測(cè)井資料解釋可分為定量、半定量和定性三種類型。前者主要由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而后者則主要通過(guò)人工分析來(lái)完成，兩者起著相互補(bǔ)充、相互印證的作用。應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，先進(jìn)的計(jì)算機(jī)解釋技術(shù)是實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜地質(zhì)分析和數(shù)值運(yùn)算的有力手段，也需要指出，單純的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，并不能完全解決測(cè)井解釋面臨的各種問(wèn)題。這是因?yàn)闇y(cè)井所要解決的地質(zhì)、工程問(wèn)題，一般不能僅用單純的地質(zhì)-數(shù)學(xué)模型及相應(yīng)的解釋方程所描述。它既有數(shù)值運(yùn)算，也包含著由多種經(jīng)驗(yàn)法則組成的非數(shù)值運(yùn)算。大量事實(shí)也證明，使用常規(guī)的計(jì)算機(jī)處理方式，只能為測(cè)井解釋提供分析問(wèn)題的手段，而不能最終提供綜合解題的能力和自動(dòng)決策的最佳答案。因此，在測(cè)井解釋中，充分利用各種有用信息（包括地質(zhì)、錄井、測(cè)試和巖心分析資料），認(rèn)真分析各種可能的情況，借助專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)提高測(cè)井解釋的地質(zhì)效果是十分必要的。下面我們通過(guò)對(duì)一些地質(zhì)問(wèn)題的解決的闡述，說(shuō)明測(cè)井解釋的一般方法。

15.6.1 劃分鉆井地質(zhì)剖面和識(shí)別儲(chǔ)集層

測(cè)井資料是劃分鉆井地質(zhì)剖面的可靠手段，它不僅可以準(zhǔn)確確定不同性質(zhì)巖層的頂?shù)捉缑妫铱梢耘袆e巖性，確定儲(chǔ)集層及其儲(chǔ)集特性。下面討論兩種主要巖層剖面。

15.6.1.1 碎屑巖剖面

碎屑巖剖面的主要巖類是砂巖（各種粒級(jí)）、泥巖和它們的過(guò)渡巖類，有時(shí)也有礫巖及砂巖與礫巖的過(guò)渡巖類聲波分析。利用目前常規(guī)的測(cè)井方法，可以較好地解決劃分其巖性剖面和確定儲(chǔ)集層問(wèn)題。其中較有效的方法是自然電位、自然伽馬和微電極測(cè)井，其他測(cè)井方法如電阻率和聲波等也有重要的輔助作用。

通常，泥巖層都具有正的自然電位和較高的自然伽馬讀數(shù)，微電極系曲線讀數(shù)最低且無(wú)幅度差。砂巖層的顯示特征正好與此相反。砂巖巖性純、孔滲性好，有較明顯的自然電位負(fù)異常，自然伽馬低讀數(shù)以及微電極系曲線的正幅度差等特征，且井徑曲線常表現(xiàn)為實(shí)測(cè)井徑值小于鉆頭直徑。據(jù)此，也不難將剖面上的砂巖儲(chǔ)集層劃分出來(lái)，并可進(jìn)一步根據(jù)這些曲線特征的明顯程度判斷其滲透性的好壞。

剖面上的非滲透性致密巖層，如致密砂巖、礫巖等，其自然電位和自然伽馬曲線特征與一般砂巖基本相同，但它們有明顯高的電阻率值和低的聲波時(shí)差讀數(shù)，容易根據(jù)微電極系或球形聚焦曲線，再配合徑向電阻率曲線和聲波時(shí)差曲線將它們劃分出來(lái)。

