第八采油厂 郭鹏

2016/1/22

测井模块学习总结

经过两个星期的学习，测井相关知识的学习已经结束，此次测井学的相关知识主要包括3个方面：1.测井技术发展概况、测井曲线原理及应用；2.储量参数研究与解释方法；3.地质储量相关知识。其中，测井曲线的应用、储量参数研究与解释方法、地质储量相关知识为重点学习项目，主要学会对有效厚度、表外厚度的识别及划分、地质储量参数的确定及储量计算，现将近期学习的内容整理与总结。

一、测井技术发展概况、测井曲线原理及应用

1.1 测井技术发展概况

全称地球物理测井，就是指通过井下专门仪器，对井筒周围岩石及流体的不同物理、化学或其它性质的测量过程。地球物理测井技术是以地质学、物理学和数学为理论基础，以计算机技术、电子技术、信息技术和传感器技术为手段，设计出专门的仪器沿着井身进行测量，进而获得地层的物理化学性质、地层结构、构造和井身的几何特征等信息，可对地下的石油、天然气和其它重要的矿物进行定性和定量判别，为石油天然气的勘探和开发提供资料。

世界上第一支测井仪–电阻率测井仪，是由法国人马奎尔·斯伦贝谢（Marcol Schlumberger）和康纳德·斯伦贝谢（Conrad Schlumberger）兄弟发明的，并与道尔（Doll）一起，在1927年9月5日实现了世界上第一次测井。而我国第一次测井是中国科学院院士、著名地球物理学家翁文波先生于1939年12月30日在四川巴县石油沟油矿1号井实现的，录取了一条电阻率曲线和一条自然电位曲线，并划分出气层位置。

大庆油田测井系列发展历程主要经历3个阶段：1）20世纪60～70年代发展横向测井系列；2）20世纪80年代发展JD-581测井系列和00测井系列；3）20世纪90年代后开发调整井发展国产DLS测井系列。

测井方法众多，电、声、放射性是三种基本方法。特殊方法如：电缆地层测试、井间电磁、核磁共振、元素俘获测井等

1.2 测井曲线原理及应用

当前油田主要利用测井学划分储集层、识别流体性质和确定储层参数三个方面，当前测井方法种类众多，每种方法均有自身的探测特性和适用范围。其中电法、声波和放射性是最常用的三种测井方法。而测井资料综合解释的核心是通过取心分析、实验研究、理论模拟等方法，来确定测井信息与地质信息之间的关系，从而把测井信息转换为地质信息，实现对地层评价和油气层评价。

1.2.1 自然电位测井

自然电位测井就是测量井中自然电场电位。地层产生自然电位的原因是复杂的。对于油井来说，一般是由以下两种原因造成的：一种是由地层水和泥浆滤液之间离子的扩散作用和岩粒对离子的吸附作用（电化学电动势）产生的；另一种是由地层压力不同于泥浆柱压力时，在岩石孔隙中的液体过滤作用（动电学电动势）产生的。井中的电位主要由三部分组成：扩散电位、薄膜电位和过滤电位。

自然电位曲线特点主要包括4个方面: 1.曲线关于地层中点对称，地层中点处异常值最大。2.地层越厚，自然电位越接近静自然电位；地层厚度变小，自然电位值下降，且顶部变尖，底部变宽，自然电位小于等于静自然电位。3.h>4d时，自然电位的半幅点对应地层的界面。4.自然电位没有绝对的零点，是以泥岩井段的自然电位曲线幅度作为基线。

自然电位曲线资料主要有4方面应用：1.识别岩性；2.划分渗透性地层；3.识别油、水层；4.判断水淹层。

1.2.2微电极测井

微电极曲线特点主要包括3个方面：1.电极距小，几乎不受围岩和泥浆的影响；2.纵向分辨率高，可达0.1m；3.在渗透层处一般有“幅度差”，即微电位大于微梯度。

微电极测井曲线资料主要有3方面应用：1.识别岩性；2.划分渗透性地层3.确定含油砂岩的有效厚度。

1.2.3微球形聚焦测井

为减小泥饼和原状地层真电阻率的影响，测得冲洗带电阻率，研制了微球形聚焦测井。微球测井受井眼、泥饼和原状地层影响均较小，是确定冲洗带电阻率较好的仪器。

微球形聚焦测井曲线特点：1.分辨率高，对于0.3m以上的层有很好的显示；2.受泥饼影响小，可很好地反映冲洗带电阻率。微球形聚焦测井曲线主要应用于划分薄层和识别油水层。

