負(fù)差異水層碳酸鹽巖地層.ppt

西南石油大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 司馬立強(qiáng) 測(cè)井方法原理 電法測(cè)井 九 第三節(jié)雙側(cè)向測(cè)井 第二節(jié)七電極側(cè)向測(cè)井 第一節(jié)三電極側(cè)向測(cè)井 第四節(jié)微側(cè)向測(cè)井 第五節(jié)鄰近側(cè)向測(cè)井 第六節(jié)微球形聚焦測(cè)井 第四章側(cè)向測(cè)井 第八節(jié)側(cè)向測(cè)井視電阻率計(jì)算 第七節(jié)電阻率測(cè)井方法綜合 第三節(jié)雙側(cè)向測(cè)井 是在三 七側(cè)向測(cè)井基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的 雙側(cè)向測(cè)井 測(cè)量精度較高 動(dòng)態(tài)范圍大 適用于高阻碳酸鹽巖地層 也適用于低阻砂泥巖地層 是目前油氣田應(yīng)用最廣泛的電阻率測(cè)井方法之一 1 三側(cè)向 七側(cè)向測(cè)井原理 2 深淺三側(cè)向 七側(cè)向電極系特點(diǎn) 3 視電阻率曲線(xiàn)特點(diǎn) 三側(cè)向 七側(cè)向存在那些不足 為什么要發(fā)展雙側(cè)向 三側(cè)向 靠增加屏蔽電極長(zhǎng)度聚焦 提高探測(cè)深度 七側(cè)向 控制監(jiān)督電極的電位差 控制屏流 分布比 L0 L 大 屏流大 探測(cè)深度大 主電流層收斂強(qiáng)烈 井眼與圍巖影響復(fù)雜 電阻率校正困難 一 測(cè)井原理 與七側(cè)向類(lèi)似 不同的是在七電極系的外面再加上兩個(gè)屏蔽電極A1 A2 為了增加探測(cè)深度 屏蔽電極A1 A2 不是環(huán)狀 而是柱狀 與三側(cè)向屏蔽電極相同 電極系 結(jié)構(gòu) 測(cè)井原理 測(cè)井時(shí) 主電極A0發(fā)出恒定電流I0 并通過(guò)兩對(duì)屏蔽電極A1 A1 和A2 A2 發(fā)出與I0極性相同的屏蔽電流I1和I1 在主電流I0恒定不變的條件下 測(cè)得的電位差和地層的視電阻率成正比 測(cè)井通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)使得滿(mǎn)足 屏蔽電極A1與A1 或A2與A2 的電位比值為一常數(shù) 即UA1 UA1 監(jiān)督電極M1與M1 M2與M2 之間的電位差為零 然后 測(cè)量任一監(jiān)督電極 如M1 和無(wú)窮遠(yuǎn)電極N之間的電位差 即UM1 測(cè)得的視電阻率Ra P101 3 16 其中 UM1 監(jiān)督電極M1表面電位I0 主電流強(qiáng)度k 電極系系數(shù) 可通過(guò)理論計(jì)算 也可通過(guò)實(shí)驗(yàn)求出 淺側(cè)向 屏蔽電極A1 A2 改成了電流的回路電極 因此 探測(cè)深度小于深側(cè)向 主要反映侵入帶電阻率 雙側(cè)向測(cè)井根據(jù)探測(cè)深度又分深 淺側(cè)向測(cè)井 深側(cè)向 由于屏蔽電極加長(zhǎng) 測(cè)出的視電阻率主要反映原狀地層的電阻率 深 淺側(cè)向 電極系k值 kd 0 733m ks 1 505m儀器全長(zhǎng) 9 36m儀器直徑 0 089m 雙側(cè)向尺寸 屏蔽電極A1 A2 很長(zhǎng) 確保深側(cè)向探測(cè)深度大 深 淺側(cè)向電極系的尺寸完全一樣 不同處 將深側(cè)向的屏蔽電極A1 A2 改成回路電極后 就構(gòu)成了淺側(cè)向電極系 這樣 深 淺側(cè)向的縱向分辨率是相同的 且受?chē)鷰r 層厚影響基本一樣 用深 