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文檔簡(jiǎn)介
顏其彬-油礦地質(zhì)(西南)第一頁(yè),共200頁(yè)。笫一章鉆井地質(zhì)
笫一節(jié)鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)第二節(jié)地質(zhì)錄井第三節(jié)完井資料整理第四節(jié)油氣水層綜合判別第五節(jié)試油第二頁(yè),共200頁(yè)。鉆探井揭露井下地層與油氣相關(guān)的地質(zhì)情況,通過(guò)這樣的探井發(fā)現(xiàn)和查明地下油氣情況;一、鉆井概述
1.鉆井目的第一章鉆井地質(zhì)第一節(jié)鉆井常識(shí)與鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)鉆開(kāi)發(fā)井提供油氣采出和驅(qū)替劑注入的通道,通過(guò)這樣的井孔通道達(dá)到采出地下油氣的目的。第三頁(yè),共200頁(yè)。基準(zhǔn)井又稱(chēng)區(qū)域地質(zhì)深探井。它是在區(qū)域普查階段地質(zhì)資料缺乏的情況下,為驗(yàn)證物探成果,提供地球物理參數(shù),了解所鉆地層的沉積特征和生儲(chǔ)蓋情況,進(jìn)而指導(dǎo)找油方向而部署的區(qū)域深探井參數(shù)井是在含油氣盆地內(nèi),為了了解區(qū)域地質(zhì)的局部變化(如地層超覆、尖滅、缺失、巖性巖相變化等)和生儲(chǔ)蓋條件并為物探解釋提供解釋參數(shù)所鉆的井。它是盆地或坳陷內(nèi)進(jìn)行區(qū)域早期評(píng)價(jià)的井。2.石油鉆井的井別
依據(jù)井的目的和用途,將石油鉆井劃分成以下幾種類(lèi)別:第四頁(yè),共200頁(yè)。地質(zhì)井為某一或某幾個(gè)特定的地質(zhì)目的所鉆的探查井。它常常部署在地層或構(gòu)造十分復(fù)雜,難以用地球物理的方法準(zhǔn)確判明的地帶,以查明地層、構(gòu)造或其它情況,驗(yàn)證物探解釋結(jié)果。探井在有利的圈閉或油氣田范圍內(nèi)部署的以揭示其含油性或查明油藏空間分布與內(nèi)部特征為目的的井,稱(chēng)為探井。它以所處圈閉或油氣藏勘探階段的不同可進(jìn)一步劃分為:預(yù)探井、詳探井(或評(píng)價(jià)井)。資料井
為編制油田開(kāi)發(fā)方案、或在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中為取得某些特定資料所鉆的井,稱(chēng)資料井。資料井實(shí)際上是對(duì)油藏評(píng)價(jià)勘探的補(bǔ)充,在部署上則盡量利用基礎(chǔ)井網(wǎng)上的某些井點(diǎn)作資料井井位,以便在資料錄取完畢后可以作為開(kāi)發(fā)井網(wǎng)井利用而降低油藏開(kāi)發(fā)成本。第五頁(yè),共200頁(yè)。承擔(dān)采油或注水任務(wù)的井,稱(chēng)開(kāi)發(fā)井。開(kāi)發(fā)井兼探井
在部署開(kāi)發(fā)井(或調(diào)整井)時(shí),有目的地設(shè)計(jì)幾口開(kāi)發(fā)井(或調(diào)整井)先作探井使用,承擔(dān)勘探它層的任務(wù),待勘探任務(wù)完成后再返回本層承擔(dān)生產(chǎn)任務(wù)。這樣的井稱(chēng)為兼探井。觀(guān)察井
對(duì)某些特殊類(lèi)型油藏,為監(jiān)測(cè)觀(guān)察油藏注采動(dòng)態(tài),特別設(shè)計(jì)的井,這些井一般不承擔(dān)注水或采油的生產(chǎn)任務(wù),只作為動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料錄取的井使用(一般監(jiān)測(cè)壓力、溫度較多)。檢查井
在油藏開(kāi)發(fā)到一定時(shí)期,為了了解油層的水洗狀況與開(kāi)發(fā)效果,需要取得開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)油層的巖心以研究油層動(dòng)用狀況和剩余油分布。這樣特別設(shè)計(jì)的資料錄取井,稱(chēng)檢查井。第六頁(yè),共200頁(yè)。
3.石油鉆井的井號(hào)編排
石油系統(tǒng)內(nèi)井號(hào)的編排一般遵循如下一些規(guī)則:(1)各類(lèi)井的井號(hào),其字頭一般均冠以所在地區(qū)或所屬圈閉(油藏)中的一個(gè)或兩個(gè)中文字或其拼音字母做字頭。例如克1井。(2)基準(zhǔn)井帶“基”字,參數(shù)井帶“參”字。例如松基3井、沙參2井等。(3)探井井號(hào)一般按部署順序編排,而且最多為三位數(shù)。(4)開(kāi)發(fā)井井號(hào)的編排有兩種方法:
①采用行列井網(wǎng)布井的油田一般按井排編號(hào),②采用面積井網(wǎng)的中小油田則多用四位數(shù)字編號(hào),其中頭1、2位數(shù)字可按油田的分區(qū)進(jìn)行規(guī)律性編排,第七頁(yè),共200頁(yè)。二.鉆井作業(yè)的工藝過(guò)程
1.鉆前作業(yè)2.鉆表層
3.目的層的鉆進(jìn)4.中途測(cè)試5.完井電測(cè)6.固井與完井第八頁(yè),共200頁(yè)。
三.鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)1.鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)的依據(jù)依據(jù)之1鉆井目的
鉆井目的決定資料錄取的著重程度與地質(zhì)錄井工作量的大?。禾骄且匀≠Y料為主要目的,其地質(zhì)工作量必然很大;開(kāi)發(fā)井則是以建立采油注水通道為主要目的,其地質(zhì)工作量一般較小。依據(jù)之2區(qū)域地質(zhì)概況與鄰井地質(zhì)資料
該地區(qū)的地層發(fā)育和剖面分布情況、總體構(gòu)造特點(diǎn)、鉆揭地層的流體分布、流體性質(zhì)及壓力溫度情況,這些資料是進(jìn)行鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)的主要依據(jù),。第九頁(yè),共200頁(yè)。(1)基本數(shù)據(jù)井號(hào)、井別、井位、井深、目的層、完鉆層位及完鉆原則(2)區(qū)域地質(zhì)情況介紹
所在工區(qū)的地層情況、構(gòu)造概況、鄰井成果等。(3)鉆井目的任務(wù)(4)鉆揭地層剖面及油氣水層位置包括層位、深度、厚度、分段巖性、地層產(chǎn)狀、和可能的鉆井故障提示。(5)地層壓力預(yù)測(cè)與鉆井液使用要求
尤其異常壓力段、高產(chǎn)水段的預(yù)測(cè)與鉆井液性能要求。2.鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)內(nèi)容第十頁(yè),共200頁(yè)。(6)取資料要求
比如錄井井段、資料,點(diǎn)密度、錄井重點(diǎn)、采樣要求、化驗(yàn)項(xiàng)目等。(7)中途測(cè)試要求比如測(cè)試原則、測(cè)試目的、預(yù)計(jì)層位井段、測(cè)試方法及具體要求等。(8)井身質(zhì)量要求
比如井斜及井底位移要求、油層套管尺寸、水泥返高等原則要求(9)技術(shù)說(shuō)明及原則要求
比如鉆進(jìn)中可能遇到的重大地質(zhì)問(wèn)題的處理原則與措施預(yù)案、本井的特殊技術(shù)要等。(10)地理、氣象及環(huán)境情況比如地形特征、交通情況、氣溫、季風(fēng)、雨季、汛期水位、及其它環(huán)境資料。(11)附地層分層數(shù)據(jù)表及設(shè)計(jì)井位的地理位置圖、區(qū)域構(gòu)造圖、過(guò)井剖面圖、柱狀剖面圖以上設(shè)計(jì)內(nèi)容基本上涵蓋了參數(shù)井設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,普通探井及開(kāi)發(fā)井可根據(jù)具體地質(zhì)任務(wù)和勘探精度適當(dāng)刪減。第十一頁(yè),共200頁(yè)。
3.定向井地質(zhì)設(shè)計(jì)定向井地質(zhì)設(shè)計(jì)的依據(jù)及內(nèi)容與直井設(shè)計(jì)相似,但由于地面井位與地下井位不一致,并有一定的方位和水平位移的要求,因此在井身剖面設(shè)計(jì)上與直井有明顯的區(qū)別。以下介紹定向井設(shè)計(jì)與直井設(shè)計(jì)的不同之處。①確定井底目標(biāo)靶區(qū)定向井的設(shè)計(jì)首先要規(guī)定井底靶區(qū),即井眼必須在指定的深度和位置鉆達(dá)的區(qū)域。靶區(qū)的大小和形狀通常取決于地質(zhì)構(gòu)造和產(chǎn)層的位置,靶區(qū)的大小或半徑有嚴(yán)格的要求。第十二頁(yè),共200頁(yè)。
②選擇地面井位定向井地面井位的選擇,主要應(yīng)該考慮地層傾斜趨勢(shì)這一自然條件。地層產(chǎn)狀對(duì)井身的偏斜有明顯的影響。
③選擇井身剖面定向井的井身剖面類(lèi)型或井眼軌跡的設(shè)計(jì),需要考慮靶區(qū)深度、井底位移大小、和穿過(guò)地層的復(fù)雜情況來(lái)選擇。第十三頁(yè),共200頁(yè)。三.鉆井地質(zhì)交底設(shè)計(jì)鉆井地質(zhì)交底和地質(zhì)預(yù)告地質(zhì)人員在開(kāi)鉆前向全隊(duì)職工進(jìn)行地質(zhì)交底,詳細(xì)介紹本區(qū)的勘探形勢(shì)和本井的鉆探目的任務(wù),明確本井取資料要求、鉆進(jìn)中可能遇到的問(wèn)題和可能出現(xiàn)的故障,組織討論,群策群力制定出優(yōu)質(zhì)快速完成鉆探任務(wù)的各項(xiàng)措施。
地質(zhì)預(yù)告是指導(dǎo)鉆井和取全取準(zhǔn)地質(zhì)資料的重要措施。準(zhǔn)確及時(shí)的地質(zhì)預(yù)告可以提高鉆進(jìn)速度和錄井工作質(zhì)量,并減少鉆井事故的發(fā)生。第十四頁(yè),共200頁(yè)。XXX井鉆井地質(zhì)預(yù)告圖第十五頁(yè),共200頁(yè)。第二節(jié)地質(zhì)錄井
地質(zhì)錄井的主要項(xiàng)目有:巖心錄井、巖屑錄井、鉆時(shí)錄井、鉆井液錄井、氣測(cè)錄井。
一.巖心錄井
