油气层识别及评价方法
非常规油气层录井识别评价技术
钻时（ Ｒ ＯＰ ） 能够 反 映地 层 的可 钻 性 ， 进 一步 反 应 储层 的物性 ， 但 在 实钻 过 程 中 ， 由于钻 头 的磨 损 、 钻压、 转盘 转速 等工程 参数 的变 化 ， 影响 了利用 钻时 判 断地层 可钻性 的准确性 。应 用各 种影 响 因素 对钻 时进 行校 正 和处 理 ， 原始 钻 时 数据 由钻 压 和转 盘转 数等 钻井 工程 参 数 所带 来 的 影 响被 消 除 ， 校 正 后 的 标 准钻 速 （ Ｒ ＯＰ ） 能够 更 加 清 晰 地 反 映 泥 页岩 储 集体 的储 集 性 ， 当其 与 气 测参 数 和 录井 显 示情 况 结 合时， 可 以更好 的对 泥页岩 储层 的有 效性进 行评 价 。 般情 况 下 ， 当钻 压 、 转盘 转 数 等参 数 稳 定 时 ， 钻 时
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毛一
１ 地质 录井
１ ． １ 岩 性 特 征
《 Ｉ 二 —
黝 ：
岩心 （ 屑） 录井 是评 价储 层 含 油 （ 气） 性最直观、 最 重 要 的方法 ， 对 判 断储 层 含油 气 情 况 有及 其重 要 和不可替 代 的作 用 。 泥页 岩油气 的勘探经 验表 明 ， 油 气 主要集 中在 深灰 色泥岩 、 深灰 色 页岩 、 黑色 页岩及 其粉 砂质泥岩 、 泥质 粉砂 岩 的夹层 中 ， 其 石英 或灰质 含量 高 ， 脆性 强 。 具 有油 气显示 的泥页岩 岩屑 中均含 有数 量 不等 的脉 状 方解 石 晶 体 ， 表 明存 在 一定 数量 的 裂缝 。显示 段 泥 岩或 者 页 岩砂 质 、 灰 质 含量 比较 高， 有 时被 描述 为粉砂 岩 。总体来 讲 ， 泥页 岩必须 具 备 颜色 深 （ 有 机 质 丰度 高 ） 、 脆 性 矿物 含 量等特 征 。
辽河油田滩海地区油气层识别及评价方法
２０ ０ ７年 ９月
断
块
油
气
田
第 １ ４卷 第 ５期
碎， 含油 面积有 限 。所 以 ， 井解 释及 相关 的地 质 测 研 究工作 难度较 大 。
２２１ Ｗａ ｍ ｎ Ｓ ｉ 模型 ． ． ．３ ｘ ａ— ｍｔ ｓ Ｗａｍａ — ｍｉ 模 型公 式为 ｘ ｎＳ ｔ ｓ
剖 面 ， 对补 偿 中子测 井产 生重要 影 响 。 也 由于钻井 液 中加入 了大量 的氯化 钾添 加剂 ，使 井 眼周 围氯 离 子 的浓 度 急剧增 加 ， 获 热 中子的 能力非 常强 。 俘 仪 器发射 的快 中子 很快 在井 眼 附近被 减速为 热 中
子， 在径 向上不 能 达到一 定 的探测 深度 ， 从而 降低
物性 、钻 井液柱 与地 层流 体 的压力 差及 浸泡 时 间 等诸 多 因素有关 ， 一般 没有 严格 的规 律 可循 。 一些
实验 表 明 ，钻开 地层 后 随着钻井 液 浸泡 时间 的增 加地 层 电阻率会 急剧 变化 。 ］
１２ 氯化 钾添 加剂对 中子测 井的影 响 ．
收 稿 日期 ：０ ７ ０ — ２ ２０ — ２ １ 。 作者简介 ： 孙娜 ， ，９ ５年生 ， 女 １６ 工程师 ，９ ９ １８ 年毕业 于大
沙 河街组 的储 层 以多 期 叠 合 的水 下分 流 河 道 、 河
口坝 及前 缘席状 砂 最为发 育 ，储层 的厚 度相对 较
小 ， 通性 较差 ， 连 砂体 变化 快 。 据地 震剖 面分 析 ， 根 该地 区的 断裂 活动 强烈 ，不仅 使地 层 的构造更 为 复杂化 ，也对早 期形 成 的油气 藏有 一定 的破坏 作 用， 并形 成 了一 些次 生油气 藏 。 这种 低幅度 层状 断 块 油气 藏是 滩海 地 区主要 的油气 藏 类型 ，构造 破
三、不同类型油气层的气测显示特征
解释：差油层、差油气层、差气层、干层。
本井四开钻井液密 度为1.25，全烃基值一直
