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从测井资料能够获得哪些地质信息

发布时间: 2021-02-27 08:35:41

A. 发掘出地质资料中的信息价值

对地质资料的利用者来说,地质资料的利用就是发掘出地质资料中的信息价值为我所用。

地质资料是地质勘探开发工程数据和地质研究信息的记录。地质工作者在野外勘探所得地质资料、室内实验所得数据以及收集来的前人研究成果,首先要求利用者能够读懂上面的信息,然后方能对所获信息进行分析对比,使原始资料经过加工,去伪存真,去粗取精,并归纳分类使之系统化,接下来进行综合推理,建立理性认识。基础理论研究者可从中增加积累,或有所发现。在地质找矿工作领域,地质工作者或从中发现构造和圈闭,确定生成矿藏的可能,研究储量的规模,服务于资源勘查和矿藏开发。对地质灾害防治专家来说,通过对相关区域地质资料的研究,研判地层地基,搞清断层情况预测灾害发生,提供灾害预警。

怎样才能最大限度地发挥出已知地质资料中隐含的有价值信息呢?

首先,具备相关专业知识。了解地质工作程序,知道勘探开发相关工序对应产生的资料与数据。看得懂常规地质资料,懂得相关专业术语。如学物探的能理解时间剖面,学地质的能看得懂地质图,学测井专业的能理解各类测井曲线所显示的意义等。

其次,学会使用相关软件。如相关数据解释与处理软件,懂得处理与解释成果取得的过程,从中发现瑕癖或亮点。要在图形库看地质图件的,就该学会使用图形库系统软件,如:会使用MapGIS软件。

再次,学会使用相关工具。如要打开物探数据磁带,就该能操作地震数据的磁带阅读机等。

地质资料从产生后就存在着一定的价值,不同读者对地质资料阅读后,由于知识积累和功底深厚不一,阅读体会产生什么样的效应和思维倾向也是不一样的。

技术人员是否能收集和发现所需的地质资料,这也是一种能力。如果连收集相关资料的途径都不了解,不知道从哪里寻找自己所需资料,地质资料的利用又从何谈起?

在看到具体资料后能否被确认有用,这是一种水平,体现的是阅读水平和理解水平。

确认有用后能否被利用,利用之后以产生什么样的效应,这是机会。机会是留给有所准备的人的,稍不留意它会溜走,机会在于人的把握。

同一份地质资料被不同人利用,会产生不同的效应,有时会产生使用者都预料不到的,甚至与初衷完全相反的效应。造成不同利用效应的因素很多,除了资料本身的价值效应外,也与利用者的水平和利用者素质的多样性相关,与资料中的隐含信息难以清晰认识并清醒把握有关。

一名玉石雕刻家,独具一双慧眼,看到玉石材料,只一眼就能看出材质的原貌与隐藏的本质,然后顺其本质略加雕刻,即会产生别人想不到的优秀作品。资深的技术人员一般也是利用地质资料的高手,在阅读中能发现资料中的瑕疵和利用的价值点,但阅读利用者若是将真实反映当成瑕疵,或者是将真实误当瑕疵不屑一顾,那是不可原谅的。“真作假时假亦真”,虚假的信息被当成真的,真的信息发现不了,导致真信息不被采信,在这种误读资料“前提”上做出的决策和实施相应的勘探开发行为,结果可想而知。

地质矿产行业中的“老江湖”利用资料常常也会出现的问题,有时是识别信息误解,有时出现阅读利用过程中的轻率或断章取义。在人的一生中,生活可以“将就”,生活也可以“讲究”,但地质资料的利用中,没有“将就”只有“讲究”,因为它属于严谨的地质学科领域。本来是一个完整的、有机的复合性资料信息,不能只截取片断为我所用。同样由于读者的阅历不同、层次不一,即使都是高层次的技术人员,也有“仁者见仁、智者见智”的现象,对同一资料中反映出的信息也有不同的解读,甚至完全相反的理解和看法,这是由于读者知识素养和知识面的多样性所决定的。

至于有的“利用”者,将资料中的信息意思领会错误而且引用,却歪打正着而“不幸言中”,这种被戏称为“狗屎运”的,我们不否认会在生活中可能会出现,但在地质矿产界极为少出现。反而在资料利用中出现“连锁效应”却也不少。最早反映出的地质信息,在被阅读过程中,往往引发一系列解读而出现难以控制的连续发现。我们不要指望“歪打正着”之幸运,还是要不断提高自己识别和理解地质资料所蕴含信息的能力。因为地质资料所含信息与产生的效应,不是唯一的、线性的、必然的会产生正面效应,地质资料如果运用不当,也会产生与利用者目的相反的“负效应”。其“负效应”当然是浪费人力、物力、财力和宝贵的时间。

地质勘探使用的现代技术和相关设备越来越多,越来越好。如地球物理勘探、地球化学勘探、地质钻井、实验测试等技术和相应设备,准确识别机器设备输出的信息,才能使我们的研判无误。一名合格的地质科技工作者,不可能精通地质科学方面的所有学科,但对自己的工作业务领域范围内的相关专业技术资料应该要求读懂,并不断积累和升华研读能力,才能发现地质资料中蕴含的价值。当然,多学科的技术人员,他们应是阅读利用地质资料的高手。

1977年,华东某矿产单位在苏北钻探苏ⅹ井,完钻井深4037米,测井项目为当时全套内容即:电阻率曲线、声波、感应、中子伽马、密度、井径,自然电位。在3826~3835米为阜一段底块砂岩,该层段在钻井过程中录井无油气显示,测井曲线特征为典型水层响应,当时测井解释为水层。在同一构造,仍在苏北,1990年又打了一口井,用3700数控测井仪进行全套数控测井,同样见到阜一段底块砂岩,曲线显示水层特征,测井解释仍为水层。1998年在该区块另一地理位置又打成一口井,阜一段底块砂岩仍然存在,录井及电测井均为水层特征,当时仍初定为水层,后来在该层取水样时偶然发现含气泡,这意外的惊喜发现促使对该构造的老资料进行复查,技术人员用密度—中子曲线反向交绘法,结合电阻率曲线,重新解释该区域测井资料,纠正了原水层结论,经复试后获取13×104立方米工业天然气流。复将该区块已打的3口井等地层对比,认为:原常规的测井解释手段解释不出气层,经测井专家反复研究,摸索出气层在特殊水层里的规律,又用此规律反演老井资料,获得阜一段气层的突破。

1999年国务院发布的《地质勘查队伍管理体制改革方案》,是一个地勘单位企业化的方案。原地质矿产部下属地质队伍改制,单位由事业型逐步成为自主经营、自负盈亏、自我约束的企业型经济实体。当时以1998年地质勘查费预算为基数(不含一次性补贴)保持不变,划转到企业,作为地勘队伍企业化后的运作资金。冶金、有色、轻工、化工、建材等部门所属的地质勘查单位,从各自部门的实际情况出发,改组为企业或进入企业集团。地质勘查单位进入前所未有的困难时期,投资锐减并由按人头拨款改为按项目拨款。改革将地勘队伍置之死地而后生。地质队伍中的精英们,纷纷从地质资料中寻求生存。

云南某区调队发动专业技术人员在自己掌握的1:100万、1:20万、1:5万区域地质调查资料中寻求出路,在沉睡的地质资料中找到了金矿、铅锌矿、铜矿、锡矿线索,区调队转型后成了矿山企业。该区调队还在元江图幅中淘到红宝石信息,到实地踏勘得到证实后,上报地质局和国家主管部门后获得批准,元江红宝石成为当时中国第一红宝石矿。现在已建成规模企业。

华东的地质工作者从油气地质资料中读出了其他矿产信息,开发出了“江苏三大盐矿”和一个“中型CO2气田”。

地质资料本身就是个宝藏,就看我们能不能“淘”出宝贝来。有志于地质与矿产工作的年轻人,应该学会在地质资料中淘宝。

在利用者借阅地质资料的时候,一般有以下要求:

一是取得合法阅读手续。《中华人民共和国档案法》第十九条规定:国家档案馆保管的档案一般自形成之日起满三十年向社会开放。经济、科学、技术、文化等类档案向社会开放的期限,少于三十年,涉及国家安全或者重大利益以及其他到期不宜开放的档案向社会开放的期限,可以多于三十年。开放的地质档案资料,公民可凭居民身份证得查阅地质资料。

《地质资料管理条例》第二十三条规定:国家出资开展地质工作形成的具有公益性质的地质资料,自汇交之日起90日内向社会公开,无偿提供全社会利用。阅读这些开放的地质资料一般也需要居民身份证或持借阅证,没有开放的地质资料,一般只对企业内部提供利用,需要系统内部相关级别的组织介绍信和居民身份证。在保护期内的地质资料,需要相应的介绍信、审批手续并可能收取相应的“资料费”。

二是注意保护知识产权。地质资料的产出是经过地质工作量的投入才能获得的,特别是研究性成果是有知识产权的。要学会保护和尊重地质资料所有人的知识产权。不得非法买卖或非法传播产权不属于你的地质资料,防止出现不必要的法律纠纷。

三是严守商业秘密和国家秘密。市场经济下的地质矿产工作是与经济利益紧密相连的,投资者对所取得的地质资料属于商业秘密的,使用者未经许可,不得用其去谋取利益。有一名地质工程师利用工作便利,将不属于自己的大批单井资料数据倒腾到国外,非法获取了不属于自己的利益,已被追究刑期十多年。地质资料利用者代表单位去出去收集地质资料的,接待单位除了要求收集人员持单位介绍信和身份证明外,还会被要求签订所收集资料的“保密承诺书”。凡属于国家保密范畴的如地质图、重力图、地形图等,收集利用的人员还不能违反国家《保密法》。

保密承诺书NO:

四是需要遵守阅读纪律和借阅制度,保护资料完好与完整。如:阅读人员在阅览室不能大声喧哗,不能随意在资料上圈划、批注、撕页或将电子文件恶意篡改,不能在资料阅览室喝水和吃零食。没有经过批准不能抄录、复制或拷贝电子文本等。

B. 地质资料信息化应用实践——以胜利地质录井公司为例

田相斋 王玉华

(中国石油化工股份有限公司胜利石油工程有限公司地质录井公司)

摘要 本文主要以胜利地质录井公司在地质资料信息化应用方面为实例,阐述了如何通过信息软件的开发建立地质资料的信息化模式,以及两种地质资料共享应用模式的建立,重点分析了地质资料信息化应用在生产管理、过程监控、综合评价等方面发挥着重要作用,最后指出,随着时代的发展,信息技术对地质资料的应用还会越来越深入。

关键词 地质资料 信息传输 文档库 资源共享

录井是油气勘探开发过程中最基本的技术,是发现、评价油气藏最直接的手段,具有获取地下信息及时、多样、分析解释快捷的特点,被称为“钻井施工的眼睛”。录井生产从钻井开始到完井作业全程24小时服务于钻井现场,能够全程服务钻井、测井、固井等生产施工。通过仪器和技术人员采集工程、地质等方面的信息,能够及时发现工程异常和油气水显示,在工程决策和井控施工方面发挥着重要的作用。

1 录井地质资料的组成

获取现场各类数据是录井现场的本职工作。录井现场采集的资料包括现场录取和现场收集的。现场录取是指以各类录井系统、分析仪器为手段对油气勘探与开发作业现场信息进行的数据采集与整理,具体包括通过钻时录井、工程录井、气测录井、岩心录井、岩屑录井、井壁取心录井、荧光录井、地球化学录井、岩石热解录井、轻烃录井、岩石热蒸发烃气相色谱录井、核磁共振录井、岩心扫描录井、钻井液录井、泥页岩密度测定、碳酸盐含量分析等各种录井系列技术获得的现场地质资料数据。现场收集的资料包括钻井液、测井、定向井、固井、试油等各井场施工单位在现场产生的各种需要收集的数据,以及井场地理位置、钻具结构等井场各种基础数据和大事记要。

另外,在完井之后,所有现场数据都要经过解释评价和资料验收后形成完整的完井资料数据,并印刷成册,作为永久保存的成果文档数据。

2 地质资料的信息化运行体系建立

录井地质资料总体来说分为两大类:离散数据——为后期数据应用提供支持;文档类数据——作为成果永久保存及后期查阅。

2.1 现场地质资料信息传输

2.1.1 现场地质资料采集

现场地质资料主要包含两大类数据,一是录井仪产生的实时数据,二是人工收集录入的数据。

胜利地质录井公司开发了现场实时数据采集软件,实现了各种录井仪的实时数据读取、整理、数据的井场存储与远程实时传输。

人工数据采集方面,多专业数据一体化采集技术的应用使得现场人工采集软件能够满足井场各类地质、工程、测井、试油以及管理报表等方面数据录入、导入与处理,并通过传输功能随时远程传输到后方基地。

2.1.2 数据传输和存储

利用卫星、3 G、GPRS等技术,胜利地质公司建立了全方位的传输网络,研发了专用的传输软件、接收入库软件,实现了现场所有地质资料的远程实时传输。

在数据存储方面,应用多种服务器和跨数据库平台存储技术实现了数据存储、备份。针对井场各方对自身数据的需求,建立数据的分布式存储模式,实现了井场地质资料数据实时进入各需方数据库。

2.2 地质文档资料信息化模式建立

2.2.1 地质资料整理系统开发

以前,现场地质资料的整理是十分费时费力的一项工作,技术人员要根据现场数据手工整理各种报表,手工绘制各种需要的地质录井图件。为了减轻现场技术人员的工作强度,同时更重要的是为了满足现场离散数据和报表图件数据的一致性要求,胜利地质录井公司应用灵活的报表模板定制和图形绘制技术实现了录井现场和完井报表、图件的自动化生成处理,既满足了效率提升,又符合了数据一致性要求,为地质资料数据的后期深化应用提供了基础保障。

2.2.2 完井资料审核系统开发

地质录井公司最重要的成果是完井地质总结报告和相关的完井综合录井图件。无论是录井公司还是勘探开发单位,都对完井资料质量提出了很高的要求,为此,地质录井公司开发了完井资料审核系统,通过建立规范的录井完井资料审核网络化运行流程,提高质检工作的自动化水平,形成集资料整理、审核、归档、书刊化、绘图应用于一体的信息工作平台。系统还实现了完井总结报告内文字报告、附表、附图的动态生成及源数据的级联显示,实现报告内容的逻辑校验、自动对比、标记差异、电子签名、资料评分等功能。另外,通过集成手机短信、RTX通信工具等进行即时消息的推送服务,实现了质检信息的全方位覆盖。

3 地质资料共享应用模式建立

3.1 地质资料实时发布系统开发

胜利录井公司的地质资料发布系统采用了以中石化邮箱为标识的用户身份认证技术,实现了现场地质资料数据信息传输应用体系的统一,满足了对信息化系统一体化和集成化发展的要求。应用实时数据数字仪表显示、动态图形、多井剖面对比、井斜图绘制等满足了用户对地质资料数据多种展示形式的需求。

另外,针对移动办公的需求,还适时的开发了移动设备数据发布系统,实现在移动终端上进行录井数据、曲线、图表、剖面等显示功能。

3.2 地质资料文档库系统开发

本系统旨在建立录井地质资料电子文档的集中一体化管理平台,形成与公司的纸质资料相对应的电子文档库,实现电子文档资料的完整、规范、永久性保存。并通过网络资源优势进行高效便捷的共享应用。

现有地质资料的类型分为报表报告类、图形图片类、化验报告类文件近50种。报表报告类文档包括地质观察记录、岩心描述记录、完井地质总结报告等,格式均为word文档;图形图片类文件包括岩屑录井综合图、岩心录井综合图等,格式均为-jpg图片;化验报告类包括古生物分析鉴定报告、地球化学录井成果表等,格式为word文档和excel数据表。文件的存储方式有两种,一种是在存储路径内按井名称自动创建文件夹,文件夹内存放该井的各个报告;另一种是将所有同类报告统一存放在同一个文件夹内。

