專利名稱：一種基于基巖油藏油水層電阻率的地層數據處理方法
技術領域：
本發明涉及地球物理勘探開發方法，具體為基于基巖油藏油水層電阻率的地層數 據處理方法，屬于地質勘探中的測井海量信息綜合評價范疇及涉及基巖油藏地層參數的數 據采集測試分析領域，尤其適用于基于基巖油藏油水層電阻率地層數據來識別基巖水層或 基巖油層或基巖含可動水油層。
背景技術：
眾所周知，自然界中的巖石分三類沉積巖、火成巖(包括噴發巖和侵入巖)和變 質巖；基巖(bedrock)屬變質巖或侵入巖范疇；砂巖(sandstone)屬沉積巖范疇。基巖和砂 巖之間存在較大差異，二者的成因不同。基巖(bedrock)，風化作用發生以后，原來高溫高壓 下形成的礦物被破壞，形成一些在常溫常壓下較穩定的新礦物，構成陸殼表層風化層，風化 層之下的巖石稱為基巖。砂巖(sandstone)由石英、長石等碎屑成分的沉積碎屑巖組成，結 構穩定，自然沉積經壓實成巖作用形成的，主要是碎屑顆粒由填隙物膠結而成，其中碎屑顆 粒含量要大于50%;絕大部分碎屑顆粒是由石英或長石組成的；進一步地，砂巖是源區巖石 經風化、剝蝕、搬運在盆地或河流中堆積形成。砂巖由碎屑和填隙物兩部分構成。碎屑除石 英、長石外還有白云母、重礦物、巖屑等；填隙物包括膠結物和碎屑雜基兩種組分；常見膠 結物有硅質和碳酸鹽膠結；雜基成分主要指與碎屑同時沉積的顆粒更細的黏土或粉砂；填 隙物的成分和結構反映砂巖形成的地質構造環境和物理化學條件；砂巖按其沉積環境可劃 分為石英砂巖、長石砂巖和巖屑砂巖三大類。砂巖構成石油、天然氣和地下水的主要儲集
山。此外，基巖和砂巖的孔隙結構不同，且適用的石油天然氣儲量計算規范的孔隙度 評價標準不同(參見附表1 儲層孔隙度分類)，基巖屬于非碎屑巖，目前國內外尚未見到孔 隙度大于10%的基巖，基巖孔隙度主要分布在2% 7%之間。另外，基巖儲層真電阻率、視 電阻率和砂巖儲層真電阻率、視電阻率計算方程之間存在較大差異；基巖由基質巖塊和宏 觀裂縫兩部分組成，基巖是雙重孔隙介質儲層，基巖儲層的儲集空間是由宏觀裂縫和基質 巖塊中的微裂縫及微孔微洞形成的次生孔隙——主要是巖石形成后期的各種應力作用形 成的次生孔隙。砂巖是單孔隙介質儲層，即砂巖儲層的儲集空間是陸源碎屑顆粒間形成的 原生孔隙——主要是巖石形成初期的堆積作用產生的原生孔隙。在地質勘探中，客觀準確地評價油藏的油、水層始終是需要油田勘探開發科技人 員不斷解決的技術問題。在現有技術中，已經有一些識別評價砂巖油藏油水層的技術，例 如取心法、測試法、錄井法、圖版法和綜合法等；但是客觀準確地評價基巖油藏油、水層始終 是油田勘探開發科技人員需要攻克的技術難題。利用取心或測試技術是評價基巖油、水層最有效的技術，但對基巖油藏而言，由于 埋藏較深(一般大于2000m)，不可能對每口井都進行取心，或對每個基巖產層都進行測試， 這既不經濟也不現實。后三種方法特別是圖版法，評價基巖油藏油、水層經濟高效，應用最 為普遍。需要指出的是測井資料是應用任何方法評價基巖油藏油、水層時都不能拋開的最普遍、也是最有價值的地層信息。通常圖版法是采用測井技術結合取心和測試成果，依據交會圖制定基巖油、水層 識別標準，但由于基巖地層的鉆井周期長，鉆井液對基巖地層(包括基巖油層和基巖水層) 的污染破壞了基巖地層原有的電性特征，同時由于井與井之間的鉆井液性能不統一，從而 無法制定統一的基巖油、水層識別標準，造成基巖油、水層識別率低，給基巖油藏開發帶來 了很大困難。為解決由于鉆井液污染對基巖油、水層評價造成的不利影響，開展了深淺側向 電阻率測井受鉆井液污染后的電阻率評價技術研究。鉆井液侵入原狀基巖地層后，不僅使基巖地層中的導電流體性質發生改變，含油 飽和度也發生變化。