在0.15%左右。钻至3182m
时全烃出现一尖峰，全烃 猛升至51.3%，之后全烃 基值维持在15%左右，在 3211.9m 起 下 钻 时 钻 井 液 密度提高至1.40后基值才 降下来。
钻过该层后测后效20多 次，显示多为高值。后效表 现出两个特征，其一是后效 与密度高、低有直接关系， 密度越低后效越高，密度越 高后效越低。 密度低于1.30时 ，后 效反应十分活跃，在40%以 上； 密度在1.30—1.40，后 效较活跃，在10—25 %； 密度大于1.40时 ，后 效不明显，在10 %以下。 当时判断地层压力系数 应在1.30—1.4之间，从后 来测试资料得知地层压力系 数为1.32。
其二后效高低与钻 井液静止时间长短关系不 大 。 如 密 度 1.41 时 静 止 71.3小时后效仅22.96%， 而密度1.30时0.77小时的 短起下后效可高达67.27%。
循环时钻头的上提
下放均对应一高气测异
常。这是因为钻头上提 时对地层产生抽汲，部
分地层气被抽汲到井筒
里所致。提的越高全烃 值也越高。
汇报结束 谢谢
四、低丰度气层
一般的气层，由于含气饱和度高，地层压力高，钻井过程中产
生的破碎气、压差气量大，因此气测显示非常高。但也有一些气层，
由于储层物性差，含气丰度低，产生的破碎气少，无压差气或甚少， 造成气测显示不高。
气测显示特征：
全烃值较低，起落较快，后效低、无单根峰。 测试产量一般也不高。 解释：气层、差气层。
2、烃组分在异常处齐全，表现为油的特征，而在储层中下部则不全，表
现为水溶气特征。 试油结果一般为含油（气）水层、少数为油0井
BYP1井泥页岩油气层录井评价方法
０ 引 言
页岩 气是 一种 非常 规天 然气 ， 赋存 于泥 页岩 中， 具有 自生 自储 、 无气水界面、 大 面 积连 续 成 藏 、 低 孔
要 发育 北东 、 北 西 和 近东 西 向 ３组 断 裂 。该 区沙 三 段 沉 积期 沉积 了数 百 米 厚 的暗 色 泥 页 岩 ， 沙 四上亚
有机 质 丰 度 两 项 最 关 键 因素 的录 井 评 价 方 法 、 标 准 以 及 泥 页 岩 油 气 层 录 井 综 合评 价 方 法 。利 用 Ｘ 射 线 荧 光 元 素 录
井检 测 的 Ｓ ｉ 、 Ｃ ａ 、 Ｍｇ 、 Ａ Ｉ ４种 元 素 的 纵 向变 化 分 析 定 性 判 断 页岩 储 集 层脆 性 ， Ｉ 入脆性指 数 Ｂ Ｉ ， 建 立高 、 中、 低 三 级
井 技术 进行 了试 验 研 究 ， 针 对 页岩 油 气 评 价 的 关键
因素 ， 初步探 讨 了泥 页岩 油气层 的评 价方 法 ， 笔者将 以Ｂ ＹＰ １井 为例 ， 对 页岩 油气 录井 评价 方 法 的应 用
进 行 介绍 。
获得 工 业油 流 ， ３口井 低 产 ， 如 Ｌ ４ ２井 在 沙 三 下 亚
定量评价标准 ， 可确 定 储 集层 的 可压 裂 性 ； 通 过 对 油基 钻 井 液 条 件 下 岩 石 热 解 参 数 Ｓ 。 、 Ｓ 、 Ｓ 的 实 验 对 比 分 析 ， 修 正 了岩 石 热 解 有机 碳 含 量 的 计 算 公 式 ， 并建 立特 高 、 高、 中等、 低 的有 机 质 丰度 评 价 标 准 。 在 该 井 解 释 评 价 实 践 中 ， 选 取 适 用 的录 井 页岩 气 评 价 参 数 ， 结合录井响应特征 ， 以好、 中、 差 的评 价 结 论 对 Ｂ ＹＰ １井 泥 页岩 油 气 层 进 行 了评 价， 认 为 泥 页岩 油 气层 综 合评 价 需 要 同 时考 虑含 油 气 量 的 高 低 和 油 气 的产 出 能力 （ 储 集 层 的可 压 裂 性 ） 。 关 键 词 Ｂ ＹＰ １井 泥 页岩 油 气层 脆 性 有机 质 丰 度 录 井 评 价 罗 家 地 区 中图分类号 ： Ｔ Ｅ】 ３ ２ 文献标识码 ： Ａ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ — ９ ８ ０ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ １ １
