測井低對(duì)比度油層成因機(jī)理與評(píng)價(jià)方法

前言

據(jù)全國油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果統(tǒng)計(jì)到2000年底，中國陸上剩余油氣資源主要分布在中低豐度巖性地層油氣藏領(lǐng)域，巖性地層油氣藏的石油量占剩余資源總量的58％，天然氣占剩余資源總量的52％。低豐度巖性地層油氣藏成藏機(jī)理復(fù)雜，油氣富集規(guī)律不清，尚未建立有效指導(dǎo)勘探實(shí)踐的地質(zhì)理論。由于巖性油氣藏勘探難度大，急需創(chuàng)新與開發(fā)有效的勘探技術(shù)與方法，包括相適應(yīng)的測井技術(shù)、裝備與對(duì)巖性地層油氣藏勘探目標(biāo)的巖石物理研究及油、氣層的測井識(shí)別與評(píng)價(jià)方法。進(jìn)入高成熟精細(xì)勘探階段渤海灣盆地，在各富油凹陷的中淺層低幅度圈閉、復(fù)雜斷裂帶等存在較多測井識(shí)別困難的低阻油層，西部各油田亦發(fā)現(xiàn)規(guī)模性低阻油層，這些，都給測井技術(shù)和解釋提出了挑戰(zhàn)?！笆濉逼陂g，中國石油組織了（（巖性地層油氣藏地質(zhì)理論與勘探技術(shù)》科技項(xiàng)目攻關(guān)，在巖性地層油氣藏區(qū)帶與圈閉、四類盆地油氣富集規(guī)律、中低豐度巖性地層油氣藏大面積成藏、系統(tǒng)建立勘探程序與技術(shù)系列以及實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？碧胶凸I(yè)化應(yīng)用等方面，都取得了地質(zhì)理論與技術(shù)的突破與創(chuàng)新，中國石油的巖性地層油氣藏在“十五”期間取得了重大發(fā)現(xiàn)。1997年，中國石油在渤海灣地區(qū)開展了低阻油層的測井技術(shù)攻關(guān)，2000年之后繼續(xù)組織渤海灣、松遼盆地及西部有關(guān)各油田，開展了低阻油層與巖性油藏的低孔滲砂巖油層的測井巖石物理研究與解釋方法的攻關(guān)。各油田與有關(guān)單位經(jīng)過近十年的努力，取得了較大成績與創(chuàng)新?！兜妥栌蜌獠販y井識(shí)別與評(píng)價(jià)方法研究及其應(yīng)用》獲得2006年中國石油天然氣股份有限公司技術(shù)創(chuàng)新一等獎(jiǎng)，低孔滲砂巖油層的測井巖石物理研究與解釋方法的攻關(guān)也取得重要進(jìn)展。經(jīng)過近十年的持續(xù)攻關(guān)，中國石油對(duì)低阻油層與低孔滲砂巖油層測井解釋具有如下特點(diǎn)：以油田重點(diǎn)勘探區(qū)塊為攻關(guān)的目標(biāo)與依托、發(fā)揮油公司優(yōu)勢到從油藏出發(fā)開展多學(xué)科結(jié)合的成因機(jī)理研究技術(shù)路線、發(fā)揮學(xué)科帶頭人與各油田技術(shù)骨干的積極性、堅(jiān)持長年攻關(guān)與技術(shù)積累。在中國石油勘探與生產(chǎn)分公司有效的組織下，各油田研究院與中國石油天然氣股股份公司勘探開發(fā)研究院為主的攻關(guān)做到“協(xié)同共享與持之以恒”。由此，“測井低對(duì)比度油層”攻關(guān)取得了創(chuàng)新的技術(shù)與地質(zhì)成果：（1）應(yīng)用毛管壓力理論，在物性較好砂巖的構(gòu)造油藏中建立了飽和度一電阻率分布規(guī)律，即驅(qū)替力一飽和度（電阻率）關(guān)系，并明確了規(guī)模低阻油層分布在驅(qū)替力小于0.05MPa的低幅度圈閉內(nèi)的油藏地質(zhì)背景。（2）對(duì)泥質(zhì)砂巖黏土附加導(dǎo)電與電化學(xué)束縛水進(jìn)行科學(xué)與系統(tǒng)的巖石物理實(shí)驗(yàn)研究，并結(jié)合低阻油層的實(shí)踐深入開展應(yīng)用。系統(tǒng)研究鉆井液侵入油、水層的巖石物理模型、數(shù)值分析與實(shí)測的電測井響應(yīng)變化規(guī)律，結(jié)合鹽水鉆井液與淡水鉆井液侵入油、水層的測井實(shí)踐，建立相應(yīng)識(shí)別與定量評(píng)價(jià)的巖石物理研究模型和解釋方法。

