CN103744121A - 碳氢比地层流体饱和度测井方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碳氢比地层流体饱和度测井方法，其步骤如下：1)现场资料录取；2)资料分析：a.校深、划分岩性剖面；b.依据含油饱和度模型建立包含油层水淹程度标准解释图版的“碳氢比解释模型”、选择碳氢比解释参数CHRw及最大值CHRmax；c.建立碳氢比解释参数卡；d.求解含水饱和度或含油饱和度及含水率与驱油效率；e.评价储层的含油或剩余油饱和度、可动油饱和度及油层水淹程度；f.出成果图和解释分析报告。本发明采用探测地层流体中的碳、氢元素丰度，以二者的比值为基础经双重归一连接，全定量评价储层的含油饱和度、油层水淹程度及含水率，不仅提高了资料的准确性，应用效果也明显提升，且扩展了应用范围。

Description

碳氢比地层流体饱和度测井方法

技术领域

本发明涉及地球物理核测井领域，尤其涉及一种采用直接探测地层流体中的碳、氢元素丰度，以二者的比值CHR为基础，全定量评价储层的含油或剩余油饱和度及油层水淹程度，判断油、水、干层及油层水淹程度的测井方法。 

技术背景

在油田的勘探与开发过程中急需要评价含油或剩余油饱和度和油层水淹程度及剩余油分布，为油田开发方案的设计和调整提供资料依据，为上述目的目前采用的测井方法有以下几种： 

1)“碳氧比能谱测井”(简称C／O测井)，它是探测地层中碳、氧元素的丰度，依据碳氧比值评价剩余油饱和度，从上世纪50年代美国阿特拉斯开始研究使用“碳氧比测井”评价剩余油饱和度，适用于大于20％以上的地层孔隙度，对于孔隙度20-15％的地层仅作定性分析，其应用范围受低孔、低渗地层的限制和影响。70年代“碳氧比测井”引入国内，由于我国多数油田属低孔、低渗储层，受孔隙度影响效果欠佳。 

2)过油管“补偿碳氧比能谱”测井(简称“RST”测井)，它是由碳氧比发展而来的一种所谓储层饱和度测井，由于下井仪器直径较小，可通过油管在生产井中测井，定量评价油层剩余油饱和度和水淹程度，适用于孔隙度大于20％的地层，但因受低孔限制和诸多因素的影响，其效果同样欠佳。 

3)90年代初斯伦贝谢公司推出“过套管电阻率测井”方法求解剩余油饱和度，该方法利用测量泄漏到地层中的微小电流来求出地层电阻率，评价剩余油饱和度，确定油水分布状况，这是一大进步。但实际测量受环境影响因素较多，使用环境要求高，同样受孔隙度、矿化度影响且具多解性，使用效果比碳氧比好些。目前掌握该项核心技术的主要有斯伦贝谢公司和俄罗斯地球物理公司。 

另有“中子寿命”、“pnn”等技术，同样受孔隙度及矿化度影响，仅作定性 或半定量分析。 

综上所述，无论是哪种碳氧比测井还是过套管电阻率等测井方法，其测井信息均包含地层骨架和流体两部分，均受制于储层物性或矿化度的影响，难以准确评价储层的剩余油饱和度和水淹程度。要提高应用效果和资料的准确可靠性及满足油田勘探开发的需要，就必须设法摆脱或减少地层骨架等因素的影响，因此碳氢比饱和度测井方法就是为此目的而设计。 

本申请人曾于2002年申请了专利，申请号02004486.9的专利公开了一种碳氢比地层流体饱和度测井方法，但是其中：1)“碳氢原子数比响应方程”表述的仅是纯砂岩储层中的碳氢原子数比，没有表述出碳酸钙胶结物中碳原子的贡献，未准确、客观地反映出真实地层中的碳、氢原子数比，缺乏准确性；2)“含油饱和度模型”仅考虑了原油、水及高能伽玛射线的退降反应对碳氢能窗的贡献，没有客观地表述出实际储层中碳酸钙胶结物中碳的贡献及测量环境(套管壁上残留的石蜡和沥青)对碳氢的贡献，且退降反应对碳氢能窗的贡献相对较小；3)“资料解释方法”仅依靠解释图版选取水线参数，这一点虽是不可缺少，但缺乏完整与准确性，没有客观地表述出油层的主要特征及开发后的状态；4)“碳氢比”中的碳与氢元素分别处于两个不同的核反应阶段，应将其有机的归一连接，其归一连接是实现碳氢比测井方法的关键技术，但未表述出如何归一连接；5)应用范围仅限于单一岩性的砂岩或碳酸钙胶结物相对较少的砂岩，而对于变质岩、碳酸盐储层则无能为力。 