1.2.4 声波测井

声波在不同介质中传播时，其速度、幅度衰减及频率变化等声学特性是不同的。声波测井就是以岩石等介质的声学特性为基础来研究钻井地质剖面、固井质量等问题的一种测井方法。声波测井主要分为声速测井和声幅测井两大类。

声波测井资料主要应用于储层孔隙度的确定、判断气层以及划分地层三个方面。

1.2.5 自然伽马测井

自然伽马测井是在井内测量岩层中自然存在的放射性射线的强度，来研究地质问题的一种方法。自然伽马强度随泥质含量的增加而增加；随有机物含量的增加而增加；随钾盐和某些放射性矿物含量的增加而增加。自然伽马测井资料主要应用于划分岩性、地层对比以及计算泥质含量三个方面。

二、储量参数研究与解释方法

2.1 储层“四性”的关系

储层“四性”是指储层岩性、物性、含油性和电性。研究储层的“四性”关系的目的，就是利用储层岩性、含油性、物性的特征，建立三者与电性特征的关系模型，从而解释储层有效孔隙度、空气渗透率和含油饱和度等参数，识别储层中油气水等流体，确定储层有效厚度。储层“四性”关系是指这四者之间的相互关系，岩性越粗、分选越好、粒度越大，储层的孔隙度和渗透率越大，反之则储层的孔隙度和渗透率越小

2.2 油气水层测井解释方法

测井参数是指测井资料记录的各种物理、化学信息，如电阻率、声波时差、岩石密度、自然电位等。油气水层测井解释标准就是利用测井参数，采用交会图、深浅电阻率比值等方法，确定油、气、水层界限。    

2.3 储层厚度解释方法

油（气）层的有效厚度：指在达到储量起算标准的含油气层系中具有产油气能力的那部分储层厚度，是油田地质研究、地质储量计算和油田开发的重要参数。有效厚度划分的正确与否，不仅影响油田地质储量计算精度，而且还影响对油层发育程度和分布状况的认识，最直接的就是影响射孔的准确性、开发层系划分、井网部署、注采方式确定以及开发效果等。

2.3.1 有效厚度物性标准研究

有效厚度物性标准：根据储层的岩性、物性、含油性确定的有效厚度标准，统称为有效厚度物性标准。研究有效厚度物性标准目的是用于划分取心井取心层段的有效厚度。

确定储层物性下限方法有试油法、含油产状法、经验统计法等，其中最直接、最可靠的方法是试油法。试油法是把研究区某一储层段的试油和岩心分析资料进行统计，计算层段内岩心分析的平均有效孔隙度、平均空气渗透率及采油强度（单位厚度采油量），分别建立采油强度与孔隙度、渗透率关系图。当采油强度等于零时，关系曲线与空气渗透率或有效孔隙度坐标轴的交点，即为空气渗透率和有效孔隙度下限。

2.3.2 利用岩心资料划分砂岩有效厚度

主要利用《岩心划分有效厚度操作规程》进行砂岩有效厚度划分，企业标准为Q/SY DQ0031-2005，规定了岩心划分有效厚度的物性标准，标准使用原则，样品处理原则，厚度划分原则的工作方法。本标准适用于大庆喇、萨、杏油田的萨、葡、高，长垣南部以及外围油田岩心划分有效厚度。

