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地质第五章

2026-05-03
2026-05-03

第1节 岩心录井与分析化验资料
第2节 测井资料
第3节 物探资料
第4节 野外地质类比资料

第1节 岩心录井与分析化验资料

录井:钻井过程中取得地质资料的工作。目的是认识地质情况、为碳储层评价及CCUS开发设计服务。

分类:岩心录井、钻井液录井、岩屑录井、荧光录井、气测录井、钻时录井、其它

1、岩心录井概念

应用取心工具,将井下圆柱状岩石取上来,并进行测试和描述的工作。岩心是最直接、最可靠地反映地下地质特征的第一性资料。


岩心块号标识:取心筒次 分块序号本筒岩心总块数

块号标签以带分数形式表示,整数为取心筒次,分子为分块序号(自顶向下编排),分母为本筒岩心总块数。

第1节 岩心录井与分析化验资料

2、岩心资料应用

应用方向、目标

岩心描述相关内容及有关岩心分析资料

判断沉积相及沉积环境

通过沉积岩的“岩相”分析,利用岩性、结构、构造资料,进行岩心微相划分;利用沉积岩的颜色(红、棕、褐、灰、黑等)分析判断沉积环境,推断古地理、古气候环境。

判断储集类型,进行储层分级评价、标定测井资料

研究碳储层“岩性特征”(砂岩成分、粒度、分选、圆度、胶结物及胶结类型、结构疏松程度;碳酸盐岩类型、含有物、结构致密程度等)研究碳储层“物性特征”:从孔、洞、缝发育情况及特性判断物性好坏;通过岩心孔、渗、饱测定标定测井资料。

提供油气储量计算有关参数及检查开发效果

从碳储层“岩性”、“物性”和“含油性”(原始及残余含油饱和度)及毛管压力等资料角度为CCUS封存量计算提供支撑。利用开发检查井取心资料、查明油层水淹情况及残余油产状特征,为CCUS驱油分析创造条件。

第1节 岩心录井与分析化验资料

2、岩心资料应用

p 岩石颜色尤其泥岩颜色是研究古沉积环境氧化-还原程度的重要指标。
p 影响岩石颜色最大的主要为有机质和铁质这两种。

(1)红色、棕红色、紫红色、黄褐色
代表古气候炎热-氧化环境(褐铁矿和赤铁矿),如河流、冲积扇或部分海相环境等。
(2)绿色:反映弱氧化或弱还原环境,如曲流河沉积的漫滩微相泥岩常为绿色。沉积物中存在含 的矿物,如菱铁矿、绿泥石、海绿石等。
(3)浅灰、灰色:代表弱还原环境,一般碳质和煤岩反映浅水沼泽相弱还原环境。
(4)灰黑色、黑色:代表还原环境。反映有机质、沥青质和分散硫化铁等深水或较深水的滞水沉积环境。


龙一,亚段,黑色碳质页岩,单笔石

颜色代码

颜色名称

备注

0

白色

两种颜色的以中圆点相连,如灰绿色为“7.5”;颜色深、浅分别用“+”、“-”号代表,如深灰色为“+7”,浅灰色为“-7”

1

红色

2

紫色

3

褐色

4

黄色

5

绿色

6

蓝色

7

灰色

8

黑色

9

棕色

10

杂色

第1节 岩心录井与分析化验资料

3、 主要作用


不等粒砾岩


油浸中砂岩


泥页岩


冲刷面和槽状交错层理


交错层理


块状构造


浪成沙纹交错层理


平行层理

第1节 岩心录井与分析化验资料

2、岩心资料应用

应用方向、目标

岩心描述相关内容及有关岩心分析资料

判断地层时代,接触关系,进行地层对比

依据岩心描述所见的中~大古生物及有关特征;地层渐变接触(整合)、地层冲刷面的存在及突变接触(平行不整合或角度不整合);地层划分标志层取心的岩性及其特征分析。

判断生油岩的存在,辨别生油岩的好坏,推断勘探前景

利用生油岩取心及一般取心所得的泥岩和其它类型生油岩的深色程度及所含有机质情况(结合送样分析成果)区别生油岩的好坏,提供有关类型、丰度、成熟度资料;丰度高、类型好的成熟生油岩资源量多,勘探前景好。

第1节 岩心录井与分析化验资料

2、岩心资料应用

应用方向、目标

岩心描述相关内容及有关岩心分析资料

其它方面应用(如油层保护;油层改造及效果分析)

提供砂岩储层胶结物及粘土矿物含量及类别、“三敏分析”等,以利酸化、压裂方案优选;通过岩心试验分析,提供压裂工程力学参数,杨氏模量、泊松比、抗张强度、破裂压力、闭合压力、破裂压力延伸系数、硬度等,制订提高压裂效果措施。

第1节 岩心录井与分析化验资料

2、 资料成果

岩心录井主要获取目的层段比较详细取芯记录、分析化验报告、描述报告、岩心综合图等关键图件。

盆地(拗陷)××构造(圈闭)××井岩心综合图

地理位置

岩心收获率

%

构造位置

含油岩心长

m

开钻日期

年 月 日

取心层位

含气岩心长

m

完钻日期

年 月 日

取心进尺

m

荧光岩心长

m

完井日期

年 月 日

岩心长度

m

录井单位

编图人

绘图人

审核人

石油管理局(或 石油集团有限责任公司) 处(或 公司)1:100年月日

地层

样品分析

自然电位(自然伽马)曲线mV(API)