发明内容

针对现有技术中的测井方法均受制于储层物性或矿化度的影响，难以准确评价储层的剩余油饱和度和水淹程度等不足，本发明的的目的在于提供一种直接探测地层流体中碳、氢元素的丰度，以二者的比值为基础经双重归一连接的 碳氢比值，定量求解储层的含油饱和度，主要用于全定量评价油气层、油层水淹程度及含水率、评价水层、干层及油水界面以及剩余油分布规律的核测井方法，即碳氢比地层流体饱和度测井方法，简称FCH或C／H测井方法。 

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下： 

本测井方法包括现场资料录取和室内资料分析解释两部分： 

1)、现场资料录取：采用现有的各种型号的碳氧比及双源距碳氧比仪器、双源距饱和度测井仪器及全谱双源距饱和度测井等仪器，探测非弹性散射反应阶段的“碳、硅、钙等元素的次生伽玛计数及钙硅比等曲线，俘获反应阶段的氢、硅、钙、氯等元素次生伽玛计数及硅钙比、孔隙度、矿化度、CHR、CIMI、FCC1、CI等比值曲线； 

2)、资料分析解释 

a.资料预处理： 

依据FCC、CI曲线与自然伽玛、电阻率、中子等曲线校深，依据FCC、FCC1、CIM1或自然伽玛计算泥质含量，以复杂岩性孔隙度(LPOR)曲线计算地层孔隙度，用于划分储层及岩性剖面； 

