董斐
油藏动态监测中心孤东监测项目部,山东 东营 257051
摘要:地层元素测井技术是将核物理学运用到勘测工作中的典型技术,是核物理学在地质学科的应用。通过这种技术可以更好地实现对地层中矿物含量的测量,从而帮助研究人员对地层进行进一步的研究,使得研究人员可以更好地确定岩性以及粘土含量和类型,帮助研究人员进行沉积环境的研究。随着这项技术的不断完善和发展,必然会有更为广阔的应用。
关键词:测井技术;地层评价;应用
1测井技术的概念及发展概况
测井主要是指通过对岩层电化学特性、放射性、声学特性、导电特性等地球物理特性的有效应用,对地球物理参数进行测量的一种方法。测井也叫矿场地球物理或者地球物理测井,其是应用地球物理方法中核、震、电、磁、重中的重要内容之一。测井主要经历了模拟、数字、数控以及成像测井这四个时期或阶段。测井的方法有很多,而最基本的方法是电、声和放射性这三类。由于地球物理条件以及地质条件的差异性,科学、合理地对综合测井方式进行改革,能够对钻孔地质剖面进行详细的研究,能够对有用的矿产进行探测,并对相关储量的计算比较及时且全面。目前,测井技术在金属、煤炭、石油等工程地质、水文地质、金属矿产的钻孔作业中得了更为广泛的利用,同时测井技术已经逐渐成为地质勘探工作中不可或缺的技术或方法。与此同时,测井在研究钻孔地质剖面时,主要是在钻孔内对各个岩层的不同物理性质进行测量,这样能够更好地了解钻孔技术,还能够促进地下地质问题的更好、更满意的解决。在煤田勘探过程中,测井的应用时间最早,且这种物探方法受到了很大的重视。从1910年开始,电阻仪测井技术得到了首次试用,随后电测井技术也逐渐应用起来,到了1960年以后,通过对岩层热、声、核、磁、电等物理特性的广泛应用,使得更加多样、多元化的测井技术被开发与利用。早期测井的过程多是以模拟记录和单道测量为主,如果单独运用电测井法来对钻孔剖面进行研究,那么会产生很多问题难以解决。如围岩和煤之间没有太大的电性差异,那么从电测井曲线来分析是没有办法区分和实现的。同时一般情况下要在煤田勘探孔下套管来防治坍塌,有时也会有比较严重的漏水问题出现,使得无法进行电测井。从1960年以后,放射性测井解决了电测井过程中出现的问题,且密度测井技术极大地提高了测定煤厚的精度。
3测井技术在地层评价中的应用
在油田勘探开发过程中,利用测井仪器对作业现场的井况信息进行测量是十分基础的工作,研究人员利用相应的测井技术对测井数据进行分析,可以得到地下岩层的孔隙性、渗透性等相关特性,然后对地质情况和油气分布进行分析和评价,进而可以对油田的地下地质情况进行准确描述,从而为油田勘探开发提供科学的依据。在石油勘探开发中,测井最基本和最重要的应用就是地层评价,它是测井技术在其他方面应用的基础,因此,本文主要对测井技术在地层评价中的作用进行了分析与研究。油气都是在裂缝、孔洞、孔隙等地下岩层空间中进行储存的,这些地下岩层空间具有较好的连通性,不但可以储存油、气、水,而且可以让它们在岩石中进行流动,被称为储集层。一般而言,研究人员可以利用测井技术对地层评价,主要包括以下几个方面。
3.1划分单井地质剖面
利用测井技术对单井地质剖面进行划分主要是对一口井进行粗略的评价,主要有以下5点:①划分出整个井段地层的年代以及大部分地层单位的分界线;②找到该井段不同地层单位内的含油层系;③找到相同油气藏的油层组;④划分出各个油层组中的砂岩;⑤必要条件下,为了满足实际工作的需要,可以绘制某一井段的岩性解释剖面。在实际划分单井地质剖面的过程中,应该熟悉工区的地质情况,还应该了解本井的相关信息,如井位、钻井地质情况等。
3.2单井储集层评价
在单井储集层评价工作中,不是所有的储集层都需要进行分析和评价,而是评价那些有可能具有一定工业价值的储集层,这是利用测井技术进行地层评价的关键环节。利用测井技术进行单井储集层的评价,主要有以下5点。
3.2.1划分储集层
利用测井技术进行储集层的划分是指对井中单一储集层的位置进行明确,确定储集层的顶、底界面的厚度以及深度。从岩性上而言,通常将储集层划分为3大类:①碎屑岩类;②碳酸盐岩类;③其他岩类。但是,从地层评价上而言,应该重点突出不同的孔隙类型对岩石形成储集性质的作用以及对地层评价所造成的影响,从而可以将储集层划分为2大类:①孔隙类;②裂缝类。
3.2.2确定矿物含量
研究人员可以利用地层元素测井技术精确的测量地层中的矿物含量。这对于很多行业都有着非常重要的意义。尤其对于石油天然气行业,相关企业可以对油井进行地层元素测井,就可以详细的得到相关的岩层数据,这样可以为企业选择合适的作业方式以及合适的作业机械提供有力的数据帮助,避免企业选择错误的方式和机械,从而导致不必要的损失。
3.2.4岩性评价
岩性评价是指利用测井技术来对储集层的岩石类别进行确定,并且对岩石中的主要矿物成分的含量以及泥质含量进行计算,甚至可以确定泥岩在岩石中分布的规律以及黏土矿物的相关成分。
3.2.5储油物性评价
储油物性是指孔隙性和渗透性,前者是指储集层岩石储存油、气、水的能力,后者是指在一定压差条件下,储集层岩石允许流体渗流的能力。利用测井技术可以对地层的孔隙性和渗透性进行定性分析和判断,与此同时,也能够计算出可以描述地层孔隙性和渗透性所对应的有关参数,主要有:
①总孔隙度;②有效孔隙度;③缝洞孔隙度;④绝对渗透率;⑤有效渗透率;⑥相对渗透率。
3.2.6含油性评价
含油性是指在储集层岩石孔隙中所含油气的情况。从地质上而言,岩心含油级别可以分为:①富含油;②含油;③油侵;④油斑;⑤油迹;⑥荧光。含油性依次减小。利用测井技术可以计算饱和度,进而可以对储集层的含油性进行分析和评价,主要有以下3点:①含水饱和度;②含油气饱和度;③储集层侵入特性。
3.2.7产能评价
产能评价是利用测井技术对储集层的有关性质和参数进行定性分析与定量计算,然后对储集层产出流体的种类和产量的高低进行系统的解释,主要有以下3点应用:①预期产能评价;②实际产能评价;③油气层有效厚度。
3.3油井技术评价
一口井从钻井开始,直到最终开采出油气,前后需要开展很多工作,其中部分工作的质量或效果需要利用测井技术来进行评价,从测井技术中可以获取很多信息,这些信息通常与储集层的评价关系密切,主要有以下6点:①裸眼井井身质量;②固井质量;③射孔质量;④压裂效果;⑤酸化效果;⑥管材损伤。
结束语
总而言之,在油田勘探开发过程中,测井技术发挥了十分重要的作用,可以为地层评价提供良好的技术支持,提高了油田勘探开发的质量和效率,从而有效推动了油田的勘探开发工作。随着科技的不断发展,相信在不久的将来,测井技术将会朝着智能化、高效化、信息化的方向发展,必将在油田勘探开发中发挥更大的作用。
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