《地球物理测井》课程设计报告

西安石油大学

《地球物理测井》课程设计

学院地球科学与工程学院

专业地质学

班级地质1001班

学号 201011030125 姓名王泽超

指导老师赵军龙

《地球物理测井》课程设计报告

地球科学与工程学院地质1001班

201011030125 王泽超

摘要：学习《测井方法原理》这门课，利用地质软件导入测井曲线，并根据曲线定性判断地层的岩性，物性等，并根据相关数据定量判断含油性，孔隙度和泥质含量等信息是很重要的。本次课程设计就是根据所给的数据运用卡奔软件绘制出相关测井曲线，在根据曲线推测和判断岩层岩性，孔隙度，渗透率，泥质含量等信息。

1.课程设计的目的

本课程设计是地球物理测井教学环节的延续（独立设课），目的是巩固课堂所学的的理论知识，加深对测井解释方法的理解，会用所学程序设计语言完成设计题目的程序编写，利用现有绘图软件完成数据成图，对所得结果做分析研究。

2.课程设计主要内容：

2.1 资料概况

新安边区块位于陕西省定边县胡尖山乡和新安边乡境内。区块位于鄂尔多斯盆地最为宽广的伊陕斜坡带北部。[1]

该油区构造总体上为两倾单斜的构造背景上发育鼻隆构造。延9沉积微相类型划分为河道砂坝、决口扇、天然堤、洪泛平原、分流河道、河间洼地等。延安组延9属河流相沉积环境，发育了北东向、近南北向河道砂体。综合岩心分析数据和测井解释结果表明延9储层主要为一套中孔-低渗储层，个别低孔-特低渗，以Ⅱ类储层为主。研究区储层物性的好坏主要受沉积微相的控制。河道和分流河道水动力强，颗粒较粗，分选好，胶结物少，储层物性较好。

2.2岩性定性划分及定量分析基本原理

岩性是指岩石的性质类型等，包括细砂岩、粉砂岩、砂岩等。一般常用岩性测井系列的自然伽马GR、自然电位SP、井径CAL曲线来识别岩性。利用测井曲

线形态特征和测井曲线值相对大小，从长期生产实践中积累起来的划分岩性的规律性认识。具体划分如下：

表一：主要岩石的测井特征

根据图中的测井曲线来定性划分岩性，首先用自然电位，自然伽马和微电极测井曲线把渗透层和非透层区分开：砂岩和粉砂岩的自然电位有明显负异常，微电极有正幅度差，自然伽马较小。而煤层和泥岩自然电位无异常接近泥岩基线，微电极无幅度差。其次，参考地层真电阻率RT和声波时差曲线确定岩性。

由于本次所作图幅较大，无法全部截图，故在所作单井曲线上截取部分，略作分析：

如图一，在1254m到1270m之间，由各条曲线可以看出SP值近于泥岩基线，幅值略有起伏，但整体接近泥岩基线，RT为低、平值，微电极也为低、平值，AC值较高且有起伏。为含有夹层的泥岩在1272m到1284m之间， SP偏离泥岩基线，RT较低。深浅微电阻率值出现幅度差GR出现低值，判断为砂岩；在1284m 到1290m之间SP异常较小，GR较大，AC有周波跳跃，判断为泥岩；在1290m到1299m之间，SP异常明显。RT较大，GR较小，深浅微电阻率值出现幅度差AC值稳定，为砂岩层；在1299m到1302m之间深浅微电阻率值没有出现幅度差，GR，AC有异常增大，为泥岩夹层；在1302m到1304m之间深浅微电阻率值出现幅度差，GR较小SP异常减小，为含泥质砂岩层。

图一运用GR,SP测井曲线进行定性分析

2.3 储集层物性定性分析及定量评价基本原理

储层物性反映的是储层质量的好坏，决定了油区的丰度和储量。地质上通常将储层根据物性的好坏分为四类。应用测井资料对物性评价，主要储层的有效孔隙度、绝对渗透率、有效渗透率、孔渗关系等进行储层的评价分类。[2] 测井计算的反映储层物性的参数主要有孔隙度、渗透率、泥质含量及粒度中值，甚至粒度分选系数等，显然储层孔隙度高、渗透率大、泥质含量低、粒度中值大而均匀的储层物性好，相反储层孔隙度低、渗透率高、泥质含量少、粒度中值细或者颗粒不均匀的储层物性较差。

在本次试验中，由于泥岩地层所测得的声波时差不能反映地层的真实情况故

物性分析主要分析砂岩地层。参考微电阻率测井曲线，声波时差曲线以及泥质含量曲线对储集层物性进行定性分析。

在物性分析中，先用公式计算出泥质含量，公式如下：

V sh = 2GCUR ?△GR - 1 2GCUR - 1

IGR = GR - GR min GR max - GR min

上述公式中，GR 为自然伽马测井读数；GRmin 为目的层段 自然伽马测井读数最小值，即纯砂岩层段的自然伽马测井读数；GRmax 为目的层段 自然伽马测井读数最大值，即纯泥岩层段的自然伽马测井读数；GCUR 为经验系数，通常，对第三纪地层GCUR =3.7，老地层GCUR =2.0。

