绪论课时.ppt

《绪论课时.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《绪论课时.ppt（58页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、矿场地球物理 西安石油大学石油工程学院 高 辉 2009.9 154 绪论 1 授课安排 2 矿场地球物理测井及其概况 2.1 矿场地球物理测井概念 2.2 矿场地球物理测井方法分类 2.3 矿场地球物理测井发展史 2.4 矿场地球物理测井能解决的问题 2.5 矿场地球物理测井面临问题 3 矿场地球物理测井在油气田勘探开发中的应用 3.1 矿场地球物理测井过程 3.2 矿场地球物理测井用途 3.3 储层基本参数概念 3.4 应用举例 254 1 授课安排 课程设计学时：36 课程总安排：两大部分 第一部分：测井原理及其简单应用 目的是为了让学生从理论出发，掌握测井原理、方法、仪器设置及 其基本

2、应用，为测井资料的综合解释及应用打下牢固的基础。 第二部分：测井资料综合解释基本参数及方法 主要讲授测井资料综合解释，数字处理过程及其综合应用，掌握测 井资料处理过程及综合应用方法，并通过实习巩固所学测井原理资料 解释及应用方法。 1 授课安排 354 绪论 1 授课安排 2 矿场地球物理测井及其概况 2.1 矿场地球物理测井概念 2.2 矿场地球物理测井方法分类 2.3 矿场地球物理测井发展史 2.4 矿场地球物理测井能解决的问题 2.5 矿场地球物理测井面临问题 3 矿场地球物理测井在油气田勘探开发中的应用 3.1 矿场地球物理测井过程 3.2 矿场地球物理测井用途 3.3 储层基本参数概

3、念 3.4 应用举例454 2.1 矿场地球物理测井概念 钻井中进行的各种地球物理勘探方法的统称，由于测井的工作环境、观 测方式和需要解决的问题与地面物探方法存在较大差异，因而其成为地球 物理学的一个重要分支，是十大石油科学技术之一。 2 矿场地球物理测井及其概况 是以物理学、数学、地质学为理论基础，采用先进的电子技术、传感器 技术、计算机技术和数据处理技术，借助专门设计的探测设备，沿钻井剖 面观测岩层物理性质，了解井下的地质情况，从而发现油气煤、金属与非 金属、放射性、地热、地下水等资源的一类方法技术。 554 2 矿场地球物理测井及其概况 654 测井 矿场地球物理 地球物理测井勘查/勘探

4、 钻井地球物理勘探 应用地球物理测井 矿场地球物理测井的名称 英文名称 Well Logging Borehole Geophysics Petrophysics 2 矿场地球物理测井及其概况 754 2.2 矿场地球物理测井方法分类 1、按研究的物理性质分类 电法测井：自然电位测井、电阻率测井、侧向测井、感应测井等； 声波测井：声速测井、声幅测井、横波测井、声波全波列测井等； 放射性测井：自然伽马测井、自然伽马能谱测井、补偿密度测井、 岩性密度测井、补偿中子测井、中子寿命测井等； 其他测井：井温测井、地层测试、地层倾角测井、气测井等。 2、按技术服务项目分类 裸眼井地层评价测井系列 套管井地

5、层评价测井系列 生产动态测井系列 工程测井系列 2 矿场地球物理测井及其概况 854 2.3 矿场地球物理发展史 1、点测阶段：20世纪20年代，第一条曲线:SP 2、模拟阶段：20世纪40-50年代，采集的测井数据用模拟记录方式，测井系列以电法 测井为主。 3、数字阶段：20世纪60-70年代，测井数据采用数字记录方式，相应出现测井数据的 计算机处理技术。 4、数控阶段：20世纪70-80年代，计算机技术全面融入测井数据采集和处理技术。 5、成象阶段：20世纪90年代，这阶段测井技术的发展表现为四个特征，即井下传感器 阵列化、数据电缆传输高速遥测化、地面采集和处理工作站化、记录和显示成像化。

