有井约束反演中对声波、密度测井的油气信息补偿和消除.pdf

有井约束反演中对声波、密度测井 的油气信息补偿和消除 徐国庆 (中海石油研究中心东海研究所) 摘要在油、气勘探和开发中，有井约束反演常用于预测油、气层的分布范围和油、气 饱和度或储层的孔隙度、渗透率等地质参数。但是，测井资料与地震资料在油气层存在的信息 差异，使反演结果往往不能令人满意。本文分析了含油、气对地层性质的影响和油、气层在地 震资料和测井资料产生信息差异的主要原因。提出了地震有井约束反演前，必须首先根据反演 目的决定对测井资料进行油气信息补偿还是油气信息消除，并从非理想气体定律和Reehard公式 出发，给出了对密度测井和声波测井的油气信息补偿和消除的方法，并通过一VI凝析气井的实 例显示了油气信息补偿前、后约束反演的实际效果。 l前言 在油气勘探中，人们常常根据井中测得的声波(或波列测井)和密度测井等资料对地震 资料进行有井约束反演，将井中得到的地质信息结合到地震资料中，处理出各种地震剖面， 如波阻抗剖面、AVO剖面等，从而在地震剖面上进行油气检测，预测油、气层在井孔周围 的分布范围；井孔邻近地区有无新的油、气层；油、气层的油、气饱和度等。在处理过程中 常常发现，油、气层在地震剖面上有较强的信号，而在声波、密度测井上却反应很弱或没有 反应。如果用这样的测井资料对地震资料进行约束反演，就可能将地震资料中原有的油、气 信息消除掉，从而达不到油气预测的目的。因此，在约束反演之前必须对声波、密度测井在 油、气层进行油气信息补偿。 另一方面，人们常用地震资料(波阻抗)预测地层的物性参数，如孔隙度、渗透率等。 由于测井资料中含有部分油气信息，如果直接用原始测井资料进行地震反演，在油、气层求 得的孔隙度和渗透率往往偏高。因此，在反演前必须消除声波、密度测井中的油气信息。 由于天然气与地层水的性质有较大的差异，对地层性质有明显的影响。丽原油与地层水 的性质差异较小(轻质油)，甚至无差异(重质油)，对地层性质无明显的影响。本文着重论 述地层含天然气时对测井资料的油气信息补偿和消除。 2信息差异源于测量环境不同 地震信息与测井信息在油、气层出现差异是由于两种方法的测量环境不同而造成的。 地震方法由地面震源激发纵波，在地层中向下传播，遇到反射界厩时被反射，转而向上 传播至地面被检波器检测。地震波传播过程中经过的路径是原始状态下的地层。因此，地震 方法得到的纵波双程旅行时间反映了原始地层的性质，包括地层的速度、波阻抗、泊松比、 体积模量等。在油、气层中地震资料含有丰富的油气信息。 测井方法的测囊环境与地震方法不同。测井有很多方法，但它们都是在井筒中进行的。 ·249· 与地震方法相比，测井仪器的探测范围很小，尤其是中子测井、声波测井、密度测井和波列 测井等只能反映井筒周围的地层的情况。在钻井过程中，地层一旦被钻开，就要受到破坏和 污染。一方面地层要遭受钻头的机械破坏，另一方面由于泥浆柱的压力高于地层的流体压 力，部分泥浆中的细小颗粒进人地层，使井壁附近的地层受到污染。渗透性地层要受到泥浆 滤液的冲洗和侵入，地层中原有流体被赶离井壁附近。泥浆滤液与地层水之间还要发生离子 扩散。种种原因，地层一旦被钻开，井壁附近的地层再也不能保持原始状态。地层中流体的 组成和性质都要发生变化。中子测井、声波测井、密度测井和波列测井等探测深度较浅，它 们探测的地层通常在冲洗带或侵入带内。由于泥浆滤液的侵入，孔隙度测井(指中子测井、 声波测井、密度测井和波列测井)测量范围内地层中的可动油、气部分地甚至完全被泥浆滤 液代替，得到的资料中有关油气的信息减弱甚至完全消失。 3油气对地层性质的影响 地层孔隙中通常都饱含单相流体——水，我们称之为水层。油、气层中的流体是混合流 体，由两种流体(气和水或油和水)或三种流体(气、油和水)组成。天然气、石油与水的 性质不同，尤其是天然气与水的性质有很大的差异，如甲烷在标准条件下(压力为14．7psi， 约为443m／s，在水中则约为1612m／s。甲烷的含氢指数为0．015％，而淡水的含氢指数为 100％。油的纵波速度、密度及含氢指数与水相近，但比水低。油质越轻，与水的性质差异 越大。由于天然气、石油与水的性质的差异，