1.取心井段設(shè)計(jì)取心設(shè)計(jì)的原則是既要保證地質(zhì)資料的必須與地質(zhì)目的的實(shí)現(xiàn),又要兼顧鉆機(jī)工作時(shí)間與鉆井成本的節(jié)省及加速油氣田勘探開(kāi)發(fā)的進(jìn)程。一般來(lái)說(shuō),取心井的安排應(yīng)當(dāng)遵循以下原則:第十六頁(yè),共200頁(yè)。(1)新區(qū)的第一批探井:必須安排適當(dāng)?shù)木當(dāng)?shù)取心以解決地層、構(gòu)造與生儲(chǔ)蓋條件等基本石油地質(zhì)問(wèn)題;一經(jīng)發(fā)現(xiàn)良好的油氣顯示應(yīng)立即進(jìn)行(或修改設(shè)計(jì)進(jìn)行)取心,以及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣層。(2)評(píng)價(jià)井:應(yīng)注意點(diǎn)面結(jié)合與一定的平面密度安排相當(dāng)數(shù)量的井進(jìn)行系統(tǒng)取心,以解決油藏探明儲(chǔ)量計(jì)算與開(kāi)發(fā)可行性評(píng)價(jià)問(wèn)題。(3)開(kāi)發(fā)井:一般不取心,以加快油田開(kāi)發(fā)建設(shè)速度及降低開(kāi)發(fā)成本;某些擔(dān)負(fù)兼探任務(wù)的井在目的層井段可適當(dāng)取心。(4)資料井、檢查井:一般都要大量取心以滿(mǎn)足所承擔(dān)的地質(zhì)任務(wù)。(5)地質(zhì)井:按地質(zhì)目的安排取心。第十七頁(yè),共200頁(yè)。
2.巖心錄井工作(1)取心前的準(zhǔn)備
丈量方入,計(jì)算取心進(jìn)尺;記錄鉆時(shí)并撈取砂樣,確定割心位置;(2)巖心出筒時(shí)的工作①丈量“底空”與“頂空”
確切了解巖心在井下的位置以便對(duì)巖心進(jìn)行準(zhǔn)確歸位與深度校正。②巖心出筒時(shí)必須嚴(yán)格注意擺放順序
必須保證巖心的次序與上下方向不亂,
③巖心出筒時(shí)的清洗
油浸級(jí)以上的巖心不能用水洗,應(yīng)該用刀刮去巖心表面的泥漿并注意觀(guān)察記錄巖心的滲油、冒氣及含水情況。
④巖心丈量編號(hào)
對(duì)好斷口(吻合)緊密擺放,由頂?shù)降子眉t鉛筆劃一條丈量線(xiàn)進(jìn)行丈量。然后裝箱,最后逐塊進(jìn)行油漆編號(hào)。第十八頁(yè),共200頁(yè)。第十九頁(yè),共200頁(yè)。⑤巖心收獲率計(jì)算式中L——巖心收獲率,%;
h——取心實(shí)長(zhǎng),m;
H——取心進(jìn)尺,m。每筒巖心計(jì)算一次收獲率。全井的巖心收獲率則按下式計(jì)算:
式中L總——取心總收獲率,%;
∑hi——取心總長(zhǎng),m;
∑Hi——取心總進(jìn)尺,m。第二十頁(yè),共200頁(yè)。
3.巖心觀(guān)察描述巖心描述的主要內(nèi)容如下(1)巖石學(xué)特征:
巖石定名要概括巖石的基本特征。巖石一般按以下順序進(jìn)行定名:顏色+含油、氣、水產(chǎn)狀及特殊含有物+巖性例如:棕褐色含油含泥礫細(xì)粒砂巖。(2)沉積相標(biāo)志:如沉積結(jié)構(gòu)(粒度、顆粒成分及排列等)沉積構(gòu)造(波紋、印痕、層理構(gòu)造等)、生物特征等。(3)儲(chǔ)油物性:如孔隙度、滲透率、孔洞縫的發(fā)育情況及分布特征等。對(duì)于裂縫性?xún)?chǔ)集層的裂縫發(fā)育分布情況應(yīng)做詳細(xì)的記錄描述。(4)含油氣水情況第二十一頁(yè),共200頁(yè)。4.巖心含油、氣、水情況的描述(1)含油產(chǎn)狀特征的描述
是以純油形式分布,還是油、氣混合分布,以及分布的均勻程度(2)含油飽滿(mǎn)程度的描述
分三級(jí):含油飽滿(mǎn)、含油較飽滿(mǎn)、含油不飽滿(mǎn)。對(duì)于孔隙性含油巖心,現(xiàn)場(chǎng)通常按6級(jí)劃分:a飽含油b富含油c油浸d油斑e油跡f熒光(3)含油級(jí)別的確定。四級(jí):
①油砂②含油③油浸④油斑第二十二頁(yè),共200頁(yè)。5.巖心錄井圖的編繪
為了研究對(duì)比,應(yīng)及時(shí)將巖心錄井所取得的資料數(shù)據(jù),用規(guī)定的符號(hào)繪制成巖心錄井草圖(圖1-17),以指導(dǎo)下步工作。在測(cè)井曲線(xiàn)出來(lái)以后,還要依據(jù)測(cè)井曲線(xiàn)并綜合各種資料對(duì)所取得的巖心進(jìn)行準(zhǔn)確的“歸位”。(圖1-18)。在巖心準(zhǔn)確歸位以后,還應(yīng)綜合各種資料編繪巖心綜合錄井圖。6.巖心分析化驗(yàn)
巖心自井下取出,經(jīng)過(guò)丈量、編號(hào)、描述后,一般都要采樣送中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析化驗(yàn)。巖心分析化驗(yàn)的項(xiàng)目主要有:第二十三頁(yè),共200頁(yè)。巖心錄井圖第二十四頁(yè),共200頁(yè)。巖心歸位圖第二十五頁(yè),共200頁(yè)。(1)常規(guī)巖石學(xué)分析:如粒度、顆粒成分、膠結(jié)物、重礦物、碳酸鹽含量等。(2)鏡下(薄片)研究鑒定:如巖石學(xué)特征、孔隙結(jié)構(gòu)特征、沉積特征與成巖后生變化等。(3)常規(guī)物性分析:如孔隙度、滲透率、潤(rùn)濕性等。(4)特殊物性分析:如壓汞、相對(duì)滲透率、水(氣)驅(qū)油效率等。(5)油氣水飽和度測(cè)定。第二十六頁(yè),共200頁(yè)。
7.井壁取心
利用測(cè)井電纜將取心器下到井筒中,按巖石電性特征定位、自下而上地從井壁取出巖心的方法,稱(chēng)為井壁取心。(1)井壁取心的優(yōu)點(diǎn)
①井壁取心目的明確、針對(duì)性強(qiáng)。②井壁取心速度快、時(shí)效高、成本低。③井壁取心的巖心利用率高達(dá)90%,而且可以補(bǔ)取。(2)井壁取心的不足①巖心體積小,代表性差。②井壁巖層大多被污染,判別油氣顯示受到影響。③取心收獲率較低(平均約為75%~80%),而且?guī)r心歸位仍有0.3m的誤差。第二十七頁(yè),共200頁(yè)。二.巖屑錄井1.巖屑錄取過(guò)程
巖屑撈取----巖屑清洗----熒光直照----巖屑烘曬
2.巖屑遲到時(shí)間確定巖屑由鉆井液攜帶自井底上返到井口所需要的時(shí)間,稱(chēng)遲到時(shí)間。求取巖屑遲到時(shí)間有計(jì)算與實(shí)測(cè)兩種方法。第二十八頁(yè),共200頁(yè)。(1)計(jì)算法
式中T——巖屑遲到時(shí)間,min;
V——井眼與鉆桿之間的環(huán)形空間容積,m3;
Q——鉆井泵排量,m3/min;
D——井徑,即鉆頭直徑,m;
d——鉆桿外徑,m;
H——井深,m。
由于實(shí)際井徑一般較鉆頭直徑為大、以及巖屑在上返的過(guò)程中相對(duì)于鉆井液有一定下沉等原因,因此,計(jì)算的巖屑遲到時(shí)間與實(shí)際的遲到時(shí)間有一定的誤差,一般只做參考。第二十九頁(yè),共200頁(yè)。(2)實(shí)測(cè)法
實(shí)測(cè)法選用與巖屑大小及密度相近的物質(zhì)(通常選用紅磚碎塊或玻璃、白瓷碎片),在換鉆桿時(shí)投入鉆桿內(nèi)并記錄開(kāi)泵時(shí)間,然后在井口鉆井液出口處記錄投入物開(kāi)始返出的時(shí)間,該碎片進(jìn)出所耗時(shí)間的一半即是巖屑遲到時(shí)間。
由于實(shí)測(cè)法所測(cè)遲到時(shí)間一般比較準(zhǔn)確,因而在現(xiàn)場(chǎng)大量應(yīng)用。第三十頁(yè),共200頁(yè)。3.巖屑挑選鑒別真假巖屑應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手:(1)巖屑的色調(diào)與形狀
色調(diào)新鮮、棱角特征明顯者,通常是新鉆開(kāi)的巖屑;而色調(diào)模糊晦暗、棱角磨損者,一般為滯后巖屑或掉塊(2)巖屑中新成分逐漸增加巖屑中新成分逐漸增加且連續(xù)出現(xiàn)時(shí),即使開(kāi)始數(shù)量很少,也是新地層鉆開(kāi)的標(biāo)志。(3)利用鉆時(shí)、氣測(cè)等資料驗(yàn)證是否進(jìn)入新地層在砂泥巖剖面中鉆井時(shí),可根據(jù)鉆時(shí)曲線(xiàn)判斷是鉆入砂巖或泥巖,并據(jù)此鑒別真假巖屑;若鉆入油氣層,則氣測(cè)曲線(xiàn)上一般都有明顯的顯示。第三十一頁(yè),共200頁(yè)。
4.巖屑描述巖屑描述的重點(diǎn)是巖石的定名和含油氣情況。巖屑描述的工作方法與工作要點(diǎn)如下:(1)大段攤開(kāi),宏觀(guān)觀(guān)察
在描述之前,先將數(shù)包巖屑大段擺開(kāi),大致找出顏色變化和巖性界線(xiàn)。然后再逐包觀(guān)察巖屑的連續(xù)變化,找出新成分,目估百分比變化情況。(2)干濕結(jié)合,挑分巖性
巖屑顏色的描述一律以晾干后的色調(diào)為準(zhǔn)。但巖屑濕潤(rùn)時(shí),其顏色和一些細(xì)微的結(jié)構(gòu)層理等特征格外清晰明顯,便于區(qū)分(作為正式描述時(shí)的參考)。(4)分層定名,按層描述
遵循去偽存真的原則,參考鉆時(shí)曲線(xiàn),進(jìn)行分層描述,對(duì)每層的代表性巖屑詳細(xì)描述。第三十二頁(yè),共200頁(yè)。5.巖屑錄井資料整理繪制巖屑錄井草圖、粘貼巖屑實(shí)物剖面并編繪巖屑錄井綜合圖。(1)巖屑錄井草圖巖屑錄井草圖一般應(yīng)包括錄井剖面、鉆時(shí)曲線(xiàn)及槽面顯示等內(nèi)容(圖1-20)。其深度比例一般取1:500,巖屑錄井草圖主要用在以下方面:①及時(shí)與鄰井進(jìn)行地層對(duì)比。以修正地質(zhì)設(shè)計(jì)和指導(dǎo)鉆井的準(zhǔn)確進(jìn)行。②為電測(cè)解釋提供地質(zhì)依據(jù)。③為鉆井工程提供資料。④作為編繪綜合錄井圖的基礎(chǔ)資料。第三十三頁(yè),共200頁(yè)。第三十四頁(yè),共200頁(yè)。(2)巖屑實(shí)物剖面
按中國(guó)石油天然氣總公司的規(guī)定,參數(shù)井應(yīng)逐層挑選巖屑粘貼1:500的實(shí)物剖面。(3)巖屑綜合錄井圖
巖屑綜合錄井圖是以巖屑錄井草圖為基礎(chǔ),結(jié)合電測(cè)曲線(xiàn)進(jìn)行綜合解釋完成的。
綜合剖面解釋以落實(shí)剖面巖性為基礎(chǔ),以電測(cè)曲線(xiàn)深度為標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合巖心等資料繪制綜合剖面圖。第三十五頁(yè),共200頁(yè)。
三.鉆時(shí)錄井1.
