目錄

附1測(cè)井地質(zhì)分析.........................................................................1

第一節(jié)水淹層測(cè)井解釋........................................................3

第二節(jié)低阻油氣層測(cè)井評(píng)價(jià)....................................................7

第三節(jié)燃源巖測(cè)井評(píng)價(jià).......................................................11

第四節(jié)流動(dòng)單元測(cè)井解釋.....................................................15

第五節(jié)儲(chǔ)層油氣產(chǎn)能的預(yù)測(cè)模型和方法.........................................19

第六節(jié)凝析油氣測(cè)井評(píng)價(jià).....................................................23

第七節(jié)異常地層壓力分析.......................................................27

第八節(jié)測(cè)井資料分析沉積環(huán)境...................................................29

附2生產(chǎn)測(cè)井...........................................................................40

第一節(jié)流體流動(dòng)...............................................................41

第二節(jié)油氣水在垂直管道中的流動(dòng)...............................................41

第三節(jié)生產(chǎn)測(cè)井應(yīng)用...........................................................42

第四節(jié)生產(chǎn)測(cè)井方法原理.......................................................43

附3煤田測(cè)井............................................................................57

第一節(jié)煤田測(cè)井的基本知識(shí).....................................................57

第三節(jié)煤層氣測(cè)井::..........................................................68

第四節(jié)含煤巖系中其它有益礦產(chǎn)分析..............................................79

附4其他測(cè)井方法........................................................................83

第一節(jié)電極電位測(cè)井...........................................................83

附5井中瞬變電磁法的一次場(chǎng).............................................................89

第一節(jié)矩形載流線圈的空間磁場(chǎng).................................................89

第二節(jié)圓形載流線圈的空間磁場(chǎng).................................................91

第三節(jié)磁偶極子產(chǎn)生的矢量磁位和磁感應(yīng)強(qiáng)度.....................................93

石油測(cè)井綜合解釋實(shí)驗(yàn).....................................................................94

一、解釋實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.............................................................94

三、劃分滲透層、并確定滲透層厚度..............................................96

四、石角定出也層水電阻.................................................................96

五、確定泥質(zhì)含量..............................................................97

七、確定束縛水飽和度和束縛水電阻率............................................98

八、確定地層電阻率、沖洗帶電阻率..............................................98

九、確定泥漿電阻率和泥漿濾液電阻率............................................98

十、確定地層的含油性..........................................................99

jIM田;則井合釋實(shí)驗(yàn)....................................................................107

二、測(cè)井原始曲線及測(cè)井響應(yīng)...................................................107

三、煤層識(shí)別和確定煤層厚度...................................................107

五、煤層氣的識(shí)別方法.........................................................109

六、煤階的評(píng)價(jià)方法...........................................................110

七、煤層氣含量計(jì)算...........................................................110

八、測(cè)井曲線附圖.............................................................112

思考題...................................................................................118

主要參考文獻(xiàn)............................................................................125

附1測(cè)井地質(zhì)分析

第一節(jié)水淹層測(cè)井解釋

油田長(zhǎng)期注水開(kāi)發(fā)，注水層水淹狀況十分復(fù)雜。不同的注水方式、注水性質(zhì)和含水階段

使水淹層在測(cè)井信息的顯示特征不盡相同，種類也很多。按驅(qū)動(dòng)水礦化度將水淹層分為三類:

(1)淡水水淹層，是指邊內(nèi)注水井并由淡水驅(qū)油形成的水淹層；

(2)邊水水淹層，是指靠邊水或邊外注水驅(qū)油形成的水淹層，多見(jiàn)于原始油水界面上

移或原始油水關(guān)系被破壞；

(3)污水水淹層，是指污水回注或淡水、污水混合形成的水淹層，此種驅(qū)動(dòng)水礦化度

非常復(fù)雜，由于注入水的性質(zhì)不同導(dǎo)致了測(cè)井解釋的難度。

一、水淹層物性變化

油層被注入水水淹后，內(nèi)部物性發(fā)生一系列變化，一般具有以下特點(diǎn)：

(1)Sw增大，So降低，飽和度指數(shù)改變；

(2)孔隙結(jié)構(gòu)改變，孔隙度發(fā)生變化：

(3)滲透率發(fā)生變化。強(qiáng)水洗后，滲透率可能明顯增大；水淹也可能使粘土礦物膨脹,

降低產(chǎn)層的滲透率；

(4)注入水和原生水混合，引起Rw的變化；

(5)巖石由偏親油轉(zhuǎn)為偏親水；

(6)產(chǎn)層內(nèi)部油、氣、水的分布和流動(dòng)特點(diǎn)發(fā)生變化。

雖然水淹層內(nèi)部物理特性的變化在測(cè)井響應(yīng)中有所反映，但由于水淹狀況復(fù)雜多變，使

用一般測(cè)井解釋方法識(shí)別水淹層具有很大困難。

二、水淹層測(cè)井識(shí)別方法

1、電阻率下降識(shí)別法

在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，注入水逐漸與地層水混合，同時(shí)不斷溶解地層中的鹽分，形成不同

于注入水和地層水的混合液。這種混合液進(jìn)入地層后，驅(qū)替了導(dǎo)電性能很差的油，不僅油水

含量相對(duì)變化，而且水的離子濃度

也在變化，改變了原始的電性對(duì)應(yīng)

關(guān)系，在水驅(qū)過(guò)程中，隨著水驅(qū)程

度的提高，地層含水飽和度增高，

從而使巖石孔隙體積中總含鹽量也

得以增多，地層導(dǎo)電性能增強(qiáng)，電

阻率下降。，

濮城和文中油田注入水礦化度

70-80g/L,產(chǎn)出水礦化度110?

160g/Lo據(jù)63口調(diào)整井的356層水>5

淹層的統(tǒng)計(jì)，有336層出現(xiàn)不同程?如

度的電阻率下降，占94.4%,還有

5.6%的層因水淹程度低，電阻率下?

降不明顯。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上看，水淹渡

之后電阻率下降這一特征十分普

遍，是濮城和文中油田水淹層最主

要的判斷依據(jù)之一。

圖附1-1中是RFT測(cè)得的XP3-44井的部分曲線，從圖中看出水淹程度最高的層，電阻

率下降最明顯。第26層原始地層電阻率為1.5Q.m,現(xiàn)下降為0.5Q.m,表現(xiàn)為強(qiáng)水淹。

自然電位幅度受儲(chǔ)層滲透性、地

電?