2.3.2.1 标准使用原则

有渗透率分析资料时，不考虑有效孔隙标准；没有渗透率分析资料时，才采用有效孔隙度标准。

2.3.2.2 样品处理原则

取样密度要求：a)油砂：每米取10块；b)含油：每米取7块； c)油浸：每米取5块； d)油斑：每米取3块。

取样密度够要求时，物性连续够标准，对于主体岩性均划为有效厚度；对于过渡岩性则视电性显示好坏决定取舍。

取样密度够要求时，但物性在标准上下呈间互出现，而且平均值又够标准时，油砂一律划有效厚度；其它各类含油产状视电性显示好坏决定取舍。

取样密度够标准时，但物性标准连续不够者，油砂视电性显示好坏决定取舍，；其他各类产状一律不划。

取样密度不够要求或无样品时，则按含油产状级别和电性显示好坏决定取舍。即油砂一律划，泥粉油浸一律不划，其它各类含油产状视电性好坏决定取舍。 

顶底界面一块样品不够标准时，油砂扩至界面处；其它各类含油产状则视电性显示厚度决定取舍，即电性显示较厚扩至界面处，电性显示较薄时扣除界面样品。

2.3.2.3厚度划分原则

层内累加厚度为0.1m；夹层起扣厚度为0.1m；有效厚度起划厚度0.2m。

2.3.2.4 扣夹层及分合层原则

1、岩性夹层：0.1m起扣。

2、物性夹层：原则上0.2m起扣。但夹层在0.1m～0.2m之间时，可视电性显示好坏决定取舍，电性夹层显示明显的则扣除，不明显的就不扣除。

3、当夹层厚度≥0.4m时一律分层；当夹层<0.4m时，附体层厚度大于或等于夹层厚度合层，反之则分层。但是当电性显示不能分层时仍合层。

2.3.3各类砂岩有效厚度电性标准研究

为了使测井资料能客观地反映储层的“四性”关系，保证解释结果的可靠性，首先要对测井数据进行必要的质量检查及预处理。预处理的内容包括深度校正、标准化、环境校正、系统校正等。

2.3.3.1 有效厚度电性标准研制

有效厚度电性标准：是利用测井参数确定有效厚度的标准。对于未取心井或取心井的未取心层段，无法用有效厚度物性标准确定有效厚度，此时需要应用有效厚度电性标准确定有效厚度。

有效厚度电性标准通常包括有效厚度取舍层标准和有效厚度扣除夹层标准。1、有效厚度取舍层标准： 研制有效厚度物性标准以上与有效厚度物性标准以下储层厚度的电性界限。一般采用反映岩性、物性和含油性较好的两种或两种以上的电性参数研制。2、扣除夹层标准：夹层是指夹杂在有效厚度之间的物性差、含油不饱满或不含油的岩层。夹层又常分为低阻夹层和高阻夹层。

2.3.3.2 有效厚度电性标准参数确定

1.标准层选取

1）喇嘛甸、萨尔图油田选取本井萨零组与萨一组之间夹层的第二个突起（即萨零二）为标准层，杏树岗油田选用“U”字型第一个尖峰为标准层。

2）微球聚焦视电阻率选取本井平均值作为标准层，按照0.1欧姆•米读值。

3）高分辨率声波时差选取萨零二底部出现的台阶值做标准层，当台阶值不明显时取中值，按照1微秒/米读值。

4）读出单井微球及高分辨率声波时差数值后，参照喇萨杏油田高分辨声波时差校正值表及喇萨杏油田DLS测井系列电性标准汇总表，确定表外一类厚度、表外二类厚度、有效厚度划分下限值，并确定高阻夹层及低阻夹层划分标准。

2. 砂岩厚度划分标准

1）有效厚度划分标准：原则上微球和高分辨率声波时差须同时满足划分标准时方可划分为有效厚度，但当微球数值不够有效厚度下限值但高于表外一类厚度标准且密度<2.2g/cm3时仍可划分有效厚度。

2）表外一类砂岩划分标准：微球和高分辨率声波时差够标准即可划分表外一类砂岩。

3）表外二类砂岩划分标准：微球和高分辨率声波时差够标准且同时满足微电极曲线有幅度差或自然电位曲线有负异常值即可划分为表外二类厚度。当识别高阻层的声波时差够标准时需要微电极曲线有幅度差方可划分为表外二类砂岩。

3.有效厚度分合层原则

1）对于较均匀的厚油层，表外一类厚度不分层有效厚度也不分层，合起来扣夹层表示，表外一类厚度分层有效厚度也分层。

2）对于薄互层，当高分辨率三侧向不够分层时，一律合层表示。当高分辨率深三侧向能够分层时，若附体层厚度大于等于夹层厚度时，有效厚度合起来扣除夹层表示；若附体层厚度小于夹层厚度时，有效厚度分开表示。

4.表外厚度分合层标准：

1）当微电位回返程度》30%或夹层厚度（低阻夹层厚度或者高、低阻夹层组合厚度）》0.4米时，表外厚度分开表示。

2）当夹层厚度<0.4米时，若附体层厚度大于等于夹层厚度则分层表示，若附体层厚度小于夹层厚度则分层表示。

3）在小层界面和油底处，表外储层有夹层而夹层厚度<0.4米时，表外二类厚度也分层划分。

5.厚度量取方法

当微球聚焦视电阻率够标准时，控制划分厚度，指示到高分辨率深三侧向曲线，在此范围内半幅点控制有效厚度，底部三分之一控制划分表外一类、二类厚度，一般量微梯度曲线半幅点。有效厚度、表外厚度从0.2米起划。