影響鉆時(shí)的因素(1)巖石的可鉆性(2)鉆頭類(lèi)型與新舊程度(3)鉆井措施與方式(4)鉆井液性能與排量(5)人為因素2.鉆時(shí)錄井的方法和鉆時(shí)曲線(xiàn)的繪制
鉆時(shí)曲線(xiàn)的繪制如圖1-23所示。深度比例尺一般采用1:500,為方便解釋?zhuān)T谇€(xiàn)的相應(yīng)位置用文字或符號(hào)標(biāo)注出換鉆頭、接單根、起下鉆、跳鉆、憋鉆、溜鉆、卡鉆等內(nèi)容。第三十六頁(yè),共200頁(yè)。3.鉆時(shí)曲線(xiàn)的應(yīng)用
鉆時(shí)曲線(xiàn)可定性判斷巖性,解釋地層剖面。在無(wú)電測(cè)資料或尚未電測(cè)的井段,根據(jù)鉆時(shí)曲線(xiàn)結(jié)合錄井剖面,可以進(jìn)行地層劃分和對(duì)比。
第三十七頁(yè),共200頁(yè)。四.鉆井液錄井(也稱(chēng)泥漿錄井)1.鉆井液作用(1)潤(rùn)滑與冷卻鉆頭;(2)將井下鉆碎的巖屑攜帶到地面;(3)平衡地層壓力,防止井噴和井漏;(4)保護(hù)井壁,防止井壁垮塌;(5)傳遞動(dòng)力,帶動(dòng)渦輪鉆具鉆進(jìn)。2.鉆井液的類(lèi)型與性能(1)鉆井液類(lèi)型第三十八頁(yè),共200頁(yè)。表1-2各類(lèi)鉆井液配制與作用一覽表類(lèi)型配制作用水基鉆井液淡水淡水加粘土,鈣離子小于50mg/l多用于淺部鉆進(jìn)鈣處理在普通淡水鉆井液中加氯化鈣、石灰或水泥及煤堿劑、單寧酸鈣、CMC等處理而成控制失水,降低切力,防止鉆井液受石膏污染,解決石膏層的鉆進(jìn)問(wèn)題石膏處理淡水鉆井液加褐煤、燒堿及石膏而成控制失水,用于鉆進(jìn)易坍塌層鹽水鹽水加粘土,含鹽量大于1%克服泥頁(yè)巖遇水膨脹坍塌,穩(wěn)定井壁,適合膏鹽層及深井鉆進(jìn)混油淡水鉆井液加10%-20%的油質(zhì)混合而成鉆生產(chǎn)井或?yàn)榻饪ㄌ嵴扯取⒔登辛凳突@井液以植物油作溶液,加乳化劑、粘土混合成進(jìn)行油層原始含油飽和度取心清水
適合地層硬、無(wú)垮塌無(wú)漏失及先期完成井第三十九頁(yè),共200頁(yè)。五.氣測(cè)錄井所謂氣測(cè)錄井,就是通過(guò)測(cè)定隨鉆井液帶出的可燃?xì)怏w的種類(lèi)、含量以判斷地層含油氣情況的一種錄井。氣測(cè)錄井根據(jù)儀器不同分為兩種:半自動(dòng)氣測(cè):是利用各種烴類(lèi)氣體燃燒的溫度不同,將甲烷與重?zé)N分開(kāi),這種方法只能得到甲烷與重?zé)N或全烴的含量。2.色譜氣測(cè)則是利用色譜分析儀將天然氣中各種組分進(jìn)行準(zhǔn)確的分析測(cè)定。色譜氣測(cè)儀是一個(gè)連續(xù)、自動(dòng)的分析記錄體系。氣測(cè)錄井方式有兩種:隨鉆氣測(cè)與循環(huán)氣測(cè)。第四十頁(yè),共200頁(yè)。六.現(xiàn)代錄井現(xiàn)代錄井,國(guó)外一般稱(chēng)之為泥漿錄井(Mudlogging),也可以稱(chēng)之為用綜合錄井儀進(jìn)行的錄井。它是指在石油鉆探作業(yè)中,利用循環(huán)鉆井液作為錄取信息的載體,使用各種檢測(cè)儀器,記錄鉆井液中的地質(zhì)、油氣、壓力、巖石物性等信息隨深度變化的一種綜合錄井作業(yè)。綜合錄井儀的測(cè)量?jī)x器主要分為三部分:第四十一頁(yè),共200頁(yè)。1.鉆井參數(shù)部分錄井儀上設(shè)有鉆盤(pán)轉(zhuǎn)速、泵沖程和大鉤負(fù)荷等測(cè)定儀,2.鉆井液參數(shù)部分錄井儀上設(shè)有泥漿池液面、鉆井液密度、鉆井液流量、鉆井液溫度、鉆井液電阻率等測(cè)量?jī)x,3.地質(zhì)氣測(cè)參數(shù)部分綜合錄井儀上配有天然氣總含量、熱解氣象色譜、熱真空蒸餾脫氣器、硫化氫含量、二氧化碳、碳酸鹽含量、泥巖密度、熒光燈、雙目立體顯微鏡等儀器,可測(cè)定全井段的全烴含量、烴組分和非烴氣曲線(xiàn),可及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣層。如果井內(nèi)出現(xiàn)硫化氫氣時(shí),綜合錄井儀還可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)。第四十二頁(yè),共200頁(yè)。
第三節(jié)完井資料整理
一.完井地質(zhì)報(bào)告的編寫(xiě)
不同井別的完井地質(zhì)報(bào)告有不同的內(nèi)容和要求。
參數(shù)井、預(yù)探井對(duì)區(qū)域含油氣性和構(gòu)造的含油氣性應(yīng)有詳細(xì)的評(píng)述分析。對(duì)下一步的鉆探工作應(yīng)提出看法和建議。詳探井側(cè)重儲(chǔ)層分布、構(gòu)造特征和油藏地質(zhì)特征的綜合分析評(píng)價(jià)井
所附圖表以簡(jiǎn)明實(shí)用為原則。開(kāi)發(fā)井比較簡(jiǎn)單,只填寫(xiě)井史資料,保存井身結(jié)構(gòu)圖和全套地球物理測(cè)井曲線(xiàn)。第四十三頁(yè),共200頁(yè)。第四十四頁(yè),共200頁(yè)。
現(xiàn)摘錄油氣總公司《探井地質(zhì)資料錄取整理有關(guān)規(guī)范》
(1990)一.完井地質(zhì)報(bào)告的編寫(xiě)(1)前言(2)地層(3)構(gòu)造概況(4)油氣水層綜述(5)生儲(chǔ)蓋層評(píng)價(jià)(6)地層壓力檢測(cè)(7)結(jié)論與建議二.附表及附圖目錄三.完井資料驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)四.井深數(shù)據(jù)第四十五頁(yè),共200頁(yè)。
第四節(jié)油氣水層綜合判別
一、利用錄井資料判斷油氣水層
1.根據(jù)巖心巖屑含油級(jí)別判斷2.根據(jù)氣測(cè)顯示判斷二、利用測(cè)井資料判斷油氣水層
1.測(cè)井系列的選擇2.劃分滲透層3.判斷油氣水層三、幾種快速直觀(guān)解釋方法
1.曲線(xiàn)重迭法2.交會(huì)圖法第四十六頁(yè),共200頁(yè)。第四節(jié)油氣水層綜合判別
一.利用錄井資料判斷油氣水層
1.根據(jù)巖心、巖屑含油級(jí)別進(jìn)行判斷巖心含油級(jí)別的判定主要依靠巖心斷面(通常沿軸面劈開(kāi))中含油面積的大小以及含油的飽滿(mǎn)程度來(lái)確定。一般分三級(jí):
含油飽滿(mǎn)、含油較飽滿(mǎn)、含油不飽滿(mǎn)。對(duì)于孔隙性含油巖心,現(xiàn)場(chǎng)通常按6級(jí)劃分:a.飽含油:觀(guān)察面95%以上見(jiàn)油;b.富含油:觀(guān)察面75%以上見(jiàn)油;c.油浸:觀(guān)察面40%以上見(jiàn)油;d.油斑:觀(guān)察面5%-40%見(jiàn)油,;e.油跡:觀(guān)察面只能見(jiàn)到零星的含油斑點(diǎn),含油面積在5%以下;f.熒光:肉眼看不到原油,熒光檢測(cè)有含油顯示。第四十七頁(yè),共200頁(yè)。2.根據(jù)氣測(cè)顯示判斷油氣水層(1)色譜氣測(cè)儀判識(shí)油氣水層氣層:一般為高甲烷異常,含少量乙烷和丙烷;鉆井液錄井顯示泥漿密度下降、粘度增加,槽內(nèi)液面上升,槽面有氣泡。油層或氣層:烴色譜齊全,重組分中丙烷、異丁烷、正丁烷含量增高;槽面可見(jiàn)氣泡及油花;巖屑、熒光均有明顯顯示。
水層:不含溶解氣或殘余油的水層,烴組分無(wú)顯示;當(dāng)出現(xiàn)氫氣和二氧化碳時(shí)可考慮為水層;在油水邊界由于油氣運(yùn)移和油水接觸關(guān)系的影響,可有重?zé)N組分出現(xiàn)。第四十八頁(yè),共200頁(yè)。(2)綜合錄井儀判斷油氣水層綜合錄井儀的直觀(guān)常規(guī)解釋?zhuān)歉鶕?jù)全烴組分百分比分析特征解釋(與色譜氣測(cè)儀相同)。根據(jù)綜合錄井儀所獲取的其他信息判別油、氣、水層時(shí)增加了下列特征:氣層:出口鉆井液密度下降、粘度增加、溫度下降、
電阻率增加、流量增加、體積增加。油層:出口鉆井液密度下降、粘度增加、溫度升高、電阻率增加、流量增加、體積增加。水層:出口鉆井液密度下降、粘度下降、溫度升高、電阻率降低、流量增加。第四十九頁(yè),共200頁(yè)。第五節(jié)試油一.完井試油與中途測(cè)試1.完井試油與中途測(cè)試的概念完井試油:發(fā)現(xiàn)或鉆穿油氣層以后,先進(jìn)行完井(下套管、固井)然后射開(kāi)目的層,采用油管做油氣流出地面的通道,在套管井中或先期完成的裸眼井中進(jìn)行的試油。中途測(cè)試:鉆進(jìn)中一經(jīng)發(fā)現(xiàn)油氣層后,立即停鉆并下入專(zhuān)門(mén)的測(cè)試儀器和地層封隔器,采用鉆桿做油氣流出地面的通道,在裸眼井(段)中進(jìn)行的測(cè)試,因此也稱(chēng)鉆柱測(cè)試。第五十頁(yè),共200頁(yè)。2.完井試油的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)之一:完井后井內(nèi)下有油層套管,井眼規(guī)則、堅(jiān)固,油層部位井段封隔嚴(yán)密,多個(gè)油層之間不竄不漏,試油測(cè)試所取資料可靠性較高。優(yōu)點(diǎn)之二:
可以對(duì)油層進(jìn)行壓裂、酸化等強(qiáng)烈的油層改造措施,以解除油層污染并提高地層滲透率,從而保證了試油作業(yè)的成功率。優(yōu)點(diǎn)之三:
可以分小層進(jìn)行試油,而不受井眼狀況與隔層條件的限制第五十一頁(yè),共200頁(yè)。缺點(diǎn):①完井增加了鉆井液浸泡油層的時(shí)間,而且固井還可能造成油層進(jìn)一步污染。②完井試油以后,如果要進(jìn)一步鉆進(jìn)比較困難。完井試油可能污染傷害油層的缺點(diǎn),一般可以通過(guò)壓裂或酸化等解堵措施來(lái)予以解除。因此,只要該井不需要繼續(xù)鉆進(jìn),采用完井試油是優(yōu)點(diǎn)突出的。這是完井試油得到廣泛應(yīng)用的主要原因。