層電阻率影響。滲透率越大，自然電■R

結(jié)

位幅度越大，地層電阻率減少。油層序

果

號(hào)

水淹后，滲透率變大，電阻率減少，一

因而水淹層自然電位幅度變大。

自然電位幅度受泥漿礦化度影1

響，單井之間自然電位曲線幅度變化2級(jí)

水

很難比較，同一口井相同物性的油層K

與水淹層相比較，自然電位幅度變化

明顯。

研究發(fā)現(xiàn)，文中油田一類儲(chǔ)層大?

部分水淹層自然電位幅度增加。二類10

儲(chǔ)層水淹層自然電位幅度變化不明a

顯，三類儲(chǔ)層水淹層自然電位幅度無(wú)

變化（圖附1-2）。圖附1-2水淹層自然電位幅度變化（郝振憲等）

2、高阻水淹現(xiàn)象

存在淡水水淹特征。淡水水淹

導(dǎo)致高阻現(xiàn)象的發(fā)生，表現(xiàn)為在電

阻率i升高的同時(shí)，自然電位幅度明

顯減小。

南陽(yáng)油田解釋實(shí)例如圖附1-3,

圖中i1511?1534m為高阻強(qiáng)水淹

層，電阻率高達(dá)110（中部正常值

僅30.8）；中子伽馬呈高值，聲波時(shí)

差減小，自然電位幅度高;如1567?

1574nm為厚水層中部的局部高阻水

層，自然電位幅度明顯升高，中子

伽馬顯著上升。

3、自然電位形變識(shí)別法

1）自然電位幅度增大

從自然電位的原理可知，當(dāng)儲(chǔ)層物

性及層厚相似的情況下，儲(chǔ)層的電阻率

越低，自然電位異常的幅度越大。

在統(tǒng)計(jì)的52口井264層水淹層中，

出現(xiàn)97層明顯的水淹層自然電位幅度

增大，占36.7%。在自然電位幅度增大

的97層中，?級(jí)水淹層出現(xiàn)這種現(xiàn)象尤

為顯著。如3-419井（圖附1-4）的第

59層（油層）與第60層（2級(jí)水淹）相

比，第59層物性好于第60層，但第60

層的自然電位幅度明顯比第59層的自

然電位幅度大，其原因就是含水增多造

成的。

2）自然電位基線偏移

141?.<■?&inSK,加睛啦例M帽腿>ft/在水驅(qū)油過(guò)程中，由于地層內(nèi)部

的非均勻性及重力作用的影響，水在

層內(nèi)各部的推進(jìn)速度各異，使油層部

分水淹，引起自然電位基線偏移。自

然電位基線偏移的程度主要取決于

水淹前后地層水礦化度的比值以及

儲(chǔ)層物性的差異程度。

自然電位基線偏移的大小，主要

取決于水淹前后地層水礦化度的比

值，二者的比值越大，自然電位基線

偏移越大，表明油層水淹程度越高,

自然電位這種基線的偏移現(xiàn)象在指

示淡水水淹層方面，往往能見(jiàn)到較好

圖附1-5岔3附1-130井測(cè)井曲線及自然電位（SP）偏移現(xiàn)象的效果，圖附1-5華北油田岔3附

（宋子齊等）1-130井第38號(hào)層為淡水水淹層，該

層下界面自然電位SP偏移13mV,經(jīng)單層試油日產(chǎn)油223水135m3,表明為強(qiáng)水淹層。

水淹層自然電位基線偏移原理示意如

圖附1-6,引起自然電位曲線基線偏移的主

要原因在于上、下兩部分地層的含水礦化

度不同。對(duì)于非均質(zhì)水淹層，油層被淡水

水淹后，束縛水會(huì)受到局部淡化，導(dǎo)致基

線偏移，以底部水淹為例，油層局部水淹

后，三個(gè)部分產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)不同。

4、中子壽命測(cè)井識(shí)別水淹層

熱中子壽命測(cè)井通過(guò)測(cè)量熱中子的衰

減速率來(lái)記錄地層中的熱中子俘獲截面。

圖附1-6水淹層自然電位曲線基線偏移示意圖

熱中子俘獲截面的大小主要取決于地層中

水的礦化度及化學(xué)成分，特別是氯的含

量。因此，在產(chǎn)層注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，熱中

子俘獲截面的變化主要取決于注入水及

地層水的類型和產(chǎn)層的水淹程度。注入水4780

及地層水的氯含量越高、油層水淹程度越

強(qiáng)，水淹油層的宏觀俘獲截面就越大，熱

中子壽命就越短。4*79。

圖附1-7是某井測(cè)井曲線圖，圖中

FSIG為中子壽命測(cè)井得到的熱中子俘獲

假面；PSXO為沖洗帶孔隙水體積；PSW4800

為原狀地層孔隙水體積。由圖可看出，該

曲線變大的層位，正是物性好的層位，說(shuō)

明物性好的地層已水淹，而物性相對(duì)較差圖附1-7中子壽命測(cè)井識(shí)別水淹層（高楚橋等）

的層位，還沒(méi)水淹或水淹程度相對(duì)較弱。

5、碳氧比（C/0）能譜識(shí)別水淹層

油層碳含量高，水層氧含量高,

計(jì)算C/0就能夠指示油水層。地層

孔隙度為30%、含油飽和度為100

%的油層，C/O比值為1.79；而含

水飽和度為100%的水層，C/O比值

則為1.55,所以C/O值的大小可以

識(shí)別劃分水淹層段。

圖附1-8為華北岔河集油田岔

152-115井32、33層的碳氧比測(cè)井

成果圖，兩層C/O數(shù)值為1.425?