井深m

取心次数心长m

岩心样品磨损面位置

颜色

岩性剖面

层理结构及含有物

拉压长度cm

视电阻率曲线Ωm

岩性及油气水综述

孔隙度%

渗透率10-3μm2

含油饱和度%

进尺,m收获率,%

第1节 岩心录井与分析化验资料

2、 资料成果

岩心录井主要获取目的层段比较详细取芯记录、分析化验报告、描述报告、岩心综合图等关键图件。

井深m

取心井段(次数)心长进尺(收获率)

岩心编号

破碎带位置

样岩磨品心损位位置置位置

色号

岩性剖面

分层厚度m

筒累计厚度m

化石构造及含有物

备注

2104_2105_2106_

2103.75(1)1.75/1.8594.592105.60(2)

105/28

Δ

5

8

---

0.25

0.25

---

9

---

0.20

0.45

8

---

0.30

0.75

---

0.05

0.80

---

0.20

1.00

---

0.30

1.30

---

0.35

1.65

---

0.10

1.75

13

---

0.25

0.25

---

0.20

0.45

---

0.10

0.55

第1节 岩心录井与分析化验资料

二、分析化验

(一)粒度分析

粒度分析即研究岩石中不同粒级碎屑和杂基的粒度分布特征。通过粒度分析,可获取以下信息:1) 粒度分析的统计特征包括粒度中值、分选系数、泥质含量等。
2)粒度分布图件:粒度概率曲线图和CM图等

粒度分析的目的是研究碎屑岩的粒度大小和粒度分布。碎屑岩的粒度分布及分选性是衡量沉积介质能量的度量尺度,是判别沉积时自然地理环境以及水动力条件的良好标志。碎屑岩的粒度及其空间展布也影响了储层的物性。粒度分析不仅有利于分析沉积水动力条件,而且对于沉积储层评价也有重要意义。

频率曲线:横坐标代表颗粒直径值,纵坐标是算术百分坐标累积曲线:是用粒度分析成果中的累积质量百分比数做成的图。从粗粒到细粒,分别累加统计不同粒级的累计质量百分比,可以得到累积曲线。横坐标仍然表示粒径,而纵坐标表示的是各粒级的累积重量百分含量。

概率值累积曲线:仍然用累积质量百分比作图,横坐标仍为粒径值,而纵坐标改用概率百分数标度,这样做成的便是概率值累积曲线图。与算术坐标不同,概率百分坐标是以50%为对称中心的非等间距坐标,它是按单峰正态曲线分布规律画的。

图4-11常用的三种粒度曲线


1一频率曲线;2-累积曲线;
3-概率值累积曲线

第1节 岩心录井与分析化验资料

二、分析化验

1.概率坐标优点:

更直观地展示数据的分布情况。概率坐标下,数据点的位置对应于其累积概率或概率密度,使得数据分布的形状和特征更为清晰。

适用于展示不同概率水平下的数据关系,有助于比较不同分布之间的差异。

在分析尾部数据或极端值时更为有效,能够更准确地观察极端事件的出现频率和影响。

缺点:

相对于常规的线性坐标,概率坐标需要一定的统计知识才能正确理解,可能不够直观。

概率坐标适合用于展示数据的概率分布特征,能够帮助人们更好地理解数据集的分布情况和统计特征。在特定的统计分析和数据可视化任务中,概率坐标可以是一种有效的工具。

(一)粒度分析

第1节 岩心录井与分析化验资料

二、分析化验

(一)粒度分析

碎屑沉积物的粒度划分标准

十进制

2的几何级数制

Φ值

颗粒直径,mm

粒级划分

颗粒直径,mm

>1000

巨砾

巨砾

>256

< -8

1000~100

粗砾

中砾

256~64

-8 ~ -6

100~10

中砾

细砾

64~4

-6 ~ -2

10~2

细砾

极细砾

4~2

-2 ~ -1

1~2

巨砂

极粗砂

2~1

-1 ~ 0

1~0.5

粗砂

粗砂

1~0.5

0 ~ 1

0.5~0.25

中砂

中砂

0.5~0.25

1 ~ 2

0.25~0.1

细砂

细砂

0.25~0.125

2 ~ 3

极细砂

0.125~0.0625

3 ~ 4

0.1~0.05

粗粉砂

粉砂

粗粉砂

0.0625~0.0312

4 ~ 5

0.05~0.005

细粉砂

中粉砂

0.0312~0.0156

5 ~ 6

细粉砂

0.0156~0.0078

6 ~ 7

极细粉砂

0.0078~0.0039

7 ~ 8

<0.005

黏土(泥)

黏土(泥)

黏土(泥)

<0.0039

>8

第1节 岩心录井与分析化验资料

(二) 铸体薄片

铸体薄片法:将灌注了染色树脂的岩石切成薄片,在显微镜下观察研究岩石学和孔隙结构的方法,这种方法不仅可以直接观察到岩石矿物成分、填隙物成分、碎屑结构特征;颗粒间接触关系、压实程度分析;胶结类型、胶结强度、自生矿物的分布、产状及形成顺序;溶解作用产状、溶解程度、孔隙形状、孔隙类型、喉道类型、