用FCC、FCC1、CIM1计算泥质含量、LPOR求有效孔隙度POR，其采用的公式如下： 

SH=(FCCmax-FCClog)／(FCCmax-FCCmin)，其它曲线类同； 

POR=(LPOR+C)-(LPOR+C)·SH·PORC 

式中：C为常数、PORC为系数； 

b.依据含油饱和度模型建立包含油层水淹程度标准、解释图版的“碳氢比解释模型”及选择碳氢比解释参数(CHRw)及最大值CHRmax； 

依据残余油饱和度、束缚水饱和度、含水饱和度及含水率(Fw)建立如表1 所示油层水淹标准； 

表1 油层水淹标准 

以碳氢比与硅钙比交汇建立解释图版； 

依据含油饱和度模型，利用图版选择碳氢比解释参数(CHRw)及最大值CHRmax； 

c.建立碳氢比解释参数卡； 

d.求解含水饱和度或含油饱和度后，列出成果表，依据含水饱和度、束缚水饱和度和残余油饱和度求解含水率与驱油效率； 

e.依据油层水淹标准，评价储层的含油或剩余油饱和度、可动油饱和度及油层水淹程度，判断油层、弱水淹、中水淹、强水淹，水、含油层或干层； 

f.出成果图和解释报告。 

本发明所述的碳氢比(FCH)测井方法的基本原理主要是依据快中子在地层中产生核反应中的非弹性散射(n.n’)、弹性散射(n.n)、俘获反应(n.r)和核反应整体效应理论。探测地层流体中碳、氢原子经非弹性散射、俘获反应所产生的次生伽玛射线，来表述地层流体中碳、氢元素的丰度，依据碳氢比值求解含油饱和度。故该方法主要探测研究对象是地层流体中的碳、氢元素，由于氢来源于油气和水、碳来源于油气(纯砂岩骨架基本不含碳、氢元素)。若采用碳氢原子密度比测量流体，当含油饱和度一定时，无论孔隙度如何变化，其碳氢含量比 值将保持基本不变。当含油饱和度降低时，其碳原子密度随之降低，而氢原子密度基本不变(油与水中的氢原子密度基本相等)，其碳氢含量比值也将降低，也就是说碳、氢含量比主要随含油饱和度变化而变化，碳氢比值是含油饱和度一个变量的函数。又由于本发明所述碳氢比地层流体饱和度测井方法以探测地层流体中碳氢元素的丰度依据碳氢比定量评价储层的含油饱和度，但碳、氢元素处于分别处于非弹与俘获两个不同的核反应阶段，关键问题是如何将碳、氢元素有机的归一连接是实现该项技术的关键。其归一连接方法：一是采用同一种元素在两个不同核反应阶段中都有核反应发生的同一元素的计数进行归一，即采用同一元素归一连接，简称“元素归一”法。但由于储层类型及核反应的复杂性，简单地说核反应不仅有高能伽玛射线的康普顿退降效应分别对碳、氢能窗的贡献，且流体性质及储层组分不同，核反应速度也有所差异，同时热化速度的快慢和热中子通量空间分布，直接影响俘获反应的发生和俘获伽玛射线的通量空间分布(这正反映了流体、储层组分及物性的差异)，因此核反应过程中的每个阶段不是孤立存在，这也正是该方法所引入的核反应“整体效应理论”。二是依据核反应“整体效应理论”采用能量范围相同且处在两个不同核反应阶段的计数进行归一连接，简称“阶段归一法”，若仅用“元素归一法”，只能适应单一岩性的砂岩或碳酸钙胶结物较少的储层，而对于碳酸钙胶结物较多的复杂岩性或碳酸盐、变质岩储层，其效果就差得多或无能为力，因此还需进行“阶段归一”，即采用“双重归一连接法”才能确保各类型油藏、各种岩性剖面中所求的碳氢比值、含油饱和度资料的准确可靠性，且是该方法得以实现及拓展应用范围的关键。 

由于油气在运移中，无论纵向或顺层运移残留在泥岩中的油气及有机质是客观的，基于对泥岩的这种认识和储盖层间的密切关系，该方法建立了以分析研 究储盖层中碳氢比值的背景值为基础的解释机理，利用碳氢比与硅钙比交汇，按层系建立解释图版进行分析及选择水线，而不依水层作为标准，因为不同的油水系统和不同的层系，其沉积环境、沉积机理将有所差异，因而造成各油水系统间将存在差异以及测量段内不一定存在有纯水层，因此不采用水层作为选择参数的标准。故本方法依据当储层油气被水淹时含油饱和度发生变化而碳氢比值也随之降低，而泥岩或干层及盖层中的碳氢比值基本不变，以此为基础依据含油饱和度模型及图版进行分析选择参数，可基本消除碳酸钙胶结物中的碳及高能伽玛射线的康普屯效应对碳氢的贡献等因素的影响，建立了以分析研究泥岩与储层中的碳氢比值为基础的解释机理。 

本发明与申请号02004486.9的专利的区别主要在于碳氢比“双重归一连接法”、建立的碳氢比响应方程、碳氢比含油饱和度模型、含水(油)饱和度公式、资料解释方法(建立碳氢比解释模型)的不同，由此而拓展了应用范围，资料的准确可靠性及应用效果明显提升，其具体如下： 

(1)碳氢比“双重归一连接法” 

碳氢比地层流体饱和度测井方法以探测地层流体中碳氢元素的丰度依据碳氢比定量评价储层的含油饱和度，但碳、氢元素处于分别处于非弹与俘获两个不同的核反应阶段，关键问题是如何将碳、氢元素有机的归一连接是实现该项技术的关键，其归一连接方法：一是采用同一种元素在两个不同核反应阶段中都有核反应发生的同一元素的计数进行归一，即采用同一元素归一连接，简称“元素归一”法，但仅用“元素归一法”，只能适应单一岩性的砂岩或碳酸钙胶结物较少的储层，而对于碳酸钙胶结物较多的复杂岩性或碳酸盐、变质岩储层，其效果就差得多或无能为力，因此还需进行“阶段归一”，依据核反应整体效应理论采用能量范围相同且处在两个不同核反应阶段的计数进行归一连 接，简称“阶段归一法”，即采用“双重归一连接法”才能确保各类型油藏、各种岩性剖面中所求的碳氢比值、含油饱和度资料的准确可靠性，且是该方法得以实现及拓展应用范围的关键。 