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。
综合判断油气水层的一般方法
第五节综合判断油气水层的一般方法综合判断油气、水层就是要对储集层所产流体性质及其生产能力作出解释结论，是单井地层评价的综合结果，对油田勘探开发具有重要意义。
地球物理资料的间接性决定了其应用的多解性，因此在综合解释油气水层时，还需要参考各种地质资料、钻井过程中的第一性资料等进行综合分析、判断最终得到正确的解释结论。
它是一个综合分析、综合思考的过程。
计算机的应用还不能取代人们的思维，由计算机得到的各种参数和结果可以是人们综合分析的输入信息、中间结果和结果表述。
下面从定性判断油气层的角度介绍综合判断油气水层的一般方法。
§1.5.1 收集反映储集层地质特点的有关背景资料了解油田构造特点和油气藏类型，根据地下地质体的特点大概可分为构造圈闭油气藏、地层圈闭油气藏和岩性圈闭油气藏三大类。
油气藏的类型决定着成藏规模和油气水的分布规律，因此在测井解释时应对油田的构造特点和油气藏类型有足够的认识。
了解油田各个时代地层在纵横向上的分布规律，帮助划分岩性和解释井段。
了解油田各主要含油层系的四性关系在纵横向上的分布规律。
收集直接反映地质情况的第一性资料，主要包括以下几种：1）钻井过程中的油气显示，主要是泥浆性能的变化和槽面显示。
泥浆性能的变化主要表现在比重、粘度和含盐量的变化。
钻开油气层后，油气进入井内，引起泥浆比重降低、粘度升高；钻开盐层后，引起泥浆含盐量的增加。
遇到油气层后，泥浆槽面显示包括油气出现的深度、油花气泡的直径、油花气泡占槽面的百分比、槽面上涨情况等，油气上窜速度、泥浆漏失量、钻井放空等现象也对识别油气层有重要参考意义。
2）钻井取心，是开展各项研究的基础。
取心现场描述主要包括地层岩性、颜色和含有级别（饱含油、含油、微含油、油斑油迹），实验室分析包括物性分析、薄片分析、粒度分析、岩电测量等大量的常规分析化验资料和专项分析化验资料。
它们是测井解释的基础。
3）井壁取心，是用电缆把取心器下到预定深度，直接从井壁取出直径约1厘米的岩心分析其岩性和含油性的方法。
ZGX473井区地层划分及油气层评价
ZGX473井区地层划分及油气层评价ZGX473井位于山东省东营市河口区仙河镇东北，ZX146井井口方位 136°距离68m。
构造位置为济阳坳陷沾化凹陷桩海潜山ZGX473块构造高部位。
该井是一口评价井，设计垂深4400.00m，钻探目的：向西扩大桩海潜山古生界含油气范围，兼探中生界含油气情况。
本井处于桩海潜山构造带，东接黄河口凹陷，西与桩西洼陷相连，北接埕北潜山，南接孤北洼陷，位于桩西潜山与埕岛潜山接合部。
在桩海潜山ZGX473块构造高部位部署本井，有望获得良好勘探成果。
1 地层划分根据实钻资料、地球物理测井资料、地震资料,结合邻井及区域地质资料综合分析认为，本井自上而下钻遇了第四系平原组；新近系明化镇组、馆陶组；古近系东营组、沙一段、沙二段、沙三段、沙四段；中生界；上古生界石炭系及下古生界奥陶系上马家沟组、下马家沟组、冶里-亮甲山组及寒武系凤山组地层（未钻穿）。
本井实钻地层情况与设计对比：中生界及以上地层与设计地层层序一致，底深误差不大，本井下古生界缺失奥陶系八陡组地层。
（1）沙一段岩性以深灰色、灰褐色泥质岩为主，上部夹灰薄层浅灰色砂岩，底部为浅灰色生物灰岩和浅灰色泥灰岩。
电性上，自然电位曲线平直，2.5m底部梯度电阻率为中-高阻，邻井ZGX47井在井段3400.00m～3488.00m见惠民小豆介、李家广北介等沙一段化石，ZX140井在井段3580.00m～3644.00m见惠民小豆介、无刺华花介、伸玻璃介沙一段化石。