利用滲透性地層與非滲透性泥頁(yè)巖和致密層之間的電性差異，可以劃分出儲(chǔ)層中的非滲透夾層，進(jìn)而確定儲(chǔ)層的有效厚度。巖層界面的劃分，通常是用直觀性較好的自然電位或自然伽瑪曲線和分層能力較強(qiáng)的微電阻率曲線，同時(shí)參考徑向電阻率曲線和孔隙度測(cè)井曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖15-11是碎屑巖剖面上主要巖性在常規(guī)測(cè)井曲線上的顯示特征和用這些曲線劃分巖層剖面及確定儲(chǔ)集層的實(shí)例。

在實(shí)際工作中，我們也可能遇到與所述規(guī)律不相符合的一些特殊情況，如含放射性礦物的高伽馬儲(chǔ)層，含高礦化度地層水的低電阻率儲(chǔ)層，以及由于泥漿濾液礦化度大于地層水礦化度而使儲(chǔ)層的自然電位曲線表現(xiàn)為正異常等等，對(duì)此需根據(jù)有關(guān)資料做出具體分析。

15.6.1.2 碳酸鹽巖剖面

碳酸鹽巖剖面的主要巖類是石灰?guī)r、白云巖，也有泥巖、部分硬石膏以及這些巖類的過(guò)渡巖。儲(chǔ)集層主要是在致密、巨厚石灰?guī)r或白云巖中的孔（洞）隙和裂縫發(fā)育帶，因此與砂巖儲(chǔ)集層不同之處是，它與周圍圍巖具有相同的巖性。

劃分碳酸鹽巖剖面的巖性可用常規(guī)的自然伽馬、徑向電阻率和孔隙度測(cè)井（聲波、密度和中子）曲線。通常，泥巖層具有高伽馬、低電阻率和高時(shí)差、低密度及高中子孔隙度等特征；致密的純石灰?guī)r、純白云巖，具有低的自然伽馬和電阻率值高達(dá)數(shù)千甚至上萬(wàn)歐姆·米的特征，且在孔隙度測(cè)井曲線上有較典型的特征值。如石灰?guī)r：Δt=47.5μs/ft（1 ft=0.3048 m），ρb=2.71g/cm3，ΦN=0；白云巖：Δt=43.5μs/ft，ρb=2.87g/cm3，ΦN=0.04；硬石膏的典型特征是，自然伽馬為剖面最低值，電阻率為最高值，且體積密度最大（ρb=2.98g/cm3），很容易加以識(shí)別。

碳酸鹽巖剖面上的儲(chǔ)集層，由于其孔隙或裂縫發(fā)育，泥漿濾液的侵入造成電阻率明顯降低（低于圍巖），成為區(qū)分碳酸鹽巖儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層的一個(gè)重要標(biāo)志。電阻率降低的數(shù)值與裂縫的發(fā)育程度有關(guān)。通常可低達(dá)數(shù)百歐姆·米甚至數(shù)十歐姆·米。在孔隙度測(cè)井曲線上，儲(chǔ)集層的顯示特征也較明顯，即相對(duì)于致密層有較高的時(shí)差值，較低密度值和較大的中子孔隙度讀數(shù)。特別是當(dāng)裂縫較發(fā)育時(shí)，聲波曲線還常顯示出較明顯的周波跳躍特征。

在實(shí)際劃分碳酸鹽巖剖面上的儲(chǔ)集層時(shí)，應(yīng)首先尋找低電阻率地層；其次，利用自然伽馬曲線的相對(duì)高值排除其中的泥質(zhì)層。然后，根據(jù)徑向電阻率曲線的差異和孔隙度測(cè)井曲線的顯示特征圈定出儲(chǔ)集層，并進(jìn)一步判斷其滲透性的好壞。如圖15-12是碳酸鹽巖剖面上主要巖性及儲(chǔ)層的測(cè)井響應(yīng)特征實(shí)例。

15.6.2 確定儲(chǔ)集層參數(shù)

在前述的測(cè)井分析程序中，我們已經(jīng)介紹了幾種主要儲(chǔ)集層參數(shù)（孔隙度、飽和度和滲透率等）的常規(guī)確定方法，這里僅就程序中未能涉及到的一些問(wèn)題作進(jìn)一步補(bǔ)充。