(2)响应方程 

采用原油比重0.87g／cm³、分子式CnH₂n(如C₂₂H₄₄)的烃；砂岩骨架(SiO₂)密度2.65g／cm³；水(H₂O)比重1g／cm³；石灰岩(CaCO₃)比重2.71g／cm³、由此计算出： 

a：油中碳原子数3.7422×10²²／cm³b：碳酸钙中碳原子数1.632×10²²／cm³

c：水中氢原子数6.6911×10²²／cm³d：油中氢原子数7.4845×10²²／cm³

若孔隙度为φ、含油饱和度为So，则由此得到纯砂岩的碳氢原子数比响应方程： 

CHR＝Nc/Nh=aΦSo／[dΦSo+cΦ(1-So)]=aSo／[So(d-c)+c]   1) 

即CHR=Nc／Nh=3.74ΦSo／[7.48ΦSo+6.69Φ(1-So)]=7.4So／(0.79So+6.69)依据方程1计算出如表2所示纯砂岩中的碳氢原子数比值CHR。 

表2 纯砂岩中不同孔隙度、不同含油饱和度下的CHR 

表2数据仅为纯砂岩理论值，表述了碳氢核密度比随含油饱和度变化，仅受含油饱和度的控制，与孔隙度基本无关，CHR是含油饱和度一个变量的函数。 

这虽是理论计算，但却有重要的实际指导意义，因为核反应所产生的次生伽玛射线与核密度有直接关系，所探测到的计数又与次生伽玛射线的多少和强 度直接关联。 

“碳、氢原子数比响应方程”是碳氢比测井方法设计的基础，它的准确性直接关系到方法的建立，对公式推导、含油饱和度及解释模型的建立、应用范围及其影响因素的校正起主导作用。因此“碳氢比响应方程”应客观地表述出实际砂岩储层中的碳、氢原子数比，但原发明中的“碳氢原子数比响应方程”表述的仅是纯砂岩储层中的碳氢原子数比，未准确、客观地表述出真实地层中的碳、氢原子数比，缺乏准确性。在实际砂泥岩剖面中，其砂岩往往被泥质和碳酸钙胶结，碳酸钙中含有大量的碳原子，相当于砂岩骨架中增加了碳原子，也就是说“碳氢原子数比响应方程”从宏观角度考虑，应在纯砂岩的基础上考虑碳酸钙胶结物中碳原子的贡献，其“碳氢原子数比响应方程”应改为： 

CHR=Nc／Nh=[aSo+nb(1-Φ)]／[So(d-c)+c]   A 

设：设CHG=nb(1-Φ)]／[So(d-c)+c] 

A式简化为CHR=aSo／[So(d-c)+c]+CHG   B 

式中n：碳酸钙百分含量、CHG：基值或水线值，(包含：胶结物中的碳对碳计数的贡献、)。 

A式客观、准确地表述了实际砂岩储层中的“碳氢原子数比响应方程”，如果没有碳酸钙胶结或胶结物很少时nb(1-Φ)等于零或近于零(可忽略不计)，其响应方程CHR=[aSo+nb(1-Φ)]／[So(d-c)+c]≌aSo／[So(d-c)+c]与纯砂岩相同，所以此响应方程具有通用性。 

依据A式碳氢原子数比响应方程，计算出如表3所示不同孔隙度、不同含油饱和度及碳酸钙胶结砂岩中的CHR。 

表3 不同孔隙度、不同含油饱和度及碳酸钙胶结砂岩中的CHR 

注：n为碳酸钙含重 

当碳酸钙含量为10％，孔隙度5～30％，So＝0～100％时，CHR值随孔隙度变化差值0.0054～0.0060，含油饱和度误差0.0108～0.0122，CHR主要受含油饱和度控制。 

当So=0，即100％含水，CHR值应为零，但并不为零，这就是碳酸钙胶结物中碳的贡献，这时将100％含水的CHR值作为水线CHRw。采用水线法(CHRw)可基本消除碳酸钙胶结物中碳的影响，据此还可扩展应用范围，将仅用于砂泥岩剖面的方法扩展到碳酸盐及变质岩。 

本发明的响应方程显示出CHR与含油饱和度受胶结物中“碳原子”及孔隙度的影响甚微，CHR主要受含油饱和度控制，随含油饱和度变化而变化，这虽是理论计算分析，但却有实际指导意义，下面以实测资料分析其特征。 

