作好測井評價擦亮地質(zhì)家的“眼睛”

■ 令狐松

將油氣從地下采到地面，要用到地震、測井、鉆井等多種技術(shù)。其中，測井技術(shù)被稱為地質(zhì)家的“眼睛”，它將專業(yè)儀器放入井內(nèi)，沿鉆井剖面向上測量地層的各種物理參數(shù)。測井學(xué)是應(yīng)用地球物理學(xué)的一個重要分支，從基礎(chǔ)、研發(fā)到應(yīng)用層次，分為測井方法理論、測井儀器與數(shù)據(jù)采集、測井?dāng)?shù)據(jù)處理和綜合解釋評價三部分，測井評價就是測井技術(shù)直接與地質(zhì)家交流的環(huán)節(jié)。通過油氣測井評價可以找出油氣隱藏在地下的具體位置，幫助地質(zhì)家回答如下問題：地下是否有油氣？有多少可開采？開采時間？開采效率？下一口井布在哪里？這也是測井為什么被稱為地質(zhì)家的“眼睛”的原因。

油氣測井評價是一項貫穿于油田勘探開發(fā)全過程的工作，利用從井中測量的各種測井信息（曲線），以巖石物理實驗為基礎(chǔ)，通過先進數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法、計算機處理手段評價地下儲層信息，最終提供給地質(zhì)家。油氣測井評價的核心是將地層的聲、電、核磁等物理參數(shù)反演為孔隙度、滲透率和飽和度的地層地質(zhì)參數(shù)過程。

按照不同儲層地質(zhì)對象，油氣測井評價可分為泥質(zhì)砂巖測井評價、碳酸鹽巖測井評價、火成巖測井評價、煤層氣測井評價、致密油氣測井評價和頁巖氣測井評價等類型。每一類對象地質(zhì)特點不同，測井評價重點有很大差異，這也是不同測井評價的難點所在。

單井測井評價研究包括資料預(yù)處理、成像測井處理、巖石物理實驗、儲層四性關(guān)系（巖性、物性、電性、含油性）研究、油氣定性解釋、油氣定量評價等方面，可以為地質(zhì)提供巖性剖面、儲層劃分原則、油氣水層判別標(biāo)準(zhǔn)、孔隙度飽和度等參數(shù)信息。以單井解釋為基礎(chǔ)，可以開展多井油氣藏測井綜合評價。測井評價技術(shù)涉及面很廣，下面就針對一些關(guān)鍵方面進行介紹。

測井定量評價的核心是確定孔隙度、滲透率和飽和度等幾個儲層地質(zhì)參數(shù)，通過這些參數(shù)，解決了“地下是油是水？有多少？”的問題。孔隙度的計算，理論上是采用體積模型方法。以聲波測井為例，在壓實和膠結(jié)良好的純砂巖中，按照體積模型，有聲波時差公式：

此式又被稱為Wyllie公式。

由此，φs=（Δt -Δtma）/（Δtf-Δtma）

式中：

Δt——測量聲波時差，m/s；

Δtma——巖石骨架聲波時差，m/s；

Δtf——流體聲波時差，m/s；

Φ——地層孔隙度，%。

飽和度是儲層最重要的一個參數(shù)，1942年由Archie根據(jù)實驗研究成果提出著名的Archie公式：

式中：

Sw——含水飽和度，%；

a、b——與巖性有關(guān)的巖性系數(shù)；

m——膠結(jié)指數(shù)；

n——飽和度指數(shù)；

Rw——地層水電阻率，Ω·m；

Rt——地層電阻率，Ω·m；

Φ——孔隙度，%。

Archie公式確定了測井電性參數(shù)到儲層地質(zhì)參數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，實現(xiàn)了測井定性評價到定量評價的飛躍，在測井評價中具有非常重要的意義。

隨著常規(guī)油氣藏勘探區(qū)塊日益減少，薄、多、散、雜低品質(zhì)油氣藏成為目前國內(nèi)油田勘探開發(fā)的主體，非常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)也已經(jīng)進入我們研究視野。與之相應(yīng)測井采集技術(shù)得到了快速發(fā)展，從過去的巖性、物性和電性九條一維測井曲線到以電成像、陣列聲波、核磁共振測井等代表的二維成像測井。現(xiàn)在，二維成像測井成為復(fù)雜儲層測井常規(guī)采集手段，最新的成像掃描測井已經(jīng)投入應(yīng)用。成像測井采集二維電、聲、核等信息，提供常規(guī)測井不具備的大量地質(zhì)信息，成像測井處理解釋在復(fù)雜儲層評價起到越來越重要作用。目前成像測井主要理軟件有Techlog、Express、Petrosite等國外軟件，Lead、Ciflog、Forward.net等國內(nèi)軟件（成像測井能提供的地質(zhì)信息見下表）。

成像測井評價項目表

某油田某口井的七性關(guān)系圖

近年來，致密油氣藏成為國內(nèi)外評價的熱點。由于地質(zhì)規(guī)律特殊性，致密油的測井評價與常規(guī)儲層“四性關(guān)系”評價有很大的不同。根據(jù)致密油勘探開發(fā)對測井提出的要求，新疆油田率先提出“七性關(guān)系”評價，即巖性、物性、電性、含油性、烴源巖特性、脆性和地應(yīng)力各向異性評價，利用這七性關(guān)系研究開展儲層品質(zhì)、烴源巖品質(zhì)、工程品質(zhì)評價，并以此為基礎(chǔ)確定油氣地質(zhì)甜點。

當(dāng)前油氣藏類型愈加復(fù)雜，同時油田為了節(jié)約成本，對測井提出了更高要求，不能只局限于單井和儲層參數(shù)的評價，迫切要求測井在油田勘探開發(fā)中提出更多直接、有效找油找氣的參數(shù)和技術(shù)手段。測井作為油氣田勘探開發(fā)的一項核心技術(shù)，它提供了高精度的、連續(xù)的地層信息，利用多井靜動態(tài)資料結(jié)合先進的計算機技術(shù)可以模擬一個油氣藏的靜動態(tài)三維數(shù)據(jù)地質(zhì)體，如何探掘測井的服務(wù)油田技術(shù)能力是測井評價工作者要思考的問題。因此，以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以油氣藏為對象，以油氣含量為中心，以單井產(chǎn)量為目標(biāo)，將是擴展測井評價范圍，更好服務(wù)于油田儲量產(chǎn)量增長的測井評價新方向。