內(nèi)容概要

　　《測井低對(duì)比度油層成因機(jī)理與評(píng)價(jià)方法》從巖石物理理論與成因機(jī)理研究出發(fā)，系統(tǒng)研究了油藏中電測井的響應(yīng)，建立測井解釋油氣層的模型與方法，并進(jìn)一步總結(jié)了它們的分布規(guī)律與油藏模式。對(duì)于構(gòu)造油藏與低孔滲砂巖的巖性油藏分別建立了油藏中飽和度一電阻率分布規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，建立黏土附加導(dǎo)電與電化學(xué)束縛水及鉆井液侵入油、水層的系統(tǒng)巖石物理模型與數(shù)值分析，及相應(yīng)解釋與定量評(píng)價(jià)方法。介紹了正在發(fā)展的低滲透砂巖復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)與電性質(zhì)關(guān)系研究，包括具微裂縫的低滲透砂巖電各向異性雙側(cè)向測井的響應(yīng)與三維正、反演計(jì)算方法，西部山前泥巖電測井反映擠壓地應(yīng)力與儲(chǔ)層發(fā)育的巖石物理研究認(rèn)識(shí)。《測井低對(duì)比度油層成因機(jī)理與評(píng)價(jià)方法》可供石油勘探技術(shù)人員及大專院校相關(guān)師生參考使用。

作者簡介

歐陽健，江蘇蘇州人。1961年畢業(yè)于北京石油學(xué)院。1961—1993年先后在勝利油田、海洋石油與塔里木油田等單位從事測井技術(shù)與油氣層解釋評(píng)價(jià)工作。歷任測井公司主任工程師、副經(jīng)理、總工程師、油田副總工程師，1992年在塔里木石油會(huì)戰(zhàn)中獲中國石油首批授予“石油工業(yè)有突出貢獻(xiàn)的科技專家”，并享受國務(wù)院專家津貼，1993年在塔里木油田被評(píng)為中國石油教授級(jí)高級(jí)工程師。1994—1998年，任中國石油天然氣總公司勘探局副總工程師，現(xiàn)在中國石油勘探開發(fā)研究院專家室。1997—2003年，組織與參加中國石油的低阻與低滲透砂巖油層的測井解釋攻關(guān)。歷次所負(fù)責(zé)項(xiàng)目于1979年、1993年、2006年分別獲得石油工業(yè)部“科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)”、中國石油天然氣總公司“科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”和中國石油天然氣股份有限公司“科技創(chuàng)新一等獎(jiǎng)”。

