測井在油氣層解釋及巖性識別中的應用

1、測井方法及測井資料的綜和應用第一章 測井方法第一節(jié) 電法測井一、什么是電法測井電法測井就是利用巖石電學性質(zhì)，采用不同儀器、方法進行資料采集的測井方式。二、表征巖石電學性質(zhì)的參數(shù)有哪些巖石作為一種多孔（孔隙中有流體）混合介質(zhì)，表征電學性質(zhì)的參數(shù)和單一介質(zhì)一樣，主要有電阻率、電導率、介電常數(shù)和磁導率。沉積巖磁導率近于1，因此在石油測井中之研究有電阻率、電導率、介電常數(shù)。三、電法測井常用的方法（一） 電阻率測井1、什么是電阻率測井電阻率測井就是沿著井身測量井周圍地層電阻率的變化。2、電阻率測井采用的電極系（1）梯度電極系：不成對電極與其相鄰成對電極間的距離（AM或MA）遠大于成對電極間的距離（MN或

2、AB）（2）電位電極系：不成對電極與其相鄰成對電極間的距離（AM或MA）遠小于成對電極間的距離（MN或AB）（3）不同電極系對地層劃分的原則梯度電極系視電阻曲線呈現(xiàn)不對稱性，底層頂面顯示技校值，底層面顯示極大值，常見的有2.5m是電阻率測井曲線電位電極系視電阻曲線在上下圍巖相同時，曲線對地層中部呈現(xiàn)對稱形態(tài)，底層中點顯示極大值，當?shù)貙雍穸却笥?倍電極距時，極大值近似等于地層鎮(zhèn)電阻率，當?shù)貙雍穸认掠陔姌O距時，顯示極小值。我國標準的電位電極系為0.5m3、常見的電阻率測井的種類普通電阻率測井、側(cè)向測井、感應測井等。（1） 普通電阻率測井普通電阻率測井包括視電阻率測井（2.5m、0.45m、4 m梯

3、度電極系視電阻曲線和0.5m電位電極系視電阻曲線）、微電極測井等。A、視電阻率測井a(chǎn) 什么是視電阻率由于地層厚度有限，上、下有圍巖，對于滲透地層又會形成侵入帶，再加上各部分介質(zhì)的電阻率不同，因此通常測得的電阻率不等于地層的真電阻率，但在一定程度上能夠反映出地層電阻率的變化，我們把這種電阻率叫做視電阻率。b 視電阻率測井的種類電阻率測井包括2.5m、0.45 m、4 m梯度電極系視電阻曲線和0.5m電位電極系視電阻曲線。c 視電阻率測井曲線的應用 劃分巖層界面 確定巖性。根據(jù)各類型電極系測得的曲線在巖層界面的特點，可以準確地確定巖層分界面的位置。在搞清巖性與電性關(guān)系的基礎上，利用視電阻率曲線可以

4、判斷巖層的巖性，輔助劃分油氣水層。B、 橫向測井橫向測井就是采用一套探測深度不同（即電極距不同），在同一井口的目的層進行時電阻率測量，根據(jù)電阻率曲線劃分出有效的地層，同時根據(jù)不同電極距測得的電阻率，制作圖板，求出地層電阻率和侵入帶電阻率。橫向測井常見的電極距分別為0.25.0.45、1、2.5、4、6m。C、 微電極測井a(chǎn) 什么是微電極測井采用兩個電極距很短的電極系，一個是微電位電極系，電極距0.05m；另一個是為微梯度電極系，電極距0.035 m。微梯度探測距離4-5cm, 微電位探測距離7-9 cm。微梯度受泥餅影響較大，微電位受泥餅影響較小。滲透層呈現(xiàn)振幅度差，即微電位是電阻率大于為梯度

5、視電阻率。b 微電極測井的作用確定巖層界面劃分滲透層確定巖性（2）側(cè)向測井A、什么是側(cè)向測井根據(jù)同性電相斥的原理，在供電電極（主電極）的上、下方裝上聚焦電極，使其電流與供電電極的電流極性相同，由于電流的排斥作用，使主電流只沿側(cè)向（垂直井軸）進入地層。側(cè)向測井也叫聚焦測井，分為三側(cè)向、七側(cè)向、雙側(cè)向，上側(cè)向-微球聚焦測井、方位側(cè)向測井等。B、側(cè)向測井的作用深淺三側(cè)向曲線重疊判斷油水層三側(cè)向視電阻率曲線的特點是對高阻層具有對稱性，最大值在地層中點，解釋時讀最大值，可以確定地層電阻率，且對薄層分層能力比其它電阻測井要清晰得多。 根據(jù)兩條曲線的幅度差可以劃分滲透層和油氣水層。油層、氣層幅度差大，且顯示