如何客觀準確地描述基巖地層流體性質的變化是解決鉆井液侵入原狀 基巖地層后客觀求取基巖地層電阻率和識別流體特征的關鍵。有專家學者在此方面做過研究工作，但都存在一些缺陷，如專利號為CN 1243958A 的“儲層流體性質測量方法及設備”，這項專利是通過記錄設備發出的兩種以上頻率的復合 電流在儲層中產生對應頻率的可測量信號，通過對記錄信號的對比，認為幅度差值比例小 的井段儲層流體是水，幅度差值比例大的井段儲層流體為烴類。這項專利對于受污染的油 層或者水層判別會出現較大偏差，當基巖地層中的原狀流體被泥漿部分或全部驅替時，原 狀地層的流體性質都發生了變化，應用這項專利技術存在油層或水層誤判的現象。又如，專利號為CN 101363315A的“定量化薄層地層的電阻率和含烴飽和度的方 法”，該專利是根據各層的束縛水飽和度和總孔隙度及估算的各層的束縛水總體積，計算地 層水平電阻率和垂直電阻率，將估算值與測定的水平電阻率和垂直電阻率進行比較，調整 所估算的各層的束縛水飽和度并反復估算該值，直到估算值與所測定的垂直電阻率之間的 差值降到所選的閥門值，由經過調整的各層的束縛水飽和度估算含烴體積。該專利采用反 復調整后的束縛水飽和度實現估算電阻率與實測電阻率的一致性，并用調整后的束縛水飽 和度估算含烴體積，這項專利把由于泥漿侵入造成的地層電阻率升高或降低都歸結到束縛 水飽和度上，從而直接造成采用調整后的束縛水飽和度估算的含烴體積可信度大幅降低。
發明內容
為了解決上述背景技術中存在的問題，本發明提出一種基于基巖油藏油水層電阻 率的地層數據處理方法，屬于測井海量信息綜合解釋評價范疇及涉及基巖油藏地層參數的 數據采集分析領域，其基于電阻率的計算來識別基巖油藏地層電性或巖層中的流體屬性。依據本發明所述的技術方案，提供一種基于基巖油藏油水層電阻率的地層數據處 理方法，其包括以下步驟1)利用地質勘探開發設備，可以采集基巖油藏地層數據；2)基于采集到的基巖油藏地層數據，通過地層數據分析設備獲得基巖基質孔隙 度、基質束縛水飽和度、基巖裂縫孔隙度、裂縫束縛水飽和度及地層水密度和地層油密度；3)基于采集到的基巖油藏地層數據，通過基巖油藏地層數據分析設備獲得包括可 動地層水電阻率Rwf和地層束縛水電阻率Rwi的地層水電阻率、泥漿電阻率、泥漿濾液電阻率 及地層流體替換率和泥漿濾液分配系數；4)根據在步驟2、中獲得的基巖基質孔隙度、基質束縛水飽和度、基巖裂縫孔隙 度、裂縫束縛水飽和度、地層水密度和地層油密度，以及根據在步驟幻中獲得的地層水電阻率、泥漿及泥漿濾液電阻率、地層流體替換率和泥漿濾液分配系數來獲得基巖地層真電 阻率；5)根據基巖地層真電阻率、地層流體替換率和泥漿濾液分配系數，可以判定出基 巖地層的屬性，即地層是否是純水層或純油層或含可動水油層。其中，基巖地層真電阻率為基巖純水層真電阻率、或基巖含可動水油層真電阻率、 或基巖純油層真電阻率；其真電阻率表達式分別如下基巖純水層真電阻率表達式
權利要求
1.一種基于基巖油藏油水層的地層數據采集處理方法，其包括以下步驟1)利用地質勘探開發設備，可以采集基巖油藏地層數據；2)基于采集到的基巖油藏地層數據，通過地層數據分析設備獲得基巖基質孔隙度、基 質束縛水飽和度、基巖裂縫孔隙度、裂縫束縛水飽和度及地層水密度和地層油密度；3)基于采集到的基巖油藏地層數據，通過基巖油藏地層數據分析設備獲得包括可動地 層水電阻率Rwf和地層束縛水電阻率Rwi的地層水電阻率、泥漿電阻率、泥漿濾液電阻率及地 層流體替換率和泥漿濾液分配系數；4)根據在步驟幻中獲得的基巖基質孔隙度、基質束縛水飽和度、基巖裂縫孔隙度、裂 縫束縛水飽和度、地層水密度和地層油密度，以及根據在步驟幻中獲得的地層水電阻率、 泥漿及泥漿濾液電阻率、地層流體替換率和泥漿濾液分配系數來獲得基巖地層真電阻率；5)根據基巖地層真電阻率、地層流體替換率和泥漿濾液分配系數，可以判定出基巖地 層的屬性，即地層是否是純水層或純油層或含可動水油層。