書籍目錄

緒言第一章 毛管壓力理論分析油藏中飽和度(電阻率)分布規(guī)律第一節(jié) 毛管壓力理論分析油藏中驅(qū)替力與飽和度(電阻率)一、毛管壓力理論二、低幅度油藏中電測井反映飽和度(電阻率)分布實(shí)例第二節(jié) 中國I類砂巖儲(chǔ)層油氣田飽和度(電阻率)與驅(qū)替力關(guān)系一、中國I類砂巖儲(chǔ)層油氣田飽和度(電阻率)變化實(shí)際觀察研究二、低幅度油藏中有效驅(qū)替力與規(guī)模低阻油層形成分析第三節(jié) 構(gòu)造油藏中飽和度一電阻率分布理論在低阻油層解釋中的應(yīng)用一、規(guī)模低阻油層分布區(qū)域研究并指導(dǎo)測井識(shí)別低阻油層二、建立低幅度油藏飽和度分布與鉆井液侵入影響電測井的正演模型與評(píng)價(jià)方法第四節(jié) 低滲透巖性油藏的油氣排烴力與油層飽和度(電阻增大率)研究一、烴源巖異常高壓與油氣的二次運(yùn)移與聚集二、烴源巖剩余異常高壓力與油層含油飽和度(電阻增大率)分布模式第二章 泥質(zhì)砂巖中黏土附加導(dǎo)電性質(zhì)與電化學(xué)束縛水研究第一節(jié) 黏土礦物的基本性質(zhì)一、黏土礦物的基本結(jié)構(gòu)二、黏土礦物的電荷三、陽離子交換性吸附四、陽離子交換容量五、擴(kuò)散雙電層理論第二節(jié) 黏土礦物導(dǎo)電性質(zhì)及泥質(zhì)砂巖導(dǎo)電模型一、黏土礦物的附加導(dǎo)電性質(zhì)二、泥質(zhì)砂巖導(dǎo)電模型三、國內(nèi)關(guān)于黏土附加導(dǎo)電作用的實(shí)驗(yàn)研究成果第三節(jié) 低礦化度條件下蒙脫石等黏土礦物的電化學(xué)束縛水一、多礦化度液體相對(duì)滲透率實(shí)驗(yàn)二、多礦化度半滲透隔板毛管壓力實(shí)驗(yàn)三、多礦化度核磁共振測井橫向弛豫時(shí)間T2實(shí)驗(yàn)結(jié)果四、具有擴(kuò)散雙電層的毛細(xì)管滲流特性分析第四節(jié) 測井解釋黏土附加導(dǎo)電與束縛水一、指數(shù)m*的確定二、指數(shù)n*的確定三、B值的確定四、Qy值的確定五、waxman—smits模型評(píng)價(jià)低阻油氣層應(yīng)用實(shí)例六、巖石束縛水飽和度與地層水礦化度的關(guān)系以及與粒度的關(guān)系七、低孔低滲油氣層不動(dòng)水(束縛水)飽和度評(píng)價(jià)方法及推薦圖版第三章 鉆井液侵入油氣層電測井響應(yīng)特征研究第一節(jié) 鉆井液濾液侵入油、水層機(jī)理研究及電測井響應(yīng)數(shù)值模擬一、鉆井液侵人油、水層機(jī)理研究及電測井響應(yīng)數(shù)值模擬二、鉆井液侵入儲(chǔ)層的徑向電阻率分布特征三、低阻環(huán)帶簡化電阻率剖面模型第二節(jié) 鉆井液侵入油、水層電測井響應(yīng)特征研究一、淡水鉆井液侵入油、水層雙感應(yīng)測井、雙側(cè)向測井響應(yīng)特征研究二、鹽水鉆井液侵入油、水層雙側(cè)向測井響應(yīng)特征研究第三節(jié) 鉆井液侵入油氣層電測井巖石物理經(jīng)驗(yàn)校正一、開展低幅度圈閉—低阻油層成因分析與鉆井液侵入影響電測井的巖石物理研究二、開展低幅度圈閉—低阻油層的測井識(shí)別方法三、在巖石物理研究的基礎(chǔ)上建立鉆井液侵入校正方法第四章 油氣層飽和度等儲(chǔ)層參數(shù)定量評(píng)價(jià)方法和技術(shù)第一節(jié) 巖心刻度測井建立解釋模型與方法一、前期研究與可行性分析二、測井解釋模型建立三、測井計(jì)算儲(chǔ)層參數(shù)的成果檢驗(yàn)四、應(yīng)用實(shí)例與效果五、含氣砂巖的測井孔隙度模型第二節(jié) 粒間孔隙砂巖油層與孔隙性灰?guī)r測井飽和度評(píng)價(jià)簡介一、評(píng)價(jià)油層含油氣飽和度的幾種主要方法二、測井解釋飽和度方法三、測井解釋飽和度應(yīng)用實(shí)例與效果四、儲(chǔ)量參數(shù)中對(duì)油層有效厚度的主要影響因素研究第三節(jié) 測井解釋的體積模型一、孔隙度體積模型二、泥質(zhì)含量模型三、滲透率統(tǒng)計(jì)模型四、最優(yōu)化方法計(jì)算儲(chǔ)層參數(shù)簡介第五章 