依据国内东西部三个油田的不同层系(侏罗系、白垩系、三叠系)、孔隙度(5～27％)、矿化度(0.2～30万ppm)、碳酸钙胶结的砂岩和砂砾岩储层，以多口井的试油、密闭取芯与碳氢比实测资料进行分析，建立多井CHR～So、单井CHR～So、So～孔隙度(φ)交汇图。所述交汇图显示出碳氢比测井方法的特征---实测碳氢比值主要受含油饱和度控制，随含油饱和度变化而变化，受孔隙度影响甚微，且能明显区分油层、弱淹、中淹、强淹、水层，差油层及含油层 或干层分布于低孔隙度区域。 

(3)含油饱和度模型 

02004486.9专利中的含油饱和度模型仅考虑了原油及高能伽玛射线的退降反应对碳氢能窗的贡献，没有客观地表述出实际储层中骨架或碳酸钙胶结物中碳的贡献及测量环境(套管壁上残留的石蜡和沥青)对碳氢的贡献，且退降反应对碳氢能窗的贡献相对较小，因此原含油饱和度模型应改为(由碳氢比响应方程转化)： 

CHR＝Nc／Nh=G{{K1.[a.So.+n.b.(1-φ)]}／K3.[.d.So+.c(1-So)]} 

=G.K{[aSo+nb(1-φ)]／[So(d-c)+c]}设CHG=nb(1-Φ)]／[So(d-c)+c] 

CHR=GK{(aSo)／[So(d-c)+c]}+CHG 

式中：G为转换系数；k1为碳计数转换系数；k3为氢计数转换系数； 

K=K1／K3；n碳酸钙百分含量；CHG=基值或水线值(包含：骨架或胶结物中的碳、井筒壁上的石蜡和沥青、康普顿效应对碳氢计数的贡献等因素)。 

本发明的含油饱和度模型及响应方程比较客观地表述出对碳氢比贡献的主要和次要因子，对解释方法的建立有重要的指导作用，把“CHG”作为背景值或基值在交汇图版上选择水线，可基本消除对碳氢比贡献的影响因素。 

(4)理论及实用含(油)水饱和度饱和度公式 

当含油饱和度(So)分别等于1和0时，由改进后的含油饱和度模型转化为： 

当So=1时CHR=GK[(a／d)+CHG]，为最大值CHRmax、当So=0时CHR=GK×CHG，为最小值即水线CHRw(实用时由图版选择)。 

CHRmax-CHRw=△CHR为油水差值，(实用时由油砂、水砂模型实测)，油水差值理论值△CHR=GK[(a／d)+CHG]-GK×CHG=GK(a／d)，即为：△CHR=3.74／7.48＝0.5。 

实用含水饱和度：Sw=(CHRmax-CHRlog)／△CHR 

实用含油饱和度：So=(CHRlog-CHRw)／△CHR 

式中：CHRmax=CHRw+△CHR、CHRlog为测井值、△CHR为油水差值、CHRw为水线值。 

(5)碳氢比解释模型 

碳氢比测井现场资料录取的准确性不言而喻，而资料解释的准确性尤为重要。原发明中资料解释，仅是依据解释机理建立解释图版，依据图版选取水线这一点虽是不可缺少，但缺乏完整与准确性，没有客观地表述出储油层的特征及开发后的状态，不能满足资料解释的需要。碳氢比资料解释主要表述：含油或剩余油饱和度、可动油与残余油饱和度、油层水淹程度、含水率及束缚水饱和度等资料。因此仅靠解释图版还不能保证解释资料的准确可靠及完整性。 

目前石油在开采中一般是采用水驱油的方法进行开采，残留在地层中的油是客观存在的，即残余油饱和度，同时束缚水饱和度也是客观存在于泥岩中，因此在资料解释时要考虑到残余油饱和度与束缚水饱和度的客观存在。依据含油饱和度模型建立“碳氢比解释模型”，它包含：碳氢比解释图版、含水饱和度、束缚水饱和度、残余油饱和度、水淹程度标准。 

