第4章5 油气水层识别方法

n Rt min FR w / S w
aR w
n m Sw
例如，在某一工区，假定目的层段储集层孔隙度 φ 在 25% 左右， Rw≈0.1Ω.m ，油、水层的含水饱和度 Sw 界限为 50% ，简单地取 a=1 ， m=n=2 ，代入上式计算，得出油层最小电阻率为 6.4Ω.m 。
一、储集层油、气、水层的定性识别
1
n
二、储集层油、气、水层的定量识别
关键参数三个:RW、POR、RT
一、Rw 1.根据地层水取样测定Rw 2.根据地层水化学分析结果确定Rw 化学成分→等效离子换算→查找R 3.根据自然电位求Rw Es=SSP=Klg(Rmf/Rw) ①确定SSP： Usp校正→SSP ②温度确定→确定K ③计算Rmf ④换算Rw 4.根据电阻率测井求Rw 1) 标准水层=纯水地层 Rw=Ro/F Ro=Rt F=a/Φm 2)电阻率—孔隙度交会图：据水线方程
abRw Sw Rm t
1 n
F
I
R0 a m Rw
Rt R b t n R0 FRw S w
同理，可求得冲洗带的含水饱和度Sxo
bFRw abRw S Rt Rt m
n w
S xo
abRmf R m xo

