1、 本 科 毕 业 设 计 （ 论 文 ）题目 核磁测井资料在低阻油气层评价中应用研究学生姓名 学 号 1002030153教学院系 地球科学与技术学院专业年级 勘查技术与工程 2010 级指导教师 职 称 副教授单 位 西南石油大学完成日期 2014 年 6 月西南石油大学本科毕业设计（论文）Southwest Petroleum UniversityGraduation ThesisGrade: 2010Name: Liu GaoyuanSpeciality: Prospecting Techniques and EngineeringInstructor: Sun JiaxvSchool
2、of resource and environment2014.6摘 要四川油气田合川构造的碎屑岩储层类型为含高束缚水饱和度的低阻油气藏气藏。因而用常规测井资料难以准确识别储层流体性质,特别是储层是否产水的难题较难解决。但利用核磁共振资料,不仅可以很好的评价储层物性,还可以计算地层可动水饱和度和束缚水饱和度,准确评价储层是否含可动水,从而攻克低阻油气藏储层流体性质的判别难题。本文通过收集各种资料，系统地总结低阻油气藏成因、归类、评价方式，并着重阐述核磁测井在低阻油气藏中的应用。同时，揭示了核磁测井在评价低阻油气藏在储层参数与储层流体性质识别方面的优势与作用，以理论基础结合合川构造实例与阿尔齐公
3、式，推导自由水含水饱和度公式。关键词：合 川 构 造 ； 低阻油气藏；核磁测井；束 缚 水 饱 和 度西南石油大学本科毕业设计（论文）AbstractClastic reservoirs of oil and gas fields in Sichuan Hechuan type structure with high irreducible water saturation of low resistivity reservoir gas reservoir. Thus using conventional logging data is difficult to accurately ide
4、ntify the reservoir fluid properties, particularly if the reservoir water production problems more difficult to solve. But the use of nuclear magnetic resonance data, not only can be a good evaluation of reservoir properties, can also calculate the formation movable water saturation and irreducible
5、water saturation, accurate evaluation of whether or not containing movable water reservoir, thus overcome the low resistivity reservoir fluid reservoir determining the nature of the problem. In this paper, by collecting a variety of data, the system summarizes the causes of low resistivity reservoir
6、, classification, evaluation methods, and focus on narrative NMR logging in the low-resistivity reservoir. At the same time, revealing the free water water saturation equation NMR logging evaluation in low resistivity reservoirs and reservoir fluid properties of reservoir parameters to identify the
7、strengths and roles in order to combine the theoretical basis Aikawa construct examples and Al Qi formula is derived.Keywords: Hechuan structure; Low resistivity reservoir; NMR logging; Irreducible water saturation西南石油大学本科毕业设计（论文）目录1 绪论 .11.1 研究目的与意义 .11.2 国内外研究现况 .11.3 主要研究内容 .41.4 研究方法及思路 .42 低阻油气