本井岩电特征与ZGX47井与ZX140井岩电特征一致，将沙一段底界划分在高阻结束处井深3463.40m，与下伏沙二段地层呈平行不整合接触。
（2）沙二段岩性为深灰色、灰褐色泥质岩。
电性上，自然电位曲线平直，2.5m底部梯度视电阻率曲线呈低阻。
邻井ZX140井在井段3656.00m～3672.00m见扁假、长假玻璃介、背拱美星介等沙二段化石。
本井岩电特征与ZX140井岩电特征一致，将沙二段底界划分在低阻结束处井深3486.00m，与下伏沙三段地层呈角度不整合接触。
油气层识别与饱和度评价方法
4440 4450 Depth, m 4460 4470 4480 4490 4500
Rwa SP
4440 4450 Depth, m 4460 4470 4480 4490 4500
•
也可以把计算的Rwa连续曲线与电 阻率等曲线进行综合对比分析。
0 4510
0 4510
10
20
SP,mv
30
40
50
§3.4 油气层识别及饱和度评价
二、油气层定性识别方法和技术 1、孔隙度—电阻率交会图； 2、视地层水电阻率法； 3、重叠法； 4、电阻率比较法； 4、压力梯度法（电缆地层测试）； 5、核磁共振测井*。
三、含油饱和度定量计算
1、饱和度模型选择：
阿尔奇公式——纯岩石、粒间孔隙结构； Waxman-Smits方程或双水模型——泥质砂岩； 多重孔隙结构介质理论模型。
1、孔隙度—电阻率交会图
5）JXXX井实例
（1） Rw＝0.022ohm-m； （2） 蓝色圆圈：4487-4497m； （3） 红色叉：4410－4433m
2.3
第二节 定性识别方法
Sw=100%
2.1
0.2 0.25
1.9
0.3
1.7
1.5
Sw=70%
0.5
1.3
0.6 Sw=50% 0.8 1
水层：Rwa＝Rw；油气层：Rwa > Rw.
根据Archie公式， 可以用视地层水电阻率估算油气层含水饱和 度： S Rw / Rwa w =
Rwa
Rwa 0.05 0.15 0.25
0.25
0.05
0.15
0.1
0.2
0.3
0.1
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纵横波速度比
2
解释 结论 空间模量差比值
-1 1
4850
0
补偿密度(g/cm3)
20
浅侧向(欧姆米)
10000 1
合成纵横波速度比
2
150
4860
1
4870
梁7井石炭系：水层
4880
5、核磁共振测井差谱法*
基本原理：
天然气、水的极化 时间差异；
长、短极化时间。
天东30井石炭系：气层
梁7井石炭系：水层
二、天然气层测井识别方法 2、孔隙度交会图法或重叠法
基本原理：
天然气的声波时差比原油、 地层水时差大；而密度和含 氢指数比原油、地层水小。
45 40 35
响应特征：
气层声波孔隙度、密度孔隙 度值偏大，而中子孔隙度值 偏小。 实例： 声波－中子孔隙度交会图
POR_DT, %
30 25 20 15 10 10 15 20 25 CNL,% 30 35 40 45 4487-4497m 4444-4454m 4410－4436m
H
—同一压力系统任意两个有效测压点间的深度差，m。
第四章 作业
4-4、作出JXXX井4390-4510m中子—密度重叠图（密度左
右刻度分别采用(1.85,2.85;1,95,2.95g/cm3)，中子左
右刻度均采用(45,-15%)），对比分析Jxxx井44874497m、4410－4433m、4439-4442m层段重叠图特
1
含氢指数, HI
0.9
0.8
0.7
0.6 10 20 30 原油相对密度, API 40 50
第三节 天然气层识别
二、天然气层测井识别方法
1、中子——密度测井重叠法
2、三孔隙度重叠法P33 3、纵横波时差比值法 p46
4、空间模量差比法 p47
5、核磁共振测井差谱法* 6、电缆地层测试压力梯度法*
2、天然气的含氢指数