1.460解釋為強(qiáng)水淹層段，該井相對(duì)

層位都已嚴(yán)重水淹。

圖附1-8碳氧比（C/O）能譜識(shí)別水淹層（宋子齊等）

三、水淹層剩余飽和度的定量計(jì)算

1、利用C/O測(cè)井計(jì)算So。

剩余油是指宏觀上具有水力連貫性分布的油，它包含了隨著在顆粒表面的殘留油，在生

產(chǎn)壓差下未受吸附的油可以沿油層流向井底。

殘余油指微觀上無(wú)水力連貫性的油分布，在正常壓差下，沒(méi)有滲流能力；但在大的壓差

下或采用其它驅(qū)油（熱驅(qū)動(dòng)、化學(xué)驅(qū)動(dòng)）方式下可以帶出部分油量。

用C/O測(cè)井求So時(shí)，在均勻砂巖儲(chǔ)層：

So=[(c/o)一(c/o)*?]/[(c/o)*Jg―(c/o)水層](附1-1)

而對(duì)于非均質(zhì)儲(chǔ)層

①砂巖儲(chǔ)層So

1

「（c/o）+0.80/7。）-1.4

°一［0.6""_

②碳酸鹽巖層So

1

?！福?。/。）+1&5〃04-1.58］而

----------------7」1

2、利用介電常數(shù)測(cè)井計(jì)算So（據(jù)希爾契.1982）

巖石的電磁參數(shù)除了電導(dǎo)率之圖附1-9介電常數(shù)，孔隙度與Sw的關(guān)系

外，還有介電常數(shù)￡,它是衡量介質(zhì)極化能力的一個(gè)宏觀物理量。在介電測(cè)井中是利用探頭

發(fā)射3義1。7~1（）1°112微電磁波照射地層。然后用兩個(gè)探頭接受波的相位差及幅度比值，用圖

版計(jì)算eo然后用e、?、Sw圖版計(jì)算Sw,如圖附1-9,介電測(cè)井求Sw方法僅適用于“淡

水泥漿，力215%的地層”。它對(duì)地層水礦化度不敏感，可以用來(lái)研究水淹層。

3、中子壽命測(cè)井

中子壽命測(cè)井可在套管井、裸眼井中使用，用于確定油層中的殘余油的飽和率Sor。利

用脈沖中子源在油井中向地層發(fā)射快中子，經(jīng)與原子核的多次碰撞減速為熱中子，最終被原

子核吸收，而放出俘獲丫射線。中子壽命是指從熱中子產(chǎn)生到被俘獲所經(jīng)歷的平均時(shí)間T,

單位為US。顯然，中子壽命T與地層對(duì)熱中子的宏觀俘獲截面》（單位cm」）有關(guān)。2越

大，則T越小。地層對(duì)熱中子的俘獲能力，可由中子壽命測(cè)井響應(yīng)方程式表示：

-tl=￡ma（l——Vsh）+4>-SwXwl+（1—Sw）￡hc+Vsh?￡sh（附1-2）

Sw_Zz-Ema+（p^Lma-Z/zc）+Vsh（Zma-Esh）（附1）

-￡hc）

對(duì)于淡水油藏或注淡水水淹油藏，由于淡水?；偷摹废嗤?，無(wú)法求出Sor值，因而中子

壽命測(cè)井僅適合于天然水驅(qū)油藏的高礦化度地層水條件下求Sor。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，目前現(xiàn)場(chǎng)主要在油田注水中采用測(cè)一注一測(cè)（或多次測(cè)注）的方法

來(lái)求取Sor參數(shù)。其原理是，第一次向井中注淡水后，中子壽命測(cè)井響應(yīng)方程：

Stl=Sma（l——Vsh）+<i>>Sw-Swl+（1—Sw）-4>,Shc+Vsh-Ssh（附1-4）

第二次向井中注高礦化度水后再測(cè)中子壽命。

2t2=￡ma（l—@—Vsh）+4>Sw-Sw2+（l—Sw）-4>,Shc+Vsh-Ssh（附1-5）

兩式聯(lián)立，提出Sw,換算為Sor,貝小

y一￡

Sor=1—Sw=1--------（附1-6）

由于Xt2、2tl為測(cè)值，配入的注入水》wl、》w2為已知，故可用測(cè)一注一測(cè)的方法,

在注淡水油臧中解決Sor計(jì)算的方法。

4、利用電阻率測(cè)井及自然電位測(cè)井計(jì)算剩余油飽合度

1）計(jì)算公式

如前所述，淡水水淹層在強(qiáng)水淹階段，隨著Sw上升，Rt上升。電阻率與Sw之間呈U

形特征。但在中一高含水階段，水淹層的電阻率指數(shù)I與Sw在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)下仍為直線關(guān)系。

尤其是早期注淡水，后期注污水的情況下，甚至在高一特高含水期，阿爾奇公式仍然適用。

a?b,Rz

即：S：=（附1-7）

M（pm-Rt

由公式可見(jiàn)，Sw的計(jì)算的關(guān)鍵是Rz的計(jì)算。

2）地層混合液電阻率Rz

地層注水以后，地層水的礦化度發(fā)生很大變化，如果不能很好地計(jì)算Rz,將不可能準(zhǔn)

確計(jì)算Sw,可用SP測(cè)井計(jì)算Rz。用SP測(cè)井計(jì)算Rz,首先應(yīng)進(jìn)行壓濾電位和層厚等校正。

第二節(jié)低阻油氣層測(cè)井評(píng)價(jià)

低電阻率油氣層的含義可從3個(gè)方面來(lái)理解：

①油氣層的電阻率低于或接近鄰近水層的電阻率；

②油氣層的電阻率低于鄰近泥巖層的電阻率；

③油氣層的電阻率雖然高于鄰近水層和鄰近泥巖層的電阻率，但油氣層的電阻率比通

常所說(shuō)油氣層電阻率范圍（3?100c.m）要低，屬于低阻油氣層。

對(duì)于第3種低電阻率油氣層，在不同的油田，認(rèn)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)也不相同。例如，我國(guó)幾個(gè)油田

的低電阻率油氣層（文留、商河西、利津和馬嶺油田）的電阻率就分別為0.7?2.5Q.m、2?

