绪 论
一、学习本课程的目的、任务
《油气田地下地质学》是资源勘查工程专业的一门重要的专业核心课。它综合运用了沉积岩石学、构造地质学、石油地质学、油层物理、测井及物探、油藏工程、渗流力学等课程的基本理论和方法来研究油气田的地质构造,储层特征,油气水分布及开采特征,油气藏的物理条件、能量及储量,油气田开发过程中的地质效应等问题,使学生通过本课程的学习,掌握油气田地质研究的方法和各个开发阶段油藏地质研究的主要内容和基本技术,提高学生对油田实际资料的综合分析及解决油气田勘探和开发地质问题的能力。
1、目的
使同学们掌握解决油气田地质问题的方法,以达到正确认识油气田固有特征的目的。
2、任务
为油气田勘探与开发服务并为总结油气田分布规律、丰富和提高石油地质理论提供依据。
二、油气田地下地质学的主要内容
石油地质学的理论体系包括《油气田勘探》、《油气田地下地质》和《油气田开发地质》这三个阶段,形成了一个完整的油气田勘探开发过程。《油气田勘探》基本上论述了从普查到详查之前的内容,《油气田地下地质》论述了从详查一直到开发方案实施过程中的内容,而《油气田开发地质》则是论述了油田投入开发以后的内容。
理论基础 方 法 论
石油地质学 油气田勘探 油气田地下地质学 油气田开发地质学
油气藏形成的基本原理
寻找油气藏的基本程序与基本方法 油气田开发以前的地质研究方法
从制订油气田开发方案开始直至油气田开发结束过程中的地质研究方法 油田投入开发以后
勘探程序: 普查到详查之前
详查一直到开发 方案的实施过程
三、油气田地下地质学的特点
(一)综合性:
资料来源较多(录井、测井、试油)、地质问题的复杂性,因此具有多解性,在进行地质推理时需要综合分析的思想,综合各种资料,从多种设想中去粗取精,去伪存真,从而达到正确认识油气田的目的。
“地质解释在汇总所有有关资料方面只是一种尝试,是根据现在资料最大可能作出的解释,在很多情况下不可能是肯定的结论,因为如果原始资料模棱两可,得到的地质结论必然是多解的。”
要解决好勘探与开发过程中的任何地质问题,都不是采用任何单一方法所能完成的。需要通过多信息源、采用多学科综合研究的方法才能得到更为符合地下地质情况的研究成果。 既表现为综合性的信息来源与综合性的研究方法,也表现为静态与动态、地质与工程相结合的综合。对这些内容的学习有助于提高综合分析和解决问题的能力。
(二)实践性
主要是指油气田勘探和开发过程中,各种资料信息(录井、测井、试油)的采集、处理、解释与应用都是一系列实际操作,而且与工作经验、方法和手段有关,通过各种资料与信息分析来反映油气藏的存在、特征和规模,进而为有效地勘探和开发油气田提供有力的依据。因此,具有实践性的特点。
四、主要参考书目
1、吴元燕主编:《油矿地质学》,石油工业出版社,2005年 2、陈立官主编:《油气田地下地质学》,地质出版社,1983年
3、[美]P. A.迪基,《石油开发地质学,第三版》,北京,石油工业出版社,1991 4、杨通佑等,《石油及天然气储量计算方法,第二版》,北京,石油工业出版社,1998 5、李德生编著,石油勘探地下地质学,石油工业出版社,1989年。 6、吴元燕等《油气储层地质》,石油工业出版社,1996
7、(美)C.S.马修斯、D.G.拉塞尔《油层压力恢复与油气井测试》
油气田地下地质项目资料
地震
类别
资料项目
数 据 内 容
反射波地震资料叠前地震资料、叠后地震资料、速度分析资料。垂直地震剖面、速度资料。井间地震剖面。
测井
井间地震资料 电测井
垂直地震测井声波测井
自然电位测井、电阻率测井 、感应测井、微电极测井、侧向测井、介电测井。
声速测井、声波全波列测井、阵列声波测井。
放射性测井密度测井、岩性-密度测井、中子测井、自然伽玛测井、自然伽玛能谱测井、核磁共振测井、碳氧比能谱测井、中子寿命测井。地层倾角测。
成像测井 井温测井
倾角测井
地质
井下声波电视、微电阻率扫描、阵列感应成像、偶极横波成像测温度测井。