低阻油層的測井識(shí)別與評(píng)價(jià)方法第一節(jié) 鹽水鉆井液侵入形成低幅度一低阻油層的測井識(shí)別與評(píng)價(jià)一、鹽水鉆井液侵入的低阻油氣層成因機(jī)理分析與巖石物理研究二、鹽水鉆井液侵入低幅度一低阻油層測井識(shí)別方法三、鹽水鉆井液侵入低幅度一低阻油氣層測井定量評(píng)價(jià)方法第二節(jié) 淡水鉆井液侵入形成低幅度一低阻油層的測井識(shí)別與評(píng)價(jià)一、淡水鉆井液侵入的低阻油氣層的成因機(jī)理分析與巖石物理研究二、淡水鉆井液侵入低幅度一低阻油層的測井識(shí)別方法三、淡水鉆井液侵入低幅度一低阻油層的測井定量評(píng)價(jià)方法第三節(jié) 蒙脫石等黏土形成低幅度一低阻油層的測井識(shí)別與評(píng)價(jià)一、蒙脫石等黏土形成低阻油層的巖石物理研究二、蒙脫石等黏土形成低阻油層的測井識(shí)別方法三、蒙脫石等黏土形成低阻油層的測井定量評(píng)價(jià)方法第四節(jié) 天然水淹油層的測井識(shí)別與評(píng)價(jià)一、測井解釋TZ4油田天然水淹油藏二、測井解釋x區(qū)塊AG組1-2油組天然水淹油藏第六章 低孔低滲油層巖石物理與電性研究第一節(jié) 低孔低滲儲(chǔ)層復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)分析與電性研究一、低孔低滲復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)砂巖油層測井低對(duì)比度特點(diǎn)二、低孔低滲油層的復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)分析與儲(chǔ)層分類三、國內(nèi)外研究低孔低滲砂巖及復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)儲(chǔ)層巖電特征及進(jìn)展第二節(jié) 低孔低滲復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)儲(chǔ)層電學(xué)性質(zhì)數(shù)值模擬一、國內(nèi)外數(shù)值模擬方法簡介二、基于復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)的地質(zhì)模型、導(dǎo)電模型建立和混合介質(zhì)電性的數(shù)值計(jì)算方法三、數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果檢驗(yàn)四、計(jì)算結(jié)果分析附錄1 粒間孔隙等球形顆粒含水純砂巖的電學(xué)性質(zhì)計(jì)算附錄2 Maxwell—Garnett(M—G)模型一低頻電流場的雙重孔隙介質(zhì)的簡化模型評(píng)價(jià)附錄3裂縫一粒間孔隙雙重孔隙介質(zhì)電導(dǎo)率模型(Rasmus理想模型)評(píng)價(jià)附錄4混合介質(zhì)電學(xué)性質(zhì)的時(shí)域有限差分計(jì)算方法附錄5塔里木油田與吉林油田低滲砂巖樣品半滲透隔板法巖電實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)對(duì)比第七章 低對(duì)比度油層的油藏模式與低孔滲油層測井解釋方法第一節(jié) 低幅度圈閉一低阻油層的油藏分布模式一、較大構(gòu)造油藏中規(guī)模低阻油層的分布模式*二、低幅度油藏中低阻油層的分布模式第二節(jié) 低滲透構(gòu)造一巖性和巖性油藏模式及分布一、吉林油田低滲透巖性及構(gòu)造～巖性油藏中低對(duì)比度油層的油藏模式二、長慶油田低滲透巖性油藏中低對(duì)比度油層的油藏模式第三節(jié) 