3.3Q.m、3.6~6c.m、2.6~6.0Q.m。因此，通常所說(shuō)的油氣層電阻率范圍可在低阻油氣層

電阻率范圍的基礎(chǔ)上來(lái)認(rèn)識(shí)。值得注意的是，第1種低電阻率油氣層解釋難度最大，其原因

是在電性上難以區(qū)分油氣層與水層，因此，該種低阻油氣層是國(guó)內(nèi)外解釋專家探討的重點(diǎn)。

一、低電阻率油氣層類型及成因

1、內(nèi)因

內(nèi)因是指油氣層本身巖性、結(jié)構(gòu)、物性及地層水等因素的變化導(dǎo)致油氣層電阻率減小。

該類低阻油氣層屬于內(nèi)因形成的低阻油氣層。

1）油氣層中含有高礦化度地層水

泥質(zhì)砂巖儲(chǔ)層由粒間孔隙、微孔隙、泥質(zhì)和砂巖骨架（石英）等組成，而地層水主要儲(chǔ)存

在粒間孔隙中，當(dāng)油氣層粒間孔隙中存在一定數(shù)量的高礦化度（低電阻率）地層水時(shí)，油氣層

電阻率必然減小，并隨高礦化度水?dāng)?shù)量的增大，而逐漸減小。例如：新疆塔北、文留、商河

西、利津等油田，高或極高地層水礦化度是油氣層電阻率減小的主要因素之一。

2）油氣層中含有較多的束縛水

儲(chǔ)層巖石細(xì)粒成分增多和粘土礦物的填充與富集，導(dǎo)致地層中微孔隙發(fā)育，微孔隙和滲

流孔隙并存，微孔隙儲(chǔ)集束縛水使儲(chǔ)層束縛水含量增高。

3）油氣層微孔隙發(fā)育

當(dāng)油氣儲(chǔ)層中存在兩組孔隙系統(tǒng)情況下（?-組是孔隙半徑小于0.111m的微孔隙系統(tǒng),另

一組是粒間滲流孔隙系統(tǒng)），由于油氣層微孔隙卜分發(fā)育，并且微孔隙系統(tǒng)中存在相當(dāng)數(shù)量

的微孔隙水，使油氣層的電阻率值減小。通常微孔隙十分發(fā)育的油氣層在儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)上壓

汞分析喉道半徑分布圖呈雙峰分布，即喉道半徑峰值分別為0.1um左右和2.0~10.0um。

4）巖性細(xì)和泥質(zhì)含量高

巖性細(xì)和泥質(zhì)含量高的油氣層受沉積旋回與沉積環(huán)境的控制，表現(xiàn)為巖石細(xì)粒成分（粉

砂）增多或粘土礦物充填與富集，導(dǎo)致地層中微孔隙發(fā)育、微孔隙和滲流孔隙并存。這類微

孔隙發(fā)育的地層束縛水含量明顯增加，在高礦化度地層水作用下造成電阻率極低。

5）骨架導(dǎo)電

一般油氣儲(chǔ)層的骨架是不導(dǎo)電物質(zhì)（石英等），但當(dāng)油氣儲(chǔ)層的骨架含有導(dǎo)電物質(zhì)時(shí)，油

氣層電阻率降低。在新疆塔里木油田，經(jīng)重礦物分析發(fā)現(xiàn)，在油氣儲(chǔ)層骨架中富含黃鐵礦，

部分井黃鐵礦含量可占重礦物含量的95%,還有的井黃鐵礦局部富集，呈浸染狀、層塊乃至

團(tuán)塊狀分布，大幅度降低了地層的電阻率。

6）粘土附加導(dǎo)電性

通常粘土顆粒表面均帶負(fù)電荷，而巖石中的水分子是一種電荷不完全平衡的極性分子，

對(duì)外可顯正、負(fù)兩個(gè)極性，使粘土顆粒表面的負(fù)電荷可直接吸附極性分子中的陽(yáng)離子（如

Na'）,這些被吸附的極性水分子稱吸附水。被吸附的陽(yáng)離子乂可與極性水分子結(jié)合，成為水

合離子，這些與陽(yáng)離子結(jié)合的極性水分子稱為結(jié)合水。這樣，粘土顆粒表面的負(fù)電荷既可吸

附極性分子中的陽(yáng)離子，乂可通過(guò)這些陽(yáng)離子與極性水分子結(jié)合，在粘土顆粒表面形成?層

薄水膜，這一過(guò)程稱為粘土水化作用。

一般情況下，粘土顆粒表面的負(fù)電荷吸附的陽(yáng)離子是不能移動(dòng)的，但這種吸附并不很緊

密，在電場(chǎng)的作用下，吸附的陽(yáng)離子可以與巖石中溶液的其他水合離子交換位置，引起導(dǎo)電

現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為粘土礦物的陽(yáng)離子交換（在泥質(zhì)砂巖中，最常見(jiàn)的可交換陽(yáng)離子是Na：