6.扣夹层原则

1）表外砂岩电测厚度不扣夹层。

2）低阻夹层用微电位回返程度确定；高阻夹层用高分辨率声波时差标准确定。

3）扣除低阻夹层的厚度以微梯度曲线回返半幅点量取；微梯度曲线显示不好，量取微电位曲线回返半幅点；当微梯度微电位曲线对应不好时，量大回返扣小厚度。

4）扣除高阻夹层厚度，对于直接接触的顶、底、中钙按底部三分之一处扣除；间接接触的钙质层与相邻低阻夹层一起扣除。

三、地质储量相关知识

3.1储量计算的意义

油田地质储量是勘探、开发成果的综合反映，是开发油田的物质基础。它为正确的划分开发层系，部署井网，确定开发原则，合理开发油田提供重要依据，能否算准储量，关系到国民经济计划的安排，最终影响到合理开发油田的效果。算准储量的必须条件是：取得准确的第一性地质资料和大量的分析化验资料（是地震、钻井、测井、测试、分析化验及地质认识的集合）

3.2储量计算单元划分原则

储量计算单元（简称计算单元）一般是单个油（气）藏，但有些油（气）藏可根据情况细分或合并计算。

3.2.1 计算单元平面上一般按区块划分

1.面积很大的油（气）藏，视不同情况可细分井块（井区）；

2.受同一构造控制的几个小型的断块或岩性油（气）藏，当油（气）藏类型、储层类型和流体性质相似，且含油（气）连片或迭置时，可合并为一个计算单元。

3.2.2 计算单元纵向上一般按油（气）层组（砂层组）划分

1.已查明为统一油（气）水界面的油（气）水系统一般划为一个计算单元，含油（气）高度很大时也可细分亚组或小层；

2.不同岩性、储集特征的储层应划分的计算单元；

3.同一岩性的块状油（气）藏，含油（气）高度很大时可按水平段细划计算单元；

4.尚不能断定为统一油（气）水界面的层状油（气）藏，当油（气）层跨度大于50m时视情况细划计算单元。

5. 裂缝性油（气）藏，应以连通的裂缝系统细分计算单元

3.3地质储量计算方法

地质储量计算主要采用容积法，根据油气藏情况或资料情况也可采用动态法；可采用确定性方法，也可采用概率法。此次学习主要应用容积法计算储量。

容积法地质储量计算公式 ： N=100AohφSoi/Boi 

式中：N体积单位表示的石油地质储量 4m3； 

 ：含油面积 2 ；

 ：平均有效厚度 ；

 φ：平均有效孔隙度 小数；

 ：平均油层原始含油饱和度 ，小数；

 ρo：平均地面原油密度 3 ；

 ：平均原始原油体积系数；

 ：原始地层气油比 3/m3。

3.4地质储量计算参数确定原则

3.4.1 含油（气）面积

充分利用地震、钻井、测井和测试（含试油，下同）等资料，综合研究油、气、水分布规律和油（气）藏类型，确定流体界面（即气油界面、油水界面、气水界面）以及油气遮挡（如断层、岩性、地层）边界，编制反映油气层（储集体）顶（底）面形态的海拔高度等值线图，圈定含油（气）面积。不同类别的地质储量，含油（气）面积圈定要求不同。

3.4.2有效厚度

油（气）层有效厚度（简称有效厚度），指达到储量起算标准的含油气层系中具有产油气能力的那部分储层厚度。有效厚度必须具备2个条件：1)油层内具有可动油； 2)在现有工艺条件下可提供开发。

1.有效厚度标准确定

1）应分别制定油层、气层划分和夹层扣除标准。

2）应以岩心分析资料和测井解释资料为基础，测试资料为依据，在研究岩性、物性、电性与含油性关系后，确定其有效厚度划分的岩性、物性、电性下限标准。

3）储层性质和流体性质相近的多个小型油藏或气藏，可分别制定统一的标准。

4）借用邻近油（气）藏下限标准应论证类比依据和标明参考文献。

5）有效厚度标准图版符合率大于80%。

2.有效厚度划分

1）以测井解释资料划分有效厚度时，应对有关测井曲线进行必要的井筒环境（如井径变化、泥浆侵入等）校正和不同测井系列的归一化处理。

2）以岩心分析资料划分有效厚度时，油气层段应取全岩心，收获率不低于80%。

3）有效厚度的起算厚度为0.2～0.4m，夹层起扣厚度为0.2m。

3. 计算方法

1）算术平均法

算术平均法是根据含油气面积内，单井厚度计算；适用于井多而厚度变化不大的油气田。

2）面积加权平均法

是根据井点厚度所控制的面积来计算，适用于井点较少和厚度变化较大的油气田；能够比较客观地反映油气层情况，是目前应用较广泛的一种计算方法。

3.4.3有效孔隙度

储量计算中所用的有效孔隙度是指有效厚度段的地下有效孔隙度。有效孔隙度可直接用岩心分析资料，也可用测井解释确定。测井解释孔隙度与岩心分析孔隙度的相对误差不超过±8%。裂缝孔隙型储层必须分别确定基质孔隙度和裂缝、溶洞孔隙度。