还可以测定到面孔率、孔隙配合数、喉道连通系数、孔径大小及分布参数等参数。


孔隙度


南,40 发2508.09m,中粗砂岩,
:19.32%;k:432.27×10-μm²


英油气田,莫1井 ${ \bf J } _ { 1 } { \bf s } _ { 2 }$ ,4378.75m,含砾粗砂
:11.66%;k:65.61×10-μm²。

第1节 岩心录井与分析化验资料

砂岩薄片鉴定表

编号

井深,m

颜色

含油性

结构

组 分

井段

距顶

致密度

风化蚀变程度

粒度,mm

分选性

磨圆度

支撑方式

接触关系

胶结类型

陆源碎屑%

储集空间

石英

燧石

钾长石

斜长石

岩屑类

最大

一般

C09-02

浅灰

致密

0.75

0.25-0.50

好-中

次棱

颗粒

凹凸-线

孔隙-压痕

61

1

4

8

25

1

C09-03

浅绿灰

致密

0.68

0.25-0.50

好-中

次棱

颗粒

凹凸-线

孔隙-压痕

60

5

8

24

3

C09-04

灰绿

致密

0.60

0.25-0.50

好-中

次棱

颗粒

凹凸-线

孔隙-压痕

59

6

8

1

25

1

C09-105

灰绿

致密

0.65

0.25-0.50

中-好

次棱

颗粒

凹凸-线

孔隙-压痕

58

6

8

1

26

1

C109-06

浅绿灰

致密

0.70

0.25-0.50

好-中

次棱

颗粒

凹凸-线

孔隙-压痕

59

5

8

1

26

1

编号

定 名

描 述

注:“”表示含量<1%
鉴定人: 审核人:

第1节 岩心录井与分析化验资料

井号:98-P6

样号:P6-148

层位:

井段,m:

距顶:

共2页第2页

类别

喉道宽度μm

喉道数目

频率(%)

类别

喉道宽度μm

喉道数目

频率(%)

1

< 2.50

2

5.88

11

27.50

0

0.00

2

5.00

4

11.76

12

30.00

1

2.94

3

7.50

4

11.76

13

32.50

0

0.00

4

10.00

7

20.59

14

35.00

0

0.00

5

12.50

1

2.94

15

37.50

0

0.00

6

15.00

3

8.82

16

40.00

0

0.00

7

17.50

3

8.82

17

42.50

0

0.00

8

20.00

5

14.71

18

45.00

0

0.00

9

22.50

2

5.88

19

47.50

0

0.00

10

25.00

2

5.88

20

≥ 47.50

0

0.00

最大值 28.07μm 最小值 1.37μm平均值 12.44μm

孔隙类型\%

原生孔隙

次生孔隙

其他类型

原生粒间孔

生物体腔孔

基质微孔

粒间溶孔

粒内溶孔

基质溶孔

铸模孔

生物溶孔

裂缝

个数

100.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

面积

100.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

孔隙形状因子K分类, K=4πA/(L×L) A--面积 L--周长

区间

0~0.1

<0.2

<0.3

<0.4

<0.5

<0.6

<0.7

<0.8

<0.9

0.9~1

频数%

0.86

6.90

18.10

13.79

19.83

10.34

3.45

2.59

5.17

18.97

第1节 岩心录井与分析化验资料

(三)X射线衍射

X衍射分析通过测定矿物晶体的晶面间距而鉴定矿物的种类。根据X射线谱图可以确定矿物类别,根据峰高、峰面积可以确定衍射强度,进行矿物定量,而峰形函数(同一类矿物的峰形变化)可以反映矿物本身的某种变化。

解决问题:(1)粘土矿物定量分析;(2)混层粘土矿物鉴定与混层比计算;3)自生矿物的分析与鉴定。

粘土矿物X衍射分析报告

井号:王斜543
共2页第2页

样品号

井深m

层位

岩性

粘土矿物组分相对含量%

伊/蒙间层

伊利石

高岭石

绿泥石

伊/蒙间层比

81

3191.83

沙三段

棕褐色油浸细砂岩

11

6

31

52

20

83

3215.91

沙三段

棕褐色油浸细砂岩

8

11

59

22

20

94

3217.53

沙三段

棕褐色油浸细砂岩

11

3

81

5

15

104

3218.70

沙三段

棕褐色油浸细砂岩

13

7

72

8

20

114

3219.88

沙三段

棕褐色油浸细砂岩

34

31

25

10

20

120

3220.70

沙三段

褐灰色油斑泥质粉砂岩

25

22

36

17

20

124

3222.95

沙三段

棕褐色油浸细砂岩

10

8

61

21

20

133

3224.30

沙三段

棕褐色油浸细砂岩

15

14

49

22

20

143

3226.95

沙三段

灰色油斑粉砂岩

8

8

46

38

20

147

3228.60

沙三段

灰色灰质粉砂岩

21

15

47

17

20

检测环境:

室温: 23℃ 湿度:50%RH

分析人:
审核人:

第1节 岩心录井与分析化验资料

(四)扫描电镜

扫描电子显微镜是利用具有一定能量的电子束轰击固体样品,使电子和样品相互作用,再借助特制的探测器分别进行信息收集、处理并成像,实现将观察对象放大数百至数千倍,就可以直观地认识样品的超微形貌、结构及元素成分。