巖性油藏的生油巖排烴力與低孑L滲復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)油層的測井解釋一、分地區(qū)與油層組按孔滲性質(zhì)與孔隙類型對(duì)砂巖油層分類解釋方法二、巖性油藏生油巖排烴力—飽和度／電阻增大率(復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu))模式的研究三、巖性油藏低孔低滲復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)油層的測井解釋方法研究四、低孔低滲復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)油層測井儀器適應(yīng)性研究第八章 低孔滲油層核磁共振測井與雙側(cè)向測井解釋方法第一節(jié) 復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)的低孔低滲油層核磁共振測井解釋方法研究一、利用核磁共振測井資料進(jìn)行儲(chǔ)層孔滲性質(zhì)分類二、核磁共振測井在低孔低滲砂巖中有利儲(chǔ)層分析三、核磁共振測井評(píng)價(jià)巖石孔隙結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)第二節(jié) 裂縫性灰?guī)r與裂縫性低孔滲砂巖油層的雙側(cè)向測井響應(yīng)研究與解釋方法一、裂縫性灰?guī)r的雙側(cè)向測井定量解釋簡介二、裂縫性砂巖的地層電各向異性的地質(zhì)模型和電導(dǎo)率模型研究三、裂縫性砂巖的雙側(cè)向測井定量解釋第九章 山前電測井解釋擠壓應(yīng)力與儲(chǔ)層的關(guān)系第一節(jié) 山前局部構(gòu)造與擠壓應(yīng)力關(guān)系簡述一、構(gòu)造應(yīng)力場概念與分類二、構(gòu)造應(yīng)力場定量分析方法三、構(gòu)造應(yīng)力場分析的地質(zhì)模型四、構(gòu)造應(yīng)力場的數(shù)值模擬與定量分析第二節(jié) 復(fù)雜構(gòu)造帶灰?guī)r和泥巖電阻率與聲速反映擠壓應(yīng)力一、局部擠壓帶內(nèi)碳酸鹽巖層段的電阻率與應(yīng)力分布二、中國西部山前擠壓構(gòu)造帶泥巖層段的電阻率、聲波時(shí)差與應(yīng)力分布第三節(jié) 山前泥巖電阻率反映擠壓應(yīng)力機(jī)理與定量評(píng)價(jià)探討一、泥巖性質(zhì)研究二、泥巖黏土礦物的性質(zhì)三、泥巖黏土礦物的導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)研究四、山前擠壓地應(yīng)力與泥巖導(dǎo)電性的初步認(rèn)識(shí)五、塔里木盆地測井計(jì)算地應(yīng)力的統(tǒng)計(jì)模型第四節(jié) 山前擠壓地應(yīng)力與儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)系一、塔里木盆地庫車山前擠壓地應(yīng)力與砂巖儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)系二、吐哈盆地、柴達(dá)木盆地?cái)D壓地應(yīng)力與砂巖儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)系三、復(fù)雜構(gòu)造擠壓帶碳酸鹽巖儲(chǔ)層與地應(yīng)力(鄰近灰?guī)r測井電阻率)的關(guān)系附圖參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：4.解析法由于地殼內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，介質(zhì)各向異性，用于計(jì)算構(gòu)造應(yīng)力場的解析解法是不多的。20世紀(jì)60年代初提出應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理求震源運(yùn)動(dòng)參數(shù)的方法（Knopoff，1961），經(jīng)過改進(jìn)之后，得到較為廣泛的應(yīng)用（Kasahara，1963；Hodgson，1965；Slevens，1968;Wickens，等，1967）。