K\Mg\等離子）。由粘土礦物的陽(yáng)離子交換產(chǎn)生的導(dǎo)電性稱為粘土礦物的附加導(dǎo)電性。

2、外因

外因指外來(lái)因素導(dǎo)致油氣層電阻率減小。該類低阻油氣層屬于外因形成的低阻油氣層。

1）、鉆井液的侵入

當(dāng)油氣層為輕質(zhì)油氣層時(shí)，該類油氣層具有比重小、粘度低、流動(dòng)性好等特點(diǎn)。在鉆井

過(guò)程中，井眼周圍地層的輕質(zhì)油氣層很容易被泥漿濾液驅(qū)趕走。這些泥漿的侵入，使輕質(zhì)油

氣層的電阻率減小，降低了輕質(zhì)油氣層與水層的深探測(cè)電阻率差異。

2)、油氣層、水層對(duì)比條件發(fā)生變化

當(dāng)油氣層與水層中地層水不一樣，而且差異很大時(shí)，降低了油氣層與水層的電性差異。

在冀東油山、渤海岐口油田、華北留路油田已發(fā)現(xiàn)這類油氣層。通常遇到的水洗油藏、淡水

破壞油藏均屬此類。

3)、侵入深與測(cè)井探測(cè)范圍有限

由于地層中存在裂縫等原因，泥漿侵入地層較深，泥漿濾液驅(qū)走井眼周圍油氣，使油氣

層電阻率降低(從測(cè)井結(jié)果上看是低阻)。

3、復(fù)合成因

以上所述幾種典型成因可能在某一具體油藏中同時(shí)遇到，這樣形成的低阻油氣層被認(rèn)為

是復(fù)合成因造成的。

二、低電阻率油氣層測(cè)井評(píng)價(jià)方法概述

針對(duì)泥質(zhì)砂巖油氣儲(chǔ)層，特別是低阻油氣儲(chǔ)層的情況，國(guó)外不少測(cè)井解釋專家提出?些

導(dǎo)電模型，例如：Crane(1990)等提出擴(kuò)展阿爾奇公式(EAE)；Olivar等待(1991)提出泥質(zhì)砂

巖的顆粒電導(dǎo)率法；Charles(1995,1996)提出有效介質(zhì)模型(EMM)；Givens(1987,1989)提

出巖石骨架導(dǎo)電模型(CRMM)。這些模型對(duì)我國(guó)利用測(cè)井資料評(píng)價(jià)低阻油氣儲(chǔ)層具有一定的

適用價(jià)值，但我國(guó)油氣田的成因復(fù)雜，雖然在有些油田低阻油氣層的一個(gè)(或幾個(gè))影響因素

相同，但不同油田之間明顯存在一些不同的影響因素，因此，我國(guó)不同油田必須根據(jù)各自的

特點(diǎn)，研究相應(yīng)的測(cè)井評(píng)價(jià)低阻油氣層的方法。

實(shí)例1：曾文沖(1991)結(jié)合國(guó)內(nèi)外油田。剖析了國(guó)內(nèi)外低電阻率油氣層的類型及成因。

列舉了我國(guó)幾個(gè)油田(文留、商河西、利津和馬嶺等油田)油層電阻率減小的影響因素是：高

或極高地層水礦化度、砂巖中富含泥質(zhì)及粒間一裂縫孔隙(雙重孔隙結(jié)構(gòu))等，并提出一種新

的雙重孔隙解釋模型。他認(rèn)為：

(1)地層總的導(dǎo)電體積是由滲流特性完全不同的二部分孔隙的導(dǎo)電體積所組成，為二

者之和。

(2)上述的二部分孔隙體積是：地層的微孔隙體積、有效孔隙體積。

(3)微孔隙的導(dǎo)電與滲流特性，可視為與鄰近泥巖相同，即認(rèn)為泥巖地層的束縛水飽

含度Swi為1,微孔隙系統(tǒng)的電阻率Rm=Rsh,,

(4)為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，解釋方程采用雙水導(dǎo)電模型的形式。

該解釋模型的主要優(yōu)點(diǎn)是：模型中的參數(shù)是可測(cè)真實(shí)參數(shù)，并具有嚴(yán)格的物理意義；微

孔隙泛指地層中的微孔隙，不一定單純是粘土中的微孔隙,也可能是巖性變細(xì)等引起的結(jié)果。

該模型對(duì)國(guó)內(nèi)外低電阻率油氣層測(cè)井評(píng)價(jià)具有實(shí)用價(jià)值。

實(shí)例2：新疆塔北地區(qū)中新生界層段有兩類油氣儲(chǔ)層，即一般油氣層和特殊油氣層。特

殊油氣層的電阻率(0.4?1.5Q.m)低于或接近鄰近水層的電阻率，在電性上難以區(qū)分油氣層

與水層，給測(cè)井資料解釋帶來(lái)很大難度。

根據(jù)新疆塔北地區(qū)中新生界的泥質(zhì)砂巖油氣儲(chǔ)層的情況，在分析和研究大量測(cè)井曲線資

料、巖心分析資料的基礎(chǔ)上，提取了水層、兩類油氣儲(chǔ)層測(cè)井曲線特征和儲(chǔ)層物性特征，認(rèn)

為使新疆塔北三疊系油氣層電阻率值減小的主要原因是：①有高礦化度地層水，三疊系地層

水分析礦化度為：0.17?0.22,水型為CaCl2,利用礦化度換算的地層水電阻率Rw=0.01~

0.02Q.m；②束縛水飽和度高;③微孔隙十分發(fā)育,具有雙重孔隙結(jié)構(gòu)(圖附1-10),并且,

泥質(zhì)是綜合因素的反映(圖附1-11)。

結(jié)合新疆塔北地區(qū)中新生界泥質(zhì)砂巖油氣儲(chǔ)層的特征，建立了一個(gè)新的泥質(zhì)砂巖導(dǎo)電模

型。大量實(shí)際資料處理結(jié)果表明，逐點(diǎn)解釋的含水飽和度與壓汞換算的含水飽和度一致性好

（圖附1T2）,用模型計(jì)算的Sw與Swi交會(huì)圖分區(qū)明顯（圖附1-13）。同時(shí)，利用BP人工

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰關(guān)聯(lián)分析聚類、SVD法建立判別函數(shù)法等方法識(shí)別低電阻率油氣層與水層，逐

層識(shí)別油、氣、水層的結(jié)果，與試油和實(shí)際情況的符合率達(dá)85%以上。

#3=0.358663+2242696k

R-D78'"5137（137水星）

a

s

?

五

厘

0.10.20.30.4OS00

衣履含E

油氣原3n率與比旗含量:關(guān)系

圖附1-11水層電阻率與泥質(zhì)含量的關(guān)系

1---------------------------------------------------------------------------------

0-..

457G4674457846824590

Depth（m）

1—DWCMCM解釋含水飽和度2一巖心分析飽和度

圖附1-12逐點(diǎn)解釋的含水飽和度與壓汞換算的含水飽和度

3Q

取道半徑加m）

圖附1-10雙重孔隙結(jié)構(gòu)

圖附1-13Sw與Swi交會(huì)圖

實(shí)例3：胡英杰等分析了吉林油田低阻油氣層的測(cè)井曲線特征，結(jié)合巖心實(shí)驗(yàn)等資料.，

他首先根據(jù)巖心測(cè)量結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)的試油、粒度分析、薄片和壓泵等資料，對(duì)目的層有如下認(rèn)