圖15-11 碎屑巖剖面主要巖性及儲(chǔ)層的測(cè)井響應(yīng)特征實(shí)例

圖15-12 碳酸鹽巖剖面主要巖性及儲(chǔ)層的測(cè)井響應(yīng)特征實(shí)例

15.6.2.1 確定孔隙度

在用孔隙度測(cè)井資料確定儲(chǔ)層孔隙度時(shí)，對(duì)于高、中、低孔隙度的地層剖面，使用三孔隙度系列，一般都有較強(qiáng)的求解能力。也廣泛使用單一的聲波測(cè)井方法計(jì)算孔隙度，因?yàn)樗奶綔y(cè)深度較深，對(duì)井眼條件的敏感性較低，且受巖石中可能存在的重礦物的影響較小。若再用巖心分析數(shù)據(jù)對(duì)聲波測(cè)井資料求得的孔隙度作進(jìn)一步刻度，一般都能滿足儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中定量計(jì)算孔隙度的要求。

也需要指出，巖石的聲波速度不是僅與孔隙度有關(guān)，它還受巖性、壓實(shí)程度、膠結(jié)程度、孔隙結(jié)構(gòu)，以及孔隙流體性質(zhì)等諸多因素的制約。因此，線性形式的威利時(shí)間平均公式常常不足以表達(dá)這種復(fù)雜的關(guān)系。1986年，法國(guó)道塔爾石油公司通過(guò)聲波時(shí)差與孔隙度之間關(guān)系的研究，提出了“聲波地層因素”概念，其表示式為

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或

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式中：Fac為聲波地層因素；x為巖性指數(shù)，與巖性和孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān)。對(duì)于砂巖、石灰?guī)r和白云巖，x的經(jīng)驗(yàn)值分別為1.6，1.76和2.00。

由于式（15.6-1）與電阻率地層因素-孔隙度關(guān)系式十分相似，故有“聲波地層因素公式”之稱。將其表示成孔隙度的計(jì)算形式為

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在給出巖石的巖性指數(shù)和骨架聲波時(shí)差之后，可由該式計(jì)算孔隙度。它的特點(diǎn)是不需要作聲波壓實(shí)校正，也不需要流體聲波時(shí)差，因而避免了這兩個(gè)參數(shù)引起的誤差。該式不適用于天然氣層。

對(duì)于天然氣儲(chǔ)層，特別是疏松的高孔隙砂巖含氣層，當(dāng)聲波曲線出現(xiàn)周波跳躍時(shí)，將無(wú)法用聲波曲線計(jì)算可靠的孔隙度值。此時(shí)可用中子、密度測(cè)井由下式近似估算氣層孔隙度

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式中：φN、φD分別是中子、密度測(cè)井計(jì)算的孔隙度值（%）。

對(duì)于裂縫性儲(chǔ)層，提出了一種利用電阻率測(cè)井資料計(jì)算裂縫孔隙度的方法。由于這類儲(chǔ)層的總孔隙度由巖塊孔隙度φb和裂縫孔隙度φf(shuō)兩部分構(gòu)成，假定巖層淺部裂縫中有泥漿侵入而巖塊孔隙及巖層深處的裂縫中無(wú)泥漿侵入，則根據(jù)并聯(lián)電路原理和阿爾奇方程可導(dǎo)出計(jì)算裂縫孔隙度的方程為

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式中：Rm為泥漿電阻率；mf為裂縫的孔隙度指數(shù)，通常為1～1.3。