6、 2 矿场地球物理测井及其概况 我国JD581（西安石油仪器厂 ） 阿特拉斯的3600系统，西安石油仪器厂的83系列等测井系统 斯伦贝谢的CSU测井系统、阿特拉斯的CLS3700测井系统。 西安石油仪器厂SKC3700和胜利测井公司的SL3000型数控测井系统。 阿特拉斯的ECLIPS5700、哈里伯顿的EXCELL2000、斯伦贝谢的MAXIS500。 胜利测井公司的SL6000型测井系统和西安石油仪器厂的ERA2000成像测井系统标志 着我国测井行业已进入了成像测井阶段。 954 1、测井起源于法国.1927年法国人斯伦贝谢两兄弟发明了电测井、用于勘 探石油、天然气、地下水、金属等资源，

7、我国于1939年，翁文波教授等把电测井引入到中国，使用电测井勘探 石油与天然气，开始了我国测井的历程。 （一）历史回顾 2 矿场地球物理测井及其概况 中国测井的奠基人：翁文波、赵仁寿、王曰才、刘永年 1054 2 矿场地球物理测井及其概况 1154 The first electric log（ 1927.9.27） 2 矿场地球物理测井及其概况 1254 2、1941年，美国人阿尔奇通过大量实验，建立了岩石电阻率比值与 含水饱和度的经验关系式，根据饱和度高低来发现油气层，奠定了测 井找油、气理论基础，为测井史上的一大飞跃。 2 矿场地球物理测井及其概况 1354 3、测井仪器的更新换代最能反

8、映测井找油气藏技术的进步，以斯仑贝谢公 司为例，经历了5次革新： NO1.半自动测井仪；NO2.全自动测井仪；NO3.数字测井仪；NO4.数控测井 仪；NO5.成像测井仪-跨世纪的产物 我国测井仪更新换代基本上与国际上同步。 2 矿场地球物理测井及其概况 八十年代后，世界上形成了三大测井公司（斯伦贝谢公司、阿特拉斯 、哈里伯顿），测井公司都有自己的测井仪器和解释系统，保持自己的 专利。 1454 4、近年来，测井技术发展迅速。主要表现为: 地面记录系统向高性能大型复合型方向发展; 声、电、核、磁等各系列的井下仪器全面向成像化方向发展,尤其是 核磁成像测井技术,发展特别迅速; 测井资料处理解释技

9、术向解决实际问题的个性化方向发展; 测井软件技术则向大型综合性方向发展。 斯伦贝谢、阿特拉斯及哈里伯顿三大测井公司代表着当今世界测井 技术的前沿。他们的工作紧紧围绕电缆测井和随钻测井两大系列展开,并 且以井下仪器的研究、推广及应用来推动新技术的快速发展。 2 矿场地球物理测井及其概况 1554 (二)我国测井学的发展现状 1、经过八十年代，我国测井技术已走出低谷，90年代大幅度发展了技术 、知识、人才。 2、通过技术引进，深入的技术考察，我们已对国外公司的技术系统、水 平、特点与不足有了全面系统的了解，从而能扬长避短，为建立较高起 点的发展模式与规划方案打下基础。 3、由两代测井专业人员组成的

10、智力群体形成，90年代是发展测井学科、 高科技“合力”的主峰期。 4、生产亟需和疑难课题的提出使测井学科面临严峻的挑战。 2 矿场地球物理测井及其概况 1654 (三) 最新测井技术介绍 核磁共振测井直接测量岩石孔隙中的流体,对岩石骨架没有响应。它 可以提供以下地层信息和地层参数:地层总孔隙度、T2分布,反映地层孔 隙结构和流体流动特性、地层有效孔隙度、自由流体体积、毛细管束缚 流体体积、粘土束缚流体体积、地层渗透率。 1、核磁共振测井 2 矿场地球物理测井及其概况 1754 核磁共振测井的技术优势是: 通过测量地层中的氢核(质子)的弛豫性质来直接探测地层孔隙特 性和流体流动特性; 在井眼较规

