常規(guī)測井項目學(xué)習(xí)

1、常規(guī)測井項目學(xué)習(xí)常規(guī)測井項目學(xué)習(xí)什么是石油測井？什么是石油測井？ 石油石油測井起源于法國。測井起源于法國。19271927年年9 9月，法國人斯侖貝謝兄弟發(fā)月，法國人斯侖貝謝兄弟發(fā)明了電測井，開始在歐洲用于勘探煤和油氣。中國使用電測井勘明了電測井，開始在歐洲用于勘探煤和油氣。中國使用電測井勘探石油與天然氣，始于探石油與天然氣，始于19391939年年1212月。原中國科學(xué)院院士、著名地月。原中國科學(xué)院院士、著名地球物理學(xué)家翁文波教授是中國測井學(xué)科的奠基人。球物理學(xué)家翁文波教授是中國測井學(xué)科的奠基人。 石油測井是一種井下油氣勘探方法。采用電學(xué)、聲學(xué)、核物石油測井是一種井下油氣勘探方法。采用電學(xué)、

2、聲學(xué)、核物理學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、化學(xué)等多種物理化學(xué)方法，采集井下地層理學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、化學(xué)等多種物理化學(xué)方法，采集井下地層的地球物理信息，通過計算機(jī)系統(tǒng)處理資料，判別油氣在井下地的地球物理信息，通過計算機(jī)系統(tǒng)處理資料，判別油氣在井下地層中的分布規(guī)律。層中的分布規(guī)律。 石油石油測井測井 ？ 裸眼測井： 發(fā)現(xiàn)和評價 油氣層的儲集性質(zhì)及生產(chǎn)能力 生產(chǎn)測井： 監(jiān)視和分析 油氣層的開發(fā)動態(tài)及生產(chǎn)狀況 石油石油測井應(yīng)用特點測井應(yīng)用特點 測井基礎(chǔ)：了解探測對象的物理性質(zhì)及變化規(guī)律測井基礎(chǔ)：了解探測對象的物理性質(zhì)及變化規(guī)律 測量方法：探索探測空間物理場特征及測量方法測量方法：探索探測空間物理場特征及測量方法

3、測井儀器：開發(fā)適用于井下條件的電子測量儀器測井儀器：開發(fā)適用于井下條件的電子測量儀器 測量工藝：提高測井儀器設(shè)備的應(yīng)用技巧及效果測量工藝：提高測井儀器設(shè)備的應(yīng)用技巧及效果 資料處理：求取被測量媒質(zhì)的物理性質(zhì)參數(shù)資料處理：求取被測量媒質(zhì)的物理性質(zhì)參數(shù) 測井解釋：提取勘探開發(fā)直接有用的參數(shù)和信息測井解釋：提取勘探開發(fā)直接有用的參數(shù)和信息 石油石油測井研究特點測井研究特點 石油石油測井現(xiàn)場作業(yè)測井現(xiàn)場作業(yè) 石油石油測井井下儀器測井井下儀器 石油石油測井電纜測井電纜 石油石油測井井口設(shè)備測井井口設(shè)備 石油石油測井絞車測井絞車 石油石油測井測井測井地面儀器 石油石油測井?dāng)?shù)據(jù)記錄測井?dāng)?shù)據(jù)記錄 石油石油測井

4、測井測井?dāng)?shù)據(jù)記錄圖測井?dāng)?shù)據(jù)記錄圖 石油石油測井測井井斜方位曲線（井斜）（方位） 石油石油測井測井測井解釋成果圖測井解釋成果圖 石油石油測井測井測井曲線泥巖特征 石油石油測井測井測井曲線沙泥巖儲層特征 石油石油測井測井 煤層曲線特征 石油石油測井測井石炭系地層測井曲線特征 石油石油測井測井石炭系地層測井曲線特征 石油石油測井測井 補(bǔ)償中子通常與補(bǔ)償密度資料結(jié)合起來，用于判別氣層，效果十分明顯。補(bǔ)償中子通常與補(bǔ)償密度資料結(jié)合起來，用于判別氣層，效果十分明顯。電阻率測井電阻率測井：測量巖石在外加電場作用下的導(dǎo)電能力，：測量巖石在外加電場作用下的導(dǎo)電能力，即電阻率。巖石的電阻率和巖性、儲集物性、含油性