1)依据含水率、残余油饱和度、束缚水饱和度与含水饱和度建立如表4所示油层水淹标准； 

2)依据解释机理，采用碳氢比(纵坐标)与硅钙比(横坐标)交汇建立碳氢比解释图版，依据含油饱和度模型在解释图版上选择碳氢比解释参数…水线值(CHRw)和最大值(CHRmax)进入程序运算，依据氢比值求解含油或含水饱和度； 

表4 油层水淹标准 

3)依据含水饱和度、束缚水饱和度和残余油饱和度求解含水率与驱油效率； 

4)依据油层水淹标准，全定量评价储层的含油或剩余油饱和度、可动油饱和度、油层水淹程度、含水率及结论，即：油层、弱水淹、中水淹、强水淹，水、含油层或干层。 

改进后的碳氢比解释方法，对含油或含水饱和度、可动油饱和度、束缚水饱和度、含水率、水淹程度及结论，实行全定量评价，以资料数据定论，无需定性分析(如：油水识别规律(△CF=CF1-CF2)、图版形态)，故删除带有人为因素、中子产额稳定性及仪器型号因素且繁琐的定性分析。同时碳氢比值一般无需作泥钙质影响因素的校正。碳氢比解释模型的建立明显提高了资料的准确可靠性、应用效果及解释精度明显提高，所以碳氢比解释模型的建立就好比是资料解释质量控制中心，为了更好的体现本发明所述方法的应用效果，依据附表5、附表6所示的四口井9个试油层段、密闭取芯35小层鉴定的含油饱和度与FCH解释结果对比分析如表5所示： 

表5 资料准确可靠性对比 

本发明所述的方法具有以下优点：其主要探测研究对象是地层流体中的碳、氢元素，以碳氢元素的次生伽玛计数比值为基础，碳氢比值主要受含油饱和度控制，以碳氢比解释模型为依据评价含油饱和度，基本摆脱或减少了地层骨架或物性的限制，使得其应用范围广泛，适用于高～低孔隙度、矿化度的各种类型油藏及砂泥岩、砂砾岩、碳酸盐和变质岩等各种岩性剖面。同时还可用于煤田勘探测井，评价煤层厚度、质量及煤层气。由于碳氢比值主要受含油饱和度控制，随含油饱和度变化而变化，受孔隙度、矿化度影响甚微。资料准确可靠，应用效果显著，一次解释结论、含水率、含油饱和度与试油结论及含水率、岩芯鉴定的含油饱和度符合率均达88％以上。资料解释精度明显高于同类用途的其它方法，解释含水率(Fw)误差由标准误差Fw≤±10％提高到Fw≤±5％，符合率达88.8％；解释含油饱和度(So)误差由标准误差So≤±10％提高到So≤±8％，符合率达88.5％。含油或含水饱和度、可动油饱和度、束缚水饱和度、含水率、水淹程度及结论均为全定量评价。 

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明改进的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。 

附图说明

图1为本发明所述碳氢比地层流体饱和度测井方法的测井总体步骤示意图； 

图2为本发明所述碳氢比地层流体饱和度测井方法的纯砂岩碳氢原子数比CHR与含油饱和度(So)、孔隙度(φ)的关系图； 

图3为本方法所述碳氢比地层流体饱和度测井方法的碳酸钙胶结砂岩实测(多井)碳氢比与含油饱和度(So)的关系图； 

图4为本方法所述碳氢比地层流体饱和度测井方法的碳酸钙胶结砂岩实测(单井)碳氢比与含油饱和度(So)的关系图； 

图5为本发明所述碳氢比地层流体饱和度测井方法的碳酸钙胶结砂岩实测(多井)含油饱和度(So)与孔隙度(φ)的关系图； 

图6为本方法所述碳氢比地层流体饱和度测井方法碳氢比解释图版； 

图7为本方法所述碳氢比地层流体饱和度测井方法实施例1测井解释成果图； 

图8为本方法所述碳氢比地层流体饱和度测井方法实施例2测井解释成果图。 

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其有益效果显而易见。 

具体实施方式

实施例1 

请参阅图1-图7所示，本实施例提供了碳氢比地层流体饱和度测井方法，是采用探测地层流体中的碳氢元素丰度，以二者比值为基础经双重归一连接后的碳氢比值，用于定量评价储层的含油饱和度及剩余油分布规律、油层水淹程 度和含水率，判断油气、水、干层及水淹层；65井储层有效孔隙度9～17％，三叠系砂砾岩油藏，碳酸钙含量15％左右，非均质严重且微裂缝及垂直裂缝发育，采用本实施例所提供的方法了解各层位的剩余油饱和度及油层水淹程度，为调整开采方案提供资料依据；该方法包括如下步骤： 