该系统能够完成资料的远程提交、检索查询、集中管理、汇总分析等功能。通过将离散的文档资料有机的进行存储管理达到安全高效的资料查询及信息应用。

4 地质资料信息化应用产生的作用

随着油气勘探开发的需要,越来越多的单位需要及时了解钻井现场的钻探动态。地质资料信息化的应用为勘探开发提供了源头信息,实现了信息资源共享。在勘探开发过程中,从地质设计到录井施工现场,随钻监测分析、技术措施制定、生产决策指挥、综合研究等方面,信息化使得录井地质资料信息的应用越来越广泛,在油田勘探开发过程中发挥着越来越重要的作用。

4.1 数据资源共享,为“数字化”油田建设提供基础保障

石油企业的所有重要决策,都离不开对地质资料数据的分析,及时、准确、全面的提供信息服务已经成为各油田提升核心竞争力的一个必要手段。录井的地质资料数据提供了从地质设计到完井资料处理和应用的全部信息,为油田勘探总库解决了录井数据源头数字化问题,降低了数据重复过程中的误差,提高了数据的利用效率,实现了数据共享、动态跟踪、信息联动、透明高效的目标,为搭建统一的应用平台、打造数字石油来有效开展工作提供了基础保障。

4.2 在生产管理、过程监控和指挥决策中发挥重要作用

传统的录井信息都是通过人工方式记录或传递的,其利用的效率较低。井场信息采集、传输、资料整理验收一体化软件系统的研发确保了井场地质资料信息采集存储的准确性,增强了井场第一手资料的可信性;其自动化的报表、报告打印和综合图绘制及完井资料审核等功能,降低了现场技术人员的劳动强度,使得整理一口探井资料的时间从以前1个月左右缩短为5天左右,优化了工作流程,降低了生产成本,提高了勘探经济效益。

技术人员、管理人员直接与现场交互有效地减少了中间环节,极大地减少了钻井过程中因跑井引起的停钻等待等问题,从而优化生产管理流程,有效缩短钻井周期,提高了钻、录井工作的总体效率。后方专家通过实时地质资料数据了解所有正钻井动态,从层位预测与划分、烃源岩评价、地层压力评价、油气层评价、复杂情况等5个方面跟踪分析,预测下一步钻探施工的关键环节,提出结论建议给上级生产决策部门,为及时指挥决策提供了参考依据,提高了生产决策效率和质量,节约了勘探成本。

4.3 在地质资料综合评价和应用研究中发挥重要作用

最大限度地发挥录井地质资料的信息价值,对数据进行深入挖掘和深化应用,为随钻和后期研究建立平台工具,从而提高勘探生产应用的精细化水平,是当前且必须长期坚持的一项重要工作。

有了准确丰富的现场地质资料数据,结合临井区域资料,研究人员可以进行综合研究,为开展油藏描述、区域研究、井位部署等提供参考。胜利地质录井公司将地质、物探、测井、试油等现场无法得到的区域资料与现场传回的地质资料结合,借助先进的解释工作站和专家系统、随钻评价软件系统,相继实施了随钻“录井资料油气层实时解释”、“实时压力预测”、“待钻地层预测”等工作,不仅为前方提供高质高效的技术支持,还能提出下一步勘探开发井位部署建议,为胜利油田春季、秋季论证会提交技术报告。

5 结语

在勘探领域逐渐精细化和信息技术高速发展的今天,信息技术和勘探生产结合的将会越来越紧密。例如,三维技术的发展应用将在提高勘探精度和指导勘探钻井中发挥作用;高速网络的应用、井场局域网组建,可以扩展井场的各种应用;井场完善的集成平台的建立以及虚拟现实技术将更好的实现专家的协同工作。

可以说,地质资料信息化的应用永无止境。未来我们将按照油田企业“数字化、智能化、智慧化”的总方向,跟随信息技术的发展与生产、管理的需求变化,逐步完成现有系统的整合、协同与提升,逐步深化和提升信息资源的应用开发程度,建立完善的井场综合信息平台,并朝着“智慧录井”的方向不断努力,为油田勘探开发建设提供一流的信息化技术支撑。

参考文献

[1]文爱民,田相斋.现场录井资料数字化处理系统的研究与开发[J].录井工程,2007(1)39~41.

[2]普登岗.录井综合信息平台及其在勘探开发中的应用[J].录井工程,2010(12):30~33.

C. 钻井地质勘探知识

钻井地质勘探,是用钻机设备从地表向地下钻进成孔,取出土壤、岩心、岩屑、各种液态、气态介质,供分析研究土壤性质、地层构造、矿产情况的探测或开发施工的工程。它是在地球物理勘探、地球化学勘探的基础上,为进一步搞清地层情况和构造进行验证,查明有无目标矿藏,含矿区域大小、厚度与展布、地层压力等地质情况直接探查矿藏或进行矿产开发的工程技术方法。近几年钻井技术不断发展,水平井、欠平衡井、小眼井、侧钻井相继出现,地质科技人员通过钻井工程获取的大量地质资料进行分析研究,几乎可以查寻和了解矿藏和地层的详细信息。

钻井地质勘探知识体系,包括普通地质学知识、钻井工程知识、录井知识、测井知识、测试知识、矿产开发知识、实验测试知识等。这就要求我们尽可能地将钻井资料取准取全。还要学会对单井地质资料中透出的各种信息的识别和评价,这也是一名地质院校学子和地质技术人员应具备的基本素质。

(一)钻井工程知识

钻井工程在地质院校里,是一门专业课程,一般以超深井或石油钻井为例,讲述钻井的基本原理和钻井工艺。从单井设计的依据开始到钻井工程实施过程,和整个过程中应录取主要钻井资料及获取数据信息的方法和要求。

地质钻井资料统计表

续表

需要看懂的资料主要有:

钻井地质设计书。

观察记录。

地质日志。

井斜数据表。

井壁取心记录。

井史。

钻井地质设计是地质技术人员了解钻井施工最主要的地质资料,它的内容有:基础数据,介绍井名、钻井属性(该井属于科学探井、还是参数井或开发井)、井位坐标、地理位置、构造位置、设计井深、目的层等内容;区域地质构造情况介绍;设计依据和钻井目的;设计地层剖面及矿层位置;地层压力预测和钻井液要求;获取地质资料及数据采集要求等。

一些原始资料,如套管数据、录井仪情况等,用于地质研究和矿藏分析的并不多见,属于钻井工程技术数据,多用于研究工程技术改进、提高钻井效率、降低作业成本及相关钻井的井位地质施工设计,分析作业事故时使用。

(二)地质录井知识

地质录井工作,是随钻井工程伴生的地质技术记录工作。这种记录包括笔录和设备记录,它是获取单井的井孔上下的地质资料的主渠道。分为岩屑录井、荧光录井、钻井液录井、气测录井、岩心录井、综合录井、地化录井等内容。

录井工作中有一组基础性数据,它是记录该井的必备数据。如井位坐标,它通常统一采用WGS—72系统,记录材料上通常显示3°带、6°带,一般采用卫星定位系统和通过三角点计算得来的。也有单独或同时采用经纬度坐标的。井位坐标和行政地理位置是单井的最基础数据。井位坐标数据具有保密性质,它的泄密很容易受到导弹的精确打击或其他破坏。所以地质资料保管单位在一般情况下是不让摘抄或数据拷贝的,以防止泄密。

岩心录井是录井工作中重要组成部分,岩心是认识地层和矿层最真实、最宝贵的资料。如油气田中的许多地质资料要靠对岩心的化验分析获取,岩石的孔隙度、渗透率、含油饱和度,以及油气层的分布与厚度等。通过对多口井岩心的实验分析,可以认识矿床分布规律,准确计算储量,确定合理开发方案,针对矿物特性采取相应的矿产增产措施,保护油气层技术也需用岩心作为研究对象的。