6、正幅度差，水層幅度差小，或顯示負幅度差劃分地層確定地層電阻率（3）感應測井A、什么是感應測井利用電磁感應原理，輸出恒定頻率的交流電通過線圈產(chǎn)生交變磁場，這個磁場又在以井筒為中心的圓環(huán)，每一個環(huán)都相當于一個導電環(huán)，這些導電環(huán)在交變磁場的作用下產(chǎn)生感應交變電流，感應交變電流又在其周圍形成二次交變磁場，接受線圈就能夠產(chǎn)生感應電動勢，電動勢的大小與的電導率有關(guān)，利用電動勢的變化計算出這些環(huán)的電導率。B、感應測井的作用感應測井的作用主要有劃分地層，輔助判斷油水層。（二）自然電位測井1、什么是自然電位測井在未向井中通電的情況下，放在井中的兩個電極之間存在著電位差。這個電位差是自然電場產(chǎn)生的，稱為自然電位。

7、在井中的自然電場是由地層和泥漿間發(fā)生的電化學作用和動電學作用產(chǎn)生的。測量自然電位隨井深的變化叫做自然電位測井。2、自然電位測井曲線的作用（1）劃分巖層界面（2）確定滲透性巖層（3） 確定水淹層水淹層處，出現(xiàn)自然電位基線偏移的情況此外還有電磁波傳播測井、介點測井、極發(fā)極化電位測井等電法測井。第二節(jié) 聲波測井一、什么是聲波測井聲波測井是測量井下巖層的聲波傳播速度（或時差），以確定剖面地層的巖性、估算出層孔隙度、判斷氣層等。不同的地層中，聲波的傳播速度是不同的。聲波速度測井儀在井下通過探頭發(fā)射聲波，聲波由泥漿向地層傳播，其記錄的是聲波通過1米地層所需的時間t（取決于巖性和孔隙度）隨深度變化的曲線?？?/p>

8、隙度相同的砂巖含水時的時差小于含油時的時差，但不明顯。含氣的巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖的時差明顯高于含水的時差，因此可以應用時差解釋氣層。二、聲波測井曲線的應用1、確定巖層孔隙度主要是應用公式計算出巖層的孔隙度。2、識別巖性不同巖石的時差是不同的（表1）巖石時差（英制）s/ft時差（公制）s/m白云巖41-45134-147石灰?guī)r45-49147-160砂巖51-58167-190煤80-120262-239根據(jù)時差的大小可以輔助識別巖石類型3、解釋氣層，輔助判斷油、水層由于氣層是巖石的孔隙中被天然氣充滿，因此聲波在其傳播中衰減較大，因此在聲波時差測井中，氣層顯示高時差，有時出現(xiàn)周波跳躍。一般情況

9、下，時差由大到小的儲層有氣層、油層、水層，但是往往油水層分不開。4、判斷裂縫對于致密巖層的破碎帶或裂縫帶，當聲波通過時，聲波能量被大量吸收而衰減，使得聲波時差急速增大，有時產(chǎn)生周波跳躍的特征。第三節(jié) 核測井一、自然伽瑪及自然伽瑪能譜測井1、什么是自然伽瑪及自然伽瑪能譜測井以地層自然放射性為基礎，測井時用伽瑪探測器沿井眼進行測量，只記錄伽瑪射線強度，稱之為自然伽瑪測井，記錄強度也分析伽瑪能譜，稱之為自然伽瑪能譜測井。2、自然伽瑪及自然伽瑪能譜測井曲線的應用（1）識別地層沉積巖中含有天然放射性同位素，不同巖石所含放射性同位素的數(shù)量不同，衰變時放射出的伽馬射線的強弱也不同，因此自然伽馬測井曲線能夠反

10、映不同地層的巖性剖面配合其它測井資料或地質(zhì)錄井資料綜合解釋確定巖層巖性。泥巖曲線幅度值高，砂巖顯示低幅度值，對于含泥質(zhì)巖層，根據(jù)泥質(zhì)含量多少界于上述兩者之間。（2）地層對比 從曲線上比較容易選擇區(qū)域性對比標準層，所以當其它測井曲線難以進行地層對比的剖面，可以用自然伽瑪曲線進行。另外，曲線可在下套管的井中進行，因此廣泛應用于工程技術(shù)測井，如跟蹤定位射孔、找套管外竄槽等。西部凹陷元古界-古生界自然伽瑪?shù)谝粯酥緦忧€特征西部凹陷元古界-古生界自然伽瑪?shù)诙酥緦忧€特征西部凹陷元古界-古生界自然伽瑪?shù)谌龢酥緦忧€特征（3）判斷泥質(zhì)含量Vahth=(TH-TH0)/（TH100-TH0）二、散射伽瑪測井