(1)观察储层中孔隙发育和充填情况;
(2)研究碎屑大小排列及成岩演化;
(3)鉴定粘土矿物的特征;
(4)鉴定其他各种自生胶结矿物(浊沸石、方解石等)特征;
(5)确定成岩自生矿物的生成顺序;
(6)研究注水开发前后储层孔隙结构变化;
(7)测定流动性试验样品中矿物的成分变化及新的固体产物成分。

第1节 岩心录井与分析化验资料

岩 石 样 品 扫 描 电 镜 粒 度、孔 隙 分 析 报 告

井深m

****.**

层位

岩性特征

砂岩

颗粒粒度分布特征

分选系数So

2.13

孔隙分布特征

视面孔率%

16.96

颗粒大小Φ

含量%

累计含%

中值Φ

5.2

孔隙类型

孔隙大小μm

相对含%

孔隙面积平均μm2

202.80

长短比(a/b)

1.11~3.11

喉道范围μm

1~5.5

10

0.525

99.921

粒度分布特征

粒间孔隙

>1000

0.000

孔隙大小分布特征

9~10

2.542

99.396

>500

0.000

8~9

8.169

96.854

250~500

0.000

7~8

17.454

88.685

125~250

0.02

6~7

24.803

71.231

64~125

0.39

5~6

23.447

46.428

32~64

3.46

4~5

14.744

22.982

16~32

14.86

3~4

6.166

8.238

8~16

30.88

2~3

1.714

2.072

4~8

31.13

1~2

0.064

0.358

2~4

15.22

<1

0.294

0.294

微孔隙

<=2

4.04

径(μm)

形貌图

粒度二值图

孔隙二值图

第1节 岩心录井与分析化验资料

(五)电子探针及能谱分析

扫描电镜只能根据矿物的形态鉴定自生矿物。若同种矿物结晶形态不同或类质同象矿物在扫描电镜下就不能区分。

在电子束的轰击下,不同的元素所产生的X射线的波长和能量不同。电子探针及能谱仪就是接收样品元素的X射线的波长和能量对矿物的成分进行鉴定。


Ca、K、Na元素的面分布图

第1节 岩心录井与分析化验资料

岩 石 矿 物 能 谱 定 量 分 析 报 告

井号或剖面: 吐孜3

11 1 共 页 , 第 页

样品号

井深m

层位

岩性

矿物名称

产状

元素含量 wt,%

电镜照片编号

CO2

Na2O

MgO

Al2O3

SiO2

K2O

CaO

FeO

MnO

SO3

1

1629.91

N1j

粉砂岩

方解石

充填

57.76

6.24

AA 04011

1

1629.91

N1j

粉砂岩

伊利石

膜状

18.14

61.01

6.00

10.85

AA 04012

6

1630.41

N1j

粉砂岩

方解石

充填

52.00

AA 04016

6

1630.41

N1j

粉砂岩

伊利石

膜状

19.14

62.00

9.01

4.85

AA 04018

Ca

Si

Ca

Si

1号样

Al

1号样

6号样

Al

6号样

方解石

K

伊利石

方解石

伊利石

能谱谱图

O

能谱谱图

能谱谱图

O

能谱谱图

Fe

1号样电

1号样电

1号样电

6号样电

6号样电

镜照片编号

II

镜照片编号

镜照片编号

镜照片编号

AA04011

AA04012

AA04016

A04018

方解石(Cc)

伊利石(I)

方解石(Cc)

伊利石(I)

“*”点

“*”点

“*”点

“*”点

分析

Tuz13 1# 1629.91m AA04011

Tuz13 1# 1629.91m AA04011

分析

Tuz13 6# 1630.41m AA04011

分析

20 KV

2.00kX

10m

KYKY-250°

20 KV

1.50kX

10m

KYKY-250°

20 KV

2.00kX

10m

KYKY-250°

11°

20 KV

2.50kX

10m

KYKY-250°

备注

检测环境

温度,℃

25

湿度,%

55

分 析 人 :

审 核 人 :

第1节 岩心录井与分析化验资料

(六) 压汞法毛管压力

毛管压力分析的基本假设是:将所有复杂形状的喉道断面都用一个等效的圆面积来近似,这样,每一支喉道都相应地看作为一条毛细管,岩石中的喉道组合则看成为一组毛细管束。

压汞法分析毛管压力又称水银注入法。水银对岩石是一种非润湿相流体,通过施加压力使水银克服孔隙喉道的毛细管阻力而进入孔隙和喉道,注入水银的每一点压力就代表一个相应的孔喉大小下的毛细管压力,在这个压力下进人孔隙系统的水银量就代表这个相应的孔喉大小所连通的孔隙体积。继而通过测定毛细管力来间接测定岩石的孔隙喉道大小分布。

毛细管力(在压汞中相当于注入压力)与孔隙喉道半径成反比关系,即:

第1节 岩心录井与分析化验资料


(六) 压汞法毛管压力

(六) 压汞法毛管压力

第1节 岩心录井与分析化验资料


(六) 压汞法毛管压力

1.对数坐标的优点:

1)更好地展示数据的指数增长或指数衰减。在对数坐标下,指数函数的图像呈现为直线,更易于观察和比较。
2)能够在同一图表中展示较大范围内的数据,避免数据之间的巨大差异导致图表失真。
3)能够更清晰地显示数据的变化趋势,尤其是对那些增长速度较快或较慢的数据。

2.对数坐标的缺点:

1)不适用于展示绝对数值,阅读对数坐标需要进行反向计算,可能不够直观。
2)当数据集中在某个范围时,对数坐标下数据点间的差异可能比较模糊,不易直观比较数据大小。3)对数坐标并不常见,一些同学可能不熟悉如何解读对数坐标图表。

选择使用对数坐标还是算术坐标应根据数据的特点和表达的目的来决定。对于呈指数增长或较大波动的数据,对数坐标更适合;而对于线性增长或较为稳定的数据,则算术坐标可能更合适。

(六) 压汞法毛管压力


分选好


分选好,粗歪度


分选好,细歪度


分选较差,偏细歪度


分选较差,偏粗歪度

第1节 岩心录井与分析化验资料

(六) 压汞法毛管压力

常用的碳储层孔隙结构参数

孔隙结构表征

孔隙结构参数

研究方法

孔隙大小与分布

孔隙大小

最大孔径

铸体薄片分析

最小孔径

铸体薄片分析、扫描电镜

孔径中值

铸体薄片分析

孔径平均值

铸体薄片分析

孔隙分布

孔隙分选系数

铸体薄片分析

喉道大小与分布

喉道大小

最大连通孔喉半径(rd)与排驱压力(pd)

压汞分析

孔喉半径中值(r50)与毛细管压力中值(p50)

压汞分析

孔喉半径均值(rm)

压汞分析

主要流动孔喉半径平均值(rz)

压汞分析

难流动孔喉半径(rn)

压汞分析

孔喉峰值

压汞分析

第1节 岩心录井与分析化验资料

(六) 压汞法毛管压力

常用的碳储层孔隙结构参数

孔隙结构表征

孔隙结构参数

研究方法

喉道大小与分布

喉道分布

孔喉分选系数(\(S_p\))

压汞分析

相对分选系数(\(D_r\))

压汞分析

均质系数(\(α\))

压汞分析

歪度(\(S_{kp}\))

压汞分析

峰态(\(K_p\))

压汞分析

孔喉连通性及渗流参数

孔喉配位数

铸体薄片分析

平均孔喉直径比(\(D_{pt}\))

铸体薄片分析、压汞分析

孔喉迂曲度

压汞分析

最小非饱和孔喉体积百分数(\(S_{min}\))

压汞分析

退汞效率(\(W_e\))

压汞分析

平均孔喉体积比(\(V_{pt}\))

压汞分析

第2节 测井资料

1、测井资料来源

测井是将各种仪器放入井中,沿井身完成对井周地层物理参数的测量或井筒工程结构的测量。

实质:利用地层电性、放射性、弹性、岩石和流体流体成分结构特征,探查地层特征和矿产资源。

第2节 测井资料

2、测井类型

第2节 测井资料

(1)自然伽马测井

①方法:测量放射性核素(铀、钍、钾)衰变放射出的伽玛射线强度

岩石放射性:火山岩>变质岩>沉积岩

沉积岩:细粒沉积物放射性高

粗粒沉积物放射性低

②应用:判断岩性、估算泥质含量

GCUR:希尔奇指数

老地层取2,新地层取3.7

第2节 测井资料

(2) 自然电位测井

①方法:自然电位测井测量的是自然电位随井深变化的曲线。自然电位是两种不同浓度的溶液相接触的产物。


自然电场等效电路示意图

②应用:

Ø 划分渗透性岩层并确定其界面
估计泥质含量

第2节 测井资料

(2)自然电位测井

②应用:

Ø判断水淹层


淡水水淹部位SP飘移实例

第2节 测井资料

(3)声波测井

$\textcircled{1}$ 方法:通过测量岩层的声波传播速度,估算地层孔隙度的一种测井方法。

岩石和某些物质中纵波的传播速度及时差

介质

纵波速度 m/s

传播时差 us/m

介质

纵波速度 m/s

传播时差 us/m

空气

330

3000

泥岩

1830-3962

548-252

甲烷

442

2260

致密砂岩

5500

182

石油

1070-1320

985-757

致密灰岩

6400-7000

156-143

普通泥浆

1530-1620

655-622

白云岩

7900

125

5340

187

岩盐

4600-5200

217-193

无水石膏

6100-6250

164-163

泥灰岩

3050-6400

330-156

第2节 测井资料

(3)声波测井

②应用:

判断岩性

煤层:高AC

泥岩:高AC

砂岩:中AC

第2节 测井资料

(3)声波测井

②应用:

计算储层孔隙度

a理论公式方法:

其中,Δt—实测的声波时差;

Δtf—冲洗带内流体的声波时差;

Δtma—岩石骨架的声波时差

Φ—地层孔隙度


岩心分析孔隙度(POR)与测井曲线对应关系图

第2节 测井资料

(4) 密度测井

$\textcircled{1}$ 方法:利用康普顿散射现象,通过测量散射伽马射线的强度来研究地层体积密度。

伽玛射线与物质作用时:三种效应发生几率与伽玛射线的能量有关:

低能伽玛以光电效应为主;

中能伽玛以康普顿效应为主;

高能伽玛以电子对效应为主。

②应用:

Ø 识别岩性

煤层:低密度

砂岩:中等密度

灰岩:高密度

(4) 密度测井

②应用:

Ø 计算地层孔隙度

a理论公式方法:

ρb: 实测地层密度;ρf: 冲洗带流体密度;ρma: 岩层骨架密度;Φ:地层孔隙度

b统计方法:

第2节 测井资料

(5) 补偿中子测井

$\textcircled{1}$ 方法:是一类依据中子与地层相互作用的各种性质来研究地层性质的各种测井方法的总称。

CNL 通过长、短两源距探测器所测得的热中子计数率之比来减小地层俘获性能和消除井参数的影响,以较好地反映地层的孔隙度变化。

②应用:

识别岩性

煤层:高CNL

泥岩:高CNL

砂岩:中CNL

(5) 中子测井

②应用:

计算地层孔隙度

a理论公式方法:

实测补偿中子值; 冲洗带流体含氢指数;ΦNma: 岩层骨架含氢指数;Φ:地层孔隙度。

b统计方法:

(6) 电阻率测井

①方法:利用岩石导电性的差异来研究地质剖面和判别油气水层的方法

地层电阻率R:表示地层导电能力的物理量,数值上相当于截面积为1m2 ,长度为1m的单位体积岩石的电阻值,单位为欧姆·米

F-地层因素;R0-饱含地层水的岩石电阻率;Rw-地层水溶液电阻率;a,m与岩性、孔隙结构相关的参数

I-电阻率增大系数;Rt-含有油气的岩石电阻率;Sw-含水饱和度;b,相关系数,n:饱和度指数

第2节 测井资料

(6) 电阻率测井

②应用:判断流体性质


R-围岩电阻率


图 低侵剖面

Rw-地层水电阻率

Rmf-泥浆滤液电阻率

R油-原油电阻率

高侵:增阻泥浆侵入

低侵:减阻泥浆侵入


图1-3高侵剖面

第2节 测井资料

3、 测井资料解释

是利用测井资料所反应的电性特征,分析地层的岩性,计算储层物性,判断储层含油性;确定有效厚度下限标准,解释油气水层。

(1)岩性参数解释模型

① 泥质含量

是指砂岩骨架中粒径小于0.01mm的颗粒体积占岩石总体积的百分比。

A、理论公式:

GCUR:经验参数,新生界3.7,其它2

B、经验公式:

lnVsh=0.37△SP+1.33(大港油田)

(2) 物性参数 ( 孔隙度、渗透率)

① 孔隙度模型

理论模型: Whylli公式(1956)

经验公式:   -39.7185  0.2246  t  9.5520  GR

渗透率模型

Timer(1995),155块

Swirr—束缚水,Swirr=0.6027Vsh+0.073

大港油田:lgk=0.186+0.l02gMd+0.208φ

第2节 测井资料

(3) 含油性参数

Archy公式(1942): (原生孔隙充满水介质、纯砂岩)

a、m:与岩性、孔隙结构相关的参数;b:相关系数,n:饱和度指数;

Rt:地层电阻率,Rw:地层水电阻率;Sg:含气饱和度,Sw:含水饱和度

第2节 测井资料

第2节 测井资料

序号

层位

砂层井段m

厚度m

电测解释

电测

电阻率Ω.m

声波时差μs/m

泥质含量%

孔隙度%

渗透率mD

含水饱和度%

解释结果

1

C212

1427.8-1433.0

5.2

15.1

243.35

14.75

14.32

4.96

63.48

含油水层

2

C212

1433.0-1437.5

4.5

15.3

235.95

11.59

12.47

2.24

71.29

油水同层

3

C212

1438.0-1440.4

2.4

11.2

237.84

10.59

12.95

2.67

80.04

水层

4

C212

1440.6-1443.0

2.4

12.4

235.16

11.65

12.27

1.69

79.65

水层

5

C212

1446.4-1448.1

1.7

12.7

247.75

26.78

15.41

5.80

64.57

水层

6

C612

1738.4-1741.4

3.0

23.4

223.08

13.02

11.16

1.23

68.68

水层

7

C612

1748.9-1449.9

1.0

9.4

231.30

30.47

12.03

0.38

75.42

干层

8

C612

1750.3-1753.0

2.7

8.5

235.91

15.72

12.67

0.72

76.08

干层

9

C612

1754.9-1759.9

5.0

8.3

239.87

13.81

13.32

0.20

74.15

干层

10

C612

1760.1-1762.5

2.4

7.3

235.08

22.59

12.56

0.40

82.22

干层

11

C612

1763.9-1765.6

1.7

9.5

233.15

24.49

12.29

0.58

73.71

干层

12

C612

1766.1-1769.4

3.3

17.6

237.05

12.42

12.83

3.81

52.45

油层

13

C621

1772.8-1775.3

2.5

18.1

236.68

12.40

12.78

3.87

51.66

油层

14

C621

1777.3-1779.4

2.1

19.3

235.82

13.38

12.66

3.95

50.29

油层

第2节 测井资料

地层单元

深度

10 SP 40岩性剖面

井壁取心

试油结论

钻井取心

岩心照片

荧光级别

粒度分析

沉积微相

储层评价

测井解释

50 GR 150

新生界

第三系

下统

沙河组

沙一段

1010102010301040

···

日产气:2357万/日日产油:24.7万/日结论:油层

1

S2

2

IV类

第3节 物探资料

概述

1、地震:以地壳中不同岩石之间弹性差异为基础,通过人工激发地震波,观测和研究地震波在地下传播特征研究地下构造、地质体及流体的地球物理勘探方法。

2、地震勘探流程

第一阶段,野外采集:得到一盘盘记录地面振动情况的磁带。

第二阶段,室内资料处理:得到“地震剖面图”和地震波速度资料。

第三阶段,地震资料解释:绘制地震构造图,储层预测成果图,提供钻探井位。


陆上地震勘探

第3节 物探资料

1 概述

CCUS对象及物探技术需求

碎屑岩类碳储层(沉积体、薄互层、阻抗差异、单砂体、储层边界预测)