5、即電阻率。巖石的電阻率和巖性、儲集物性、含油性有密切的關(guān)系。有密切的關(guān)系。聲波測井聲波測井：是以巖石等介質(zhì)的聲學(xué)特性為基礎(chǔ)來研究：是以巖石等介質(zhì)的聲學(xué)特性為基礎(chǔ)來研究鉆井地質(zhì)剖面、判斷固井質(zhì)量等問題的一種測井方法。鉆井地質(zhì)剖面、判斷固井質(zhì)量等問題的一種測井方法。放射性測井放射性測井：是根據(jù)巖石及其孔隙流體和井內(nèi)介質(zhì)：是根據(jù)巖石及其孔隙流體和井內(nèi)介質(zhì)（套管、水泥等）的核物理性質(zhì)，研究鉆井地質(zhì)剖面，（套管、水泥等）的核物理性質(zhì)，研究鉆井地質(zhì)剖面，尋找石油等有用礦藏，研究油田開發(fā)及油井工程的一尋找石油等有用礦藏，研究油田開發(fā)及油井工程的一類測井方法。類測井方法。 常規(guī)測井項目簡介常規(guī)測井項目簡介自然

6、電位的組成自然電位的組成 井眼中的自然電位主要是井眼中的自然電位主要是和和組成的。組成的。自然電位測井方法自然電位測井方法 在井中通過在井中通過和和之之間的電位差隨深度變化的記錄，從而測得自然電間的電位差隨深度變化的記錄，從而測得自然電位曲線。位曲線。 自然電位簡介自然電位簡介自然電位的形成自然電位的形成 若砂巖中的地層水和泥漿濾若砂巖中的地層水和泥漿濾液均為液均為NaCLNaCL溶液，地層水的電化溶液，地層水的電化學(xué)活度學(xué)活度awaw與泥漿濾液的電化學(xué)活與泥漿濾液的電化學(xué)活度度awfawf不同，且不同，且awawawfawf，在活度，在活度較大的地層水中的較大的地層水中的a a+ +和和CL

7、CL- -將向?qū)⑾蚧疃刃〉哪酀{中移動，這種現(xiàn)象活度小的泥漿中移動，這種現(xiàn)象叫擴(kuò)散作用，由擴(kuò)散作用引起的叫擴(kuò)散作用，由擴(kuò)散作用引起的地層與泥漿間出現(xiàn)的電位差，叫地層與泥漿間出現(xiàn)的電位差，叫擴(kuò)散電位。擴(kuò)散電位。 電極導(dǎo)線CmCwCm Cw 自然電位簡介自然電位簡介 在泥漿和泥巖的接觸面上，一方面泥巖在泥漿和泥巖的接觸面上，一方面泥巖內(nèi)地層水與井壁泥漿濾液相接觸而產(chǎn)生擴(kuò)散內(nèi)地層水與井壁泥漿濾液相接觸而產(chǎn)生擴(kuò)散電位，另一方面由于泥巖的主要成分是粘土電位，另一方面由于泥巖的主要成分是粘土礦物，因粘土礦物的粘土晶格中價數(shù)高的正礦物，因粘土礦物的粘土晶格中價數(shù)高的正離子被價數(shù)低的正離子所取代，使得離子被價數(shù)

8、低的正離子所取代，使得粘土表粘土表面帶負(fù)電面帶負(fù)電，從而使得粘土表面有選擇吸附離，從而使得粘土表面有選擇吸附離子的能力，因此當(dāng)濃度不同的子的能力，因此當(dāng)濃度不同的NaCLNaCL溶液擴(kuò)散溶液擴(kuò)散時，粘土礦物顆粒表面吸附時，粘土礦物顆粒表面吸附CLCL- -，使，使CLCL- -擴(kuò)散擴(kuò)散受到牽制，只有受到牽制，只有a a+ +可以在地層水中自由移可以在地層水中自由移動，因此在泥巖的井壁上主要是動，因此在泥巖的井壁上主要是a a+ +的擴(kuò)散的擴(kuò)散作用，當(dāng)作用，當(dāng)CwCw( (地層水濃度地層水濃度)Cm)Cm時，在泥漿和時，在泥漿和泥巖的接觸面上，泥巖的接觸面上，泥漿帶正電荷泥漿帶正電荷，泥巖帶負(fù)泥

9、巖帶負(fù)電荷電荷，這時就產(chǎn)生，這時就產(chǎn)生擴(kuò)散吸附電位擴(kuò)散吸附電位。 自然電位簡介自然電位簡介電極導(dǎo)線CmCwCm Cw 自然電位簡介自然電位簡介1.1.劃分滲透性地層劃分滲透性地層, ,確定其界面確定其界面（劃分層界面（劃分層界面SPSP在半幅點處）在半幅點處）2. 2. 估算泥質(zhì)含量估算泥質(zhì)含量3. 3. 求地層水電阻率求地層水電阻率SP2m0.25m 自然電位簡介自然電位簡介 1. 1. 確定滲透層、計算泥質(zhì)含量確定滲透層、計算泥質(zhì)含量 在泥巖層，在泥巖層，SPSP曲線通常接近一條直線，即所謂曲線通常接近一條直線，即所謂，而，而在滲透性地層，在滲透性地層，SPSP曲線偏離泥巖基線，當(dāng)?shù)貙酉喈?dāng)