11、1、什么是散射伽瑪測井是根據(jù)康普頓效應及光電效應測定地層密度和巖性的測井方法。通常我們應用的兩個參數(shù)有e:巖石的視密度、Pe：光電吸收指數(shù)2、散射伽瑪測井曲線的應用散射伽瑪測井曲線的應用主要是判別地層巖性，致密巖石裂縫。輔判別油水層。礦物密度Peu石英2.651.814.80方解石2.715.0513.68白云石2.873.148.9硬石膏2.965.0815.02鹽巖2.1654.659.64淡水10.350.39烴小于1小于0.12小于0.12鹽水（100000mg/l）1.1461.21.483、中子測井（1）補償中子測井：補償中子測井又稱熱中子測井，它是利用同位素中子源在井眼中向地層發(fā)

12、射快中子，在離源距不同的兩個點上，用熱中子探測器測量經(jīng)地層慢化的、并散射回井眼來的熱中子。測量的是地層的中子孔隙度。（2）中子伽瑪測井：中子伽瑪測井是測量熱中子被巖石元素俘獲后放出的伽瑪射線強度，來研究地層含氫量的一種測井方法。第二章 測井資料的綜和應用第一節(jié) 詳細劃分巖層，準確確定巖層界面和深度能夠劃分地層的準確確定巖層界面和深度測井曲線有很多，包括有視電阻率曲線（2.5m、0.45 m、0.5 m、4 m）、微電極曲線、三側(cè)向曲線、自然電位、感應曲線等，但是不同曲線的劃分準確度不一致，具體見下表：各種曲線對地層劃分的特點項目視電阻率曲線微電極曲線側(cè)向曲線自然電位曲線感應曲線特點（1）2.5

13、m對地層的劃分優(yōu)點是劃分簡便、容易，缺點是對層的頂?shù)诇蚀_深度不準確。（2）0.45 m、0.5m由于電極距適中，因此對地層的劃分準確度高，最適合地層頂?shù)咨疃葮硕?，由于比例?：100，曲線顯得略長，對比起來不方便。（3）4米曲線由于電極距大對，薄層劃分不準確。對薄層、特別是灰質(zhì)砂巖層、滲透層的劃分準確，但對于那些換份不需要這么精細的層段就顯出其缺點來。對交互層的劃分具有優(yōu)勢，在現(xiàn)代測井中經(jīng)常采用測向曲線來劃分地層。對滲透性明顯的地層劃分有優(yōu)勢，但是由于自然電位測井影響的因素較多，真正能夠完全反映出地層地點的 自然電位曲線幾乎沒有。應用的相對較少。第二節(jié) 劃分滲透層劃分滲透層有效的曲線有微電極、

14、三側(cè)向、自然電位、聲波時差、補償中子、密度。此外還有成像測井、核磁測井等。一、微電極曲線對滲透層的劃分微電位曲線和微梯度曲線幅度差越大，滲透性越好，當微電位曲線高于微梯度曲線，叫正差異，反之交付差異，油層、氣層通常為真差異、幅度大。水層可以是正差異和可以是負差異，在相同儲層條件下油層的正差異大于水層的正差異。二、三側(cè)向曲線劃分滲透層應用三側(cè)向曲線劃分滲透層與微電極相似，深測向曲線和淺測向曲線幅度差越大，滲透性越好，當深測向曲線高于淺側(cè)向曲線，叫正差異，反之交付差異，油層、氣層通常為真差異、幅度大。水層可以是正差異和可以是負差異，在相同儲層條件下油層的正差異大于水層的正差異。三、自然電位劃分滲透

15、層在自然電位測井中，一般規(guī)定泥巖段的自然電位為0，滲透層可以是正異常，也可以是負異常，幅度越大，滲透性越好。在相同情況下，水層的異常幅度高于油層四、聲波時差、密度、補償中子曲線劃分滲透層聲波時差、密度、補償中子曲線劃分滲透層是必須相互結(jié)合，在相同巖性情況下，時差越大、密度越小、補償中子越大滲透性越好。第三節(jié) 劃分油、氣、水層一、測井方法解釋油氣水層的原理1、束縛水含量與油氣層的關(guān)系（1）油氣層含油飽和度的大小主要取決于自身的束縛水含量，隨著產(chǎn)層孔隙結(jié)構(gòu)的不同，其值變化較大（2）油氣層沒有統(tǒng)一的含油氣飽和度界限（3）含油氣飽和度的大小并不一定是出油的標志。2、油氣層界限分析（1）低束縛水含量的產(chǎn)

