油气水层判别
测井解释识别油、水、气层
用测井曲线判断划分油、气、水层测井资料是评价地层、详细划分地层，正确划分、判断油、气、水层依据；从渗透层中区分出油、气、水层，并对油气层的物性及含油性进行评价是测井工作的重要任务，要做好解释工作，必须深入实际，掌握油气层的地质特点和四性关系(岩性、物性、含油性、电性)，掌握油、气、水层在各种测井曲线上显示不同的特征。
1、油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征：(1)、油层：微电极曲线幅度中等，具有明显的正幅度差，并随渗透性变差幅度差减小。
自然电位曲线显示正异常或负异常，随泥质含量的增加异常幅度变小。
长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。
感应曲线呈明显的低电导(高电阻)。
声波时差值中等，曲线平缓呈平台状。
井径常小于钻头直径。
(2)、气层：在微电极、自然电位、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同，所不同的是在声波时差曲线上明显的数值增大或周波跳跃现象，中子伽玛曲线幅度比油层高。
(3)、油水同层：在微电极、声波时差、井径曲线上，油水同层与油层相同，不同的是自然电位曲线比油层大一点，而视电阻率曲线比油层小一点，感应电导率比油层大一点。
(4)、水层：微电极曲线幅度中等，有明显的正幅度差，但与油层相比幅度相对降低；自然电位曲线显示正异常或负异常，且异常幅度值比油层大；短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低，感应曲线显示高电导值，声波时差数值中等，呈平台状，井径常小于钻头直径。
2、定性判断油、气、水层油气水层的定性解释主要是采用比较(对比)的方法来区别它们。
在定性解释过程中，主要采用以下几种比较方法：(1) 纵向电阻比较法：在水性相同的井段内，把各渗透层的电阻率与纯水层比较，在岩性、物性相近的条件下，油气层的电阻率较高。
一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。
纯水层一般应典型可靠，一般典型水层应该厚度较大，物性好，岩性纯，具有明显的水层特征，而且在录井中无油气显示。
(2) 径向电阻率比较法：若地层水矿化度比泥浆矿化度高，泥浆滤液侵入地层时，油层形成减阻侵入剖面，水层形成增阻侵入剖面。
油气水层划分标准(sy-6293-2009)
水(m3/d) 0.25 0.4
600 0.5 800 0.6 单井工业气流标准 陆地 海上
产油层埋深 （m） 小于500 500～00
海上
1、排作业入井液，不 计入含水 2、产层深度指垂深
10 20 30 50
500 1000 3000 5000 10000 20000
10000 30000 50000 100000
φ >30% 25-30% 15-25% 10-15% <10%
k>2000md 特高孔、特高渗 500-2000md 高孔、高渗 100-500md 中孔、中渗 10-100md 低孔、低渗 <10md 特低孔、特低渗
油层深度 (m) 0-2000 2000-3000 3000-4000 ＞4000
液面深度 (m) 距射孔井段500 1800 2000 套管允许掏空深度 单井工业油流标准 陆地 t·d-1 0.3 0.5 1 3 5 10
干层产液量标准 日产量 油（t/d） 气(m3/d) 0.1 200 0.2 0.3 0.4 400
《油气水层的综合判断》课件
第二章 油气层识别与评价
（4）油层-低产油层-干层与油层-油水同层-水层变化分析模式 油层→低产油层→干层变化分析模式:随着渗透性变差，产 层含油饱和度呈规律性减小。
油层→油水同层→水层变化分析模式:含油饱和度的降低主要不 受渗透率变化控制，而是自 由水增加的结果。
③水层：Sw Sor Swm Swi Sor 1 Sor S0 Som 0
表明储层孔隙空间不含油或只含残余油，主要被 水所饱和。
第二章 油气层识别与评价
（2）分析方法 “可动水分析法”具有形象直观的特点，便于做出完整的
解释。通常，采用交会法和重叠法进行分析。