碳酸盐岩类碳储层(礁滩型、岩溶型、白云岩、缝洞型储层、非均质预测)

火成岩类碳储层(喷发期次预测、火成岩岩相、岩性、物性、溶蚀缝洞识别)

古潜山类碳储层(古断裂、不整合面成像、岩溶风化壳及其内幕储层预测)

裂缝类碳储层(裂缝定性和定量识别、低渗透砂岩、裂缝性碳储层描述)

构造型碳圈闭(复杂构造成像、低幅度构造、复杂断块和推覆体解释)

岩性型碳圈闭(地层、岩性、构造岩性圈闭、有利沉积相带、储层边界预测)

共性地质需求:岩相、岩性、物性、含油气性识别

第3节 物探资料

二、 构造解释

利用地震波的反射时间、同相性、波速等运动学信息,研究地层界面的分布范围和起伏形态、断层发育情况,并把地震时间剖面转变成地层深度,绘制地质构造图,为寻找碳圈闭提供资料。

第3节 物探资料

(一) 地震研究地层褶皱构造

同相轴:地震记录上各道振动相位相同的极值(俗称波峰成波谷)的连线。

第3节 物探资料

(二) 地震法研究断层

1、断层类型

断层:地壳运动导致地层发生变位错断,产生断层构造。


桔灯勘探

短线表示下降盘

单线表示法

箭头表示

断面倾向

第3节 物探资料

(二) 地震法研究断层

2、地震剖面

断层在地震剖面上通常表现为反射波同相轴错断,但两侧波组关系稳定,波组特征清楚。

第3节 物探资料

(二) 地震法研究断层

3、断层要素

(1)走向:断面与水平面的交线叫走向线,走向线两端延伸的方向即为走向。
(2)倾向:断面上与走向线相垂直的线叫倾斜线,倾斜线在水平面上的投影所指的方位即倾向。
(3)倾角:倾斜线与投影线之间的夹角。
(4)断距:同一反射层断面两侧断点之间的距离

名称

性质

所在构造

断开层位

断层长度(km)

落差范围(m)

产状

可靠程度

走向

倾向

倾角(°)

木3

木头构造北翼

P2W-O3W

10.4

120-320

EW

S

60-70

可靠

第3节 物探资料

(三) 地震法解释地层缺失或超覆

地层尖灭:指岩层的厚度往某一方向逐渐变薄以致消失。一般可分为不整合尖灭,超覆尖灭,岩性尖灭,退覆尖灭等。

地震剖面上,总的表现形式是反射同相轴往某一方向合并靠拢,相位减少。

第3节 物探资料

(三) 地震法解释地层缺失或超覆

地震剖面上,总的表现形式是反射同相轴往某一方向合并靠拢,相位减少。超覆尖灭、岩性尖灭

第3节 物探资料

(四)构造图

构造图是构造特征研究的基础图件,又是CCUS矿场实践新井设计、容积计算、拟定开发方案及动态分析的重要图件。

构造图:某一个地层界面在CCUS场所内的发育、分布、埋深及断层情况等多种信息的综合显示。

等高线:是指做图地层层面上相同海拔高度的各点连线。通常把海平面作为基准面,海平面高程作为零,上为正、下为负。

第3节 物探资料

(四)构造图

利用构造图可分析一个地区的构造形态、高点位置、闭合面积、闭合高度以及断层特征,其具有完整、齐全、连续的特点,在钻井资料校正后能较真实地反映构造特征,是目前研究构造的主要方法。

第3节 物探资料

(五)典型构造特征

1、地层产状

1)构造走向与倾向

构造图等值线延伸方向是界面走向,垂直走向由浅至深的方向是界面倾向;

2)构造倾角

等深线的相对疏密程度标志着界面倾角的大小,相邻等深线距较密,反映界面倾角较大;反之则较小。


等深线疏密与界面倾角的关系示意图

第3节 物探资料

(五)典型构造特征

2、背斜、向斜

Ø地层倾没的背斜或向斜表现为环状封闭的等深线,
深度值大的等深线居中为背斜,
深度值小的等深线居中为向斜;

第3节 物探资料

(五)典型构造特征


被正断层破坏的背斜构造

3、被断层破坏的背斜


被逆断层破坏的背斜构造

Ø地层被正断层断开后,构造等高线不连续,断层面上缺少等高线,构造图上有一段空白区。
Ø逆断层使构造等高线出现交错重叠。下盘断层线被上盘地层遮盖,所以在构造图上为虚线。

第3节 物探资料

(五)典型构造特征

4、单斜与鼻状构造

单斜表现为一组近乎平行的等深线;单斜背景上三面下倾一面敞开的等深线为鼻状构造的反映;


C单斜


鼻状构造

二、地震反演与碳储层预测

地震反演的目的和作用

n 地震反演的主要目的就是把地震反射数据转换成定量的岩性数据,用于碳储层描述(碳储层厚度、孔隙度和产层厚度)。
n 反演后便于地震解释,提高地震解释的效率。
由于测井输入的分辨率高,地震数据的井约束反演有可能得到比地震数据更高的分辨率