第五十二頁(yè),共200頁(yè)。第二章油藏描述基礎(chǔ)第一節(jié)油藏描述概述一.油藏描述概念綜合各家對(duì)油藏描述概念的闡釋?zhuān)瑲w納出如下概念:以多學(xué)科(沉積巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)等)理論為指導(dǎo),綜合應(yīng)用地質(zhì)、地震、測(cè)井、試油、試采、開(kāi)發(fā)等來(lái)自油藏的各種信息,最大限度地應(yīng)用計(jì)算機(jī)手段,來(lái)盡可能詳細(xì)準(zhǔn)確地展示油藏的整體形態(tài)和內(nèi)部特征的方法和技術(shù)。簡(jiǎn)言之,油藏描述就是對(duì)油藏進(jìn)行綜合研究和評(píng)價(jià)。第五十三頁(yè),共200頁(yè)。二.油藏描述與傳統(tǒng)的油藏研究的關(guān)系
與傳統(tǒng)的油藏研究比較,油藏描述的最大進(jìn)展顯然來(lái)自測(cè)井技術(shù)的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。油藏描述的全過(guò)程,包括數(shù)據(jù)輸入、地質(zhì)分析及成果顯示,都已形成比較完善的軟件系統(tǒng),這就大大地提高了地質(zhì)研究的效率和速度。而自70年代以來(lái)以斯倫貝謝公司在測(cè)井技術(shù)和計(jì)算機(jī)解釋方面的進(jìn)步,尤其測(cè)井解釋與經(jīng)過(guò)垂直地震測(cè)井(VSP)標(biāo)定的三維地震資料的聯(lián)結(jié),更使儲(chǔ)層橫向追蹤技術(shù)出現(xiàn)極大的進(jìn)步。這是現(xiàn)今油藏描述的最主要的成功之處。第五十四頁(yè),共200頁(yè)?,F(xiàn)今的油藏描述只是傳統(tǒng)的油藏研究的繼續(xù)和發(fā)展,是油藏研究技術(shù)的一次跨越式發(fā)展,但它本質(zhì)上仍然是油藏研究,其研究領(lǐng)域仍然是地下油層或油藏,研究目的仍然是認(rèn)識(shí)和展示油藏的空間分布和地質(zhì)-開(kāi)發(fā)特征,其基本的思維研究方法和所運(yùn)用的原始資料與傳統(tǒng)的油藏研究比較,沒(méi)有本質(zhì)的差別。第五十五頁(yè),共200頁(yè)。三.油藏描述的內(nèi)容油藏描述的內(nèi)容應(yīng)包括構(gòu)造、儲(chǔ)層、儲(chǔ)集空間、滲流特征、流體性質(zhì)及分布、壓力溫度系統(tǒng)、原始驅(qū)動(dòng)能量與驅(qū)動(dòng)類(lèi)型、油藏類(lèi)型及油氣儲(chǔ)量等八個(gè)方面。
油藏描述的基本內(nèi)容和各部分描述要點(diǎn)如下:第五十六頁(yè),共200頁(yè)。(1)構(gòu)造①構(gòu)造形態(tài):如構(gòu)造閉合面積、閉合高度,構(gòu)造傾角,構(gòu)造高點(diǎn)及翼部特征等。②圈閉類(lèi)型及條件:如蓋層情況,圈閉類(lèi)型如褶皺、斷層、巖性尖滅和地層超覆等。③斷裂系統(tǒng):斷層分布、性質(zhì)、級(jí)別、產(chǎn)狀斷距、密封性,對(duì)油氣的控制等。第五十七頁(yè),共200頁(yè)。
(2)儲(chǔ)層①層組劃分:層組剖面分布和小層劃分,頂?shù)捉佑|關(guān)系②巖性:巖石名稱(chēng)、礦物組成、膠結(jié)物成分與含量、膠結(jié)類(lèi)型、固結(jié)程度等。③結(jié)構(gòu)、構(gòu)造:粒度、磨圓度、分選情況,層理構(gòu)造等。④厚度及產(chǎn)狀:總厚、單層厚、層數(shù)及厚度產(chǎn)狀(薄層狀、厚層狀、塊狀、互層狀)等。⑤分布:橫向連續(xù)性、穩(wěn)定性等。⑥隔層:巖性、厚度、穩(wěn)定性、滲透性及遇水膨脹性⑦沉積相:相類(lèi)型、微相劃分及特征、非均質(zhì)變化情況等。⑧粘土礦物:類(lèi)型、成分、水敏性和酸敏性等。第五十八頁(yè),共200頁(yè)。(3)儲(chǔ)集空間①空間類(lèi)型:孔隙型、裂縫型或混合型等。②孔、洞、縫的分布與成因。③孔隙連通性與裂縫發(fā)育狀況。④孔隙結(jié)構(gòu)⑤孔隙度⑥滲透率⑦非均質(zhì)性:層內(nèi)非均質(zhì)、平面非均質(zhì)、層間非均質(zhì)。第五十九頁(yè),共200頁(yè)。(4)滲流特征①巖石表面潤(rùn)濕性:吸水、吸油百分比、排油比、排水比、潤(rùn)濕指數(shù)、接觸角等。②油水、油氣相對(duì)滲透率特征。③毛管壓力曲線(xiàn)顯示的滲流物理特征。④水驅(qū)油效率。⑤水敏、酸敏性。第六十頁(yè),共200頁(yè)。(5)油氣水分布及性質(zhì)①流體分布:流體飽和度及油氣水分布情況,油氣界面、油水界面、油氣柱高度、邊、底水分布等。②油水過(guò)渡帶的產(chǎn)狀及厚度。③控制油氣水分布的地質(zhì)因素。④流體性質(zhì):a.原油性質(zhì):常規(guī)物性分析;高壓物性;油層條件下的析蠟溫度、流變性和粘溫曲線(xiàn)等。b.天然氣性質(zhì):密度、組分、凝析油含量等。c.地層水性質(zhì):水型、硬度、礦化度、離子含量等。第六十一頁(yè),共200頁(yè)。(6)壓力、溫度系統(tǒng)(7)原始驅(qū)動(dòng)能量和驅(qū)動(dòng)類(lèi)型②溫度系統(tǒng):油藏溫度、地溫梯度、溫度異常情況等。區(qū)域壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、地應(yīng)力場(chǎng)等物理場(chǎng)的狀況①壓力系統(tǒng):地層壓力、壓力系數(shù)、壓力梯度、壓力異常情況等。①邊、底水能量:水體大小或水體活躍程度、及其補(bǔ)充條件等。②氣頂能量:氣頂指數(shù)(含氣與含油體積比)等。③溶解氣及彈性驅(qū)動(dòng)能量:溶解氣豐富程度、地飽壓差和彈性產(chǎn)率等。
第六十二頁(yè),共200頁(yè)。(8)油藏類(lèi)型及油氣儲(chǔ)量:按照油藏開(kāi)發(fā)地質(zhì)特征對(duì)油藏進(jìn)行歸類(lèi)定名、介紹油氣儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)和儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果及儲(chǔ)量評(píng)價(jià)。對(duì)于一個(gè)油藏的完整的研究評(píng)價(jià),必須從以上八個(gè)方面全面系統(tǒng)地進(jìn)行描述。也只有全面系統(tǒng)準(zhǔn)確地回答了以上八個(gè)問(wèn)題,才能將一個(gè)油藏描述展示清楚。第六十三頁(yè),共200頁(yè)。2.油藏描述的核心-儲(chǔ)層研究油藏描述研究的核心內(nèi)容是油藏的開(kāi)發(fā)地質(zhì)特征,而開(kāi)發(fā)地質(zhì)特征研究的重點(diǎn)則是儲(chǔ)層。進(jìn)行油藏描述和儲(chǔ)層研究的重要目的,是要建立油層地質(zhì)模型。因此,裘懌楠將油藏描述的核心內(nèi)容歸納為三個(gè)部分:儲(chǔ)層的構(gòu)造和建筑格架;儲(chǔ)層物性的空間分布;儲(chǔ)層內(nèi)流體分布及其性質(zhì)。第六十四頁(yè),共200頁(yè)。(1)儲(chǔ)層的構(gòu)造和建筑格架儲(chǔ)層由一個(gè)或很多個(gè)儲(chǔ)集體構(gòu)成,并以一定的構(gòu)造形態(tài)存在于地下。儲(chǔ)集體的幾何形態(tài)、規(guī)模大小、側(cè)向連接和垂向疊加等建筑結(jié)構(gòu),與構(gòu)造形態(tài)、斷層、裂縫等構(gòu)造條件配合,在地下構(gòu)成了一個(gè)或許多個(gè)可供油氣及其它流體在其內(nèi)部?jī)?chǔ)存和連續(xù)流動(dòng)的連通體。這些連通體之間由不滲透的非儲(chǔ)層和其它遮擋因素所隔開(kāi)。圈定這一復(fù)雜的連通體的外部邊界,描述其幾何形態(tài)和產(chǎn)狀,這就是儲(chǔ)層建筑格架描述。第六十五頁(yè),共200頁(yè)。(2)儲(chǔ)層物性的空間分布儲(chǔ)層物性的好與差直接影響儲(chǔ)層質(zhì)量。從宏觀(guān)的儲(chǔ)集體到微觀(guān)的孔隙結(jié)構(gòu),儲(chǔ)層各個(gè)級(jí)次的物性參數(shù)在空間上都有不同程度的變化,儲(chǔ)層內(nèi)部還存在各種不連續(xù)的隔擋,這些構(gòu)成了儲(chǔ)層復(fù)雜的非均質(zhì)性和各向異性,極大地影響著油藏的開(kāi)發(fā)效果。儲(chǔ)層物性的空間分布和變化,應(yīng)該按不同級(jí)次或不同規(guī)模的非均質(zhì)性進(jìn)行描述。第六十六頁(yè),共200頁(yè)。(3)儲(chǔ)層內(nèi)流體分布及其性質(zhì)油氣藏中一般存在油、氣、水三種流體,以一定的相態(tài)、產(chǎn)狀、相互接觸關(guān)系和儲(chǔ)藏量共存于油氣藏內(nèi)。這些內(nèi)容屬于儲(chǔ)層內(nèi)流體分布的描述。由于地質(zhì)歷史中油氣生成、運(yùn)移、儲(chǔ)存和埋藏條件的千差萬(wàn)別,不同油氣藏之間和同一油氣藏內(nèi)不同部位流體性質(zhì)可以有很大差別。儲(chǔ)層內(nèi)流體空間分布和流體性質(zhì)及其空間變化也極大地影響著油、氣的開(kāi)發(fā)效果。第六十七頁(yè),共200頁(yè)。地層對(duì)比油層對(duì)比是解決地層時(shí)代和大套巖層的橫向比較。是在已知地層時(shí)代和大套巖層橫向延伸的情況下,所進(jìn)行的以滲透性?xún)?chǔ)層橫向連續(xù)情況和隔層分布情況的橫向追蹤。
油層對(duì)比