3.地层不同性质产液的定量描述 利用测井信息直接计算产层的油气、水相对渗透率与
第二章 油气层识别与评价
油藏形成过程中，油、气、水对岩石润湿性的差异以及 发生在孔隙内的毛细现象，决定了油、气、水在孔隙空间内 独特的分布方式与流动特点。油气由生油层向储层运移的过 程就发生了油、气驱水的过程。但是，油气最终不可能把产 层孔隙内的水完全排出，总有一部分原生水由于毛细管阻力 而滞留在油气层的微小毛细管内，或者被亲水岩石颗粒表面 所吸附。因此，这部分水的相对渗透率极小，不能流动，称 为“不动水”。此时，水主要占据在微小毛细管孔隙中或被岩 石颗粒表面所吸附，不易流动；油气则主要分布于较大的孔 道或孔隙内，形成只有油气流动而水不能流动的状态。
L
Qg KgA • p
g L
式中：Q0、Qr、Qw——储集层油气水的分流量；
K0、Kg、Kw——油气水的有效渗透率：
μo、μg、μw——油气水的粘度； A——渗流截面； p ——压力梯度。
L
第二章 油气层识别与评价
利用岩心元素判别油气水界面的方法和识别水层的方法
利用岩心元素判别油气水界面的方法和识别水层的方法岩心元素判别油气水界面和识别水层是采油工程中一个非常关键的问题，目前采用岩心元素方法来判别油气水界面和识别水层是一种比较成熟而又有效的方法。
首先，岩心元素方法用来判定油气水界面。
在油气水界面处，油层和水层间的空泡相对明显，油气的岩心元素的浓度范围更加分明，比如脂肪族元素（芳缩醚、芳烃及其他分支烃）浓度明显比水层高得多，在油气水界面处，能够清晰的检测到这些元素的浓度差异，从而有效地识别油气水界面。
随后，岩心元素方法可以有效识别水层。
通过检测油层与水层间岩心元素的差异，水层可以清晰地识别出来，如氧醇（正十六烷、正十三烷及其他烯烃）专属油气层，差别非常明显。
在水层处，氧醇专属油气层浓度也会明显地降低，从而避免假阴性的出现，有效识别出水层。
最后，由于岩心元素的诊断仪可以快速准确的检测油层、气层和水层的属性。
因此，利用岩心元素方法是判别油气水界面和识别水层的一种有效而成熟的方法。
测井曲线识别油气水层
油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征：(1)油层：声波时差值中等，曲线平缓呈平台状。
自然电位曲线显示正异常或负异常，随泥质含量的增加异常幅度变小。
微电极曲线幅度中等，具有明显的正幅度差，并随渗透性变差幅度差减小。
长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。
感应曲线呈明显的低电导(高电阻)。
井径常小于钻头直径。
(2)气层：在自然电位、微电极、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同，所不同的是在声波时差曲线上明显数值增大或周波跳跃现象，中子、伽玛曲线幅度比油层高。
(3)油水同层：在声波时差、微电极、井径曲线上，油水同层与油层相同，不同的是自然电位曲线比油层大一点，而视电阻率曲线比油层小一点，感应电导率比油层大一点。
(4)水层：自然电位曲线显示正异常或负异常，且异常幅度值比油层大；微电极曲线幅度中等，有明显的正幅度差，但与油层相比幅度相对降低；短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低，感应曲线显示高电导值，声波时差数值中等，呈平台状，井径常小于钻头直径。
2、定性判断油、气、水层油气水层的定性解释主要是采用比较的方法来区别它们。
在定性解释过程中，主要采用以下几种比较方法：(1)纵向电阻比较法：在水性相同的井段内，把各渗透层的电阻率与纯水层比较，在岩性、物性相近的条件下，油气层的电阻率较高。
一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。
纯水层一般应典型可靠，一般典型水层应该厚度较大，物性好，岩性纯，具有明显的水层特征，而且在录井中无油气显示。
(2)径向电阻率比较法：若地层水矿化度比泥浆矿化度高，泥浆滤液侵入地层时，油层形成减阻侵入剖面，水层形成增阻侵入剖面。
在这种条件下比较探测不同的电阻率曲线，分析电阻率径向变化特征，可判断油、气、水层。