16、油層含有飽和度往往較高，高束縛水含量的產(chǎn)油層含有飽和度往往較低。（2）產(chǎn)層產(chǎn)業(yè)性質(zhì)決定于產(chǎn)層中各流體的相對滲透率，相滲率大的流體往往是產(chǎn)層的主要產(chǎn)出液。3、儲層產(chǎn)液性Sw、Swi質(zhì)判斷的標準（1）油層So+Swi= So+Sw=1Sw= Swi，Swm=0、（2）油水同層So+Swi+ Swm= So+Sw=1SwSwi，Swm0（3）水層Sw= Swi+ SwmSwSwi，Swm0或者Sw+Sor= Swi+ Swm+ Sor=1So= Sor，Swm0二、應用測井曲線劃分油、氣、水層常用的方法1、根據(jù)曲線特征判斷油水層（1） 水層：自然電位曲線異常增大。深探測電阻率值變低。有明顯的增阻侵入

17、特征，深淺三側(cè)向曲線能夠出現(xiàn)負異常。 （2）油層：深探測電阻率值較高。自然電位有明顯的負異常，但曲線幅度要小于水層。具有減阻侵入的特征。 2、應用時差、補償中子、自然伽瑪曲線判別氣層氣層特點：高時差、高補償中子、高伽瑪，時差有周波跳躍的特點。3、曲線重疊法判斷油水層曲線重疊法是指采用統(tǒng)一量綱，統(tǒng)一橫向比例和統(tǒng)一繪圖基線繪出的原始測井曲線或計算參數(shù)曲線，然后將這些曲線重疊，按曲線幅度差來進行地層評價的方法。（1）原始測井曲線重疊法常見的有深淺側(cè)向、微側(cè)向曲線重疊法，時差、感應曲線重疊法，中子、密度曲線重疊法等。（2）計算參數(shù)曲線重疊法常見的計算參數(shù)曲線重疊法雙孔隙度曲線重疊法（w、s）、視地層水

18、電阻率和鉆井液濾液電阻率曲線重疊法等。w由感應測井計算出來，叫含水孔隙度s由聲波時差測井曲線計算出來，叫有效孔隙度4、交匯圖板法常用的交匯圖板有電阻率-孔隙度交匯圖板（Rt-）三、應用實例油田葡萄花油層四性關(guān)系圖第三章 利用測井資料識別巖性在利用測井資料識別巖性中最常見的測井曲線有，密度、補償中子、自然伽瑪、能譜等。礦物名稱相對密度石英2.62正長石2.57斜長石2.6-2.8黑云母2.8-3.2白云母角閃石輝石白云石2.8-2.9方解石2.6-2.8石墨2.09-2.23綠泥石2.8磁鐵礦4.9-5.2黃鐵礦51 輝綠巖輝綠巖測井曲線的響應值具有以下幾個特征。（1）密度：曲線形態(tài)是高幅塊狀的

19、特點，密度在2.81-3.1g/cm3。（2）補償中子：曲線形態(tài)呈倒箱型，值大，一般在18-27%。（3）自然伽瑪：自然伽瑪曲線呈現(xiàn)倒箱型低值特征，一般在20-30API之間，當巖石向中性過渡時自然伽瑪增大。（4）Pe曲線值大，曲線形態(tài)成塊狀，幅度較大，其值在5-7之間。井號井段（m）密度（g/cm3）補償中子（%）自然伽瑪APIPe洼1051750-18102.7721-2720-30齊古152546-25613-3.120-306-7曹21380-13952.88-2.9530-404.5-5.52 玄武巖 （1）密度：曲線形態(tài)是高幅塊狀的特點，密度在2.60-2.80g/cm3之間。（2

20、）補償中子：曲線形態(tài)呈倒箱型，值大，一般在10-15%。（3）自然伽瑪：自然伽瑪曲線呈現(xiàn)倒箱型低值特征，一般在30-60API之間，當巖石向中性過渡時自然伽瑪增大，部分可以達到65API。井號井段（m）密度（g/cm3）補償中子自然伽瑪API榮631283-12912.58-2.7211.5-13.558-62大403260-32702.6-2.7512.3-1745-50茨6312163-21682.61-2.7810-1535-50小232890-29202.65-2.7513-1530-503 安山巖（次安山巖）（1）密度：變化較大，密度值在2.35-2.57g/cm3。（2）補償中子：