15.6.2.2 確定飽和度

目前，在常規(guī)測(cè)井解釋中主要是利用電阻率測(cè)井資料，由阿爾奇方程計(jì)算油氣儲(chǔ)層的含水飽和度。盡管阿爾奇方程在應(yīng)用中也暴露出了許多問(wèn)題，但它仍是目前指導(dǎo)油氣層測(cè)井解釋的理論基礎(chǔ)。實(shí)踐表明，用好阿爾奇方程的關(guān)鍵，是根據(jù)巖石類型和巖石結(jié)構(gòu)正確確定方程中的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)a、m、n和b，或根據(jù)對(duì)具體儲(chǔ)層的研究，提出一些針對(duì)性強(qiáng)和更加適用的派生公式。下面列舉幾種評(píng)價(jià)泥質(zhì)砂巖和碳酸鹽巖油氣層的幾種派生飽和度公式。

（1）分散泥質(zhì)砂巖油氣層飽和度方程

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式中：q為分散泥質(zhì)含量，它是分散泥質(zhì)體積占巖石總孔隙體積之比，即q=VSH／Vφ，

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（2）層狀泥質(zhì)砂巖油氣層飽和度方程

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式中：VSH為層狀泥質(zhì)砂巖的泥質(zhì)含量；φ為層狀泥質(zhì)砂巖的有效孔隙度，它與純砂巖部分的有效孔隙度φSD之間的關(guān)系為φ=φSD（1-VSH）。

（3）混合泥質(zhì)砂巖油氣層飽和度方程

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（4）裂縫性碳酸鹽巖油氣層飽和度方程

巖塊含水飽和度由下式計(jì)算

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式中：Rtb為巖塊電阻率；mb和nb分別是巖塊孔隙度指數(shù)和飽和度指數(shù)；Rtb為巖塊真電阻率，可由下式確定

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mf為裂縫的孔隙度指數(shù)。

裂縫含水飽和度目前還很難根據(jù)測(cè)井資料直接確定，它與裂縫壁的束縛水厚度hbW成正比，而與裂縫寬度b成反比。通常認(rèn)為，只要裂縫寬度大于10μm，裂縫含水飽和度將小于5%。因此，一般情況下，裂縫性油氣層的裂縫含油氣飽和度特別高。

裂縫性油氣層的總含水飽和度SWt等于裂縫含水飽和度與巖塊含水飽和度的算術(shù)加權(quán)和。若用Vf表示裂縫孔隙度占巖石總孔隙度的是百分?jǐn)?shù)（稱為裂縫分布指數(shù)），則

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另外，也可用電阻率測(cè)井資料計(jì)算，即

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式中m和n為總孔隙度指數(shù)和總含水飽和度指數(shù)，RTC為裂隙性地層的真電阻率。

15.6.2.3 確定廠界環(huán)境噪聲滲透率

確定儲(chǔ)集巖石的滲透率是測(cè)井解釋的一個(gè)難題，主要原因是影響巖石滲透率的因素較多，隨機(jī)性較強(qiáng)，加之目前還缺乏能直接反映巖石滲透率的測(cè)井手段。因而，現(xiàn)有的方法基本上都是通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析建立由測(cè)井計(jì)算的孔隙度、束縛水飽和度與巖心分析滲透率之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式。局限性較大，很難達(dá)到地質(zhì)分析所要求的精度。

應(yīng)用核磁共振測(cè)井資料計(jì)算儲(chǔ)層滲透率是目前較有效的方法。巖心實(shí)驗(yàn)分析得出的計(jì)算滲透率的兩個(gè)主要經(jīng)驗(yàn)公式是

SDR方程

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Timur方程

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式中：φNMR為核磁測(cè)井求得的孔隙度；φF和φB分別是自由流體和束縛水孔隙度；T2log為T(mén)2的對(duì)數(shù)平均，C、a1、a2、b1和b2為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。對(duì)于砂巖地層，通常取a1=4，a2=2，b1=1，b2=2。系數(shù)C1和C2對(duì)于不同地區(qū)或?qū)佣慰赡懿灰粯樱赏ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)分析確定。一般情況下（砂巖），C1=4，C2=10。