有效孔隙度确定：

1、单层：取心井采用油气层有效厚度范围内样品分析数据计算，生产井用测井解释模型；

2、单井：采用厚度权衡法求得；

3、储量计算单元：算数平均或面积权衡法（按照储量级别）求得。

4、压实校正：考虑埋藏深度进行校正。

3.4.4原始含油（气）饱和度

1）大型以上油（气）田（藏）用测井解释资料确定探明储量含油（气）饱和度（%）时，应有油基泥浆取心或密闭取心分析验证，绝对误差不超过±5个百分点。特殊情况除外。

2）中型以上油（气）田（藏）用测井解释资料确定含油（气）饱和度时，应有实测的岩电实验数据及合理的地层水电阻率资料。

3）用毛管压力资料确定含油（气）饱和度时，应取得有代表性的岩心分析资料，进行J—函数等处理。

4）裂缝孔隙型储层可分别确定基质含油（气）饱和度和裂缝、溶洞含油（气）饱和度。

5）低渗透储层或重质稠油油层水基泥浆取心分析的含水饱和度，能作为计算含油饱和度的依据。

含油饱和度确定：

1、单层：密闭取心井采用油气层有效厚度范围内样品分析数据计算，生产井用测井解释模型；

2、单井：采用孔隙体积法求得；

3、计算单元：算数平均或面积权衡法（按照储量级别）求得。

3.4.5原始体积系数

1）原始原油体积系数，指原始地层条件下原油体积与地面标准条件下脱气原油体积的比值。

2) 中型以上油藏，应在评价勘探阶段在井下取样或地面配样获得高压物性分析资料求得；

3) 原油性质变化较大的油田（藏），应分别取得不同性质的油样做高压性分析求得；

4) 小型以下建立合理关系式求得。

3.5储量计算参数选值

1.应用多种方法（或多种资料）求得的储量计算参数，选用一种有代表性的参数值。

2.计算单元的各项储量计算参数选值：

1) 有效厚度采用等值线面积权衡法，也可采用井点控制面积或均匀网格面积权衡法；

2) 有效孔隙度采用有效厚度段体积权衡法；

3) 含油（气）饱和度采用有效厚度段孔隙体积权衡法；

4) 在作图时，应考虑油（气）藏情况和储量参数变化规律；

5) 在特殊情况下，也可采用井点值算术平均法或权衡法。

3.通过综合研究，建立地质模型，可直接采用计算机图形，求取储量计算参数并计算地质储量。

4.我国石油天然气储量的地面标准条件指：温度200C，绝对压力0.101MPa。各项储量计算参数的有效位数要求见附录A（规范性附录）的规定。计算单元的储量计算参数选值，储量的计算和汇总，一律采用四舍五入进位法。

四 学习总结

在测井模块学习中，我们主要练习了岩心有效厚度、表外厚度的识别与划分、电性划分有效厚度、表外厚度以及探明地质储量的计算，划分有效厚度时，自己对于砂岩表外厚度分合层的判断与描述理解较为欠缺，对含油该层的判断也不精确，在日后的学习中希望得到更多的练习。储量计算对于有效厚度参数的确定把握不准确，对于单井和计算单元有效厚度取舍的学习需要在加强。

通过这段时间的学习以及练习，我越来越觉得参加这次精妙培训最重要的是更加精细的细心，在划分砂岩有效厚度时，需要准确熟记划分准则以及合理区分分合层，识别有效厚度时更需要耐心和细心逐层逐点的刻画，既要着眼于宏观，也要从细节入手；计算地质储量时，更是需要细心的确定每一项储层参数，计算更是马虎不得。虽然学习很辛苦，但是很充实。

此次学习，吕晶老师对我们耐心认真的授课，课后加班加点的为我们批改试卷，整理我们共性的问题，我们能高效的学习测井知识，与吕老师的辛苦是分不开的，此外，金老师、齐老师以及付老师在课余时间，也经常给我们指导，无论我们有什么疑惑，老师们总能认真负责的为我们解决，我们十分感动也十分感激老师们。

附表1 测井知识学习掌握情况统计表