一是細(xì),剖面上要求劃分對(duì)比到單油層;
的特點(diǎn):
二是注重連通性,油層平面與剖面的連通情況和隔層的分布情況都是對(duì)比研究的重點(diǎn)。一.基本概念
1.油層對(duì)比的概念在鄰井之間和研究區(qū)范圍進(jìn)行儲(chǔ)油層的橫向連續(xù)性追蹤。油層對(duì)比是研究油層空間展布和連通情況的基礎(chǔ)。第二節(jié)油層對(duì)比第六十八頁(yè),共200頁(yè)。
是指穩(wěn)定分布于兩個(gè)滲透性巖層中間的不滲透巖層。隔層的特點(diǎn)是封隔性好、平面分布較穩(wěn)定、具一定厚度(泥巖一般需3m以上)
隔層一般由泥巖、頁(yè)巖或泥質(zhì)含量很高膠結(jié)比較致密的泥質(zhì)粉砂巖等非儲(chǔ)層巖性充當(dāng)
是指夾在連續(xù)油層(或滲透層)內(nèi)部的非有效油層(或非儲(chǔ)層)。夾層的特點(diǎn)是平面分布不穩(wěn)定,厚度較小。有的夾層不具滲透性,有的也具一定的滲透性甚至還具油跡以下的含油顯示,但基本無(wú)可動(dòng)油。
夾層則往往是砂巖中的泥質(zhì)條帶、鈣質(zhì)條帶,或泥、鈣質(zhì)粉砂巖薄層條帶。夾層隔層2.隔、夾層概念第六十九頁(yè),共200頁(yè)。3.油層對(duì)比單元?jiǎng)澐质呛蛯酉抵械淖钚卧?。單油層的巖性、儲(chǔ)油物性基本一致,具有一定厚度,上下為隔層分隔,具有一定分布范圍由若干相鄰的單油層組合而成。同一砂層組的巖性特征基本一致,其上下應(yīng)有較為穩(wěn)定的隔層分隔。由若干油層特性相近的砂層組組合而成。其頂?shù)讘?yīng)有較厚的泥巖作蓋層和底層,并且分布在同一巖相段內(nèi),其巖相的頂?shù)准礊橛蛯咏M的頂?shù)捉纭S扇舾捎蛯咏M組合而成。同一含油層系內(nèi)油層的沉積成因、巖石類(lèi)型相近,油水特征基本一致。含油層系的頂、底界與地層時(shí)代的分界線(xiàn)基本一致。單油層(又稱(chēng)小層)
砂層組(或稱(chēng)復(fù)油層)
油層組
含油層系第七十頁(yè),共200頁(yè)。二.油層對(duì)比依據(jù)在含油層系中,地層的巖性、沉積旋回、巖石組合特征及特殊礦物組合等,都客觀(guān)地記錄著其沉積環(huán)境、分布范圍和延續(xù)時(shí)間等信息,這就為油層的細(xì)分對(duì)比提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。油層對(duì)比的主要依據(jù)如下。1.巖性特征
巖層的顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等巖石學(xué)特征,它們都是沉積環(huán)境的物質(zhì)反映。巖性組合特征是指地層剖面上多種巖性的分布規(guī)律或上下配置關(guān)系。
第七十一頁(yè),共200頁(yè)。第七十二頁(yè),共200頁(yè)。不同的巖性組合類(lèi)型是不同沉積環(huán)境中不同沉積階段的產(chǎn)物,而同一地層由于沉積條件基本相同或相似,表現(xiàn)在巖性上也有相同或相似的組合特征。一些橫向分布相對(duì)穩(wěn)定的特殊巖層組合,常常會(huì)形成特征突出,且易于識(shí)別的巖性組合段。它們就相當(dāng)于有特殊記錄的指示層,可以十分方便地用于油層對(duì)比。如四川盆地川中地區(qū)侏羅系的大安寨組地層,其中的薄層灰?guī)r與暗色泥巖不等厚互層,其特征十分突出,成為一個(gè)良好的巖性組合標(biāo)志層。第七十三頁(yè),共200頁(yè)。
2.沉積旋回沉積旋回是指相似巖性在剖面上的有規(guī)律重復(fù)(圖2-4)。這種有規(guī)律重復(fù),可以是巖石的顏色、巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等方面表現(xiàn)出來(lái)的規(guī)律性重復(fù),但比較多見(jiàn)的是巖石在粒度上的有規(guī)律重復(fù),特稱(chēng)為粒度韻律。沉積旋回的形成原因很多,但主要是由于地殼周期性的升降運(yùn)動(dòng)所引起的水體深度的變化(從而引起水動(dòng)力強(qiáng)度的變化)。一般情況下,地殼下降,發(fā)生水進(jìn),在剖面上形成自下而上由粗變細(xì)的水進(jìn)序列,稱(chēng)之為正旋回;地殼上升,發(fā)生水退,在剖面上形成自下而上由細(xì)變粗的水退序列,叫做反旋回。而完整旋回是指地殼由下降而又上升,在剖面上形成自下而上由粗變細(xì)再變粗的水進(jìn)水退序列。第七十四頁(yè),共200頁(yè)。第七十五頁(yè),共200頁(yè)。地殼的升降運(yùn)動(dòng)是區(qū)域性的,在同一個(gè)沉積盆地內(nèi),同一次升降運(yùn)動(dòng)所表現(xiàn)出的沉積旋回特征是相同或相似的,這就是利用沉積旋回劃分對(duì)比地層的依據(jù)。地殼的升降運(yùn)動(dòng)是不均衡的,表現(xiàn)在升降的規(guī)模(時(shí)間、幅度、范圍)有大有小,而且在總體上升或下降的背景上還有小規(guī)模的升降運(yùn)動(dòng)。因此,地層剖面上的旋回就表現(xiàn)出級(jí)次來(lái),即在較大的旋回內(nèi)套有較小的旋回。利用旋回對(duì)比油層時(shí),可以從大到小分級(jí)次進(jìn)行對(duì)比,這就是“旋回對(duì)比、分級(jí)控制”的油層對(duì)比原則的理論依據(jù)。第七十六頁(yè),共200頁(yè)。在油田范圍內(nèi),沉積旋回一般從小到大按四級(jí)劃分。
(1)四級(jí)沉積旋回(或稱(chēng)韻律)它是包含一個(gè)單油層在內(nèi)的不同粒度序列巖石的一個(gè)組合。在這個(gè)組合中單油層粒度最粗,它的厚度、結(jié)構(gòu)及層理隨沉積相帶的變化而有所不同。
(2)三級(jí)沉積旋回同一巖相段內(nèi)幾種不同類(lèi)型的單層或者四級(jí)旋回組成的旋回性沉積。它與砂層組大體相當(dāng)。第七十七頁(yè),共200頁(yè)。
(3)二級(jí)沉積旋回由不同巖相段組成的旋回性沉積,它包含若干砂層組所組成的幾個(gè)油層組。油層分布狀況與油層特征基本相近,是一套可以組合成一個(gè)開(kāi)發(fā)層系的油層組合。其頂?shù)讘?yīng)有相當(dāng)厚度的泥巖將它與相鄰油層組完全分隔。一般都有標(biāo)準(zhǔn)層或輔助標(biāo)準(zhǔn)層來(lái)控制旋回界線(xiàn)。
(4)一級(jí)沉積旋回由若干個(gè)油層組構(gòu)成的旋回性沉積組成。它相當(dāng)于生油層與儲(chǔ)油層的組合,或儲(chǔ)油層與蓋層的組合。每套含油層系一般都有古生物或微體古生物標(biāo)準(zhǔn)層來(lái)控制旋回界線(xiàn)。第七十八頁(yè),共200頁(yè)。
(3)二級(jí)沉積旋回由不同巖相段組成的旋回性沉積,它包含若干砂層組所組成的幾個(gè)油層組。油層分布狀況與油層特征基本相近,是一套可以組合成一個(gè)開(kāi)發(fā)層系的油層組合。其頂?shù)讘?yīng)有相當(dāng)厚度的泥巖將它與相鄰油層組完全分隔。一般都有標(biāo)準(zhǔn)層或輔助標(biāo)準(zhǔn)層來(lái)控制旋回界線(xiàn)。
(4)一級(jí)沉積旋回由若干個(gè)油層組構(gòu)成的旋回性沉積組成。它相當(dāng)于生油層與儲(chǔ)油層的組合,或儲(chǔ)油層與蓋層的組合。每套含油層系一般都有古生物或微體古生物標(biāo)準(zhǔn)層來(lái)控制旋回界線(xiàn)。第七十九頁(yè),共200頁(yè)。區(qū)域地層對(duì)比油層對(duì)比沉積旋回級(jí)次地層單元沉積旋回級(jí)次地層單元一二三四系組段砂層組
一二三四
含油層系或生儲(chǔ)、儲(chǔ)蓋組合若干油層組砂層組單油層表2-2沉積旋回對(duì)照表第八十頁(yè),共200頁(yè)。
三.油層對(duì)比方法1.準(zhǔn)備工作巖性特征突出、巖性穩(wěn)定、電性特征明顯、分布范圍較廣且厚度變化不大的巖層。利用標(biāo)準(zhǔn)層一般可以確定油層組的界線(xiàn)。它能在已確定油層組界線(xiàn)的基礎(chǔ)上,配合次一級(jí)旋回特征劃分砂層組和單油層。油藏綜合柱狀剖面圖就是該油藏的標(biāo)準(zhǔn)剖面。它是進(jìn)行油層劃分對(duì)比的標(biāo)尺和依據(jù),是全油田進(jìn)行新井分層和全區(qū)統(tǒng)層的標(biāo)準(zhǔn)。③建立標(biāo)準(zhǔn)剖面②選擇輔助標(biāo)準(zhǔn)層①選擇標(biāo)準(zhǔn)層泥巖、油頁(yè)巖碳酸鹽巖以及化石層、特殊礦物層
選做標(biāo)準(zhǔn)剖面的井要油層發(fā)育好,具全區(qū)代表性,較全的巖心錄井資料和測(cè)井資料。也可以挑選幾口井組合匯編成油層綜合柱狀剖面圖第八十一頁(yè),共200頁(yè)。第八十二頁(yè),共200頁(yè)。第八十三頁(yè),共200頁(yè)。第八十四頁(yè),共200頁(yè)。④選擇骨架剖面
油層對(duì)比首先規(guī)劃通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)剖面井的骨架剖面。骨架剖面一般選擇沿巖性變化小的方向展開(kāi),這樣容易進(jìn)行對(duì)比,然后再?gòu)墓羌芷拭嫦騼蓚?cè)建立輔助剖面以控制全區(qū)。⑤曲線(xiàn)準(zhǔn)備和對(duì)比基線(xiàn)選擇
油層細(xì)分對(duì)比主要使用2.5m的底部梯度電阻率曲線(xiàn)、自然電位曲線(xiàn)和微電極曲線(xiàn),利用這三條曲線(xiàn)進(jìn)行油層細(xì)分對(duì)比一般選擇標(biāo)準(zhǔn)層的頂面或底面作為水平對(duì)比基線(xiàn)。第八十五頁(yè),共200頁(yè)。
2.對(duì)比方法