一般深探测电阻率大于浅探测电阻率的岩层为油层，反之则为水层，有时油层也会出现深探测电阻率小于浅探测电阻率的现象，但没有水层差别那样大。
(3)邻井曲线对比法：将目的层段的测井曲线作小层对比，从中分析含油性的变化。
根据测井曲线划分油气水层
1、油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征：(1)油层：声波时差值中等，曲线平缓呈平台状。
自然电位曲线显示正异常或负异常，随泥质含量的增加异常幅度变小。
微电极曲线幅度中等，具有明显的正幅度差，并随渗透性变差幅度差减小。
长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。
感应曲线呈明显的低电导(高电阻)。
井径常小于钻头直径。
(2)气层：在自然电位、微电极、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同，所不同的是在声波时差曲线上明显数值增大或周波跳跃现象，中子、伽玛曲线幅度比油层高。
(3)油水同层：在声波时差、微电极、井径曲线上，油水同层与油层相同，不同的是自然电位曲线比油层大一点，而视电阻率曲线比油层小一点，感应电导率比油层大一点。
(4)水层：自然电位曲线显示正异常或负异常，且异常幅度值比油层大；微电极曲线幅度中等，有明显的正幅度差，但与油层相比幅度相对降低；短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低，感应曲线显示高电导值，声波时差数值中等，呈平台状，井径常小于钻头直径。
2、定性判断油、气、水层油气水层的定性解释主要是采用比较的方法来区别它们。
在定性解释过程中，主要采用以下几种比较方法：(1)纵向电阻比较法：在水性相同的井段内，把各渗透层的电阻率与纯水层比较，在岩性、物性相近的条件下，油气层的电阻率较高。
一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。
纯水层一般应典型可靠，一般典型水层应该厚度较大，物性好，岩性纯，具有明显的水层特征，而且在录井中无油气显示。
(2)径向电阻率比较法：若地层水矿化度比泥浆矿化度高，泥浆滤液侵入地层时，油层形成减阻侵入剖面，水层形成增阻侵入剖面。
在这种条件下比较探测不同的电阻率曲线，分析电阻率径向变化特征，可判断油、气、水层。
一般深探测电阻率大于浅探测电阻率的岩层为油层，反之则为水层，有时油层也会出现深探测电阻率小于浅探测电阻率的现象，但没有水层差别那样大。
(3)邻井曲线对比法：将目的层段的测井曲线作小层对比，从中分析含油性的变化。
用测井曲线判别油气水层
判断油气水层常用的测井曲线有: 自然电位.自然咖吗.感应电导率.普通 电阻率(4米.2.5米).声波时差.微电极.深 中浅侧向 首先大家应该明白不论是油层.气层水 层还是水淹层,它们都是储层都在砂岩 里.一般情况下它们是按相对密度大小 分布于某一个构造之中的.即气层在上 部,油层在中部,水层在下部. 下面讲每条测井曲线的原理和用途
自然伽马------实际测的是地层中泥质含量的多少
三、普通电阻率
电阻率测井：是测岩石的电阻 率和岩石中流体的电阻率高低 的曲线。
用来区分岩性、划分油水层、 进行地层对比。 在砂泥岩剖面中，砂岩电阻比 泥岩电阻高。砂岩中装油呈现 高电阻值，装水呈现低电阻。
四、感应电导率
感应电导率测井也是电阻率，只是 是一种特殊的电阻率测井。它的测 量半径大，对薄层的反应灵敏度比 普通电阻率高。它也是判别油水层 的非常重要的曲线。
二、 自然伽马
自然伽马测井是在井内测量岩层中自然存在的放射性核素核衰变 过程中放射出来的r射线的强度,来研究地质问题的一种测井方法. 用途: 由于不同地层具有不同的自然放射性强度,因此可根据自然伽吗曲 线划分岩性,估算岩层泥质含量.和进行地层对比. 在砂泥岩剖面中.砂岩显示最低值,粘土(泥岩.页岩)显示最高值,而粉 砂岩泥岩介于中间,并随着岩层中泥质含量增加曲线幅度增大. 在碳酸岩盐剖面中,自然伽马测井曲线值是粘土(泥岩.页岩)最高,纯 的石灰岩白云岩的自然伽马值最低.而泥灰岩泥质石灰岩,泥岩白云 岩的自然伽马测井曲线值介于两者之间,且随泥值含量增加而幅度 值增大. 在膏岩剖面中,用自然伽吗曲线可以划分岩性并划分砂岩储集层,其 中岩盐.石膏岩层的曲线值最低.泥岩最高.砂岩介于二者之间. 利用自然伽吗曲线进行地层对比有以下几个优点: １. 自然伽马测井曲线与地层水和泥浆的矿化度无关; ２. 自然伽马曲线值在一般条件下与地层中所含流体性质无关;