第3节 物探资料

二、地震反演与碳储层预测

声波阻抗:

波阻抗=速度*密度

声阻抗在实际的地震勘探中,有很重要的作用。如果能够从地震数据中估计出声阻抗,和与横波速度有关的参数,我们就能较方便地区分出地层的岩性以及所包含的流体成份。


地震正演与反演

波阻抗反演就是把叠后地震数据集中的每一道变换为一个伪声波阻抗曲线的过程。

第3节 物探资料

二、地震反演与碳储层预测


反演结果——波阻抗剖面能够正确地反映地质模型和岩性

二、地震反演与碳储层预测

波阻抗反演的好处

由于波阻抗反演综合了地震,测井,岩性和地质解释的多源信息,波阻抗反演结果,包含更多的信息。
声波阻抗是地层的岩性信息,而地震数据只是反映了界面的信息,是波阻抗的相对变化。因此波阻抗是联系地震数据和井数据的一个桥梁。
波阻抗与岩性、孔隙度、孔隙填充物等有更直接的关系,有利于碳储层描述和流体分析。
波阻抗数据更有利于层序地层分析,也更有利于目标解释。

二、地震反演与碳储层预测

地震波阻抗的反演方法

n 叠后

利用偏移地震资料,井约束地震反演技术。

叠前

n CDP(Common Depth Point)道集上反演纵波速度、横波速度和密度的方式有好几种,但精度都不高。一种较稳定可靠的方法是,在部分叠加的基础上进行叠后反演。通过近偏移距叠加反演,可以在测井曲线标定的基础上直接计算声阻抗。

二、地震反演与碳储层预测

波阻抗反演的目标函数

OBJF  反射系数约束地震记录匹配测井曲线匹配

R: 反射系数序列;D: 地震道数据;S:合成地震记录;Z:波阻抗;

T: 合成波阻抗测井;λ:阻尼系数;α:阻尼系数

目标函数各项的意义

反射系数约束
地震道匹配

地震道与合成地震记录道匹配
带限低频
反射系数— 稀疏脉冲

测井曲线匹配(先验信息)

基于模型的波阻抗道匹配
补足带限外的高低频

二、地震反演与碳储层预测

地震波阻抗反演— 数据及流程

n 偏移或叠后地震数据体
地震解释层位
测井曲线

井位
声波时差
n 密度
自然伽马
n 电阻率

速度

第3节 物探资料

二、地震反演与碳储层预测

反演结果解释步骤(1)

n 利用测井数据,在给定的目标区把已知的岩性与给定频率范围内的反演波阻抗值建立起关系;


自然伽玛和声波阻抗的交会图

含油气砂岩岩性区

第3节 物探资料

二、地震反演与碳储层预测


岩性反演结果

第3节 物探资料

二、地震反演与碳储层预测

反演结果解释步骤(2)

n 在波阻抗体上划出一个感兴趣的区域。例如一个由解释层位+时间(或深度)圈定的地层,一个感兴趣的岩性单元等。

根据前一步建立的波阻抗-岩性关系,在此目标区,根据含油气砂岩具有的低波阻抗和高电阻率、低自然伽玛特征把不符合上述关系的数据点作透明处理,显示出的点就是感兴趣岩性的区域。

第3节 物探资料

二、地震反演与碳储层预测

反演结果解释步骤(3)

n 把那些有开发价值的和彼此连通的“碳地质体”(波阻抗数据)用不同的颜色表示出来。
n 输出结果可包括顶底层位、层厚度、以及“碳地质体”内的实际属性值。
n 计算“碳地质体”体积、 “碳地质体”内的孔隙度、产层厚度和其他与声波阻抗相关的属性,绘出它们的厚度图。

反演结果解释步骤(4)— 储层模拟

n 将单个的“碳地质体”转换到深度域,和由声波阻抗计算出的属性值(如孔隙度)直接输出到储层模拟的软件中。进行储层模拟和碳储层描述。

一、相似露头

露头碳储地质知识的构成与特点

构成:

层序
n 岩性(矿物、胶结)及序列
结构构成及关系
几何形态
物性序列

(电性)

优点:精细、二维到准三维、确定、 成本低
缺点:局限、选择余地小

特点:

直观性
完整性
精确性
n 便于建立原型模型和

积累地质知识库

n 便于大比例尺研究
可检验性

第4节 野外地质类比资料

一、相似露头

开展野外相似露头调查工作。密集取样(1×1m),以高密度数据点把一定沉积类型储层内部渗透率空间分布揭示出来,并与沉积微相等建立成因联系,作为预测实际地下碳储层的地质知识库。

:辫状分流河道宽度,m; :辫状河满岸水流深度,m

第4节 野外地质类比资料

一、相似露头


柳林成家庄槽状交错层理底部细砾岩层

第4节 野外地质类比资料

一、相似露头

第4节 野外地质类比资料

一、相似露头


野外煤层露头

第4节 野外地质类比资料

二、现代沉积

现代沉积地质知识的构成与特点

构成:

几何形态
n 层序
岩性(矿物)及序列
n 结构构成及关系

o 精细、二维或三维、确定、具有一定的可选性、成本相对较高

第4节 野外地质类比资料

二、现代沉积


图3河流满岸宽度和点坝长度测量部位


图3现代三角洲河道体系及测线位置图


图4河流满岸宽度与点坝长度关系曲线


图4现代三角洲进积过程中河道数量变化图

本章结束

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