岩屑录井需要懂得井深、钻达时间、迟到时间、捞砂时间之间的关系,这是掌握岩屑深度描述的要件。我们观察利用岩屑这一实物资料时,需要了解岩屑深度是如何确定的,它是在钻进过程中,按照一定的深度间隔和岩屑迟到时间算出,在泥浆出口处捞取,随钻井液从井筒中返出地面的。岩屑录井工作是建立地层剖面,了解地层层序、岩性组合、矿物显示的重要手段。岩屑录井最重要的要求是:钻具井深、迟到时间准确无误。岩屑深度算错或岩心、岩屑描述错误,就会导致技术人员地质层位和岩石属性的误判。有熟练老道的技术人员,看了岩心、岩屑描述后不放心,一定要观察岩心岩屑实物或实物扫描图像,就是害怕录井技术人员对岩心岩屑的描述出现错误。对岩屑深度的误判后果,有可能在矿产开发作业中层位深度出现错误,对岩性误判失误,易造成矿藏认识误解。

油样、气样、水样或其他矿物也是实物资料,它的采集有具体要求。油样,采用专用广口瓶在钻液槽中采集原油样品250毫升;气样,用气测仪器中的脱气器进行取样,无气测仪器的用排水取气法取样,置于瓶中密封;水样,采用失水仪方法取钻井液5毫升,现场进行离子测定。样品瓶外贴上详细标签后,一部分油样、气样、水样应及时送化验室分析,另一部分作为实物资料保存。

录井工程中所产生的资料统计表

续表

续表

需要看懂的录井地质资料主要有:

完井地质总结报告(有时也称完井地质小结)。

综合录井图(岩屑录井、岩心录井等内容)。

气测录井图。

综合录井色谱分析记录。

油、气、水柱状显示图。

钻井基础数据表。

岩心录井图。

井斜数据表。

其中单井的完井地质报告利用频度最高,完井地质报告的主要内容有:前言(介绍该井的基本情况,地质任务完成情况等)、钻井录井简况(钻井条件对录井质量的影响)、钻探成果(地层、构造、矿层、生储盖层、地层压力)、结论与建议(本钻井是否达到了地质目的、对本井的地质认识和地质结论、存在的地质疑点和下一口钻井需要证实解决的问题)、建议(如试油意见、后续钻探工程方面的提醒、今后勘探方向、对矿藏进行经济预测和评估)。

当技术人员对完井地质总结报告进行阅读不解渴或产生怀疑时,就会详细查阅相关综合录井等图件。具体地了解地层、岩性等录井记录情况。很多单纯的某一矿产勘探,其完井地质报告中仅涉及矿产是针对性的,不涉及其他矿产,很多其他矿产是在综合录井图等资料对矿物描述中发现的。所以录井图对综合了解单井的地质情况作用很大。

(三)测井工程知识

测井工程是钻探工程中的一部分,只有钻井工程开钻后,才能到井孔中实施“测井”施工,它的全称又叫地球物理测井,所以地球物理测井资料也可划入为地球物理勘探资料范畴。勘查地下矿产离不开地球物理测井,特别是在石油及天然气勘探领域不但广泛应用,而且是地质技术专业人员为了解该井是否“出彩”急不可耐查看的单井测井资料。

地球物理测井是在钻井的井孔中利用相关探测仪器测定地层各种物理化学参数进行矿藏评价的一种技术方法。它不仅可用于判断地层的岩石性质、确定岩石层厚度和藏埋深度,而且还可就钻探区域的地层进行对比、测试地层倾向、倾角和断层、构造特征,不仅能探测储层物性和含矿情况,而且还可用于沉积环境、岩体分布,特殊矿物组分的研究,不仅可以探测地层温度、压力、张力和油、气、水界面,进行地层或矿藏的静态分析,而且还能进行矿藏产能,进行矿产开发分析。测井技术方法对于矿产勘探来说,它要协助勘探技术人员解决以下问题:地下是否有目标矿产,有多少,是否可以开采,能开采多久,是否有工业价值;下一口探井还打不打,如果继续打井,井位又怎么部署;如果是开发井,井网如何安排等问题。

测井工程技术在油气勘探开发工程中利用是最为广泛,研究人员关注钻井过程,除了突破性发现外,测井情况及其资料是首要关注的一线井场信息。其在矿产勘探开发尤其是油气勘探开发中的作用可见一斑。

近几年来,测井方法也有很大发展。广泛使用的有电极测井技术、电磁测井技术、声波测井技术、放射性测井技术、VSP测井技术,有时进行单项技术测井,大多数情况下综合使用以上测井技术。新一代扫描成像和阵列成像测井技术问世,明显提高了对复杂岩性矿藏、隐蔽性油藏的测井综合地质分析与评价的能力。测井仪也从CLS-3700数控测井发展到ECLIPS-5700成像配套系列测井,可提供常规测井、声电成像、偶极子声波、核磁共振、阵列感应测井等新技术服务。成像测井提供的图像往往是地质现象的直观显示。

虽然电极测井已经过时,但在一些要求不太高的浅井探测中,是仍在使用的成本较低的电极测井技术,况且由于历史上由电极测井产生的老资料也大量存在,有必要对过去的电极测井技术知识有所了解,以便对电极测井老资料进行开发利用、研究挖掘,为矿产勘探开发和地质研究服务。

近几年的发展,测井资料除了在地层岩性、储集空间、流体类型评价需要利用外,还在矿产地质研究、勘探钻井工程井眼稳定性控制、压力预测、致密储层压力改造方案设计与优化、探井裸眼井油气水层快速识别、产能预测与评价等诸多领域发挥了重要作用,它们为矿产勘探开发降低成本,提高勘探效率和矿山效益做出了贡献。

现代测井技术中需要了解测井知识,要求读懂的测井资料主要有:电极测井、电磁测井、声波测井、放射性测井等方面的知识。气测又称随钻气测,放在录井阶段进行,又称气测录井。我们可以针对企业的测井技术和设备现状及馆藏测井资料情况,选择学习、了解和积累相关测井知识,利用各种测井曲线对不同岩性地层的反映特征进行对照,以便读懂并利用测井资料。

测井工程产生的主要资料统计表

续表

主要需要看懂的测井资料有:

测井解释地质报告。

综合测井图1:200。

自然伽马测井图1:200。

标准测井图1:500。

固井质量检查图。

成像测井综合解释成果图1:200。

声速测井图1:200。

地震测井(VSP)小结。

地温测井图。

储层响应特征图。

成像裂缝分析图。

变形层理成像图。

其中单井测井解释地质报告,也有叫测井地质小结的,利用频度最高。地球物理测井,是通过测井设备与仪器,获取实测数据,经过处理和解释软件,绘成各种曲线图件,测井解释地质报告是对成果图件的解读和总结。当技术人员对测井解释地质报告阅读不解渴或产生怀疑时,就会查阅相关测井曲线图件和相关测井数据的解释。知识比较全面的研究人员,会直接要求要求测井一线人员传回测井数据体,自己利用工作站系统处理解释数据与阅读测井曲线图件。及时了解并对应处理井下施工情况,指导矿山的进一步的勘探与开发研究与部署。

(四)地质实验知识

地质实验工作是地质矿产工作的组成部分,它贯穿于地质研究、地质找矿和矿产开发工作的整个过程。是为地质研究、找矿和矿产开发工作提供技术服务,矿产开发实验是一项专业性技术工作。为了确定古地理环境,必须在岩心等实物资料的化验分析中找出相应古生物进行证明。为了确定矿产组分和含量,就必须对矿石进行分析测试,有时还得模拟地下环境进行矿产开发试验等。这些地质实验或称化验分析,其成果称为实验报告、化验分析报告。我们应该首先能看懂实验分析数据和相应的文字报告,然后才能在此基础上进行地质矿产勘探开发研究,进而有所认识和发现。

地质实验分析资料统计表

续表

续表

需要读懂的资料主要有:

岩石矿物鉴定报告和分析结果表。

物性分析报告和分析结果表。

古生物分析报告和分析结果表。

电镜扫描报告和分析结果表。

绝对年龄测定报告和分析结果表。

酸解烃分析报告和分析数据表。

气体组分分析报告和分析数据表。

油气水化验报告和分析数据表。

……

实验分析报告一般分为:报告文字部分和分析数据表两个部分。其中的文字部分是对数据表中数据的地质含义进行的解读,实验分析数据表是实验仪器对送样标的或实验对象的化验分析数据。地质技术人员在阅读这些报告时,首先阅读文字部分,因为它是实验或化验分析地质解读结论。其次再从数据表中查看化验分析数据,更多时刻是边阅读文字部分,边对对照化验分析数据。

地质工作技术人员根据研究实际需要决定采集实物资料样品,送化验分析单位做实验分析,自己送的样,一般都会认真阅读。不少化验分析的研究人员,对某一区域的化验分析资料进行积累和分析,会写出该区域的古地理环境等方面的学术文章,会发现该区域新的古生物物种,对古地理与气候环境、矿藏形成条件进行认证,从而在行业期刊上发表而倍受瞩目。

(五)测试知识、试采知识

1.地层测试

在钻井过程中或者完钻之后对矿层进行测试,获得动态条件下地层压力和流体的相关参数,根据参数对地层和相关矿产开发做出评价。主要参数有:油气水产出量、日产能力等;流动压力、地层压力、生产压差;流体性质与高压物性数据;地层参数及地层损害程度;含油高度与油水界面;测试半径、断层界面显示、能量补给及储量参数等。

测试工程主要资料统计表

测试曲线的解读是应该掌握的。一般曲线分为六大类:高渗透层曲线,低渗透层曲线,高压低渗透层曲线,低压低渗透层曲线,污染堵塞型曲线和能量衰竭型曲线。这几种测试曲线与测井曲线对照,有响应规律可循。可以利用测试资料可对矿藏进行早期评价。

测试资料主要需要看懂的是这些曲线资料及测试解释报告。中途测试资料主要有:分层测试小结、压力恢复曲线、处理解释报告、高压物性资料。

2.试采知识(以石油试采为例)

试采是指矿产试验开采。在油气田开发领域又称试油。这里以试油为例。试油在学术环境下称试油地质和试油技术,是石油和天然气勘探至油气田开发过程中的重要程序,是搞清油气藏中油、气、水分布情况和认识相应层位的直接手段。

在一口井钻井完成后的试油过程中,油气层保护是油气田开发工程中需要遵循的原则。射孔层位、洗井和诱喷、求产、压力、酸化、压裂等程序是试油工作过程中关键环节。

试油工序主要产生的资料统计表

试油工程中产生的地质资料,主要需要读懂的有:

试采报告(又称试采地质总结)及附图、附表、附件,如试油报告及附图、附表、附件。为油田开发方案提供依据。

D. 测井地质解释的研究方法论

测井地质学的研究建立于地质学和岩石物理学理论基础之上,以地质信息和测井信息的提取为依据,通过地质信息和测井信息间的正演和反演过程,建立测井解释地质模型,以期解决地质问题。

(一)测井地质解释研究的逻辑步骤

1.钻井岩心和野外露头的观察

露头和岩心观察是地质学及测井地质学研究的基础,通过露头和岩心的观察可获取诸如地层、岩性、岩石物质成分、结构、构造、沉积组合、生、储、盖条件等大量的地质信息和第一性资料。以此为基础,可建立起地层层序、沉积相和生、储、盖组合等概念模型。

2.地质刻度测井

应用野外露头,钻井岩心和实验室分析化验获取的地质信息和参数,进行各种测井曲线的标定和刻度。通过建立正演和反演模型,建立正确可靠的岩电关系,为提高测井地质解释的精度奠定坚实的基础。

3.测井资料的处理

根据各种地质基础资料和测井系统,进行资料的可行性评价及数据处理;并对测井曲线校正和资料处理,是测井地质学研究的重要环节。

4.测井资料的地质解释

在岩石物理研究的基础上,以大量的地质资料所建立的地质模型和测井资料处理结果为依据,完成测井地质解释工作。

(二)测井地质解释的数据资料向地质信息的转换

地球物理测井资料实质上是井剖面岩层各种物理性质(如导电性、放射性、电化学特性等)的二维或三维分析,是一组数据。这些数据仅仅间接地反映了岩石地质特性(如,岩石的成分和结构),而岩石性质的描述信息大量的是不便于数量化的知识信息。

测井地质解释理论和技术的发展,其主要目的是指导测井问题得到正确分析解,解决井中物理场的计算和非均匀介质中测井仪器的测量值问题,即深刻完成由测井数据信息到地质信息知识信息的转换。原理如下:

1.测井数据特点

测井结果(Y)由地质剖面的影响因素参数(W)、井的影响和测量误差(V)所确定。其科学关系表示为

地球物理测井

式中:A为测量转换系数。上式仍可表示为

地球物理测井

式中:U=(W,V),为全影响因素集。这是一种初等函数关系,U为自变量,Y为因变量,Y是U的复合函数。

通过上述分析可以看出,不能直接对地质剖面(岩性与含油性等)进行观测。测井分析者只能用Y数值估计地质环境性质W。因此,测井分析者在解释过程中必须进行以下三种转换,才能得到最终地质成果。它们如下。

1)仪器转换和测量干扰:

地球物理测井

2)测井地球物理场转换为地质环境参数:

地球物理测井

3)根据岩性与物性关系进行地质环境参数转换:

地球物理测井

综合以上三种地质和测井数据的转换,其测量转换系数有如下形式:

地球物理测井

式中:Apf为岩性转换系数;Agf为物性转换系数;Ain为仪器响应转换系数。

地质环境性质是受许多地质和钻井条件影响所赋给的特性。其中包括:沉积相、成岩作用、后生变质作用和钻穿地层影响等因素。假设地质和钻井过程为AG,则可写出:

地球物理测井

式中:ω(t)为环境的函数,与地质时代(t)有关。为定义上述参数而列入目的转换系数(C),按照下式定义特征(X)的真值:

地球物理测井

或按更为复杂的形式:

地球物理测井

测井解释和数字处理工作只能把测井资料转换为可定义地质特征的估计值:

地球物理测井

式中:表示为估计值以区别于地质特征真值;B为处理系数。系数A、B和C之间的关系可由下述表达式表示:

地球物理测井

地球物理测井

式中:P表示和X之间的差别,即平均解释或处理误差;P0为地质状况QU与概率分布Φ(U)的平均误差;S(P)=minP0(A,B,C)称为“最佳准则”。

通过以上对测井数据特点的分析,要达到高质量的定量解释或处理效果,应当合理选择测井解释模型,使A,B,C系数合理,误差P0为最小。

2.解释方法(或数字处理方法)选择

定量解释方法,目前主要有三类。即体积模型方法、最优化模型方法和概率统计模型方法。最优化模型方法基础仍然没能脱离体积模型,故上述三种方法中的前两种可视为一类方法。

目前,已经提出和发展了概率统计模型测井解释理论。相应地形成了使成果误差达到最小的以下数字处理方法。

1)进行反褶积运算和方差分析,消除随机影响和最佳划分测井剖面。

2)进行相关和判别分析,实现分类的研究(划分油气水层、裂缝类型等)。

3)进行聚类分析,研究沉积相和环境。

4)人工神经网络算法,进行沉积微相的划分。

5)利用米兰柯维奇、小波分析等周期性模型,进行测井层序地层分析。

6)混沌及随机行走分析方法,进行非线性反演计算。

E. 地球物理测井

水文地质测井在水文地质勘查工作中日益得到广泛的应用。它主要用于钻孔剖面的岩性分层、判断含水层(带)、岩溶发育带和咸淡水分界面位置(深度)及确定水文地质参数等。当采用无心钻进或钻进取心不足时,物探测井更是不可缺少的探测手段。物探测井的地质—水文地质解释精度远比前述的地面物探方法精度高。