淺側(cè)向測(cè)出的電阻率判別油 氣 水層具有良好效果 電極系確定原則 分層能力強(qiáng) 0102間距離要小 探測(cè)深度大 A1 A2 要長(zhǎng) 井眼影響小 縱向分辨率一般0 6m左右 深側(cè)向探測(cè)深度一般2 3m 淺側(cè)向探測(cè)深度一般0 5m左右 二 雙側(cè)向視電阻率曲線(xiàn)及校正 P104 圖3 22 電模型實(shí)驗(yàn) 與七側(cè)向視電阻率曲線(xiàn)相似 對(duì)稱(chēng)于地層中部 界面有屏流效應(yīng) 隨著層厚增加 屏流效應(yīng)減小 影響Ra因素 電極系特性 介質(zhì)電阻率 自學(xué)P105 106 校正圖版 井眼 圍巖 侵入 碎屑巖地層 碳酸鹽巖地層 實(shí)測(cè)雙側(cè)向曲線(xiàn) 雙側(cè)向 雙側(cè)向 氣層 深淺雙側(cè)向 正差異 水層 深淺雙側(cè)向 負(fù)差異 三 雙側(cè)向 三側(cè)向 七側(cè)向比較 1 探測(cè)深度 三側(cè)向 探測(cè)深度小 侵入影響大 深淺三側(cè)向探測(cè)深度差異不大 判別油 氣水層效果差 原因 主電極與屏蔽電極同電位 電極系長(zhǎng)度有限 主電流發(fā)散快 七側(cè)向 探測(cè)深度高于三側(cè)向 但高侵時(shí) 探測(cè)深度變淺 原因 采用監(jiān)督電極M1 M1 同電位來(lái)控制電流場(chǎng) 分布比s 屏流 屏蔽電極電位 探測(cè)深度 雙側(cè)向 探測(cè)深度最大 原因 將屏蔽電極分成多段 兩對(duì) 加長(zhǎng) 控制各段電壓 探測(cè)深度 2 縱向分辨率 三側(cè)向 縱向分辨率高 能分辯0 4 0 5m地層 七側(cè)向 雙側(cè)向 縱向分辨率基本相同 0 6m左右 略低于三側(cè)向 取決于O1 O2間距離 電阻率測(cè)井在油氣勘探開(kāi)發(fā)中應(yīng)用非常廣泛 四 雙側(cè)向測(cè)井資料應(yīng)用 地層對(duì)比 決定地層電阻率大小的主要因素 四是巖石孔隙中地層水的性質(zhì) 一是巖石的組織結(jié)構(gòu) 二是巖石的孔隙度 大小 三是巖石的含水飽和度的高低 進(jìn)行地層對(duì)比時(shí) 通常采用自然伽馬 GR 曲線(xiàn)與電阻率 RLLD RLLS 曲線(xiàn) 特別是在碳酸鹽巖剖面 軟地層 如泥巖 頁(yè)巖 導(dǎo)電性好 電阻率測(cè)井值都較低 而碳酸鹽巖 灰?guī)r 白云巖 硬石膏等 導(dǎo)電性較差 電阻率測(cè)井值都較高 因此 電阻率 RLLD RLLS 曲線(xiàn)在碳酸鹽巖剖面軟 硬地層的特征差異明顯 可以較好地區(qū)分典型地層界面 磨溪地區(qū)儲(chǔ)層多井測(cè)井對(duì)比圖 裂縫識(shí)別 四川測(cè)井研究所水槽模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果 裂縫的產(chǎn)狀與深 淺雙側(cè)向的 差異 有著直接關(guān)系 裂縫產(chǎn)狀 發(fā)育程度不同 雙側(cè)向測(cè)井的響應(yīng)也不同 斯侖貝謝公式1984年用有限元素法得出了類(lèi)似的結(jié)論 雙側(cè)向 實(shí)測(cè)雙側(cè)向裂縫特征 高角度 渡1井 4270m 4305m 雙側(cè)向明顯的 正差異 射孔測(cè)試 獲日產(chǎn)天然氣44 15 104m3 d 實(shí)測(cè)雙側(cè)向裂縫特征 低角度 東山12井 長(zhǎng)興組 2368 2402m 中子孔隙度接近于0 聲波曲線(xiàn)除個(gè)別井段有 跳波 現(xiàn)象 而雙側(cè)向曲線(xiàn)則在高阻地層背景下出現(xiàn)了一串低阻 尖子 且為 負(fù)差異 是典型的低角度裂縫發(fā)育段 