步骤1)、现场资料录取：采用2727型号的井下仪器与3700或5700系统的地面仪器相配套进行资料录取，主要探测录取资料有非弹性散射反应阶段的“碳、硅、钙等元素的次生伽玛计数及钙硅比等曲线，俘获反应阶段的氢、硅、钙、铁、氯等元素的次生伽玛计数及硅钙比，生成有孔隙度、矿化度、CHR、CIMI、FCC1、CI等比值曲线； 

步骤2)、其包括如下步骤： 

a、校深、计算泥质含量及孔隙度：依据步骤1所获取的FCC、CI曲线与自然伽玛、电阻率、中子等曲线校深，依据步骤1所获取的FCC、FCC1、CIM1或自然伽玛计算泥质含量，以步骤1所获取的复杂岩性孔隙度(LPOR)曲线计算地层孔隙度，用于划分储层及岩性剖面； 

用FCC、FCC1、CIM1计算泥质含量、LPOR求有效孔隙度POR：则： 

SH=(FCCmax-FCClog)／(FCCmax-FCCmin)，其它曲线类同； 

POR＝(LPOR+C)-(LPOR+C)·SH·PORC 

式中：C为常数、PORC为系数 

运行程序显示碳氢比、硅钙比、泥质、孔隙度等曲线； 

b、依据含油饱和度模型建立包含如表8所示的油水淹程度标准及解释图版、的“碳氢比解释模型”及选择碳氢比解释参数(CHRw)及最大值CHRmax；； 

依据残余油饱和度、束缚水饱和度、含水饱和度及含水率Fw建立如表6所示油层水淹标准； 

依据解释机理，以碳氢比与硅钙比交汇建立如图6所示解释图版； 

表6 65井FCH测井解释水淹层评价标准 

依据解释图版选择解释参数CHw=1.7215、CHRmax=2.1215； 

c、建立碳氢比解释参数卡： 

d、进入程序运算，列出成果表如表7，依据含水饱和度、束缚水饱和度和残余油饱和度求解含水率与驱油效率； 

e、依据油层水淹标准，评价储层的含油或剩余油饱和度、可动油饱和度、油层水淹程度及含水率与驱油效率，确定解释结论即：油层、差油层、弱水淹、中水淹、强水淹，水、含油层或干层； 

f、参考图6出成果图和报告，解释成果图包含如下内容：第一道---深度；2道---碳氢比曲线与硅钙比曲线；3道---含水饱和度曲线与束缚水饱和度；4道---泥质含量、砂岩、孔隙度(POR)曲线；5道---结论、层号；6道---FCC、LPOR或渗透率曲线。当然在实际应用中上述资料处理顺序可按实际情况变动。 

表7 65井FCH饱和度测井解释成果表 

注：Qy-驱油效率Kd-可动油饱和度 

由于本发明所述的碳氢比解释方法，对含油或含水饱和度、可动油饱和度、束缚水饱和度、含水率、水淹程度及结论实行全定量评价，以资料数据定论，无须定性分析，故删除带有人为因素或仪器型号因素且繁琐的定性分析，同时对碳氢比值一般无需作泥、钙质校正。 

65井试油结果： 

第一段2033.9-2043.1m：试油结论：含水率52％，中水淹。FCH测井解释结论：中水淹，含水率54％，含油饱和度46.8％，密闭取芯鉴定含油饱和度46.2％。 

第二段2108.2-2135.6m：试油结论：含水率78％，中强水淹。FCH测井解释结论：强水淹，含水率80％(平均)，含油饱和度39.4％，密闭取芯鉴定含油饱和度34.5％。 

实施例2 

本实施例采用本发明所述的方法为608号井评价剩余油饱和度，为堵水提供资料依据；该井为中孔(16-22％)、中渗储层，矿化度(18万ppm)为氯化钠型，白垩系油藏，射孔井段：1792.5-1808m.，测井前含水97％。 