目前,水文地质钻探中常用的测井方法及应用情况见表4-2。在实际工作中,各种测井方法要相互配合,以提供更多、更可靠的地质、水文地质信息。另外,物探测井要与钻探取心和水文地质观测资料密切配合,才能取得最佳效果。

电法测井(或称电测井)在地球物理测井方法中使用广泛,效果好,且简便易行。电测井的工作原理是利用仪器(如JDC型轻便电子自动测井仪等),并通过电缆把井下装置(如电极系统)送入管井中进行测量。在电缆从井底向上提升的过程中,用仪器记录各地层的电阻率(ρS)、电位差(ΔU)等。通过绘制有关曲线,即可进行水文地质解释。电测井的资料,如有钻孔资料作校正,就会取得更好的效果。图4-5是某地根据管井的电测井曲线,划分地层和咸淡水分界。

图4-5 管井的电测井曲线和水文地质解释

尚需指出,水文地质人员应根据工作任务,工作区的地质、水文地质条件和物探人员一起合理确定物探方法,选定物探测线、测点的布置方案和测量装置等。最好能使用综合物探手段完成同一项任务,以相互验证,取长补短,提高成果解释的可靠性和精度。

值得注意的是,各种物探方法都有其局限性,其成果具有多解性。物探曲线常反映了探测对象本身和其他多种自然或人为因素的综合影响,因此,只有了解具体的地质—水文地质背景和各种干扰因素的可能影响,才能进行正确的解释,否则对于测量成果常常可以作出多种或错误的解释。所以在使用物探方法时,应针对具体地质环境,进行分析对比,综合研究,以便客观的反映地质和水文地质条件,从而使所得资料更为真实可靠。因为含水层或富水段没有固定不变的异常标志,为了提高测量成果解释的可靠性,最好首先在露头较好地段或已有勘探井旁进行试验,确定出探测对象异常的形态、性质和幅度,从而制定出可靠的解释标志。例如,在视电阻率较高的石灰岩、岩浆岩和砂岩中,一般以低阻异常作为有水的标志,但在视电阻率本来就较低的碎屑岩及结晶片理发育的岩石中,高阻异常带则常常是有水的标志。因此,符合已有水井旁试验得出的解释标志,才是可靠的。

小结

本章的重点是物探方法的使用条件和在水文地质调查中的应用。电法勘探中的电阻率法和电测井应用最广,应掌握该种方法及其应用。

复习思考题

1.水文地质物探方法的基本原理是什么?

2.物探方法的使用条件是什么?

3.水文地质物探的主要任务是什么?

4.电法主要有哪些种类?应用情况如何?

5.试述电阻率法的原理和应用条件?

6.试述激发极化法的原理和应用条件?

7.试述自然电场法的原理和应用条件?

8.试述交变电场法的原理和应用条件?

9.试述放射性探测法的原理和应用条件?

10.地球物理测井的方法有哪些?应用情况如何?

11.如何提高物探方法的可靠性和精度?

F. 测井信息的地质属性研究

李浩1,2

(1.中国石化石油勘探开发研究院,北京;2.中国石油大学,北京102249)

摘要 以岩电实验为基础的测井分析方法,主要应用测井技术的地球物理属性。随着油气勘探开发目标的日益复杂,该方法的局限性日益显现。本文提出“测井信息的地质属性”这一概念,并讨论了其3个类型:对应性、专属性和统一性。其中,研究测井信息与地质背景的对应性,有助于利用测井信息还原某些地质事件;研究测井响应与某些地质事件的专属性,有助于推测测井信息隐含的重要地质现象;研究测井信息与其地质背景间存在宏观地质作用与微观岩层结构的统一性,有助于测井技术的地质预测研究。应用测井信息的地质属性分析,成功地预测出沙特某探区下古生界储层具备产能,确定了澳大利亚某探井意外钻遇的1000m泥岩地层的时代归属问题。

关键词 测井分析方法 地球物理属性 地质属性

Geological Characteristics Study on Logging Information

LI Hao1,2

(1.Exploration & Proction Research lnstitute,SlNOPEC,Beijing 100083;2.China University of Petroleum,Beijing 102249)

Abstract Based on rock electrical properties testing,geophysical characteristics is mainly used in well logging evaluation.However,complication with invisibility in the targets of oil/gas exploration and development make logging evaluation technology facing challenge.The paper put forward a concept—geological characteristics of logging information and discuss three types of geological characteristics:correspondence,specialization and unification.Study the correspondence of logging information and geological setting can help to use the log curves’ shape to describe or revert some geological events;study the specialization of logging response and some geological events can help to conjecture important connotative geological phenomena with logging information;study the unification of macroscopical geological process and microcosmic reservoir structure in logging information and geological setting can help to geologic prediction.

During the oversea oil/gas resource evolution in Sinopec,it succeeded to predict a exploration area in lower Paleozoic with reservoir proctivity in Saudi Arabia,and determined the time ownership of claystone unexpected encountered in a exploration well,Australian,etc.

Key words well logging evaluation geophysical characteristics geological characteristics

目前,测井评价技术面临的主要问题是其测量方法本身存在的认识多解性与油气勘探开发目标的日益复杂化、隐蔽性之间的矛盾[1~4]。事实证明,用单一技术、方法开展测井评价已暴露诸多弊端。将测井评价技术与宏观地质背景相结合,减少测井评价认识的多解性和提高测井信息的地质应用已成为测井技术发展的共识。深化测井地质学研究方法,不仅可减少评价的多解性,而且能提供一些地质研究所需的关键证据。

1 地质背景的差异决定了测井响应的差异

地质内因从根本上决定了不同地质条件下的测井信息响应特征。深刻地认识到这一点,就有可能利用测井技术识别地质事件或揭示隐含的重要地质现象,为地质学家提供研究和参考的依据,为特殊油气层的预测提供指向。

图1和图2分别为伊朗Y油田K-1井上白垩纪和下白垩纪地层测井响应特征,其储层岩性虽然同为碳酸盐岩,但测井曲线所表现出的电阻率和孔隙度响应特征却差别很大。分析原因,推测为沉积背景因素所致。其中,图1的上白垩纪储层在岩心照片中见到大量砂屑,极可能与海侵期陆源物质大量进入海水,造成陆源物质与碳酸盐岩混积有关,这类储层在测井曲线上的电阻率和孔隙度变化稳定,当裂缝因素影响小时,用阿尔奇公式解释储层含水饱和度(Sw),与地下地质符合程度较高;图2的下白垩纪储层为纯碳酸盐岩地层,这种地层可能与海退因素有关,海退期的陆源供给不足,使碳酸盐岩自身的韵律构成沉积地层的主体[5]。这类储层韵律性使测井曲线上的电阻率和孔隙度变化不稳定,用阿尔奇公式解释储层含水饱和度,与录井含油显示差别较大。图中可见,非储层段常常处理出较高的含油饱和度(Sw为低值),这种韵律性变化大的储层很难用数学分析模型解释。

图1 水进期碳酸盐岩测井响应特征

2 测井信息地质属性的提出及其研究目的

以上两例说明,测井信息与地质演化息息相关,内含地质属性。研究测井信息与地质背景演化的内在联系,对于能否将测井信息转换成地质分析模型具有探索价值。

图2 水退期碳酸盐岩测井响应特征

属性的定义是指事物所具有的性质与特点。就测井信息的形成而言,它同时具备地球物理属性和地质属性。前者来自测井仪器由发射、传输到接收形成的地球物理响应,不同仪器测出不同的地球物理数据结果;后者来自测井数值对储层地质背景的信息表现,不同地质背景测出不同的曲线特征。测井信息的这两种属性是对地下真实情况的间接表达。目前的测井评价主要是用其地球物理属性,对其地质属性的认识和应用相对不足。

测井信息地质属性的具体表现在于,地质演化过程中的特征现象,必有特征响应被测井记录。只要建立正确的测井-地质转换关系[6~7],就有可能用测井信息恢复部分或主要的储层地质原貌,因此,测井地质属性有可能是深化测井地质学的理论依据。