4.5 储集层油、气、水层识别方法
储集层油、气、水层的定性识别
储集层油、气、水层的定量识别 油气水层的快速直观显示方法
一、储集层油、气、水层的定性识别
(1)标准水层对比法
在定性判断油、气、水层时，采用同一井相邻油水层电阻率 比较的方法：首先对解释层段用测井曲线找出渗透层，并将岩 性均匀、物性好、深探测电阻率最低的渗透层作为标准水层， 然后，将目的层的电阻率与标准水层相比较，凡电阻率大于或 等于3～4倍标准水层电阻率者可判断为油气层，这种比较方法 的依据，就是解释井段内各地层均有相近的值，由阿尔奇公式 2 知，I Rt / Ro 1/ S w ，当油层的饱和度界限为 50% 时，显然油气层 的 Rt 4Ro 。在定性解释中往往用视电阻率Ra代替Rt，用标准水 层电阻率代替 100% 含水时的电阻率 Ro ，为了避免解释时漏掉油 气层，可以把判断油气层的Rt数据降低到3倍的Ro。应强调指出， 对比时要注意条件，进行比较的解释层与标准水层，在岩性、 物性和水性（矿化度）方面必须具有一致性。
由于气存在ΦN减小，因此含油 或气资料点偏45°线而落在上方。 同样中子-密度交会也可。
④可动油图： 三种孔隙度曲线—地层孔隙度、地 层含水孔隙度及冲洗带含水孔隙度曲
Φ曲线由AC(DEN、CNL)求得，如由 AC→ΦS ΦW曲线由深探测电阻率曲线，如
Φxo由微电阻率测井曲线，如微侧 Φ—Φxo=残余油(气)孔隙度，以黑 Φxo-Φw=可动油(气)孔隙度； Φ-Φw=含油(气) Φw-零线=含水孔隙度；
3.应用实例 视地层水法Rwa
若Rwa明显高于地层水电
阻率，则可能为油层。
Rwa Rt / a
m
(三 )
含水饱和度Sw与束缚水饱和度判明产层含油性
和可动水率，以达到正确划分油(气)水层的目的。
可动水法，用于正确评价低阻油层即岩层电阻
(三 )
1. ①当储层Sw=Swi Kro→1， ②当储层Sw＞Swi Krw→0，
3.双孔隙度法的应用实例
利用ΦS、Φw曲线叠合
若Φ≈Φw， 水层 Φw＜Φs，含油层
②双孔隙度交会图
油水层在交会图上的分布：
Φs=Φw时45°线水层
Sw=100%,即Φs=Φw水层
线;
在Sw=50%以上为油层。
③中子一声波双孔隙度交会图
双孔隙度法一种推广，用于发现 Φs—由AC
ΦN由中子测井求出，
邻井曲线对比法实例 虚线-SP曲线；实线-0.45m视电阻率曲线
二、储集层油、气、水层的定量识别
含水饱和度是评价油气层是测井资料综合解释的核心。而 含水饱和度又是划分油、水层的主要标志，所以含水饱和度是 最重要的储集层参数。 确定含水饱和度的基本方法，通常是以电阻率测井为基础 的阿尔奇（Archie）公式。
0＜Kro＜1， 0＜Krw＜1
③当储层Sw→1 Krw →1 Kro →0
可动水饱和度Swm=Sw-Swi 对于油、气层Swm=0
(三 )
①油层：只含束缚水，Sw=Swi；不含可动水， Swm=0
Krw→o,Kro→1；So+Swi=So+Sw=1
②油水同层：孔隙空间有油、可动水，束缚水所饱和 0＜Krw/Kro＜1 So+SwF+Swi=So+Sw=1
一、储集层油、气、水层的定性识别
上部储集层深三侧向大于浅三侧向，初步判断为油气层； 下部储集层深三侧向小于浅三侧向，初步判断为水层。 但最后认定油、水层还要经过综合解释，根据地质参数而定。
一、储集层油、气、水层的定性识别
4 邻井曲线对比法
如果相应地层在邻井经试油已证实为油气层或水层，则可根 据地质规律与邻井对比，这将有助于提高解释结论的可靠性。 下图是某地区3口井的测井曲线对比实例。
ΦO
1. 通常定义：
水层：Sw＞70% 0.7Φ＜Φw＜Φ 0.3Φ＜Φw＜0.7Φ 油水同层：30%＜Sw＜70%
油层：Sw＜30%
可解释油气水层。
Φw＜0.3Φ
可见：如果我们可以确定了总孔隙度和其中的含水孔隙度，即 在测井解释中Φ——由孔隙度测井求得； ΦW—
2.含水孔隙度Φw
不含泥质水层：F = Ro/Rw = a/Φm
对于水层，Φ完全由水占据，所以Φ=Φw
若含油，油几乎不导电，把它看骨架(仅从导电这个角度 看)，那么油层作为孔隙体积为Vw=VΦ-Vo的水层来处理， 那么含水孔隙度Φw与地层真电阻率Rt之间同样有下列关系
F = Rt/Rw = a′/Φm′
则 Φw = power(a′Rw/Rt, m′) a′、m′——含油岩层的胶结系数与孔隙结构指数 定性分析时一般a′=a，m′=m，并可取在本区经验值。源自Sw＞SwiSwi＞0
③水层：孔隙空间不含油或只含残余油气，主要被水饱和 Kro=0 Krw→1
Sw=SwF+Swi=1
Sw＞Swi
Swm＞O
或
Sw+Sor=Swm+Swi+Sor=1
So=Sor，Swm＞O
提供匹配Sw与Swi参数是实现这一方法关键，
核心问题确定束缚水饱和度Swi。
(三 )
2.Swi Swi=f(Φ,Md) Md可由△GR 高中孔隙(Φ≥20%)：lgSwi =Ao-(A1lgMd+A2)lg(Φ/A3) (Md=const)
正幅度差或是负幅度差)来评价储集层的饱和性质。
优点：快速、直观，可作全井段 ( 或解释井段 ) 的解 缺点：不利于进行各种影响因素的分析，特别是 Vsh 影响分析。同时，它需要计算机进行测井参数的转换，
测井参数交会图法(简称交会图)
将两种或三种从不同角度反映岩性、含油气水特征 的测井参数进行交会，并按照测井解释公式构成交会 图，根据代表每一种或每一个储集层的资料点在交会
一、储集层油、气、水层的定性识别
(2)油层最小电阻率法 油气层最小电阻率 Rtmin 是指油气层电阻率的下限。当储集层的 电阻率大于 Rtmin 时，可判断为油气层。对于某一地区特定的解 释井段，如果储集层的岩性、物性、地层水矿化度相对稳定时， 可用此方法。 油层最小电阻率的确定可有两种方法。 a、估算法 根据解释层段的具体情况，用下式估计
图上的分布规律及交会图图形显示特点，来评价每一
储层饱和性质。
优点：便于进行各种影响因素的分析，易于发现质 量上的一些问题，便于进行手工解释
缺点：不能做全井段或解释井段的分析，有可能漏 掉有利层。
1.基本原理
饱和度定义： Sw=(Vw/VΦ)=(Vw/V）/（VΦ/v)=Φw/Φ 其中：ΦW—含水部分孔隙度，简称含水孔隙度； ΦT—总孔隙度 即：Sw=(Φw/Φ) 把Sw=1-So 1-So=(Φw/Φ) ΦSo=ΦO=Φ-Φw
低孔隙Φ＜20%：lg(1-Swi)=Bo+(B1lgMd+B2)lg(1-Φ）/B3
(三 )
3. ②重叠法，把Sw、Swi以曲线形式表示，统一刻度和基线显示在 若Swi≈Sw Swi 很大 Sw＞Swi Sw＜Swi 4. 1. 2. 3.
(三 )
粉砂岩 细砂岩 中砂岩 粗砂岩、含砾砂岩
一、储集层油、气、水层的定性识别
(3) 径向电阻率法 这是采用不同探测深度的电阻率曲线进行对比的方法，它依
赖于储集层的泥浆侵入特征，从分析岩层的径向电阻率变化来区 分油、水层。一般情况下，油气层产生减阻侵入，水层产生增阻 侵入。此时，深探测视电阻率大于浅探测视电阻率者可判断为油 气层，反之为水层。 与油层最小电阻率法和标准水层法相比，径向电阻率法在很 大程度上克服了岩性、物性等变化造成的影响。但在使用径向电 阻率法识别油气层时要注意：为突出径向电阻率的变化，用于互 相比较的不同探测深度的电阻率曲线，应具有相似的纵向探测特 征，即井眼、围岩影响要相似，因此，最好采用具有纵向聚焦的 测井系统，如深、浅感应或深、浅侧向测井曲线的对比.
A 井是最先获得工业油流的井，以后钻 B 井，录井和井壁取心
均未见到明显的油气显示，当时的测井解释结论也是悲观的。 但在C井完钻并获得高产油流后，对这三口相邻很近的井作了如 图所示的对比，发现它们同属于一个断块，故重新对B井作了解 释，划分出总厚度为18.8m的油层。试油获日产原油70吨。
一、储集层油、气、水层的定性识别
(二 )
1.基本原理：
R0
Rt
a


m
Rw
Rwa
含水地层电阻率 含油地层电阻率