識(shí)：（1）地層水礦化度不高，一般在10g/L左右；（2）巖性細(xì)，儲(chǔ)層巖石的粒度中值大部分

在0.01?0.1mm之間；（3）含有高陽(yáng)離子交換量類型的粘土礦物，如蒙脫石或伊/蒙混層；

（4）儲(chǔ)層物性較差；（5）次生孔隙發(fā)育；（6）儲(chǔ)層巖石具有親水性；（7）部分巖石骨架中

含有導(dǎo)電礦物。為了研究?jī)?chǔ)層在未受泥漿侵入狀態(tài)下的導(dǎo)電機(jī)理，本文在模擬地層條件下采

用油驅(qū)水的方式對(duì)飽和鹽水（10g/L的氯化鈉溶液）的巖心進(jìn)行電阻率掃頻測(cè)量。

然后,用巖心刻度測(cè)井曲線的方法建立了該地區(qū)青一段儲(chǔ)層巖石的粘土含量、粒度中值、

束縛水飽和度等模型，并重新建立了油、水層的劃分標(biāo)準(zhǔn)中，在新的油、水層的劃分標(biāo)準(zhǔn)中，

根據(jù)可動(dòng)水飽和度和含油飽和度共同來(lái)劃分油水層。

提出了吉林油田低阻油氣層的主導(dǎo)低阻成因是粘土礦物的附加導(dǎo)電性，認(rèn)為雙水模型在

該油田具有很好的實(shí)用性。實(shí)際資料處理結(jié)果表明，解釋符合率比以前有明顯的提高。

實(shí)例4：王向公等在綜合分析大港油田板橋地區(qū)地質(zhì)概況及測(cè)試資料的基礎(chǔ)上，分析總

結(jié)了該地區(qū)低阻油氣層的成因是：

①咸水泥漿侵入：大港油田板橋地區(qū)早期鉆井多數(shù)使用咸水泥漿，并且相對(duì)密度偏高，

這對(duì)儲(chǔ)層的污染是相當(dāng)嚴(yán)重的。到目前為止，由于各種條件的限制仍有部分井使用咸水泥漿

鉆井（板828井測(cè)井時(shí)，第23號(hào)層已被鉆井液浸泡82d,由于咸水泥漿的長(zhǎng)期浸泡使地層

電阻率嚴(yán)重降低，誤解釋為水層。）

②巖性因素：板橋地區(qū)巖性因素造成的低阻油氣層主要分布在東營(yíng)組、Esl段、Es3段

儲(chǔ)層。板62-46第24號(hào)層電阻增大率僅為1.5,由自然伽馬曲線可見(jiàn)該層泥質(zhì)含量較高，巖

性較細(xì)，束縛水飽和度增高引起儲(chǔ)層電阻率降低。該層試油為油層（試油結(jié)果：納維泵抽，

日產(chǎn)油2743累計(jì)產(chǎn)油13.63不產(chǎn)水）。

通過(guò)實(shí)例綜合分析，充分證明大港油山板橋地區(qū)主要存在2種類型的低阻油層，即咸水

泥漿侵入型和巖性因素型低阻油層?？偨Y(jié)了咸水泥漿侵入浸泡天數(shù)與地層電阻率的相對(duì)關(guān)

系，證明了儲(chǔ)層物性、巖性與低阻油氣層的內(nèi)在聯(lián)系。為研究咸水泥漿侵入低阻油氣層和巖

性因素引起的低阻油氣層的解釋模型、解釋方法，提高低阻油氣層的解釋符合率奠定了堅(jiān)實(shí)

的基礎(chǔ)。

實(shí)例5：目前淡水（低礦化度）低阻儲(chǔ)層普遍存在（我國(guó)環(huán)渤海的東部油田均有發(fā)育），如

渤海歧口油田由于原始油藏在?定時(shí)期受淡水侵入影響，使水層電阻率升高，同時(shí)受粘土附

加導(dǎo)電性作用影響，導(dǎo)致水層和油氣層電阻率非常接近（基本無(wú)差別），解釋難度大。

孫建孟等根據(jù)各種巖心分析資料和測(cè)井曲線提出了確定渤海歧口油田低阻油氣層飽和

度的“雙孔隙水”解釋模型?！半p孔隙水”解釋模型的應(yīng)用表明，模型計(jì)算得到的飽和度與試油、

壓汞資料吻合較好，取得了好的應(yīng)用效果。

第三節(jié)燒源巖測(cè)井評(píng)價(jià)

妙源巖的測(cè)井評(píng)價(jià)是?項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的研究，因?yàn)椋簾磶r中同時(shí)存在干酪根和已生成

的燒，而且涉及到泥質(zhì)巖、碳酸鹽巖和煤系燃源巖，不僅如此，各類煌源巖的巖性仍有重大

差異，研究對(duì)象都涉及到未成熟、成熟以及過(guò)成熟的煌源巖。

利用測(cè)井資料研究煌源巖始于20世紀(jì)40年代，研究方向集中于識(shí)別技術(shù)、有機(jī)質(zhì)豐度

和成熟度的定量解釋方法，尚未見(jiàn)到利用測(cè)井資料劃分有機(jī)質(zhì)類型的研究。

一、燃源巖的測(cè)井識(shí)別方法

快速、準(zhǔn)確地識(shí)別出虹源巖是經(jīng)源巖評(píng)價(jià)的首要任務(wù)，?般都是利用有機(jī)質(zhì)豐度的測(cè)井

響應(yīng)定性地識(shí)別煌源巖。

1、彈性參數(shù)