根据应用,测井信息应存在3类地质属性:①对应性,即测井响应与其地质演化背景有对应关系,根据该属性可用测井曲线形态描述或还原某些地质事件,如测井相建模及地层倾角描述断层、不整合等;②专属性,测井信息的某些特殊响应常专属于某一特定地质现象,如异常高压与泥岩声波时差增大、强地应力与泥岩电阻率变高等;③统一性,地质问题都是宏观地质作用与微观储层结构的统一,除去施工因素,局部测井信息的特殊变化,必然是宏观地质内因的一种响应,因此,宏观与微观的统一性有助于精确的地质预测。

开展测井信息地质属性研究的目的,是希望利用测井信息恢复和推导部分地质演化过程中的本质特征,通过正演或反演分析,建立测井信息与地质背景的转化模式,提高测井信息的应用效率和开发测井信息的预测功能。

3 测井信息地质属性在海外油气资源评价中的应用

3.1 识别意外钻遇的未知地层

V1井位于澳大利亚西北大陆架Bonaparte盆地西部Vulcan次盆内部的背斜高点,研究区下—中侏罗统至下白垩统钻井揭示地层主要有Plover组、Montara组、Lower Vulcan组、Upper Vulcan组、Echuca shoals组和Jamieson组等多套地层。次盆东部的高台阶部位钻井近20口,均钻遇下侏罗统的Plover组地层(图3)。V1井设计目的层亦为Plover组地层,但出乎意料的是,在预计深度3400m以下,钻遇1000m泥岩,地层归属成为焦点。

图3 V1井构造背景模式图

3.1.1 地层对比及沉积相研究

地层对比识别出3套对比标志层:Jemieson组底的不整合面、Lower Vulcan组顶部的100多米灰质泥岩及东部垒台区Plover组顶部的不整合面。上述标志层放在联井剖面和地震剖面追踪均表现出良好的一致性,表明地层对比的结论正确可靠。

历年的沉积相研究表明,下侏罗统Plover组为河道-三角洲沉积背景,是典型的浅水沉积特征;而上侏罗统Lower Vulcan组发育海相页岩和局部的海底扇,为深水沉积特征。

测井信息研究表明,Plover组与Lower Vulcan组地层存在不同的测井地质属性。一是测井相不同,Plover组为厚层箱形砂岩,自然伽马数值低且平稳、光滑;Lower Vulcan组发育厚层泥岩,自然伽马数值高且平稳,大段的厚层泥岩中,往往难见薄层砂岩。二是物质组成有所不同,Plover 组的沉积地层,在测井曲线上,难以见到含钙质薄层的发育;Lower Vulcan组的沉积地层,在测井曲线上,则常见有含钙质薄层的发育,说明,两套地层之间物源可能有所变化(图4)。

以上是利用测井信息区别两套地层的较为明显的测井证据。

3.1.2 新钻探井1000m泥岩的地层归属分析

经测井信息的地质属性研究,认为V1井3400m以下钻遇的1000m泥岩应归属于上侏罗统的Lower Vulcan组。

(1)V1井1000m泥岩的测井相指示深水沉积环境,与Lower Vulcan组发育海相页岩相吻合。

(2)大套泥岩中常见有含钙质薄层的发育,说明其物源与Lower Vulcan组接近。

图4 未知钻遇地层的测井地质分析图

(3)1000m泥岩中,极难见到砂岩或薄层砂岩沉积,这也是最为重要的证据。由于东部垒台区Plover组是典型的浅水沉积特征,即使与该井发生很大的沉积相变,在较深水区的Plover组也理应见到或多或少的、由强水动力搬运而来的砂岩。

外国合作公司提供的孢粉分析表明,该段泥岩属于晚侏罗纪地层,同样支持本研究结果,这一研究成果为该区块的下一步勘探提供了决策。

3.2 沙特某探区下古生界储层的异常地层压力分析

沙特某区块是中石化的一个天然气勘探区,是在前寒武纪末由裂谷作用形成的一个含盐地堑的基础上发育起来的坳陷盆地,整个显生宙不断下沉,沉积了寒武纪至新近纪地层,局部地区沉积岩累计厚度超过9000m。其古生界以碎屑岩为主,中生界和新生界则以碳酸盐岩为主。在2005 年之前的研究中,一直将泥盆系J组和二叠系的K组以及U 组作为主要储层,因此,在初期的研究评估时,对于储层只评价到U组,下古生界储层未能给予应有的重视,如MK-1井钻深达5510m,但测井解释的深度仅仅达到4580m。

图5 MK-1井目的层地层压力分析图

2005年对MK-1井重新解释时,发现其下古生界地层有异常高压,很有可能具备产能(图5),这一认识为油气勘探提供了重要指向,2006年新钻的S2井在二叠系失利而在下古生界试出油气,证实上述推测。

图6为MK-1井和S2井的下古生界地层测井曲线图,其中,S2井的1 号层层厚14.7m,电阻率为99.22Ω·m,孔隙度为3.95%,渗透率为0.02×10-3μm2,含水饱和度(Sw)为36.54%;2 号层厚31.7m,电阻率为55.68Ω·m,孔隙度为4.5%,渗透率为0.03md,含水饱和度(Sw)为34.97%(据申本科等)。钻井过程中发现在奥陶系Sarah组顶部总烃含量开始增加,在5703.4mTG为3.02%,对该井下古生界先后测试两次,第二次测试诱喷成功,获日产气400~8000m3/d,证实该层为储含气层,为下一步的油气勘探提供了依据。

图6 下古生界地层测井曲线图

4 结论

(1)地质演化过程中的特征现象,必有特征响应被测井所记录,因而测井信息具有地质属性。

(2)深入研究测井信息内含的地质背景及其演化特征,可减少测井评价认识的多解性和提高测井信息的地质应用。

(3)深入研究测井信息与其地质背景间的对应关系,建立测井信息与地质信息之间的转换分析模型,是测井地质学进一步发展的关键。

参考文献

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[2]赵江青,匡立春,刘应.非均质储层孔喉结构的测井评价方法[J].测井技术,1998,22(增):60~63.

[3]欧阳健.加强目标区块岩石物理研究提高测井识别评价油层能力[J].中国石油勘探,2001,6(1):24~30.

[4]欧阳健.加强岩石物理研究提高油气勘探效益[J].石油勘探与开发,2001:28(2):1~5.

[5]梅冥相.碳酸盐旋回与层序.贵阳:贵州科技出版社[M],1993.

[6]王贵文,郭荣坤.测井地质学.北京:石油工业出版社,2000.

[7]王贵文,郭荣坤.测井地质学.北京:石油工业出版社,2000.

G. 地质资料的种类

在地质资料管理工作实践中,地质资料的分类方式很多,按工作需要和不同标准对地质资料进行不同的分类:

(1)按地质资料的内容的性质可分为原始地质资料、成果地质资料和实物地质资料。如《地质资料管理条例》中指出,“国家对地质资料实行统一的汇交制度:成果汇交资料时,按纸质资料要求汇交,原始地质资料和实物地质资料只向国家提交清单”。这里是根据地质资料内容性质,将其分为原始地质资料、成果地质资料、实物地质资料三类。

原始地质资料是最初的、第一手的文字、数据、影像记录,具有原始性和唯一性,也称地质档案。

成果地质资料是体现地质工作成果的“地质报告”或地质图件,可以复制多份,也可以印刷,利用率高。虽不具唯一性,却高度体现其“成果”性质,成果地质资料与图书的区别是没有书号,阅读范围有人为限制。如地质资料只有在资料馆或资料室能借阅,没有标明单价,而图书可在书店中购买到,每册都有单价标注。

实物地质资料,具有唯一性,但它强调的是实物性质,立体性质,在管理上一般是针对实物特性采取比较方便的、安全的集中统一管理形式。

(2)按载体性质,地质资料可以分为:纸质资料、光盘与磁质资料、胶片资料、岩心样品等实物资料。

在资料库房中对资料排架管理时,按纸质资料、光盘与磁带、缩微胶卷、岩心岩屑分类进行分区管理,便于按地质资料载体性质的不同和管理条件的特殊要求,设置标准库房和专用装具。