(1)利用標(biāo)準(zhǔn)層劃分油層組(5)區(qū)塊或油藏統(tǒng)層(2)利用沉積旋回對(duì)比砂層組
(3)利用巖性和厚度對(duì)比單油層用標(biāo)準(zhǔn)層確定油層組的層位界線(xiàn)。如圖2-10所示
(4)連接對(duì)比線(xiàn)就是在全區(qū)范圍統(tǒng)一層組界限,提高小層劃分對(duì)比的準(zhǔn)確性
第八十六頁(yè),共200頁(yè)。第八十七頁(yè),共200頁(yè)。第八十八頁(yè),共200頁(yè)。
3.油層對(duì)比成果展示
(1)小層數(shù)據(jù)表(2)繪制油層平面圖(3)繪制油層剖面圖(4)繪制油層?xùn)艩顖D(油層連通圖)上述圖件能從平面、剖面及立體的角度展現(xiàn)油層在二維和三維空間的變化情況,比較直觀(guān)地反映出油層厚度、物性等的空間分布特征和非均質(zhì)性變化,是油田分析研究大量應(yīng)用的基礎(chǔ)圖件。第八十九頁(yè),共200頁(yè)。第九十頁(yè),共200頁(yè)。第九十一頁(yè),共200頁(yè)。第一節(jié)儲(chǔ)層研究?jī)?nèi)容
一、儲(chǔ)層巖石基本特征笫三章儲(chǔ)層研究1.層組劃分及厚度產(chǎn)狀通過(guò)油層對(duì)比來(lái)完成該套儲(chǔ)層的含油層組及小層的劃分,剖面分布配置情況,頂?shù)椎牡貙咏佑|關(guān)系。弄清儲(chǔ)層的總厚度、單層厚度和層數(shù),以及它們的產(chǎn)狀。
2.儲(chǔ)層巖性包括儲(chǔ)層巖石的礦物組成、沉積相類(lèi)型、詳細(xì)的巖石名稱(chēng),膠結(jié)物成分與含量、膠結(jié)類(lèi)型、巖石致密程度等。3.儲(chǔ)層巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造碎屑巖顆粒的粒度、園度、分選及層理發(fā)育情況。第九十二頁(yè),共200頁(yè)。
4.儲(chǔ)層空間展布和隔層發(fā)育情況
儲(chǔ)層的空間連續(xù)性和穩(wěn)定性,或儲(chǔ)層的空間展布形態(tài)和平面剖面的連通情況。隔層的巖性、厚度、穩(wěn)定性和封隔性等,5.沉積相分析
儲(chǔ)層的沉積亞相類(lèi)型、微相劃分、相模式特征和有利相帶的分布情況。這是沉積相研究的主要內(nèi)容。6.粘土礦物特征
粘土礦物的類(lèi)型、成分、產(chǎn)狀、水敏性、酸敏性及鹽敏性等,這些因素將嚴(yán)重影響儲(chǔ)層巖石的儲(chǔ)滲性質(zhì)和注水開(kāi)發(fā)效果。
(1)粘土礦物類(lèi)型
粘土礦物種類(lèi)較多,常見(jiàn)的有蒙脫石、高嶺石、綠泥石、伊利石,以及它們的混層粘土。不同物源,不同沉積環(huán)境出現(xiàn)的粘土礦物種類(lèi)和含量不同,不同類(lèi)型粘土礦物對(duì)流體的敏感性不同。第九十三頁(yè),共200頁(yè)。(2)粘土礦物產(chǎn)狀(圖3-1)
分散式(又稱(chēng)孤立質(zhì)點(diǎn)式):粘土礦物在孔隙中以散在的形式分布。薄層式(又稱(chēng)內(nèi)襯式)
:粘土礦物粘附于孔壁,形成一個(gè)相對(duì)連續(xù)的和薄的粘土礦物內(nèi)襯。搭橋式(又稱(chēng)橋塞式):粘土礦物粘附于孔壁表面,伸長(zhǎng)較遠(yuǎn),橫跨整個(gè)孔隙,象搭橋一樣,把粒間孔分隔為大量微孔。
在上述三類(lèi)粘土礦物類(lèi)型中,以分散式儲(chǔ)滲條件最好;薄層式次之;搭橋式由于孔喉變窄變小,其儲(chǔ)滲條件最差。
(3)粘土礦物對(duì)流體的敏感性
粘土礦物與原始油層中的流體通常處于平衡狀態(tài),當(dāng)不同流體進(jìn)入時(shí),它們的平衡會(huì)遭受破壞,導(dǎo)致儲(chǔ)層滲流能力下降,這就是粘土礦物對(duì)流體的敏感性。粘土礦物對(duì)流體敏感性的研究包括速敏、水敏、酸敏、鹽敏、堿敏等項(xiàng)。第九十四頁(yè),共200頁(yè)。
二、儲(chǔ)集空間特征對(duì)于油氣儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間,需要描述以下內(nèi)容:(1)儲(chǔ)集空間類(lèi)型:如孔隙型、裂縫型、復(fù)合型等。(2)孔、洞、縫的分布與成因。(3)孔隙連通性和裂縫的發(fā)育情況。(4)孔隙結(jié)構(gòu)特征:如孔徑、孔喉分布、毛管壓力曲線(xiàn)特征(5)孔隙度:孔隙度的數(shù)值范圍和空間分布特征。(6)滲透率:滲透率的數(shù)值范圍和空間分布特征,以及滲透率的各向異性(7)儲(chǔ)層非均質(zhì)性:包括微觀(guān)非均質(zhì)性、層內(nèi)非均質(zhì)性、平面非均質(zhì)性、層間非均質(zhì)性。第九十五頁(yè),共200頁(yè)。三、儲(chǔ)層巖石滲流特征1.儲(chǔ)層巖石潤(rùn)濕性依據(jù)儲(chǔ)層巖石對(duì)油和水的親和性,可以將儲(chǔ)層巖石分為親油和親水兩大類(lèi)。儲(chǔ)層潤(rùn)濕性對(duì)注水開(kāi)發(fā)決策與水驅(qū)采收率有重要影響。2.儲(chǔ)層巖石滲透性?xún)?chǔ)層巖石的滲透性是儲(chǔ)層的基本儲(chǔ)滲特性。不僅要展示儲(chǔ)層巖石的滲透率大小,還要全面展示其層內(nèi)、層間和平面滲透率的變化特征。3.儲(chǔ)層巖石的相對(duì)滲透率特征所謂相對(duì)滲透率,是指多相流體共存和流動(dòng)時(shí),其中某一相流體的有效滲透率與巖石絕對(duì)滲透率的比值。4.儲(chǔ)層巖石水驅(qū)油特征儲(chǔ)層巖石水驅(qū)油特征研究一般采用巖心樣品在室內(nèi)進(jìn)行人工水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行的,通過(guò)巖心水驅(qū)油實(shí)驗(yàn),可以確定儲(chǔ)層的水驅(qū)油效率和注水采收率。
第九十六頁(yè),共200頁(yè)。滲透率:一定壓差下,流體滲過(guò)巖石的能力。絕對(duì)滲透率:指單相流體通過(guò)孔隙介質(zhì)時(shí)的滲透率有效滲透率(相滲透率)在多相流體共存時(shí),巖石對(duì)其中各相流體的滲透率。相對(duì)滲透率有效滲透率/絕對(duì)滲透率
單位:10-3μm2第九十七頁(yè),共200頁(yè)。
第二節(jié)儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究
儲(chǔ)層研究的重點(diǎn)是描述儲(chǔ)層的非均質(zhì)性,儲(chǔ)層評(píng)價(jià)是在儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究的基礎(chǔ)上,指出優(yōu)良儲(chǔ)層的分布區(qū)域,以便為油氣勘探和開(kāi)發(fā)提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。目前我國(guó)已發(fā)現(xiàn)的油氣儲(chǔ)量中90%來(lái)自陸相沉積地層,并且絕大多數(shù)都是注水開(kāi)發(fā),因此了解和掌握儲(chǔ)層的非均質(zhì)性特征尤為重要,這對(duì)提高油氣的采收率意義重大。
一、儲(chǔ)層非均質(zhì)性的概念及分類(lèi)
1.儲(chǔ)層非均質(zhì)性的概念儲(chǔ)層非均質(zhì)性定義為:儲(chǔ)層巖石地質(zhì)、物理性質(zhì)的空間變化性。最為關(guān)注的是它的儲(chǔ)集滲流油氣的能力(即孔隙性與滲透性),以及具備這樣能力的巖層的巖性特征和電性特征(即測(cè)井響應(yīng)特征)。儲(chǔ)層巖石的孔隙性、滲透性與巖石的巖性和電性,是油氣儲(chǔ)層巖石地質(zhì)、物理性質(zhì)的主要部分。第九十八頁(yè),共200頁(yè)。油氣儲(chǔ)層的孔隙空間不均勻性是普遍存在的。這種不均勻變化具體地表現(xiàn)在儲(chǔ)層空間分布形態(tài)、儲(chǔ)層巖性和厚度泥巖夾層的多少及厚薄,碎屑顆粒膠結(jié)情況、孔隙結(jié)構(gòu)特征等許多方面。因此,非均質(zhì)性應(yīng)是地層巖石的一種普遍的本質(zhì)的屬性。油層非均質(zhì)性除包含儲(chǔ)層非均質(zhì)性的全部?jī)?nèi)容外,還包含儲(chǔ)層中所含流體的非均質(zhì)性(即其中的流體性質(zhì)的不均一性和流體空間分布的不均一性)。這就是說(shuō),油層非均質(zhì)性有比儲(chǔ)層非均質(zhì)性更為廣泛的內(nèi)涵。但油層非均質(zhì)性的核心,仍然是儲(chǔ)層非均質(zhì)性。第九十九頁(yè),共200頁(yè)。
2.儲(chǔ)層非均質(zhì)性分類(lèi)國(guó)內(nèi)多采用裘懌楠提出的儲(chǔ)層非均質(zhì)性分類(lèi)。
指砂體內(nèi)部縱向上的非均質(zhì)性粒度韻律性、層理構(gòu)造序列、滲透率差異程度及高滲透段位置、層內(nèi)不連續(xù)薄夾層的分布頻率和大小,以及全層的水平滲透率與垂直滲透率的比值等。多個(gè)砂層之間的非均質(zhì)性,包括層系的旋回性、砂層間滲透率的非均質(zhì)程度、隔層分布、特殊類(lèi)型層的分布等。砂體成因單元的連通程度、平面孔、滲變化和非均質(zhì)程度、以及砂體滲透率的方向性等。
主要指孔隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性,孔隙、喉道大小及均勻程度,以及孔隙與喉道的配置關(guān)系和連通程度。(1)孔隙非均質(zhì)性(2)層內(nèi)非均質(zhì)性(3)平面非均質(zhì)性(4)層間非均質(zhì)性第一百頁(yè),共200頁(yè)。
二、層內(nèi)非均質(zhì)性層內(nèi)非均質(zhì)性是指一個(gè)單砂層在垂向上的儲(chǔ)滲性質(zhì)變化。包括層內(nèi)滲透率的剖面差異程度、高滲透率段所處的位置、層內(nèi)粒度韻律、滲透率韻律及滲透率的非均質(zhì)程度、層內(nèi)不連續(xù)的泥質(zhì)薄夾層的分布等。正韻律顆粒粒度自下而上由粗變細(xì)