录井资料识别油、气、水层
油、气、水定层定性判别利用气测录井资料判断油、气、水层：一般而言，油气层在气测曲线的全烃含量和组分数值会出现异常显示，可根据气测曲线的全烃含量、峰形特征及组分情况判断油、气、水层。
油层具有全烃含量高，峰形宽且平缓及组分齐全等特征；气层具有全烃含量高，曲线呈尖峰状或箱状，组分主要为C1，C2以上重烃甚微且不全；含有溶解气的水层具有全烃含量低，曲线呈锯齿状，组分不全，主要为C1等特征；纯水层气测则无异常。
利用荧光录井判断油、气、水层利用发光明亮成都，发光颜色，含油显示面积、扩散产状、流动速度等荧光录井描述可定性对油、气、水层进行判别。
一般而言，油质越好颜色越亮，油质越差颜色越暗。
轻质油荧光显示为蓝紫色、青蓝色、蓝色，正常原油荧光显示为黄橙、黄色、黄褐色，稠油荧光显示为棕色、深褐色、黑色。
扩散产状常见有晕状、放射状和溪流状，其中，晕状、放射状显示含油级别高，溪流状系那是含油级别低。
流动速度常见有快速、中速和慢速，其中，快速、中速显示含油级别高，慢速显示含油级别低。
含油显示面积大于60%显示含油级别高，30%~60%显示含油级别中等，小于30%显示含油级别低。
利用岩屑录井判断油、气、水层：井底岩石别钻头破碎后，岩屑随钻井液返出井口，按规定的取样间隔和迟到时间，连续采集岩屑样品，济宁系统观察、分析、鉴定、描述和解释，并初步恢复地层剖面。
岩屑录井是地质录井的主要方法，根据岩屑录井描述可初步对储集层的含油、气、水情况作出判断。
油、气、水层定量判别气测数据质量控制：T g=C1+2C2+3C3+4iC4+4nC4+5C5T g为全烃值，可以根据T g/（C1+2C2+3C3+4iC4+4nC4+5C5）比值对气测数据是否准确进行判断。
如果该值为0.8~2.0，用气测数据定量判别油、气、水层效果较好，反之，判别结果与实际试油结论符合率较低，因此，当该比值为0.8~2.0时，认为气测数据可比较真实地反映底层流体性质，可用气测数据结合一些优选的经验统计方法实现对油、气、水层较为准确的定量判别。
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B、对数坐标读值法：当坐标间隔为 l0x至10x＋1，其实际长度为 ycm（或mm ）时，距l0x点z长度处之值为l0x× 10z/y。
二、要求
计算地层含水饱和度和束缚水饱和度，识别低电阻 率油层。
三、作法
1、利用声感组合测井资料计算地层水饱和度 Sw和孔隙度φ ， （有关方法及参数同作业一）。
2、利用自然伽玛曲线确定地层束缚水饱和度。
据统计：粉砂岩粒度中值 (M d )和自然伽玛相对值 (△G R ) 有如下关系式：
lgMd = -1-0.75△GR 地层束缚水饱和度(Swi)与粒度中值之关系为：
φ＝（0.002272△t-0.409）/（1.68-0.0002H） (1)
式中：φ为孔隙度，（% ）数；△t为声波时差(μs/m )；H为油层中部深度(m)
在测井曲线上读出渗透层段的时差和埋藏中部深度值， 即可求得孔隙度。
该区地层因素F与φ 之间关系式为：
F
?
R0 Rw
?
0.5
?2
(2)
式中：Ro和Rw分别为孔隙中完全含水时岩石电阻率和地层水电阻率 ,该区Rw为 0.30Ω·m
3、根据φ，Sw并结合地质录井资料，判断油、水层。
四、资料
图1-1 某井储层综合测井曲线
图1-1为东部油田某井的综合图，岩性为中粒石英砂岩，泥质含量极少。钻 进该地层时，泥浆性能极好，泥浆侵人带深度不超过 1米，感应测井仪为0．8m 六线圈系。
图1-2 某井储层综合测井曲线
图1-2为某井油层综合图，可定性判断油、气、水层。
电阻率增大系数(I) 与含油气饱和度(So)之关系为：
I
?
Rt Ro
?
1 (1? so )2
(3)
式中：Rt 为测井地层电阻率
将（2）式和（3）式后半部分相乘,并经过整理得：
Ro Rw
?
Rt Ro
?
0.5
?2)
2
(4)
1?
so
?
0.707
?
