为:低频电阻率录的两组电阻率数据表示为:低频电阻率RD及及“高高”频频电阻率电阻率RZ,在水层处二者相近,油层则在水层处二者相近,油层则RD为高值,为高值,RZ为
11、低值。若在泥岩处使双频电阻率重叠,则利用低频电为低值。若在泥岩处使双频电阻率重叠,则利用低频电阻率阻率RT和和“高高”频电阻率频电阻率RZ值的比值:值的比值:RD/RZ(称为称为A)判断岩石中所含流体的性质判断岩石中所含流体的性质胜 利 油 田11/10/202211 2、原理和方法原理和方法 比值比值:胜 利 油 田复电阻率测井复电阻率测井AC、R A同 试 油结 论交 汇图 版、R A同 试 油结 论交 汇图 版0.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.00200250300350400450声 波时 差(声 波时 差(S/m)S/m)RARA综 合含 水
12、 1 0%综 合含 水1 0%N 80%综 合含 水 8 0%含气层RZRTA 比值在水层处近于比值在水层处近于1,油层的,油层的比值则随含油饱和度的增加比值则随含油饱和度的增加而增大,介于其中者为油水而增大,介于其中者为油水同层及水淹层,即可视比值同层及水淹层,即可视比值A的大小解释地层的含油性和的大小解释地层的含油性和水淹等级。水淹等级。11/10/202212 3 3、现场试验、现场试验 已在二连、胜利、大庆、中原等10个大中型油田150余口井中进行试验,试验井包括从古生界到新生界的地层、从碎屑岩的粒间孔隙到火成岩的缝洞型孔隙、从粉砂岩到砾岩、地层水矿化度从3000p.p.m到30000
13、0P.P.m、以及注水油藏地层水矿化度多变的水淹层等,都取得有效区分油(气)、水层的良好效果。特别是经过胜利、大庆油田7口密闭取心井的实测对比,表明能够在较大程度上克服岩性、矿化度及其变化的影响,直观指示地层的含油性,并能以比阿尔奇公式更便捷的方式,计算储层的饱和度。因此在解决目前测井地层评价的多种世界性难题,如低孔低渗、低电阻率、砾岩体以及水淹层,尤其是划分水淹级别和注聚合物等复杂储层的油气评价方面,能取得较好效果,从而大幅度提升测井评价油、气层的成功率。胜 利 油 田11/10/202213 (三)现场试验(三)现场试验 分析已测试的分析已测试的19口井试油资料,其中包括地层水含盐量变口井
14、试油资料,其中包括地层水含盐量变化大的地层、低孔低渗、低电阻率、砾岩体、孔隙性碳化大的地层、低孔低渗、低电阻率、砾岩体、孔隙性碳酸盐岩、不同类型的油气厂油气层和水淹层,以及注入酸盐岩、不同类型的油气厂油气层和水淹层,以及注入聚合物引起的高电阻率等复杂储层。在聚合物引起的高电阻率等复杂储层。在40个以单试为主个以单试为主的测试层中,符合达的测试层中,符合达37层。层。从从2005年开始。双频电阻率已在东濮凹陷测井近年开始。双频电阻率已在东濮凹陷测井近30口,主口,主要应用于低电阻率油层和水淹层解释。在要应用于低电阻率油层和水淹层解释。在2005年的试应年的试应用阶段,测井用阶段,测井14口,通过
15、口,通过9口井口井11个层位的投产对比,划个层位的投产对比,划分水淹层级别的解释符合率达到分水淹层级别的解释符合率达到72.7%(原解释符合率低(原解释符合率低于于40%)。)。2006年测井年测井12口,投产口,投产8口井共口井共36层,符合层,符合34层,符合率达层,符合率达94%。胜 利 油 田11/10/202214坨坨1-4-1-4-检检1717密闭取芯井密闭取芯井2525号层复电阻率、号层复电阻率、常规、介电、高频感应、核磁测常规、介电、高频感应、核磁测井解释同岩芯分析结果对比图井解释同岩芯分析结果对比图1)从常规测井上,高频感应上,都反映了从常规测井上,高频感应上,都反映了25号
16、层上部比下部的含油性好,号层上部比下部的含油性好,2)但密闭取芯岩芯分析含油饱和度数据却反应上下相同,但密闭取芯岩芯分析含油饱和度数据却反应上下相同,3)几种测井方法,只有复电阻率得出的结果同岩芯分析含油饱和度数据相几种测井方法,只有复电阻率得出的结果同岩芯分析含油饱和度数据相一致,且一致,且RA几乎是含油饱和度的外包络线。几乎是含油饱和度的外包络线。1、直接指示储层的含油性,正确识别油、水层、直接指示储层的含油性,正确识别油、水层11/10/202215 坨坨1-4-1-4-检检1717密闭取芯井密闭取芯井2020、2121、2222号层复电阻率、号层复电阻率、常规、介电、高常规、介电、高频
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