反韻律顆粒粒度自下而上由細(xì)變粗
復(fù)合韻律正、反韻律的組合
均質(zhì)韻律粒度在垂向上變化均勻
2沉積構(gòu)造
1粒度韻律6.泥質(zhì)夾層的分布頻率和分布密度3滲透率韻律圖3-2
在碎屑巖儲(chǔ)層中,層理是常見(jiàn)的沉積構(gòu)造(平行層理、斜層理、交錯(cuò)層理、波狀層理、遞變層理、塊狀層理、水平層理等)。層理類(lèi)型受沉積環(huán)境和水流條件的控制,層理的方向決定滲透率的方向。
4垂直滲透率與水平滲透率的比值(Ke/KL)
5滲透率非均質(zhì)程度的定量表征
第一百零一頁(yè),共200頁(yè)。油層內(nèi)部的垂直滲透率與水平滲透率是有差異的,這種差異對(duì)油層注水開(kāi)發(fā)中的水洗效果有較大的影響。Ke/KL小,說(shuō)明流體垂向滲透能力相對(duì)較低,層內(nèi)水洗波及厚度可能較小。在厚層塊狀儲(chǔ)層中,這一參數(shù)更顯重要,因?yàn)楹駥訅K狀儲(chǔ)層流體在縱向上的流動(dòng)回旋余地很大,其垂直滲透率與水平滲透率比值的大小將嚴(yán)重影響其油層的剖面水洗厚度和儲(chǔ)量動(dòng)用程度。在一些塊狀裂縫性油藏中,往往由于高角度裂縫發(fā)育,Ke/KL比值很高,在注水開(kāi)發(fā)中底水錐進(jìn)快,導(dǎo)致開(kāi)發(fā)效果差。第一百零二頁(yè),共200頁(yè)。(1)滲透率變異系(Vk)
Ki——層內(nèi)樣品的滲透率值;——層內(nèi)所有樣品滲透率的平均值;n——層內(nèi)樣品個(gè)數(shù)。滲透率變異系數(shù)的取值范圍在0-1之間。其值越小,說(shuō)明滲透率差異小、儲(chǔ)層比較均質(zhì);其值越大,說(shuō)明滲透率差異大、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)Vk<0.5時(shí)為均勻型,表示非均質(zhì)程度弱。當(dāng)0.5≤≤0.7為較均勻,當(dāng)Vk>0.7時(shí)為不均勻型。滲透率非均質(zhì)程度的定量表征第一百零三頁(yè),共200頁(yè)。(2)滲透率突進(jìn)系數(shù)(Tk)
滲透率突進(jìn)系數(shù)表示砂層中最大滲透率與砂層平均滲透率的比值,即
——滲透率突進(jìn)系數(shù);
K——層內(nèi)最大滲透率;
滲透率突進(jìn)系數(shù)是一個(gè)大于1的數(shù),其值越大表示非均質(zhì)性越強(qiáng)。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)<2為均勻型,當(dāng)為2-3時(shí)為較均勻型,當(dāng)>3時(shí)為不均勻型。滲透率非均質(zhì)程度的定量表征第一百零四頁(yè),共200頁(yè)。(3)滲透率級(jí)差()滲透率級(jí)差定義為砂層內(nèi)最大滲透率與最小滲透率的比值
——滲透率級(jí)差;
K——最小滲透率值;
滲透率級(jí)差是一個(gè)大大的大于1的數(shù)。滲透率級(jí)差越大,反映滲透率的非均質(zhì)性越強(qiáng),反之非均質(zhì)性較弱。
一般來(lái)說(shuō),好的儲(chǔ)層其層間滲透率級(jí)差僅幾倍,中等者幾-十幾倍,差者幾十倍;總之,層間非均質(zhì)性的差異程度要比層內(nèi)非均質(zhì)性的差異程度要小很多;原因主要在于層間滲透率差異是各層滲透率平均后的比較,它已經(jīng)消除了個(gè)別特高或特低的滲透率樣品的影響。
滲透率非均質(zhì)程度的定量表征第一百零五頁(yè),共200頁(yè)。(4)滲透率均質(zhì)系數(shù)(Kp)
顯然,滲透率均質(zhì)系數(shù)是滲透率突進(jìn)系數(shù)的倒數(shù)。其數(shù)值在0~1之間變化,K越接近1均質(zhì)性越好。
滲透率非均質(zhì)程度的定量表征第一百零六頁(yè),共200頁(yè)。6.泥質(zhì)夾層的分布頻率和分布密度
每米儲(chǔ)層內(nèi)非滲透性泥質(zhì)隔夾層的個(gè)數(shù)。
N—層內(nèi)非滲透性?shī)A層個(gè)數(shù);H—層厚,m。夾層分布頻率越高,層內(nèi)非均質(zhì)性就越嚴(yán)重。
每米儲(chǔ)層內(nèi)非滲透性泥質(zhì)隔夾層的合計(jì)厚度?!獙觾?nèi)泥質(zhì)隔夾層總厚度,m;H—層厚,m。夾層分布密度越大,儲(chǔ)層的層內(nèi)非均質(zhì)性就越強(qiáng)。(2)夾層分布密度()(1)夾層分布頻率()第一百零七頁(yè),共200頁(yè)。三.平面非均質(zhì)性
平面非均質(zhì)性1)席狀砂體:長(zhǎng)寬比1:12)土豆?fàn)钌绑w長(zhǎng)寬比小于3:1
3)帶狀砂體:3:1—20:14)鞋帶狀砂體:大于20:1砂體規(guī)模及各向連續(xù)性砂體的連通性
孔隙度、滲透率的平面變化
砂體幾何形態(tài)
重點(diǎn)研究砂體的側(cè)向連續(xù)性。一般砂體的規(guī)模越大、其橫向連續(xù)性也越好
指砂體在垂向上和平面上的相互接觸連通情況。可用砂體配位數(shù)、連通程度和連通系數(shù)表示。
(1)砂體配位數(shù):與某一個(gè)砂體連通接觸的砂體個(gè)數(shù)。
(2)連通程度:指連通的砂體面積占砂體總面積的百分?jǐn)?shù);或以連通井?dāng)?shù)占砂體控制井?dāng)?shù)百分率表示
(3)連通系數(shù):連通的砂體層數(shù)占砂體總層數(shù)的百分比。連通系數(shù)也可以用厚度來(lái)計(jì)算,稱(chēng)為厚度連通系數(shù)。通過(guò)繪制孔隙度、滲透率的平面等值線(xiàn)圖,來(lái)反映其平面變化情況。此外,還應(yīng)研究滲透率的方向性差異:一般來(lái)說(shuō),順古水流的方向,儲(chǔ)層滲透率較高,而垂直古水流的方向,儲(chǔ)層滲透率相對(duì)較低。此外,還應(yīng)注意由于裂縫大量存在所造成的滲透率方向性。
第一百零八頁(yè),共200頁(yè)。
按延伸長(zhǎng)度可將砂體分為五級(jí):一級(jí):砂體延伸大于2000m,連續(xù)性極好。二級(jí):砂體延伸1600一2000m,連續(xù)性好。三級(jí):砂伸延伸600—1600m,連續(xù)性中等。四級(jí):砂體延伸300—600m,連續(xù)性差。五級(jí):砂體延伸小于300m,連續(xù)性極差。實(shí)際應(yīng)用中往往使用鉆遇率來(lái)表示。鉆遇率反映在一定井網(wǎng)密度下對(duì)砂體的控制程度,鉆遇率越高,砂體的延伸性也越好。第一百零九頁(yè),共200頁(yè)。1.分層系數(shù)2.砂層密度3.層間滲透率非均質(zhì)性的定量表征4.主力油層與非主力油層在剖面上的配置關(guān)系5.隔層四.層間非均質(zhì)性?xún)?chǔ)層層間非均質(zhì)性一般用以下參數(shù)進(jìn)行描述表征:第一百一十頁(yè),共200頁(yè)。
1.分層系數(shù)()
指某一層段內(nèi)砂層的層數(shù)。以平均井鉆遇砂層個(gè)數(shù)(即鉆遇率)來(lái)表示?!尘纳皩訉訑?shù);
n
—統(tǒng)計(jì)井?dāng)?shù)。第一百一十一頁(yè),共200頁(yè)。2.砂層密度()
指剖面上砂巖總厚度與地層總厚度之比,以百分?jǐn)?shù)表示。
Hs——砂巖總厚度,m;
H——地層總厚度,m。這一參數(shù)油田上也稱(chēng)作砂巖比或凈總比(砂巖凈厚度與地層總厚度之比)。一般來(lái)說(shuō),砂巖密度的數(shù)值越低,其層間非均質(zhì)性就越大。第一百一十二頁(yè),共200頁(yè)。3.層間滲透率非均質(zhì)性的定量表征
仍然采用滲透率變異系數(shù)(Vk)、滲透率突進(jìn)系數(shù)(Tk)、滲透率級(jí)差(Jk)等參數(shù)來(lái)定量描述多個(gè)油層之間的滲透率差異程度。第一百一十三頁(yè),共200頁(yè)。4.主力油層與非主力油層在剖面上的配置關(guān)系注意特高滲透率層在剖面上的位置及其地質(zhì)成因。5.隔層隔層是多油層油田正確劃分開(kāi)發(fā)層系,進(jìn)行各種分層改造和分注分采措施時(shí)必須考慮的一個(gè)重要因素。因此,進(jìn)行有關(guān)隔層的研究也是油藏描述的一個(gè)重要內(nèi)容。對(duì)隔層在剖面上的分布,主要描述所研究?jī)?chǔ)層剖面上隔層出現(xiàn)的位置、巖性及其厚度,可以用剖面圖進(jìn)行展示。對(duì)于隔層在平面上的分布,主要描述隔層厚度在平面上的變化,一般用隔層平面分布等厚圖來(lái)表示,也可用不同等級(jí)厚度所占井?dāng)?shù)的分布頻率來(lái)表示。第一百一十四頁(yè),共200頁(yè)。
五.微觀(guān)非均質(zhì)性
儲(chǔ)層微觀(guān)非均質(zhì)性,是指儲(chǔ)層微觀(guān)孔隙喉道內(nèi)影響流體流動(dòng)的地質(zhì)因素的空間不均一性。主要包括孔隙、喉道的大小、分布、配置及連通性,以及巖石的組分、顆粒排列方式、基質(zhì)含量及膠結(jié)物的類(lèi)型等。油層微觀(guān)非均質(zhì)性是評(píng)價(jià)油層水驅(qū)效果和研究剩余油分布的基礎(chǔ)。孔隙是巖石的主要儲(chǔ)集空間,而喉道則是控制流體通過(guò)能力的主要通道。顯然,喉道的大小、類(lèi)型及分布是決定儲(chǔ)層巖石的滲流能力的決定因素。因此,儲(chǔ)層微觀(guān)非均質(zhì)性研究的重點(diǎn),是儲(chǔ)層巖石孔隙和喉道的結(jié)構(gòu)特征和儲(chǔ)滲性質(zhì)變化。第一百一十五頁(yè),共200頁(yè)。1.碎屑巖孔隙類(lèi)型
原生孔隙次生孔隙混合孔隙