由于有機(jī)質(zhì)的存在，使煌源巖的地層密度較低，而聲波時(shí)差較高，因此，表征地層縱波

傳播速度的平方與體密度的乘積的彈性參數(shù)B將會(huì)更突出這一特征，B的關(guān)系式為：

B=pl（附1-8）

式中：At為聲波時(shí)差，2/m；p為體密度，g/cn?。

2、AGR

自然伽馬能譜測(cè)井能提供地層總自然伽馬和去鈾伽馬計(jì)數(shù)率，兩者之差（即AGR）反映了

地層中的鈾含量，AGR的計(jì)算公式為：

AGR=HSGR-HCGR（附1-9）

式中，HSGR為總自然伽馬測(cè)井值，API；HCGR為去鈾自然伽馬測(cè)井值，API。

大量研究表明：鈾含量與有機(jī)質(zhì)豐度之間有較好的相關(guān)關(guān)系，因此AGR間接反映了有

機(jī)質(zhì)豐度。采用AGR/HSGR或AGR/HCGR的比值可消除井眼擴(kuò)徑的影響。

3、鈾錢比

砂泥巖剖面中，伽馬射線幾乎全是由鈾、灶和鉀等核素所產(chǎn)生，而泥頁(yè)巖骨架的原生放

射源MK和Th在一定的地層中相對(duì)穩(wěn)定，因此，自然伽馬強(qiáng)度的變化反映鈾含量的變化。

而地層中鈾的聚集主要與有機(jī)質(zhì)有關(guān)，所以，鈾杜比反映了有機(jī)質(zhì)豐度，并考慮了巖性，即

泥質(zhì)含量的變化。

4、井徑差值

井徑曲線上,泥頁(yè)巖層常顯示擴(kuò)徑。常用測(cè)量的井徑值與鉆頭直徑之差來(lái)表示擴(kuò)徑大小,

記為ACAL,

ACAL=CAL-BITS（附1-10）

式中，CAL為井徑測(cè)量值，mm；BITs為鉆頭直徑，mm。

綜上所述，泥頁(yè)巖煌源巖表現(xiàn)為“三高一低”的特征：高鈾針比、高井徑差值A(chǔ)CAL、高A

GR（或AGR/HSGR、AGR/HCGR）、低彈性參數(shù)B。

圖附1-14為測(cè)井資料識(shí)別燒源巖（生油巖）實(shí)例。利用測(cè)井資料研究和評(píng)價(jià)生油巖見(jiàn)

表附l-lo泥質(zhì)成份及干酪根等參數(shù)見(jiàn)表附1-2。

圖附1-14測(cè)井資料識(shí)別慌源巖（生油巖）（陳振巖等）

表附1-1利用測(cè)井資料研究和評(píng)價(jià)生油巖（陳曜苓）

特征

巖性巖相地球化學(xué)相有機(jī)碳（％）

生油條件

最好以黑色泥頁(yè)巖為主較深?深湖相還原~強(qiáng)還原>1

灰?灰黑色泥巖、頁(yè)巖為

好~較好淺湖?較深湖相還原0.5-1

主，夾灰綠色砂泥巖

較好?較差以灰?灰綠色泥巖為主沼澤?淺湖相弱還原?還原0.3?0.5

表附1-2泥質(zhì)成份及干酪根等參數(shù)(陳曜苓)

泥質(zhì)成份

測(cè)井響應(yīng)值干酪根

粉砂粘土礦物束縛水

密度p(g/cm3)1.12.682.821-1.22

體積光電吸收指數(shù)U(b/cm3)3.04.812.040.26-1.95

含氫指數(shù)Ht(%)67.014.031.5100-60

聲波時(shí)差A(yù)t(gs/m)571.0182.0279.0620?607

鈾含量(ppm)200.0

錢含量(ppm)10.0

鉀含量(％)2.0

自然伽馬GR(API)80~200

電阻率R1(Q.m)105~109104~1012

電磁波傳播時(shí)間tpo(ns/m)15.07.28.030.0

二、有機(jī)質(zhì)豐度的測(cè)井解釋方法

燃源巖中有機(jī)質(zhì)豐度的高低在測(cè)井響應(yīng)上有直接的反映，因此，有機(jī)質(zhì)豐度的測(cè)井解釋

方法在國(guó)內(nèi)外呈現(xiàn)出“百家爭(zhēng)鳴”的景象。

1.C/0能譜測(cè)井

C/0能譜測(cè)井同時(shí)提供了C/0和Si/Ca曲線，首先，根據(jù)校正過(guò)的C/0曲線確定地層中

的總碳含量Ct(%),然后，利用Si/Ca曲線求取地層中無(wú)機(jī)碳含量NCt(%),因此，燃源巖的

有機(jī)質(zhì)豐度(總有機(jī)碳含量TOC)即為Ct與NCt之差：TOC=Ct-NCt

該方法利用了C/0能譜測(cè)井和地層密度測(cè)井，只適用于泥質(zhì)巖燃源巖。實(shí)例見(jiàn)圖附1-15。

圖附1T5計(jì)算有機(jī)碳含量(趙彥超等)

2.自然伽馬法

以往的自然伽馬法只適用于泥質(zhì)巖煌源巖，多采用自然伽馬強(qiáng)度與實(shí)測(cè)TOC的數(shù)學(xué)關(guān)

系。即先用自然伽馬測(cè)井估算泥質(zhì)含量，然后通過(guò)線性回歸分析建立泥質(zhì)含量(Vsh)與有機(jī)質(zhì)

豐度(TOC)間的數(shù)學(xué)關(guān)系：

TOC=aVsh+b(a、b為回歸系數(shù))(附1-11)

所以，有機(jī)質(zhì)豐度(TOC)與自然伽馬的關(guān)系式為：

TOC=a(2C-\GR-1)/(2C-1)+(附1-12)

建立Vsh與TOC的統(tǒng)計(jì)關(guān)系是該方法的關(guān)鍵，應(yīng)充分考慮沉積、沉巖背景和有機(jī)質(zhì)演

化對(duì)碳酸鹽巖有機(jī)質(zhì)十:度的影響。有機(jī)碳與泥質(zhì)含量的關(guān)系見(jiàn)圖附1-16。

Q4?

—天*1K?一任2弁

一慶程］弁

?—慶深I(lǐng)井

—?川】井/

一阡“弁/

一任2介/

一任3井/

0102030405C

七%)

奧陶系破觸款巖泥啟含■與有機(jī)，含■關(guān)系塞好磁酸鹽巖泥JR含1與有機(jī)囁含1關(guān)系

圖附1-16有機(jī)碳與泥質(zhì)含量的關(guān)系（陳增智等）

3.密度測(cè)井

燃源巖中有機(jī)質(zhì)的密度（1.03?Llg/cn?）明顯低于圍巖基質(zhì)的密度（粘土骨架的密度為

2.3~3.1g/cm3,碳酸鹽巖的更高），使燃源巖密度測(cè)井值降低。

Mallick和Raju采用最小二乘擬合法,對(duì)印度上Assam盆地碳質(zhì)頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)豐度（TOC）

和地層密度（Pb由測(cè)井獲得）的關(guān)系進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)TOC和Pb存在反比關(guān)系（圖附1-17），