根據(jù)該方法對(duì)全球618個(gè)大地震分別求出了他們的震源應(yīng)力場，中國應(yīng)用該方法計(jì)算了1958-1973年發(fā)生在中國境內(nèi)的163個(gè)地震的震源應(yīng)力場（國家地震局震源機(jī)制研究小組，1973）取儲(chǔ)層構(gòu)造某一剖面作為彎曲梁模型導(dǎo)出剖面曲率分布，由曲率可求出應(yīng)力分布（Marry，1968；Pirson，1970）。該方法的缺點(diǎn)沒有給出整個(gè)構(gòu)造面上曲率展布，但從力學(xué)模型出發(fā)用解析方法計(jì)算構(gòu)造曲率（與構(gòu)造應(yīng)力有對(duì)應(yīng)關(guān)系）已是首例。陳太源等（1982）在Marry研究的基礎(chǔ)上，將彎曲梁的模型推廣到用薄板彎曲模型模擬整個(gè)構(gòu)造面上主曲率分布，并采用趨勢面法模擬構(gòu)造面的空間幾何形態(tài)，用構(gòu)造面上最小主曲率和主曲率方向描述縱張裂縫走向，在四川油田幾個(gè)含油氣構(gòu)造上取得驗(yàn)證。宋惠珍等在上述研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步計(jì)算出整個(gè)構(gòu)造面上應(yīng)力場展布，并提出有效張應(yīng)力概念以及應(yīng)用有效張應(yīng)力判別構(gòu)造面上張裂縫、張剪縫發(fā)育區(qū)，用剩余抗剪強(qiáng)度判別剪切縫和共軛剪切縫發(fā)育區(qū)，在輪南油田奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層獲得檢驗(yàn)（宋惠珍，等，1994，1997）。5.數(shù)值法對(duì)于地球科學(xué)和工程上提出的問題，能采用解析法按照邊值條件求解偏微分方程的僅限于極少數(shù)情況，一般只能用近似方法求解。計(jì)算機(jī)科學(xué)日新月異的發(fā)展，數(shù)值解法已成為非常有效的方法。用于計(jì)算構(gòu)造應(yīng)力場的數(shù)值方法主要有三種，即有限單元法、邊界積分方程法（也稱邊界單元法）及有限差分法。目前，以有限單元法為主，三種數(shù)值方法相互配合，互相補(bǔ)充，取長補(bǔ)短，共同解決一些復(fù)雜的工程技術(shù)問題已形成了一種新的趨向。三、構(gòu)造應(yīng)力場分析的地質(zhì)模型1.建立地質(zhì)模型的原則對(duì)任何區(qū)域或構(gòu)造單元計(jì)算其應(yīng)力場，需要遵循兩個(gè)原則：（1）計(jì)算的應(yīng)力場狀態(tài)應(yīng)盡可能接近地殼內(nèi)平衡狀態(tài)；（2）在符合第一原則的前提下，將人工勞動(dòng)量與計(jì)算量降低到最低程度。為此，需要建立研究區(qū)的地質(zhì)模型，建模的原則是重點(diǎn)突出控制構(gòu)造應(yīng)力場的地質(zhì)因素，如穿殼斷裂、基底斷裂、活動(dòng)斷裂、低速帶等，保留影響構(gòu)造應(yīng)力場的因素，如中等規(guī)模斷層、地層、巖性等；忽略對(duì)構(gòu)造應(yīng)力性質(zhì)不起影響作用的因素，如小斷層、巖石結(jié)構(gòu)和組成成分等。當(dāng)然，控制性因素和主要影響因素隨具體問題而改變，如計(jì)算儲(chǔ)層構(gòu)造應(yīng)力場和儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫預(yù)測，則構(gòu)造規(guī)模和構(gòu)造活動(dòng)期以及儲(chǔ)層構(gòu)造面幾何形狀是控制性因素，儲(chǔ)層巖性和一定規(guī)模的斷層是重要因素，非儲(chǔ)層的干擾是次要因素。2.地質(zhì)模型涉及的內(nèi)容計(jì)算儲(chǔ)層構(gòu)造應(yīng)力場，并由此出發(fā)預(yù)測儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫展布，需要建立儲(chǔ)層的三維地質(zhì)模型，模型中應(yīng)包括下列研究內(nèi)容。

編輯推薦

《測井低對(duì)比度油層成因機(jī)理與評(píng)價(jià)方法》是由石油工業(yè)出版社出版的。

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