8、藏概述 .62.1 低阻油气藏概念 .62.2 低阻油气藏概成因机理 .62.2 常规低阻油气藏评价方法 .73 核磁测井方法及其与常规测井方法在低阻油气层应用对比 .123.1 核磁测井成像技术 .123.2 应用核磁估算地层束缚水含量 .133.3 核磁测井与常规测井在低阻油气田应用对比 .154 地层自由水电阻率推算 .174.1 核磁测井测量束缚水饱和度 .174.2 阿尔奇公式 .174.3 地层自由水电阻率 .185 核磁共振测井在合川构造低阻油气藏的应用实例 .195.1 合川构造低阻油气藏概况 .195.2 利用核磁共振资料判别地层可动水含量 .195.3 应用实例 .206
9、结论与认识 .23致谢 .24参考文献 .25西南石油大学本科毕业设计（论文）01 绪论1.1 研究目的与意义伴随着社会的发展，石油工业技术也是大力发展，日异月新。虽然目前，以电阻率- 孔隙度系列为主的常规测井仍然是测井解释和评价的主要手段，在常规油气层的识别和评价中发挥重要作用。但随着以低阻为主要特征的隐蔽油气藏勘探开发，常规测井技术的“ 盲区” 日益显现。自意识到低阻油气层的重要意义以来，我们就努力对低阻油气层的特征、识别进行研究，随着认识不断加深，我们也得到了一系列有效的方法及技术。但是由于低阻油气层成因复杂和成藏条件特殊，在实际生产中我们仍还不能有效的揭示这类油气层，造成了极大的资源浪
10、费。为 了 更 好 的 开 发 低 阻 油 气 层 ， 各 种 专 门 测 井 技 术 也 就 应 运 而 生 诸 如 ： 常 规测 井 信 息 技 术 分 析 、 电 阻 率 和 中 子 伽 马 时 间 推 移 测 井 技 术 、 自 然 电 位 测 井 识 别低 阻 油 气 层 技 术 、 核 磁 共 振 测 井 评 价 低 阻 油 气 层 技 术 、 MDT 低 阻 储 层 流 体识 别 测 井 技 术 、 阵 列 感 应 成 像 分 析 技 术 、 储 层 定 量 评 价 方 法 、 双 饱 和 度 评 价 方法 而 在 这 些 测 井 方 法 之 中 ， 他 们 针 对 不 同 成
11、因 的 低 阻 油 气 层 ， 其 特 点 又 不尽 一 样 ， 可 谓 纷 繁 复 杂 。而 在 本 次 设 计 中 试 图 探 讨 核 磁 测 井 技 术 在 低 阻 油 层 评 价 中 的 应 用 ， 其 具 构想 是 利 用 物 质 核 磁 共 振 特 性 在 钻 孔 中 研 究 岩 石 特 性 ,主 要 利 用 脉 冲 法 研 究 岩石 的 弛 豫 特 性 。 由 于 氢 原 子 核 具 有 最 大 的 磁 旋 比 和 最 高 的 共 振 频 率 ,是 在 钻孔 条 件 下 最 容 易 研 究 的 元 素 。 氢 是 孔 隙 液 体 中 的 主 要 成 分 ,因 此 核 磁 测 井
12、是研 究 孔 隙 流 体 含 量 和 存 在 状 态 的 有 效 方 法 ,并 可 以 提 供 不 同 尺 寸 孔 隙 分 布 ,进 而 得 出 束 缚 水 饱 和 度 等 重 要 参 数 。 再 结 合 阿 尔 奇 公 式 中 提 供 的 地 层 电 阻 率 参数 ， 以 推 算 出 地 层 自 由 水 电 阻 率 。本 设 想 是 在 低 阻 油 气 层 中 ， 对 于 自 由 水 电 阻 率 又 一 算 法 。 观 测 其 曲 线 幅 度变 化 ， 可 识 别 低 阻 油 气 层 中 油 、 气 、 水 层 。 希 望 本 构 想 能 在 复 杂 的 低 阻 油 气 层测 井 技 术 与
13、 评 价 方 法 中 起 到 对 于 常 规 自 由 水 电 阻 率 算 法 佐 证 作 用 。1.2 国内外研究现况长 期 以 来 ， 人 们 习 惯 于 用 深 侧 向 或 深 感 应 电 阻 率 测 井 来 区 分 油 层 和 水 层 ，并 基 于 地 层 电 阻 率 、 孔 隙 度 和 孔 隙 结 构 参 数 来 定 量 解 释 地 层 的 含 水 饱 和 度 ， 因而 ， 人 们 花 很 大 的 精 力 和 时 间 在 地 层 真 电 阻 率 的 获 取 上 。 当 油 层 电 阻 率 与 水 层核磁测井资料在低阻油气层评价中应用研究1电 阻 率 的 比 值 大 于 3 时 ， 这
14、种 方 法 可 以 得 到 另 人 满 意 的 含 水 饱 和 度 值 。 但 是 ，当 油 层 与 水 层 的 电 阻 率 值 相 同 或 者 低 于 水 层 电 阻 率 时 ， 仅 仅 凭 借 深 侧 向 或 深 感应 电 阻 率 测 井 来 判 断 油 层 和 水 层 ， 并 以 地 层 电 阻 率 为 基 础 计 算 含 水 饱 和 度 已 无法 得 到 令 人 满 意 的 结 果 。 由 于 大 量 电 阻 率 油 层 的 存 在 ， 研 究 其 成 因 和 类 型 ， 寻找 有 效 的 识 别 和 定 量 解 释 方 法 十 分 必 要 。目 前 ， 国 内 对 于 低 电 阻 率