11、则时,不受井眼泥浆的影响,适用于各种岩性和储层条 件下的测井需要; 测量精度高,对地层分层能力强; 提供地层的有效孔隙度,是唯一直接测量地层自由流体(可产流体) 和束缚流体体积的测井方法; 实时提供连续的地层渗透率剖面; 测井解释清晰、直观方便,有助于综合分析判断油水层。 2 矿场地球物理测井及其概况 1854 2、多极子阵列声波测井技术 DSI、XMAC仪器是目前国际上较先进的声波测井仪，由于声波换能器 的响应频带较宽，低频响应更好，在井下实现数字化，信号动态范围更 大，因此记录的波形更完整，更有利于获得准确的纵波、横波、斯通利 波的时差、幅度等参数，特别是在分析地层速度各向异性方面具有独特

12、 的优势。 岩性特征分析； 气层划分； 地层各向异性分析； 岩石力学 、应力参数计算； 测井资料在储层压裂改造中的应用； 井眼稳定 性分析。 2 矿场地球物理测井及其概况 1954 第一道：BREAKOUT井眼扩径 GR自然伽马曲线 BIT钻头尺寸 CAL井径曲线 第二道：深度道 第三道：声波变密度图 第四道：DTC纵波时差曲线 DTS横波时差曲线 DTST斯通利波时差曲线 第五道：Vp/Vs纵横波速度比 2 矿场地球物理测井及其概况 2054 3、成像测井技术 随着油气勘探、开发对象的日益复杂，测井技术正在实现由数控测井向 成像测井的跨越。成像测井技术是当今测井技术的前沿，各种成像测井仪 器

13、的设计均在不同程度上考虑了地层的非均质性，对非均质油气藏具有较 强的适应能力，特别适合于提供裂缝、孔洞、薄互层等非均质信息，并在 研究地质构造、沉积环境等方面具有常规测井不可比拟的优越性。 成像测井技术，就是在井下采用传感器阵列扫描或旋转扫描测量，沿 井纵向、径向大量采集地层信息，传输到井上以后通过图象处理技术得到 井壁的二维图象或井眼周围某一探测深度以内的三维图象。比以往的曲线 方式更精确，更直观，更方便。 2 矿场地球物理测井及其概况 2154 斯伦贝谢公司FMI成像测井仪 2 矿场地球物理测井及其概况 2254 阿特拉斯公司STAR成像测井仪 2 矿场地球物理测井及其概况 2354 我国

14、成像测井技术的研究起步较晚，与国外差距较大，但某些单项成 像测井已有相当基础和进展。如声成像测井技术目前国内已经研制出井 下声波扫描成像仪和数据处理解释方法。 2 矿场地球物理测井及其概况 2454 地质构造解释：确定地层产状、识别断层、不整合、褶皱 沉积学解释：识别层理类型、砾石颗粒大小、结构、古水流方向、滑塌变形、 沉积单元划分、砂体加厚方向等 裂缝评价：识别高角度裂缝、低角度裂缝、钻井诱导缝、节理缝合线、溶蚀缝 、溶蚀孔洞、气孔等，确定裂缝产状及发育方向，划分裂缝段，进行裂缝 性储层评价 地应力方向确定：根据井眼崩落、诱导缝的方向确定主应力方向 套管井质量检查：确定套管变形位置、射孔孔眼

15、位置；检查对管爆炸整形后的 套管形状；确定套管断裂位置 薄层解释：精确划分砂泥岩薄互层及有效厚度 2 矿场地球物理测井及其概况 成像测井资料的应用 2554 2 矿场地球物理测井及其概况 2654 (四)本学科的发展方向 1、非线性理论和非均质理论将作为测井前沿课题为新一代测井技术 发展提供理论基础，从而克服以往线性、均质理论带来的多解性。 2、新测井方法出现：以现代物理的“三谱”为基础，测井新方法(光 、频、能)将出现，推动测井技术发展。 3、多学科理论基础：地球物理测井学(声、电、磁、核、热测井学) ，测井解释学，测井地质学将作为测井学科基础理论相继建立并完善 。 4、新仪器出现：陈列、成