超毛細(xì)管孔隙(孔隙直徑大于500μm)毛細(xì)管孔隙(孔隙直徑500-0.2μm)微毛細(xì)管孔隙(孔隙直徑小于0.2μm)
一般認(rèn)為,孔隙直徑小于0.2μm的孔隙,流體已不能在其中流動(dòng),成為對(duì)油氣儲(chǔ)集和運(yùn)移都無(wú)意義的孔隙。
孔隙成因類(lèi)型孔隙大小分類(lèi)
成因、形狀分類(lèi)粒間孔隙、溶蝕孔隙、微孔隙(孔徑小于0.5μm)及裂縫第一百一十六頁(yè),共200頁(yè)。表3-1碎屑巖儲(chǔ)層孔隙類(lèi)型劃分成因大類(lèi)產(chǎn)狀原生孔隙原生粒間孔隙(包括正常粒間孔和殘余粒間孔)原生粒內(nèi)孔隙和礦物解理縫雜基內(nèi)微孔隙剝離線(xiàn)理造成的層面縫次生孔隙粒間溶孔組分內(nèi)溶孔(包括粒內(nèi)溶孔、雜基內(nèi)溶孔、膠結(jié)物溶孔、交代物溶孔)鑄模孔特大溶孔貼粒溶孔成巖收縮縫第一百一十七頁(yè),共200頁(yè)。2.碎屑巖喉道類(lèi)型孔隙縮小型縮頸型
片狀或彎片狀
管束狀發(fā)育于以粒間孔隙為主的砂巖儲(chǔ)集巖中,常見(jiàn)于顆粒支撐、飄浮狀顆粒接觸及乏膠結(jié)物的碎屑巖中,其孔隙與喉道較難區(qū)分。此類(lèi)孔隙結(jié)構(gòu)屬于大孔粗喉型,巖石的孔隙幾乎都是有效的
當(dāng)砂巖顆粒被壓實(shí)時(shí),雖然保留下來(lái)的孔隙較大,但顆粒間的喉道卻變窄。此時(shí)雖然儲(chǔ)集巖的孔隙度可能較高,但滲透率卻可能較低,屬大孔細(xì)喉型。部分孔隙因喉道小而無(wú)法連通,成為無(wú)用孔隙。喉道實(shí)際上是膠結(jié)物晶體之間的晶間隙。其喉道直徑很小,一般小于1μm,個(gè)別為幾十μm。當(dāng)沿顆粒間發(fā)生溶蝕作用時(shí),也可形成較寬的片狀或?qū)捚瑺詈淼馈9蔬@種類(lèi)型喉道變化較大,可以是小孔極細(xì)喉型,也可受溶蝕作用改造形成大孔較粗喉型。
雜基及各種膠結(jié)物中的微孔隙(小于0.5μm的孔隙)本身既是孔隙又是喉道,這些微孔隙象一支支微毛細(xì)管交叉地分布在雜基和膠結(jié)物中組成管束狀喉道。具有此類(lèi)喉道的巖石其孔隙度一般較低,滲透率則極低,大多低于0.1×10-3μm2。第一百一十八頁(yè),共200頁(yè)。3.碎屑巖的微觀(guān)孔隙結(jié)構(gòu)
所謂孔隙結(jié)構(gòu)是指巖石的孔隙和喉道的形狀、大小、分布及其相互連通關(guān)系。巖石的孔隙結(jié)構(gòu)將嚴(yán)重影響和制約儲(chǔ)層的儲(chǔ)滲能力,因而是儲(chǔ)層微觀(guān)物性研究的重要方面。儲(chǔ)層巖石孔隙結(jié)構(gòu)的分析研究方法較多,通??煞譃殚g接分析和直接分析兩大類(lèi)。目前,國(guó)內(nèi)使用的間接分析方法主要是毛細(xì)管壓力法,包括半滲隔板法、離心機(jī)法、壓汞法和動(dòng)力學(xué)法,但最常用的是壓汞法。另一類(lèi)為直接觀(guān)測(cè)法,包括鑄體薄片法、掃描電鏡法、圖像分析法。當(dāng)前進(jìn)行孔隙結(jié)構(gòu)的定量描述主要是應(yīng)用壓汞法及鑄體法求取有關(guān)參數(shù)。
壓汞法用于儲(chǔ)層研究始于上世紀(jì)40年代后期,到上世紀(jì)70年代已得到廣泛應(yīng)用,現(xiàn)已成為研究孔隙結(jié)構(gòu)的主流方法。第一百一十九頁(yè),共200頁(yè)。(1)壓汞法研究孔隙結(jié)構(gòu)的原理對(duì)巖石而言,水銀為非潤(rùn)濕相,將水銀注入巖石孔隙系統(tǒng)內(nèi),就必須克服孔隙喉道所產(chǎn)生的毛細(xì)管阻力。因此,當(dāng)求出與毛細(xì)管阻力相平衡的注汞壓力及注入汞的體積后,就可得到毛細(xì)管力和巖樣含汞飽和度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。(2)孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算的公式
(
3)毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)分析利用實(shí)測(cè)的注汞壓力及進(jìn)汞量資料,將進(jìn)汞量轉(zhuǎn)化為汞飽和度后,就可繪制毛細(xì)管壓力、孔隙喉道半徑與汞飽和度的關(guān)系曲線(xiàn),即毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)(圖3-4)。
毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)的形態(tài)多種多樣,它實(shí)際上是反映在一定驅(qū)替壓力下水銀進(jìn)入的喉道的半徑大小,以及這種候道所連通的孔隙容積。影響毛管壓力曲線(xiàn)的主要因素是孔隙喉道的集中分布趨勢(shì)和分布的均勻程度,它們可以用孔隙喉道歪度和分選系數(shù)來(lái)表征,即粗歪度表示喉道偏粗,分選好表示孔隙喉道均勻。第一百二十頁(yè),共200頁(yè)。4.碳酸鹽巖的微觀(guān)孔隙結(jié)構(gòu)特征(1)碳酸鹽巖的孔隙類(lèi)型成因產(chǎn)狀原生孔隙粒間孔隙(殼體掩蔽孔隙、角礫型孔隙)粒內(nèi)孔隙生物格架孔隙、窗格狀孔隙生物穿孔孔隙次生孔隙孔隙晶間孔隙、鑄模孔隙晶內(nèi)孔隙、巖溶角礫孔隙粒間孔隙粒內(nèi)溶孔溶洞裂縫巖石裂縫、粒內(nèi)裂縫、微裂縫第一百二十一頁(yè),共200頁(yè)。(2)碳酸鹽巖的喉道類(lèi)型
碳酸鹽巖的喉道是指連通各種儲(chǔ)集空間的窄小通道。按其成因可分為五種喉道類(lèi)型:構(gòu)造裂縫型、晶間隙型、解理裂縫型、孔隙縮小型及管狀喉道型(見(jiàn)圖3-10)。(3)碳酸鹽巖的孔隙結(jié)構(gòu)
碳酸鹽巖儲(chǔ)集空間的類(lèi)型多樣,一般在孔隙、裂縫之外還可劃分出溶洞共三個(gè)類(lèi)型。孔隙和裂縫為常規(guī)意義上的儲(chǔ)集空間,與碎屑巖不同的是碳酸鹽巖的孔隙成因類(lèi)型和形態(tài)特征多樣,而且裂縫普遍發(fā)育。溶洞的直徑一般定在5mm以上,它是碳酸鹽巖特有的儲(chǔ)集空間(有時(shí)可達(dá)數(shù)米)。按孔隙結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和對(duì)開(kāi)發(fā)效果的影響,可將碳酸鹽巖孔隙結(jié)構(gòu)分為以下四種類(lèi)型:1)大溶洞型孔隙結(jié)構(gòu)2)微裂縫孔隙型孔隙結(jié)構(gòu)
3)裂縫型孔隙結(jié)構(gòu)4)復(fù)合型孔隙結(jié)構(gòu)第一百二十二頁(yè),共200頁(yè)。第三節(jié)裂縫性?xún)?chǔ)層研究一、裂縫性?xún)?chǔ)層概述
1.裂縫和裂縫性?xún)?chǔ)層
(1)裂縫裂縫和斷層具有相似的形成機(jī)理:當(dāng)巖石破裂,出現(xiàn)相對(duì)位移時(shí),稱(chēng)斷層或斷裂;無(wú)明顯位移時(shí),就稱(chēng)為裂縫。由于裂縫具一定的儲(chǔ)集性能和很高的導(dǎo)流能力,并且在油氣儲(chǔ)集層中大量存在,因而成為石油地質(zhì)工作者研究的重要對(duì)象。
(2)裂縫性?xún)?chǔ)層裂縫性?xún)?chǔ)層是指天然存在的裂縫對(duì)儲(chǔ)層內(nèi)流體的流動(dòng)有重要影響的儲(chǔ)層??p性?xún)?chǔ)層的基本特征如下:第一百二十三頁(yè),共200頁(yè)。特點(diǎn)之一
裂縫與孔隙或孔洞共存于裂縫性?xún)?chǔ)層之中,因而表現(xiàn)出雙重介質(zhì)甚至多重介質(zhì)的特點(diǎn)。特點(diǎn)之二
孔隙度變化范圍很大,低者僅2%-3%,高者可達(dá)20%-30%,但其中的裂縫孔隙度一般低于0.5%;裂縫孔隙度的最大值不超過(guò)2%;溶蝕裂縫孔隙度可以大于2%。特點(diǎn)之三巖心分析滲透率很低(只反映基質(zhì)的滲透率),但試井顯示的滲透率很高,差值可以高達(dá)幾十---幾百---幾千倍。特點(diǎn)之四
非均質(zhì)性很強(qiáng),油井產(chǎn)能差異很大,少數(shù)位于裂縫發(fā)育帶上的高產(chǎn)井可以產(chǎn)出全油藏半數(shù)以上的產(chǎn)油量。特點(diǎn)之五油藏水驅(qū)效率差,注水水竄水淹嚴(yán)重,開(kāi)發(fā)難度大,采收率一般較低。第一百二十四頁(yè),共200頁(yè)。
2.裂縫成因由于各種構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或構(gòu)造應(yīng)力作用形成的裂縫,稱(chēng)構(gòu)造裂縫。構(gòu)造裂縫常密集分布于局部構(gòu)造如斷層、褶皺、橈曲等的受力作用最強(qiáng)烈的部位;當(dāng)?shù)貧ぬ压探Y(jié)巖石出露地表遭受風(fēng)化剝蝕時(shí),一是由于物理風(fēng)化(如日曬夜露導(dǎo)致的熱脹冷縮、巖石隙間水的凍結(jié)膨脹、植物根系對(duì)巖石的作用等),二是由于大氣降水和地表水的滲浸溶蝕作用,將極大地改變巖石的組構(gòu),使巖石形成發(fā)育的裂隙和裂縫。(1)構(gòu)造裂縫(2)風(fēng)化淋濾縫(3)成巖裂縫成巖裂縫主要有兩種類(lèi)型:一種是,沉積物在成巖早期由于壓實(shí)作用,造成失水收縮所形成的裂縫,這種裂縫在泥質(zhì)巖中最發(fā)育,其次是碳酸鹽巖也較發(fā)育;另一種是,火山巖、變質(zhì)巖由于冷凝收縮所形成的裂縫。第一百二十五頁(yè),共200頁(yè)。(1)裂縫性碳酸鹽巖儲(chǔ)層3.裂縫性?xún)?chǔ)層類(lèi)型(2)裂縫性火山巖、變質(zhì)巖儲(chǔ)層(3)裂縫性砂巖儲(chǔ)層(4)裂縫性泥質(zhì)巖儲(chǔ)層
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