1cm3天然气的含氢量与同样体积淡水含氢量的比值，用符号HI（Hydrogen Index）表示。HI与单位体积介质中氢核数成正比 。 天然气的含氢指数比较低，而且受温度、压力的影响很大。
第三节 天然气层识别
地层条件下天然气的密度及含 氢指数图版
原油的密度与含氢指数图版
原油密度,g/cm3 1.000 1.1 0.934 0.876 0.825
-1 1
自然伽马(API)
150
补偿密度(g/cm3)
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
浅侧向(欧姆米)
10000 1
合成纵横波速度比
2
深度 井径(英寸) 14 (m) 4 自然伽马(API)
4960
1
4970
天东30井石炭系：气层
补偿声波(us/ft)
90 120 2.5 40
4990
横波时差(us/ft)
70 3 20
深侧向(欧姆米)
第四章 油气层识别及评价方法
Identification of potential hydrocarbon-bearing zone and saturation evaluation
第一节 理论基础 第二节 定性识别方法 第三节 天然气层识别 第四节 饱和度定量评价
（纯砂岩及泥质砂岩）
第三节 天然气层识别
一、天然气层测井识别的岩石物理基础
天然气与原油、地层水的物理性质差异主要体现在其密度及 含氢指数上，扩散性（包括弛豫时间T1/T2)及压缩性的差异
也是利用测井资料识别气层的基本依据。
1、天然气的密度
单位体积天然气的质量，用符号ρg表示 ，单位为g/cm3 。天然气的密度与 温度、压力有关，地层条件下天然气的密度可由气体的状态方程求出（油 层物理相关内容）。
二、天然气层测井识别方法 1、中子—密度测井重叠法
基本原理： 利用了中子测井天然气层的 “挖掘效应”和气层的低密 度特征。 响应特征： 低中子孔隙度、低密度。
实例：
注意：重叠显示时应考 虑岩性的影响。
二、天然气层测井识别方法 2、孔隙度交会图法或重叠法
基本原理：
天然气的声波时差比原油、 地层水时差大；而密度和含 氢指数比原油、地层水小。
MDT：3893.2(气含油)
5、核磁共振测井差谱法*
MDT：3918.5(油)
MDT：3913(油气)
某井核磁测井 差谱法识别气/油、油/水界面
6、电缆地层测试压力梯度法
利用压力梯度可以计算地层流体密度：
f
p 1.422 H
f —测压层流体密度，； p —同一压力系统任意两个有效测压点间的压差，psi；
二、天然气层测井识别方法 3、纵横波时差比值法
基本原理：
天然气层纵波时差增大，横 波时差不变或略有减少，纵 横波时差比值变小； 上段：气层；下段：水层
水层和油层岩石的纵横波时 差比值其理论数值，主要储 层岩性的纵横波时差比理论 值为：砂岩为1.65；灰岩为 1.90；白云岩为1.80。
二、天然气层测井识别方法
( M 水－M ) M
DAM
当DAM>0时，指示为气层。否则为干层、油层或水层。
4950
4、空间模量差比法
补偿声波(us/ft)
90 40
深度 (m)
井径(英寸)
4 0 14
横波时差(us/ft)
120 2.5 70 3 2
深侧向(欧姆米)
10000 1
纵横波速度比
2
解释 结论 空间模量差比值
征。
解释上段及下段的流体性质
上段：气层；下段：水层
15 上段 下段 10 x y 5 线性 (x y)
响应特征：
声波孔隙度(%)
气层声波孔隙度、密度孔隙 度值偏大，而中子孔隙度值 偏小。 实例： 声波－中子孔隙度交会图
0 0 5 中子孔隙度(%) 图4-6 大天5井中子孔隙度与声波孔隙度交会图 10 15
4、空间模量差比法 基本原理：
天然气层岩石空间模量小于油层及水层岩石空间模量。由弹性力学 知：
M
b
t c2
1016
式中：M――岩石空间模量，dynes/cm2 ρb―体积密度，g/m3 Δtc―纵波时差，us/m
M水
w (1 ) ma 1016 t wc (1 )t mac 2