2.根據權利要求1中所述方法，其中基巖真電阻率為基巖純水層真電阻率、或基巖含 可動水油層真電阻率、或基巖純油層真電阻率；其真電阻率表達式分別如下基巖純水層真電阻率表達式
3.根據權利要求2中所述方法，其中泥漿和泥漿濾液侵入基巖純水層后，將基巖孔隙 中的可動水全部或部分驅替，此時基巖地層中的可動水飽和度為Sw。= I-Swi (Swc是基巖純 水層可動水飽和度，指基巖有效孔隙中的可動水占據的孔隙體積與基巖總孔隙體積的比值，Swi是基巖束縛水飽和度，指基巖孔隙中的束縛水占據的孔隙體積與基巖總孔隙體積的 比值)，根據100%含水基巖地層淺側向視電阻率R^。、100%含水基巖地層深側向視電阻率 RLLd0和100%含水基巖地層真電阻率I 。之間的數值關系，可以判定出基巖地層是否是純水層。
4.根據權利要求2中所述方法，其中當泥漿和泥漿濾液侵入基巖純油層后，將基巖孔 隙中的石油部分或全部驅替，此時基巖地層孔隙中無原始可動水存在，即Swf = 0(Swf是基巖 可動水飽和度，指基巖有效孔隙中的可動水占據的孔隙體積與基巖總孔隙體積的比值，其 中在純水層中Swf = Sw。，在純油層中Swf = 0)，根據基巖純油層淺側向視電阻率R&、基巖純 油層深側向視電阻率Rad和基巖純油層真電阻率Rt之間的數值關系，可以判定出基巖地層 是否是純油層。
5.根據權利要求4中所述方法，采用淡水或偏鹽水泥漿鉆井時，侵入液電阻率大于基 巖地層水電阻率，深淺側向電阻率測井存在艮> RLLd > Rlls數值關系時，需判定的基巖地層 是純油層；或采用鹽水泥漿鉆井時，侵入液電阻率小于基巖地層水電阻率，深淺側向電阻率 測井存在Rt >> RLLd > Rlls數值關系時，需判定的基巖地層是純油層。
6.根據權利要求2中所述方法，其中對于含可動水油層，深淺側向電阻率測井在基巖 中的視電阻率解釋式為式中R' 基巖含可動水油層淺側向視電阻率，Ω W5R' 基巖含可動水油層深 側向視電阻率，Ω ·πι。根據Ru、R^、R^。、Rl R' &和R' ^之間的數值關系，可以判定出基巖地層是否 是含可動水油層。
7.根據權利要求6中所述方法，當Rm>R' LLd> RLLd0或Rm >R' LLs> Rllso,要判 定的基巖地層是含可動水油層。
8.根據權利要求2-7中之任一所述方法，其中根據巖心分析孔隙度和實測聲波時差得到基巖基質孔隙度。
9.根據權利要求2-7中之任一所述方法，其中采用不受井眼環境影響的壓汞資料確定 基質束縛水飽和度。
10.根據權利要求2-7中之任一所述方法，其中基巖地層水密度是基巖地層水礦化度、 地層溫度和地層壓力的函數。
全文摘要
提供一種基于基巖的地層數據處理方法，適用于基巖油藏油水層電阻率的地層數據來識別基巖水層或基巖油層或基巖含可動水油層。包括利用地質勘探開發設備采集基巖油藏地層數據；通過分析設備對采集的基巖油藏地層數據進行分析獲得計算基巖真電阻率和基巖視電阻率所需的基礎參數，通過比較受污染的基巖地層深淺側向視電阻率和真電阻率之間的數值關系，判定基巖地層是水層、是油層還是含可動水油層。本發明通過對井眼周圍基巖地層污染程度分析，避免了基巖油井射孔時誤射水層，有利于基巖油藏經濟高效開發。
文檔編號E21B49/00GK102134994SQ20111005040
公開日2011年7月27日 申請日期2011年3月3日 優先權日2011年3月3日
發明者劉其成, 康志勇, 張方禮, 李煥寶, 李維民, 閆家寧, 龔姚進 申請人:康志勇