依据本发明所提供的方法得到其测井成果图如8所示，其解释结论如下：1、3层为含油干层；2层为束缚水饱和度44％、含水饱和度45％、可动油饱和度25％、含水率0％的油层；4层束缚水饱和度48％、含水饱和度62％、可动油饱和度8％、含水率64％的中淹；5层束缚水饱和度36％、含水饱和度68％、可动油饱和度2％、含水率94％的强淹；6层为束缚水饱和度38％、含水饱和度86％、含水率100％的水层。 

依据资料在1800m左右堵水，措施后日产油17吨，不含水。 

实施例3 

为了更好的体现本发明所述的方法的优点，本实施例现提供如表8、表9所示的四口油井试油、密闭取芯井与FCH解释结果的对比及分析： 

表8 FCH解释、试油结论、岩芯含油饱和度对比表 

表9 XX井FCH测井解释与试油、密闭取芯成果表 

由表8及表9可知： 

1)FCH(CHR)测井解释结论与试油结论二者一致，符合率100％； 

2)FCH解释与试油含水率(Fw)标准误差Fw≤±10％，符合率100％、若误差标准Fw≤±5％，8层符合，符合率等于88.8％； 

3)FCH解释结论与密闭取芯室内分析含油饱和度(35小层)对比结果显示：33小层含油饱和度误差符合标准误差So≤±10％，符合率等于94％、31小层含油饱和度误差符合So≤±8％，符合率等于88.5％。 

解释与岩芯分析含油饱和度(相关系数R=0.89，线性方程y=0.8561x+6.9、 解释与试油含水率(相关系数大于0.95，线性方程y=0.9259x+3.852)其相关性良好(相关系数R≥0.8即可)。 

提高了资料的准确可靠性及应用效果明显提升，一次解释结论、含水率、含油饱和度与试油结论与含水率、岩芯鉴定含油饱和度的符合率均达88％以上。特别是明显提高了资料解释精度，如：A、解释与试油含水率(Fw)误差，由标准误差Fw≤±10％提高到Fw≤±5％，符合率达88.8％；B、解释与岩芯含油饱和度(So)误差，由标准误差So≤±10％提高到So≤±8％，符合率达88.5％。 

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。 

Claims (2)

1.碳氢比地层流体饱和度测井方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、现场资料录取：探测非弹性散射反应阶段的“碳、硅、钙等元素的次生伽玛计数及钙硅比等曲线，俘获反应阶段的氢、硅、钙、氯等元素次生伽玛计数及硅钙比、孔隙度、矿化度、CHR、CIMI、FCC1、ci等比值曲线；

2)、资料分析解释：

a.计算泥质含量及孔隙度并校深、划分岩性剖面；

b.依据含油饱和度模型建立包含油层水淹程度标准、解释图版的“碳氢比解释模型”、选择碳氢比解释参数CHRw及最大值CHRmax；

依据残余油饱和度、束缚水饱和度、含水饱和度及含水率建立油层水淹标准；

以碳氢比与硅钙比交汇建立碳氢比解释图版；

依据碳氢比含油饱和度模型，利用图版选择碳氢比解释参数CHRw及最大值CHRmax；

c.建立碳氢比解释参数卡；

d.求解含水饱和度或含油饱和度后，列出成果表，依据含水饱和度、束缚水饱和度和残余油饱和度求解含水率与驱油效率；

e.依据油层水淹标准，评价储层的含油或剩余油饱和度、可动油饱和度及油层水淹程度，判断油层、弱水淹、中水淹、强水淹，水、含油层或干层；

f.出成果图和解释分析报告。

2.根据权利要求1所述的碳氢比地层流体饱和度测井方法，其特征在于：步骤2)中所采用的碳氢比响应方程为：CHR=aSo／[So(d-c)+c]+CHG；

碳氢比含油饱和度模型为：CHR=GK{(aSo)／[So(d-c)+c]}+CHG；

碳氢比含水饱和度公式为：Sw=(CHRmax-CHRlog)／△CHR；

碳氢比含油饱和度公式为：So=(CHRlog-CHRw)／△CHR。

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