測(cè)試結(jié)果 獲天然氣11 3 104m3 d 雙側(cè)向 油 氣 水層判別 油 氣層 電阻率較高 水層 電阻率相對(duì)較低 油 氣層 侵入帶孔隙空間中的油 氣部分被泥漿濾液取代 導(dǎo)致侵入帶地層電阻率降低 在雙側(cè)向曲線(xiàn)上表現(xiàn)為 正差異 即RLLD RLLS水層 泥漿濾液電阻率一般大于地層水電阻率 深淺雙側(cè)向呈 負(fù)差異 即RLLD RLLS 判別原理 油 氣基本不導(dǎo)電 地層水含有NaCl KCl等鹽份而導(dǎo)電 礦化度越高 其導(dǎo)電性越好 鉆井時(shí) 泥漿濾液侵入滲透層 井壁附近由近及遠(yuǎn)形成沖洗帶 侵入帶和原狀地層 大天5井 石炭系上段 深側(cè)向電阻率值在500 m左右 深淺雙側(cè)向呈 正差異 氣層 中段 深側(cè)向電阻率值在200 500 m左右 深淺雙側(cè)向也逐漸由 正差異 無(wú)差異 最后過(guò)渡到 負(fù)差異 氣水過(guò)渡帶 下段 深側(cè)向電阻率值在200 50 m之間 深淺雙側(cè)向呈 負(fù)差異 水層 碳酸鹽巖地層 雙側(cè)向 雙側(cè)向 碎屑巖地層 遂25井 須二上段 氣層 中段 油水層 下段 水層 氣層 大于8 m 水層 一般小于5 m 氣水過(guò)渡帶 5 8 m之間 深側(cè)向電阻率絕對(duì)值法油氣水層 須四氣層 氣層 大于10 m 水層 小于8 m 氣水層 8 10 m之間 孔隙型儲(chǔ)層可以近似看作均勻 各向同性介質(zhì) 可直接用阿爾奇公式計(jì)算含水飽和度Sw 計(jì)算地層含水飽和度 a m n 分別為巖性系數(shù) 孔隙度指數(shù) 飽和度指數(shù) Rw Rt 分別為地層水電阻率 深側(cè)向電阻率測(cè)井值 地層孔隙度 估算裂縫參數(shù) 裂縫的產(chǎn)狀 張開(kāi)度及發(fā)育程度不同 雙側(cè)向電阻率的響應(yīng)也不同 基于這一原理 可以用雙側(cè)向測(cè)井信息估算裂縫的孔隙度 張開(kāi)度等參數(shù) 并評(píng)價(jià)裂縫的發(fā)育程度 裂縫孔隙度 裂縫張開(kāi)度 裂縫孔隙度 裂縫張開(kāi)度 練習(xí) 電阻率測(cè)井實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)安排 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?定性了解普通電極系在不同電阻率地層所得視電阻率曲線(xiàn)形態(tài)特征 了解電阻率測(cè)井的刻度原理 加深對(duì)理論曲線(xiàn)的理解 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 EL 85型電測(cè)井實(shí)驗(yàn)儀 函數(shù)記錄儀 穩(wěn)壓電源 雙蹤示波器 萬(wàn)用電表等 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng) 普通電極系視電阻率測(cè)井模擬實(shí)驗(yàn) 地點(diǎn) 重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)樓B109 要求 掌握原理 熟悉過(guò)程 編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)安排 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)量不同厚度地層的雙側(cè)向測(cè)井曲線(xiàn) 分析高阻鄰層的屏蔽影響 加深對(duì)側(cè)向測(cè)井優(yōu)點(diǎn)的理解 掌握雙側(cè)向測(cè)井曲線(xiàn)的特點(diǎn) 重點(diǎn)掌握聚