16、像(声波、感应)测井仪，水平井随钻测井 ，核磁测井仪等，作为更新换代产品出现。 2 矿场地球物理测井及其概况 方法和技术方面 2754 测井资料处理、解释方面 将以横向预测、油藏描述、油藏数值模拟为核心，突出发展测井评价： 岩性特征、构造形态、断层位置、沉积环境、裂缝方向及发育状态、油 气储层、产能动态参数及其量值的直观性和准确性。 以测井资料为主，优化处理解释技术，人工智能专家系统，神经网络技 术的应用，使软件系统更加综合化、图形化、集成化和智能化。进而使 资料处理和解释系统-工作站化。 多学科、多媒体综合技术将在单井解释，多井评价、油藏评价及油藏描 述等方面得到广泛应用。 2 矿场地球物理

17、测井及其概况 2854 2 矿场地球物理测井及其概况 测井技术经过80多年的发展，其应用领域不断扩大，所能解决问题 的范围也在不断增大。概括起来有如下几点： 哪些地方产东西渗透层、裂缝发育带划分，储层有效性评价 产啥东西流体性质判别 能产多少储层评价、油气藏描述 布井储层、裂缝发育带的横向预测与评价 怎么提高产量储层改造性评价、射孔优化设计与评价、生产动态评价 如何节约成本岩石力学、地应力研究、井壁稳定性研究。 2.4 测井技术能解决的问题 2954 2 矿场地球物理测井及其概况 1、地质问题 建立钻井地质岩性剖面，划分油、气储集层； 评价油、气储集层生产能力，定量估计油、气储集层的储集性能-

18、 孔隙度、渗透率以及油、气储集层的深度和厚度； 进行地质剖面对比，研究岩层的岩性、储集性、含油性等在纵、 横向上的变化规律，确定岩层产状和绘制地下构造轮廓。 3054 2 矿场地球物理测井及其概况 2、生产问题 在油田开发过程中，提供油层动态资 料，例如生产井各层的产液和注水井各层的 吸水状况； 研究油、气井的技术状况，如井径、 井斜、固井质量以及检查水泥封堵效果和检 查压裂效果等； 研究地层压力，岩石强度和其它一些 问题。 3154 2 矿场地球物理测井及其概况 3、其它问题 在煤田地质勘探中：地层对比，沉积环境分析，煤层识别，煤质 分析，煤层顶板力学分析等； 在水文测井中：含水层识别划分，

19、涌水量预测等； 在金属矿产勘探中：地层对比，含矿层识别与划分，沉积环境分 析等； 在工程勘察中：地层力学分析、为其他工程勘察手段提供力学等 参数。 3254 2.5 矿场地球物理测井面临问题 1、开发阶段裸眼井测井 a.低（特低、超低）渗透油藏的解释与评价； b.高含水期剩余油饱和度及其分布； c.薄层测井时油气水及有效厚度划分； d.岩石物性及动态参数关系研究，水淹机理研究。 2、生产(套管)测井 a.产液剖面高含水、低流量、多相渗流条件下参数综合测试、高精度、 高分辨率条件下测量与解释； b.注水剖面厚层准确划分； c.适应稠油气藏汽吞吐和汽驱阶段高温条件下的生产测井仪研制。 3、工程测井

20、 固井第二界面水泥胶结质量评价，射孔射开程度及套管质量检测等。 2 矿场地球物理测井及其概况 3354 绪论 1 授课安排 2 矿场地球物理测井及其概况 2.1 矿场地球物理测井概念 2.2 矿场地球物理测井方法分类 2.3 矿场地球物理测井发展史 2.4 矿场地球物理测井能解决的问题 2.5 矿场地球物理测井面临问题 3 矿场地球物理测井在油气田勘探开发中的应用 3.1 矿场地球物理测井过程 3.2 矿场地球物理测井用途 3.3 储层基本参数概念 3.4 应用举例 3454 测井手段的提出：反映地下地质各种特征的手段有多种。井壁取 心、岩屑录井、野外露头观测等。 3.1 矿场地球物理测井过程