15、 油 层 的 研 究 仍 处 于 一 半 定 性 一 半 定 量 阶 段 ， 即 根据 实 验 室 的 化 验 分 析 数 据 寻 找 低 电 阻 率 油 层 与 正 常 电 阻 率 油 层 在 组 成 成 分 、 孔隙 结 构 等 微 观 方 面 的 不 同 ， 进 而 归 纳 总 结 出 本 地 区 油 层 低 电 阻 率 的 成 因 ， 然 后根 据 油 层 低 电 阻 率 的 成 因 机 理 选 择 现 有 的 含 水 饱 和 度 解 释 模 型 ， 例 如Waxman- Smits 方 程 等 ， 计 算 低 电 阻 率 油 层 的 含 水 饱 和 度 。 由 于 低 电 阻 率 油
16、 层的 成 因 十 分 复 杂 ， 有 时 是 几 种 因 素 同 时 作 用 造 成 的 ， 因 而 现 有 的 含 水 饱 和 度 模型 往 往 不 能 满 足 需 要 ， 使 准 确 地 定 量 解 释 低 电 阻 率 油 层 的 含 水 饱 和 度 十 分 困 难 ，因 此 低 电 阻 率 油 层 的 含 水 饱 和 度 还 处 于 半 定 量 解 释 阶 段 。 随 着 实 验 仪 器 和 方 法的 不 断 完 善 ， 为 了 更 加 清 楚 地 认 识 低 电 阻 率 油 层 ， 并 准 确 地 评 价 其 含 油 性 和 产油 性 ， 低 电 阻 率 油 层 的 研 究 势 必
17、要 以 实 验 为 基 础 从 岩 石 的 微 观 结 构 入 手 ， 完 善低 电 阻 率 油 层 的 成 因 机 理 理 论 ， 并 在 此 基 础 上 结 合 沉 积 环 境 ， 如 地 层 水 ， 岩 石孔 隙 结 构 等 特 性 建 立 新 的 适 应 于 低 电 阻 率 油 层 的 含 水 饱 和 度 解 释 模 型 。有 关 低 阻 油 气 层 的 定 义 ， 目 前 人 们 对 其 描 述 并 不 统 一 ， 国 内 外 不 同 学 者 根据 特 定 条 件 下 的 低 阻 油 层 发 育 特 征 给 出 了 内 涵 完 全 不 同 的 定 义 ， 在 检 索 文 献 中出 现
18、 了 多 种 定 义 和 描 述 :欧 阳 健 5等 结 渤 海 湾 地 区 第 三 系 低 电 阻 攻 关 各 油 田 取 得 的 共 识 ， 油 气 层 与水 层 的 测 井 电 阻 率 比 值 小 于 2， 甚 至 与 水 层 电 阻 率 相 同 的 油 层 定 义 为 低 电 阻率 油 层 。曾 文 冲 ， 欧 阳 健 4等 低 阻 油 气 层 的 实 质 是 以 束 缚 水 为 主 要 成 分 的 高 含 水 饱和 度 油 气 层 ， 普 遍 具 有 低 含 油 饱 和 度 特 点 。 一 般 采 用 相 对 的 概 念 进 行 定 义 。 所谓 低 电 阻 率 油 气 层 系 指
19、含 油 饱 和 度 接 近 或 低 于 50， 电 阻 率 指 数 I- 3 的 油 气层 。 其 电 阻 率 与 水 层 较 接 近 ， 在 高 矿 化 度 地 区 ， 绝 对 值 十 分 低 ， 接 近 或 低 于 周围 泥 岩 电 阻 率 。刘 志 慧 11等 将 低 阻 油 层 描 述 为 感 应 电 阻 率 比 本 地 区 正 常 油 气 层 的 电 阻 率低 ， 甚 至 和 水 层 电 阻 率 相 近 的 油 气 层 。周 海 民 20等 将 低 阻 油 层 定 义 为 与 临 近 水 层 电 阻 率 差 异 小 、 电 阻 增 大 率西南石油大学本科毕业设计（论文）2小 于 2
20、的 油 气 层 。曾 文 冲 4等 曾 根 据 实 际 资 料 分 析 ， 对 低 阻 油 气 层 的 定 义 和 特 点 进 行 了 详细 的 阐 述 ， 并 将 低 阻 油 气 层 定 义 为 油 气 层 电 阻 率 与 相 邻 水 层 之 比 (即 电 阻 增大 率 D 介 于 1-3 的 纯 油 气 层 定 义 为 低 阻 油 气 层 。鉴于低阻油气藏在石油勘探开发中的重要地位，无数学者已对核磁测井定量评价低阻油气藏进行了大量研究工作，且取得了一系列显著的成果，为低阻油气藏定量评价工作奠定了坚实基础。（1）储层孔隙度核磁测井评价油气藏优势诸多，其中孔隙度测量方便精确尤为显著。因核磁测井技术可不受地层岩石骨架、泥质、围岩等因素直接测量地层孔隙度。避开其他常规测井求取孔隙度时不可避免的参数影响，提供精确孔隙度数值。此外当地层有且仅有单项流体时，核磁测井还能提供地层孔隙度孔径尺寸。赵永刚（2007） 、吴丰 14（2007）通过对比核磁共振成像测井解释的孔隙度与岩心化验分析的孔隙度，发现除了少数几个点孔隙度数值差异较大外，其他数值相当吻合（如图 1-1） ，该例说明核磁成像测井技术对于地层孔隙度测量有极高的精确度。图 1.1 某井岩心孔隙度与测井孔隙度对比图（2）流体识别