21、曲線形態(tài)幅度變化大，值一般在10-16%之間。 （3）自然伽瑪：自然伽瑪曲線幅度變化大，一般在80-160API之間。井號井段（m）密度（g/cm3）補償中子自然伽瑪API陳古13965-39702.7112100-120界古162445-24502.6010125-135東風11495-15002.5516150-185吉51000-10042.6011-13130-1504 流紋巖（1）密度：密度值在2.45-2.55g/cm3。（2）補償中子：曲線形態(tài)平直，值低，一般在3-6%之間。（3）自然伽瑪：自然伽瑪曲線幅度變化大，一般在80-130API之間。5 粗面巖（1）密度：密度值在2.5

22、5-2.65g/cm3。（2）補償中子：曲線形態(tài)呈倒箱型，值大，一般在24-36%之間。（3）自然伽瑪：自然伽瑪曲線幅度變化大，一般在40-80API之間。井號井段（m）密度（g/cm3）補償中子自然伽瑪API歐48-26-222710-27202.4-2.5524-3675-145歐48-40-242760-28002.35-2.5027-3675-135歐482750-28002.35-2.5530-3380-150歐453020-30502.4-2.5530-3675-906 煌斑巖（1）密度：密度值在2.65-2.75g/cm3。（2）補償中子：曲線形態(tài)呈倒箱型，值低，一般在8-15。

23、（3）自然伽瑪：自然伽瑪曲線幅度變化大，一般在40-80API之間，其中云煌巖為100-165API，斜閃煌斑巖為40-60 API之間。（4）Pe值在4-9之間。井號井段（m）密度（g/cm3）補償中子自然伽瑪APIPe哈31-14-202621-26252.65-2.689-1240-60沈2783816-38202.66-2.788-1245-65安1012824-28272.65-2.70.2740-504-5勝112784-27902.65-2.680.24-0.27606-97 混合花崗巖（1）二長混合花崗巖A 密度：密度值在2.52-2.65g/cm3。B 補償中子：曲線形態(tài)呈倒

24、箱型，值低，一般在0-6之間C 自然伽瑪：自然伽瑪曲線幅度變化大，一般在70-270API之間。井號井段（m）密度（g/cm3）補償中子自然伽瑪APIPe齊古152910-30202.52-2.60080-2702-坨33-292425-24602.55-2.63090-135曙古1571300-13502.53080-145陳古14006-40102.5-2.6675(2) 斜長混合花崗巖A 密度：密度值在2.65-2.75g/cm3B 補償中子：曲線形態(tài)平直，值低，一般在0-3之間。C 自然伽瑪：自然伽瑪曲線幅度變化大，一般在60-120API之間。井號井段（m）密度（g/cm3）補償中子

25、（%）自然伽瑪APIPe勝163020-30302.65-2.76360-803.5-4安362050-21302.65-2.75360-1203興古7-33200-32502.65-2.70450-100陳古14050-40602.55-2.75360-908 石英巖（1）密度：密度值在2.45-2.65g/cm3。（2）補償中子：曲線平直，值比較大，一般在6-15%之間。（3）自然伽瑪：自然伽瑪曲線幅度變化大，一般在70-120API之間。井號井段（m）密度（g/cm3）補償中子自然伽瑪API曙古923350-34002.5-2.65370-100曙6082010-20202.4-2.66

26、-12100-150曙6061775-18002.4-2.656-3090-150曙古992005-20502.45-2.656-1070-909 板巖（1）密度：密度值在2.55-2.65g/cm3。（2）補償中子：曲線形態(tài)變化大，一般在3-9% 。（3）自然伽瑪：自然伽瑪曲線幅度變化大，一般在80-150API之間。井號井段（m）密度（g/cm3）補償中子自然伽瑪API曙1123725-32502.5-2.63-9150-180曙1253664-36842.5-2.703-1280-175曙6062050-20752.55-2.683-945-90曙6082250-22602.651515

27、0-18010 煤（1）密度：密度值在1.30-1.50cm3。（2）補償中子：曲線形態(tài)倒箱形，值大，一般在30-60 %之間。（3）自然伽瑪：自然伽瑪曲線幅度變化不大，值小，一般在30-55API之間。井號井段（m）密度（g/cm3）補償中子自然伽瑪API小M11464-14701.3-1.56030-45小M11220-12331.3-1.46540-50歐452040-20431.43-1.536040-55歐452109-21131.336045-5011 灰?guī)r（1）密度：密度值2.75/cm3。（2）補償中子：曲線形態(tài)平直，值低，一般在2-5之間。（3）自然伽瑪：自然伽瑪曲線幅度變化大，一般在15-45API之間。井號井段（m）密度（g/cm3）補償中子自然伽瑪API曙1033360-33802.72030