21、 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 井壁取心：样品体积太小，不适宜做全面分析。 岩屑录井：岩样量大，各层岩样易混淆，并且岩屑易造成延 时， 层 位、厚度卡不准。 钻井取心：样品全，全井取心造价高，影响钻井速度，不太 可能（个别重要参数井除外)。 野外观测：结果只能对地下特征加以推测。 测井具有速度快、反映直接、经济实惠、剖面连续等特点，这也就 是测井技术被引出而又迅速发展起来的原因。 3554 测井现场 电缆：提升或下放仪器；通过缆心 向井下供电、发送控制信号、把 记录信号送到地面记录仪。 绞车：提升或下放电缆。 深度传感器：把测井数据对应的深 度信息送到记录仪。 张力传感器：记录电缆张力

22、信息。 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 3654 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 3754 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 3854 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 3954 测井的井下环境 裸眼井：充满泥浆的井眼、泥饼、冲洗带、过渡带、原状地层 套管井：套管、水泥环、地层 钻井时钻井泥浆的作用：润滑、钻头 降温、携带岩屑、防止井喷； 侵入带的形成：泥浆滤液、泥饼（2- 3cm）、冲洗带、过渡带； 泥浆和泥饼对测井的影响：钻孔的直 径和截面形状、侵入带的大小（不同 测井方法影响不同）、井下温度与压 力。 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 4054 3.2 矿场地球物

23、理测井用途 基础地质研究 石油勘探开发 煤田、金属矿产 水文、工程、环境、考古 在石油工业中： 测井包含了勘探、开发、射孔、井壁取心等几个方面； 现代测井是石油工业中高技术含量最多的产业部门之一； 它在石油工业中占有重要地位，是石油学科中的十大学科之一。 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 4154 测井在油气勘探和开发中的作用与地位 1.划分岩性剖面、区分渗透层，并定出其厚度、深度 2.定量、半定量求解储层参数(、K、So、h、Vsh等) 3.进行地层对比、确定地层产状、分析沉积环境 4.研究地层压力、岩石强度 5.准确寻找放射性矿层 6.为油藏描述、地震分析、盆地模拟提供有利的参数和证据

24、 7.为油田开发提供动态参数 8.研究新钻井工艺、新测井方法、解决生产、科研中出现的问题 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 4254 3.3 储层基础参数概念 储集层的概念、分类 储集层基本参数 孔隙度：概念、分类、碎屑岩和碳酸盐岩孔隙类型不同。 渗透率：概念、单位 含油气饱和度：概念 有效厚度：概念，算法 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 4354 储集层 具有储存石油及天然气的空间（包括岩石粒间孔隙、裂缝、溶洞等） ，同时孔隙或裂缝之间连通的岩层才可能储存石油及天然气，称之为储 集层或渗透层。 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 4454 储集层分类 碎屑岩储集层 包括砾岩、砂岩

25、、细砂岩、粉砂岩等，储集空间主要为原生粒间孔和次 生孔隙。 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 4554 碳酸盐岩储集层 包括石灰岩、白云岩、生物灰岩、鲕状灰岩，储集空间主要为次生孔隙 ，如裂缝、溶洞等。 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 4654 孔隙度 储层孔隙的发育程度，岩石内孔隙总体积占岩石总体积的百分数， 说明储集层的储集性能。 用符号表示。 渗透率 在压力差作用下，岩石允许流体通过的性质称为岩石的渗透率，反 映储集层的渗透性能。 用符号K表示。 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 4754 含油（气）饱和度 含油气体积占孔隙体积的百分数， 是估算油层储量的重要参数之一。 一

26、般用符号So、Sw表示。 储集层有效厚度 用测井曲线确定储集层的顶、底界面深度后，两个界面的深度差就是 储集层的厚度，对于互层组或砂岩中有厚度小于0.5m的致密夹层的储集层 ，应从层组厚度或砂岩储集层的厚度中扣除夹层，这样求出的厚度为有效 厚度。 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 4854 3.4 应用举例 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 1、储层评价 2、宏观非均质性研究 3、筛选有利区 4954 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 5054 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 5154 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 5254 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 5354 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 5454 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 5554 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 5654 3 石油测井在油气田勘探开发中的应用 5754 掌握内容 1、什么是矿场地球物理测井，测井方法的分类 2、矿场地球物理测井用途 3、影响测井结果的环境因素 4、矿场地球物理测井面临的主要问题 5、储集层及其参数的基本概念 5854