與Schmoker和Hester的方程形式完全相同，僅僅兩系數(shù)有所差異。

至

圖附1-17TOC和Pb存在反比關(guān)系（王方雄等）

4.電阻率重疊法和雙孔隙度法

電阻率重疊法：在飽含水的非燃源泥頁(yè)巖中，不含有機(jī)質(zhì)的電阻率R。與實(shí)測(cè)電阻率Rt

曲線可以彼此重疊；而在富含有機(jī)質(zhì)的泥頁(yè)巖中，由于干酪根分散于巖石的骨架之中，造成

實(shí)測(cè)電阻率增大，特別是當(dāng)燃源巖趨于成熟時(shí)，大量的燃生成，占據(jù)了泥頁(yè)巖中的大部分孔

隙，造成泥頁(yè)巖的R,明顯增大，使Rt、R。兩曲線的重疊間距（AlgR）增大，AlgR越大，反

映燃源巖中有機(jī)質(zhì)豐度越高（圖附1-18）。

雙孔隙度法：燒源巖的有機(jī)質(zhì)高聲波時(shí)差、低密度、高氫指數(shù)，在體積模型中，有機(jī)質(zhì)

可以看成是孔隙的一部分，同時(shí)，有機(jī)質(zhì)的電阻率較高。因此：APORuPORt-PORr能反

映煌源巖的有機(jī)質(zhì)豐度（體積）、豐度（TO。。APOR越大，反映燒源巖中有機(jī)質(zhì)豐度越高。

PORt：燒源巖的總孔隙度采用三孔隙度測(cè)井的平均值;

PORr：電阻率計(jì)算孔隙度(選用WS方程計(jì)算)。

1no

l20

《3no

IOO

？90

二8n

470

0.0t.O2.0X040

實(shí)測(cè)C(%)

蘇北盆地有機(jī)碳與聲波討差交會(huì)國(guó)蘇北盆地有機(jī)磴C與HogR交會(huì)圖

圖附1-18C與At以及△logR的關(guān)系(宋寧等)

5.含油氣飽和度法

燃源巖中，隨埋深的增加而增大的含油氣飽和度與有機(jī)質(zhì)豐度成正比，并與有機(jī)質(zhì)的成

熟度和類型有直接關(guān)系。

煌源巖中剩余燃含量(VHC)是指殘留于燒源巖孔隙中的油氣含量(體積％),它與有機(jī)質(zhì)

的豐度、成熟度、類型以及產(chǎn)煌率有關(guān)。

VHC=PORt—Sog(附1-13)

式中，PORt為燃源巖的總孔隙度，%,采用中子-密度交會(huì)技術(shù)計(jì)算；Sog為燃源巖的

含油氣飽和度，%,用阿爾奇公式求解。

因?yàn)槿荚磶r的含油氣飽和度與有機(jī)質(zhì)豐度成正比，所以，從剩余姓含量(VHC)可以轉(zhuǎn)換

得到有機(jī)質(zhì)豐度。

6,核磁共振測(cè)井

核磁共振測(cè)井(NMR)測(cè)量的主要是地層孔隙介質(zhì)中氫核對(duì)儀器的貢獻(xiàn)，巖石固體骨架中

的氫對(duì)它無(wú)影響。這一獨(dú)特的特征使得井眼中的NMR測(cè)井不受煌源巖中固態(tài)有機(jī)質(zhì)的影響。

也就是說(shuō)，NMR解釋的燃源巖孔隙度不受有機(jī)質(zhì)豐度變化的影響。NMR為燒源巖評(píng)價(jià)提

供了一項(xiàng)新的技術(shù)，即適用于泥質(zhì)巖又適用于碳酸鹽巖堤源巖。

Alixant等非?？春眠@項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景，但切實(shí)可行的具體方法有待深入研究。

表附-3蘇北盆地計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較(宋寧等)

喑色泥計(jì)算TOC實(shí)驗(yàn)TOC

井號(hào)層位巖厚度平均值大于0.4%有效煌源平均值大于0.4%有效燃源

(m)(%)的百分比巖厚度(m)(%)的百分比巖厚度(m)

YC1E1F41841.1477184x77%65%=120

YC1E1F22032.0488203x87%=1772.0095203x95%=193

ZH86E1F44921.1990492x90%=4431.2780492x80%=394

第四節(jié)流動(dòng)單元測(cè)井解釋

一、流動(dòng)單元的定義

流動(dòng)單元(flowunit),又稱水力單元(hydraulicunit)是指具有相同滲流特征的儲(chǔ)層單

元，它是儲(chǔ)層巖石物性特征的綜合反映，同一流動(dòng)單元具有相似的水動(dòng)力學(xué)特征，亦具有相

似的水淹特點(diǎn)，不同的流動(dòng)單元，其水淹特點(diǎn)亦不相同，剩余油的分布特征亦不相同。

二、儲(chǔ)層流動(dòng)單元研究進(jìn)展

儲(chǔ)層流動(dòng)單元研究是國(guó)外20世紀(jì)80年代中后期興起的一種儲(chǔ)層研究方法，而在國(guó)內(nèi)則

是最近幾年才開(kāi)始進(jìn)行探索性研究，由于具體的地質(zhì)條件和實(shí)際資料的限制及研究問(wèn)題的出

發(fā)點(diǎn)不同，對(duì)流動(dòng)單元的認(rèn)識(shí)及研究方法也不完全一致。

流動(dòng)單元的概念是由Hearn等于1984年提出來(lái)的。Hearn在研究美國(guó)懷俄明州Hartzog

Draw油田Shannon砂巖儲(chǔ)層時(shí)，提出把Shannon砂巖劃分為5個(gè)流動(dòng)單元，并把流動(dòng)單元

定義為橫向連續(xù)的儲(chǔ)集層，在該單元的各部位巖性特點(diǎn)相似，影響流體流動(dòng)的巖石物理性質(zhì)

也相似，這里提到的巖石物理性質(zhì)，主要是指孔隙度和滲透率。流動(dòng)單元定義的提出，為砂

巖儲(chǔ)層進(jìn)一步細(xì)分提供了較量化的定義，同時(shí)為油藏?cái)?shù)值模擬提供了基礎(chǔ)。

自Hearn提出儲(chǔ)層流動(dòng)單元的概念以后，很多學(xué)者應(yīng)用這一概念開(kāi)展了儲(chǔ)層表征或儲(chǔ)層

評(píng)價(jià)研究，并對(duì)流動(dòng)單元的概念和劃分方法進(jìn)行了進(jìn)一步的補(bǔ)充和完善。

“八五”中后期流動(dòng)單元的概念被國(guó)內(nèi)研究者廣為接受，并開(kāi)始著手研究和應(yīng)用，特別

是第2屆國(guó)際儲(chǔ)層