在本地区，GCUR =2.0。本次课程设计中GCUR 值是用的2。

图二运用AC、RMN、RNL曲线进行物性分析计算孔隙度的公式有很多，本次试验所用的公式为

φ= Δt-Δt ma Δt f-Δt ma

式中Δt为声波时差曲线读出的地层声波时差，μs/m；Δt f为空隙中流体的声波时差，μs/m；Δt ma为岩石骨架的声波时差，μs/m。φ为孔隙度。

对于含泥质的砂岩来说，声波时差与孔隙度的一般模型是：

Δt=(1-φ-V sh)Δt ma+V shΔt sh+φΔt f

在本次试验中，Δt ma=160, Δt f=600, Δt sh=170，单位μs/m。

另外还有其他孔隙度计算公式，列举如下

表二常用的孔隙度计算公式

计算渗透率的公式为

K=QμL AΔP

式中Q为单位时间通过岩样的流体体积，cm3/s；A为垂直流体流动方向的岩石横截面积，cm3；L为流体渗滤路径的长度，cm；ΔP为压力差，Pa；μ为流体或气体的粘度，mPa·s；K为岩石的渗透率，μm2。

本次课程设计所用的公式化简后如下：

PERM=0.6021*EXP(21.88*POR)

式中PERM为渗透率，mD；μm2；POR为孔隙度。

2.4 储集层含油性定性分析及定量评价基本原理

含油性主要是在定量分析的基础上对储层产出流体性质和产量做出综合性的解释结论。常用的主要解释结论有：

油层：产出有工业价值的原油油流，不含水或含水小于10%。

气层：产出有工业价值的天然气气流，不含水或含水小于10%。

图三含油性定性分析图

油水同层：油水同出，含水10%~90%。

含油水层：含水大于90%，或见油花。

水层：完全产水，有时也把含油水层归入水层。

干层：不论产什么，因产量极低，二被认为无生产能力。

油气层是含水饱和度接近束缚水饱和度的储集层；水层是不含油或仅含残余油的储集层；油水同层介于两者之间，干层是孔隙性和渗透性都很差的地层。

含油性物性定性分析忠由于泥岩几乎不含油，所以主要观察砂岩地层真电阻率RT。油层真电阻率要比水层真电阻率要大。

在含油性定量分析中，计算含油性主要是使用Archie 公式。Archie公式在每个地区工作时，应根据实验和统计资料确定地区的b和n值。Archie公式通式为

S w=(abR w

R tφm

)1/n

其中Sw 为含水饱和度；a 为与岩性有关的比例系数，一般为0.6-1.5；m 为岩石胶结指数，常取2左右；b 为与岩性有关的系数，常取1；n 为饱和度指数，常取2；Rw 为地层水电阻率，Ω·m；Rt 为地层含油时的电阻率，Ω·m；Φ为岩石孔隙度。

在本地区，a=1,m=2,n=2,Rw=0.1Ω·m。以此数据可作出含水饱和度Sw的值，由含水饱和度可算出含油饱和度。

So=1-Sw

2.5 处理结果及分析

由于泥岩中声波时差测量是不准确的。故由声波时差计算出来的的孔隙度也是不准确的。进而，渗透率，含油饱和度也是不准确的。在实验中，为了凸显出砂岩地层段的孔隙度、渗透率、含油饱和度，我们要把泥岩段的孔隙度、渗透率、含油饱和度的数据消除掉或者赋以特定的数值。在实验中，我们把所有泥岩段的孔隙度φ赋以0.05，渗透率赋以0.01，含油饱和度赋以0。再将修改之后的数值导入到卡奔软件中绘制成孔隙度、渗透率、含油饱和度曲线。

在砂岩段中选择其中比较具有代表性的一个深度，找到它们的泥质含量、孔隙度、渗透率、含油饱和度的具体值，作为定量分析的依据。导入曲线后将泥质含量和孔隙度导入到最后一道中，泥岩选择左填充泥岩。砂岩选择线间填充砂岩。绘制如下：

图四地层含油性，岩性，孔渗性综合

由数据可以看到，各段砂岩孔隙度均在15%以上，为中等或者好的储集层。渗透率在10~100mD之间为较差的储集层。在石油开采过程中应该注意采取合适的方法，不宜开采过快以致油气大量残余在地层中。

3.结论

在运用测井数据进行处理、分析，进行岩性识别，定性判断岩性，划分砂岩、泥岩，并在砂岩中判断岩层物性，计算泥质校正后孔隙度、含油饱和度。最后将这些数值导入carbon软件绘制曲线。

通过分析曲线特征与相关数据值利用所学的《测井方法原理》的相关知识得到如下结论：延九1段中部大约1272m到1275m之间和1290m到1300m之间含有油气，该地层段的孔隙度较大，但是渗透率较差，在开采过程中应该采用适当的速度，不宜过快，过急的开采，以避免油气大量残余在地层中，降低油气的采收

率。

4.实验心得

地球物理测井对油气勘探以及含油气井段评价有十分重要的意义，通过相关测井资料的数据分析与定性、定量解释，能够很好的估测油层的岩性物性和含油气性，进而对油田的实际探测与开采有很高的参考价值，也能起到十分重要的作用。我们要学习测井资料解释的相关知识，要多多实践，深入理解。只有这样才能在以后工作中游刃有余，创造佳绩。

参考文献：

[1]刘研言，毕银旗，樊瑞，新安边区延9、延10 储层分类评价研究[J]，辽宁化工，2011年9月，第40 卷第9 期：982

[2]赵军龙，测井方法原理[M]，陕西人民出版社，2011年1月.199.