(3)按地质矿产工作程序又可分为:野外踏勘资料、地球物理勘探资料、地球化学勘探资料、钻探资料、矿藏开发资料、地质科学技术研究资料等。如在石油天然气勘探开发行业中,按物探化探、钻探、科学研究、油田开发、其他工作等程序分类,其中钻探资料还可按工程程序细分为:钻井、录井、测井、固井和化验分析资料等。这种分类方法往往体现在基层地质资料管理数据库系统的分类之中。

H. 测井地质方法

5.3.1 超声波成像测井法

近几年开展的超声成像测井法是一种声波测井法。通过这种测井可以得到显示钻孔孔壁岩层反射波强度的图像,孔壁岩层反射波强度的最大值和平均值的连续曲线,用非接触法测量的井径曲线。从超声图像上能够直观地识别出层理、节理、裂隙、岩石破碎带、溶洞等小型地质构造现象。识别方法是:

岩层的层理构造与沉积环境和沉积过程中水介质的活动特性有关。在超声图像上,层理面形成许多组 S 形曲线,均可用于计算产状。当计算结果与岩层界面产状一致时是水平层理。当层理面倾角大于界面倾角时是斜交层理。

由于地应力的作用,使岩石产生节理和裂隙。在超声图像上,砂岩层中的节理显示明显,通常是在砂岩层的中间出现连续的形状不规则的 S 形曲线。节理面往往与岩层面斜交,且交角较大,与岩层面的倾向也不相同 ( 图5.22) 。裂隙面形成的 S 形曲线不连续,形状也不规则,与相邻岩层面的产状不相关。当裂隙被水或泥质充填时,在图像上显出暗条带。被方解石或石英充填时,显出亮条带。

图5.22 层理、节理、裂隙的超声波图像( 据秦杰等,1988)

当钻孔穿过岩石破碎带时,全段图像均呈暗色,并在暗背景的上部或下部夹有零乱分布的尖棱角状的灰色团,看不出 S 形曲线。当破碎带的范围较大时,图像显示不明显,可以根据该段岩层产状的急剧变化判断断层的位置和性质。

石灰岩层中的溶洞和裂隙发育带,表现在图像上很明显,在图像的亮背景上,有不规则的暗团块和暗条带。从团块和条带的位置和数量可以确定溶洞和裂隙的发育情况。

从以上分析可以看出,超声图像对岩性和小型构造的分辨力与图像的摄影效果有关。如果进一步改进仪器的显示性能,有经验的地质工程师依靠图像和其他测井曲线,进行综合分析,就能获取更多的地质信息。再经过与少量岩心的对比研究,可以提高对图像的解释精度。

5.3.2 测井曲线解释构造法

随着煤田勘探的进行,用测井曲线进行构造解释,尤其是解释褶曲将成为今后的一个重点,本书提出解释方法要求有如下几点:

1) 解释测井曲线要与全区的物性特征统一起来。与地质特征配合相互验证,使曲线解释符合地质客观规律的反映。

2) 找出全区范围内较稳定的物性特征和明显的标志层,以此为基础,按层位顺序推断其他地层。

3) 通过勘探线上邻近钻孔曲线对比,了解全区曲线组合形态特征标准。对比非煤系和煤系地层时,首先抓住曲线反映较明显的标志层定准层位,然后按地层沉积顺序推断其他层位。对于煤系地层,先分析对比曲线特征,控制主要煤层,然后进一步确定区域性组合形态标志。根据上述原则细致分析对比测井曲线,掌握全区曲线组合形态特征。实践表明它是有一定规律性的,对确定煤层层位起了一定作用。特别是向斜东翼煤系地层上面的非煤系地层物性变化较大,有时出现几次重复。认识了曲线的组合形态特征之后这些重复现象也就比较好解释了。

I. 测井资料的应用有哪些

我是大庆测井一公司的。
测井资料在地质勘探中解决较为突出的地质问题有:
一、确定标志层
利用测井资料在勘探区寻找标志层,标志层是在测井曲线上具有一定明显特征,并在勘探区内分较广,具有岩性、物性、层位和曲线形态都比较稳定
二、确定煤层
利用测井资料解释煤层的深度、厚度、结构(夹矸厚度≥0.10M),而且精度很高。由于煤层、岩层的物性各自不同,引起测井曲线上的幅值异常反应,测井资料主要是利用测井曲线在煤层中反应的特殊性来确定煤层的厚度、深度及结构,其在各类地质报告中已普遍应用。由于采集系统和处理系统的不断改进,解释精度也在不断提高。
三、煤层对比
利用测井资料对煤层层位或断缺情况以及煤层结构、煤层分叉合并进行对比,利用地震资料对煤层分布规律进行研究并与测井资料进行对比。建立地层层序模式,提高了地质研究程度。
四、构造的确定
利用测井资料确定断层,褶曲等构造。断层会使地层出现间距明显缩短或缺失或者是增大或重复的现象。因此根据测井曲线层位间距的明显缩短或缺失、层位间距的增加或重复,我们可以从曲线上判断断层的大致位置及其性质。
五、确定煤质级别
通过测井资料的分析、处理对煤层灰份、水份、含碳量的解释,氧化煤、风化煤的确定。从而确定煤质的级别。提高了对煤层的研究程度。而且对煤层风化氧化、火成岩入煤层等规律的研究,也取得了可喜在成果。
六、测井资料对岩性的解释
岩性解释是测井资料地质解释的重要一环。在诸多的识别方法中,岩性判别树法是其中的一种。岩性判别树法是基于每种岩性在测井曲线上都有各自的响应范围,该范围在测井响应超维空间中占有各自的至少不完全重复的超维立方体。根据勘探区的地球物理特征来建立岩性判别树,用其来作测井解释的岩性识别。其识别准确性较高。
七、岩石强度的划分
利用测井资料进行数字处理,对岩石的强度、岩层孔隙度、岩层砂泥水含量等提供有关参数。尤其对煤层顶底板提供较为详细的岩石力学资料。从而为矿井建设及设计提供煤层顶、底板的有力依据。
八、在解决水文地质问题方面
用测井资料解释第三、四系的厚度及变化规律,研究其水文地质条件。应用测井资料划分含水层、隔水层。确定含水层位置、流速、流量、补给关系、富水性及地下水活动规律等取得了明显的地质效果。为钻孔的压力试验提供了可靠的试验依据。
九、利用测井资料对沉积环境的分析
利用测井资料解释煤层冲刷变化及砂体的堆积情况等。
十、测井资料解释煤层空巷
煤层空巷,即煤层采空部分。水位一般保持不住,密度、电阻率明显减小,井径明显地增大,并随充填物的多少而变化。当充填物较少时,则密度、电阻率突出明显地减小,井径突出明显地增大;当充填物较多时,则密度、电阻率明显增大,井径明显减小。
十一、对矿井开采技术条件方面
利用测井资料的井温、井斜、井径为矿井开采技术条件的研究提供了资料和依据。测井还提供了地层倾角及方位角资料。
十二、利用测井资料确定溶洞、构造破碎带、裂隙带及其深度、厚度和发育程度,判断岩石的软硬、完整性
十三、利用测井资料,对岩浆进行划分,对煤质变化的影响范围进行圈定
测井资料是地质勘探信息数字化的一种不可缺少的手段之一,测井资料是勘探钻孔中地质信息的原始基础资料,测井资料已经从简单的定性、定深、定厚、定量、划分地层及岩性,发展到煤岩层层位、煤岩层产状、煤岩层力学性质、断层参数,煤层煤质参数、岩层孔隙度、岩层砂泥水含量、含水层参数,成为补充钻探、地质资料的重要手段。随着测井参数的增多和处理技术的发展,测井资料会提供更多更可靠的信息,可以应用于各种矿产勘探和多领域地质研究。总之,测井资料在地质勘探中必将占有越来越重要的地位。

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