Rw Rt
?
Sw
这样在测井曲线上读出感应电阻率值，即可求含油饱 和度或含水饱和度。
图1-3 均质校正图版
图1-3为均质校正图版。图中 CIL 为视电导率， c 为校正后的真电导率。
小资料
A、当地层厚度较大时可视为厚层，且无泥浆侵人时，只作均质校 正，当地层为厚层，且有泥浆侵人时，只作厚度－围岩校正；当地 层是薄层又有泥浆侵入时，先作厚度－围岩校正，再作薄层侵人校 正。对有聚焦性能的六线圈感应测井仪，在侵入厚度＜ 1m时，其读 值受侵人带之影响很少。
实习大作业Ⅰ 油、气、水层的综合判断
作业一 砂泥岩剖面中油、气、水层的判断 作业二 低电阻率油气层的识别 作业三 膏盐剖面中油、水层的判断 作业四 碳酸盐岩剖面中缝、洞储层的识别
作业一：油气水层的判断
一、意义和目的
油气水层的判断是地下地质研究的中心问题之一。通 过此练习使学生进一步掌握砂泥岩剖面中油、气、水层的 综合判断方法。
2.定性判断油水层。一般油层电阻率（感应、 4m梯 度）高于水层，碳酸盐岩剖面中的水层，其深侧向电阻 率一般小于100Ω·m 。
四、资料
图1-5 某井储层综合测井曲线
图1-6 某井储层综合测井曲线
图1-5为碎屑岩之综合曲线，图1-6为碳酸盐岩之综合曲线。
五、思考题
1．碳酸盐储层与碎屑岩储层在测井曲线上有何异同点？ 2．根据钻井和测井资料如何判断裂缝性碳酸盐储层？
五、思考题
1.如何由感应曲线求得地层真电阻率？是否还需作哪些校正？本作业 应作些什么校正？ 2.在感应曲线上如何取值？是取极大值、极小值或是取平均值？本作 业如何取？ 3．定量与定性判断油、气、水层有何异同点？
作业二：低电阻率油气层的识别
一、意义和目的
砂泥岩剖面中一些泥质含量较高的渗透层段电阻率 近于水层，含水饱和度接近或超过 50％的油气层就称 为低电阻率油气层。通过本作业使学生掌握识别低电阻 率油层的方法。
3、根据Sw和Swi的值，判断地层流体性质.
四、资料
图1-4 某井30号层综合测井曲线
图1-4为某层段测井综合图，第30层岩屑录并为含油粉 砂岩，泥质含量较多。该井段中纯泥（页）岩的自然伽玛 值为91.2 API ，纯砂岩为52.8 API 。
五、思考题
1．识别低电阻率油层的方法有哪些？其基本的方法是什么？ 2．作业所使用方法有何不足？如何改进？
作业三：膏盐剖面中油、水层的判断
一、意义和目的
育盐剖面由于含有大量岩盐和石膏，使泥浆矿化度增高， 也使膏盐剖面的测井系列和解释方法都具有特殊性。通过 对某井资料的分析，掌握膏盐剖面中油、水层的判断方法。
二、要求
划分砂岩渗透层，定性判断油水层、膏盐层位置。
三、作法
1.划分渗透层.膏盐剖面中渗透性岩层一般以自然伽 玛中、低值指示位置，以微侧向曲线平直光滑的较低值 确定顶底界面或以深侧向中低电阻层之半幅点并参考底 1m电阻率确定顶底界。
二、要求
根据所给资料，计算渗透层段的孔隙度和含油饱和度， 综合判断油、水层。
三、作法
1、根据微电极、自然电位及井径曲线划分渗透层段。 2、利用声感组合测井资料计算渗透层段的孔隙度和含油饱 和度。
其计算方法如下：据东部油田统计，孔隙度（ φ ）与声 波时差（△t）及渗透层埋藏中部深度(H)间存在如下关系：
当φ< 20％时，
lg(1-Swi) = (9.8lgMd+3.3)lg(1-φ)/0.75
当φ≥25％时，
lg Swi
?
0.36 ?
(1.5Md
?
3.6) lg
?
0.1835
而
? GR
?
GR ? GRmin GRmax ? GRmin
式中：GRmax为纯泥（页）岩之自然伽玛值； GRmin 为纯砂岩的自然伽 玛值；GR为研究层的自然伽玛平均值