地质录井资料
岩心录井资料、岩屑录井资料、井壁取心资料、钻时录井、气测录井
岩石分析资料岩矿分析、储层物性、油、气、水饱和度、薄片分析、孔隙结构分析、
流体分析资料地层条件:原油密度、原油粘度、原始油气比、体积系数、压缩系数。
地面条件:原油密度、原油粘度、凝固点、含腊量、腊融点、含水率、
测试
电缆地层测试钻柱测试试油
压力记录、回收流体样品。
压力卡片资料、油气水计量、地层流体样品。
压力资料:原始地层压力、静止压力、饱和压力、流动压力、油管压力、套管压力。
工程
钻井工程井位资料、井身结构、完井方法、泥浆录井资料、钻井参数录井资料。
采油工程洗井与诱喷、酸化、压裂、井间干扰、层间干扰。
不同勘探开发阶段需要解决的地下地质问题
勘探开发阶段 目标预探阶段
主要地质问题
采 用 的 资 料
构造解释与评价 储层预测
地震数据、钻井分层数据、声速测井、密度测井、VSP测井、速度谱数据。
地震数据、岩性录井数据、岩性测井数据、声速测井、密度测井、岩心分析数据。
地震数据、测井饱和度解释数据、试油成果数据 构造解释成果、储层预测成果、油气检测成果、邻井资料、沉积相研究成果、地层特性资料。 构造特征、储层特征、地层特征
储层岩性、储层沉积相、储层物性、储层孔隙类型、储层孔隙结构、成岩作用、非均质性、流体—岩石相互作用、敏感性分析。
组分、含量、密度、粘度、高压物性、渗流特性。 油面积、有效厚度、有效孔隙度、流体饱和度、流体密度、压缩系数。
含
油气检测 预探井位部署
目标评价阶段
油气藏类型 油气藏储层特征 流体性质 油气地质储量
驱动能量和方式
开发部署阶段
油气藏地质模型
开发层系划分
水动力系统、溶解气量、流体表面性质、毛管压力、摩擦系数、地饱压差、岩石与流体的膨胀性、气顶大小、垂直与水平渗透率、流体密度、流体粘度 构造研究成果、储层研究成果、油气藏类型、油气储量参数。
油气层组划分、储集体的分布、油气藏特征参数、生产动态参数、技术工艺参数、经济参数。 构造特征、储层分布、储层物性、储层含油气性、储层流体分布。
油层压力、吸水与产出剖面、产量、流体性质 储层特性变化、地层能量变化、油层连通状况、储层非均质性变化、纵横向流体运动规律。 油藏条件、流体特征、井网选择、油藏物性
合理井网布置
开发阶段 动态监测 动态地质效应
提高采收率方法
第一章 钻井地质
地质与钻井的关系
地质工作者对钻井工程的了解,一方面在钻井施工过程中能更好地配合钻井工作,做到圆满地完成取全取准各项地质资料;另一方面地质工作者具备一些工程知识,使得在对钻井提出地质要求的时候,能做到更为恰当、有效和符合经济原则地尽量减少工程和地质之间的矛盾。
地质和钻井的关系可以概括为以下几点:
1、指令:钻井是完成地质勘探和油田开发的一种工程手段,钻井是服从地质要求的,地质的各项要求是钻井施工的基本依据。首先,钻井要地质提出并定出井位;进而在钻进过程中要按地质指令开钻、下套管、固井、试井、电测和进行各种录井等工作;最后,钻井结束也要由地质决定。
2、指导:地质对钻井的指导一方面是在钻井过程中随时做出地层情况预告,油气显示预告和地层压力预告等,指导钻井采取正确的技术对策;另一方面地质也要为保证钻井不影响地质资料的获取,随时对钻井提出指导性的意见。
3、协作:在钻井过程中,许多工作是由地质人员和钻井人员共同协作完成的,例如各项录井工作、校正井深、井斜测量、标志层的判断等。
4、监督:地质都督就是要保证钻井为地质服务并达到地质要求,首先是钻井质量的监督,要按照地质设计的要求和国家的地质工作规范,监督钻进的施工,保证井眼的深度、井斜、固井质量、岩心收获率、完井等符合质量标准;其次要监督对地质工作有影响的钻井工艺措施,例如监督泥浆的使用不能影响油层的测试,在含油层系监督钻井的速度不能漏掉任何一个含油地层,遇高压地层时监督钻井的防喷措施等等。
综上所述,钻井与地质的关系非常密切,因此,作为一名油田工作者必须具备一定的钻井工程方面的知识。(油田地质实习)