10、厚時，曲線將曲線偏離泥巖基線，當(dāng)?shù)貙酉喈?dāng)厚時，曲線將達(dá)到一個基本固定的偏轉(zhuǎn)幅度，定義為達(dá)到一個基本固定的偏轉(zhuǎn)幅度，定義為。 偏轉(zhuǎn)可以是負(fù)異?；蛘惓?，主要取決于地層水和泥漿濾液偏轉(zhuǎn)可以是負(fù)異?；蛘惓＃饕Q于地層水和泥漿濾液的相對礦化度，如果地層水的礦化度大于泥漿濾液礦化度，則曲的相對礦化度，如果地層水的礦化度大于泥漿濾液礦化度，則曲線為線為負(fù)異常負(fù)異常，相反，則為，相反，則為正異常正異常。 SPSP曲線異常幅度的大小，主要取決于地層水礦化度與泥漿濾曲線異常幅度的大小，主要取決于地層水礦化度與泥漿濾液礦化度比值的大小，二者的礦化度相差越大，異常幅度就越大。液礦化度比值的大小，二者的礦化度相

11、差越大，異常幅度就越大。如果地層水礦化度與泥漿濾液礦化度相近或相等，如果地層水礦化度與泥漿濾液礦化度相近或相等，SPSP曲線異常幅曲線異常幅度就很小或者無明顯異常特征。度就很小或者無明顯異常特征。 需要說明的是：在測井曲線圖上，泥巖基線的位置對于解釋需要說明的是：在測井曲線圖上，泥巖基線的位置對于解釋沒有意義。沒有意義。 自然電位簡介自然電位簡介2. 2. 求地層水電阻率求地層水電阻率 對于厚度較大又不含泥質(zhì)的砂巖層，其自然電位偏轉(zhuǎn)對于厚度較大又不含泥質(zhì)的砂巖層，其自然電位偏轉(zhuǎn)值（相對于泥巖基線的偏轉(zhuǎn)）即靜自然電位值（相對于泥巖基線的偏轉(zhuǎn)）即靜自然電位EsspEssp可以認(rèn)為可以認(rèn)為是電化學(xué)電

12、位。它與泥漿濾液與地層水有下述關(guān)系：是電化學(xué)電位。它與泥漿濾液與地層水有下述關(guān)系： Essp= -Kc Essp= -Kc * *Log(Rmfe/RweLog(Rmfe/Rwe) ) 式中式中 KcKc=65+0.24=65+0.24* *T(T(。C) C) ，RmfeRmfe為泥漿濾液等效電阻率；為泥漿濾液等效電阻率； RweRwe-地層水等效電阻率；地層水等效電阻率； T-T-地層的溫度。地層的溫度。 自然電位簡介自然電位簡介 可以用純水層靜自然電位來計算地層水電阻率可以用純水層靜自然電位來計算地層水電阻率RwRw。根據(jù)井內(nèi)。根據(jù)井內(nèi)泥漿電阻率泥漿電阻率RmRm由簡化的公式，計算出泥漿

13、濾液電阻率由簡化的公式，計算出泥漿濾液電阻率RmfRmf。 RmfRmf=(2.169=(2.1691.1G)Rm1.1G)Rm1.073 1.073 式中，式中，G G為泥漿密度（為泥漿密度（g/cmg/cm3 3）。）。 若溫度為若溫度為2424。C C時，時，RmfRmf0.10.1m m則采用下面的圖版求出地層溫則采用下面的圖版求出地層溫度下度下RmfeRmfe ， 由式由式Essp= -Kc Essp= -Kc * *Log(Rmfe/RweLog(Rmfe/Rwe) )求得求得Rmfe/ RweRmfe/ Rwe比值，就可求比值，就可求得得RweRwe 。然后再經(jīng)查下面圖版。然后再

14、經(jīng)查下面圖版A A求出地層水電阻率值求出地層水電阻率值RwRw。 自然電位簡介自然電位簡介 自然電位簡介自然電位簡介電阻率測井：電阻率測井： 測量巖石在外加電場作用下的導(dǎo)電能力，即電阻率。巖石的電阻率和巖性、測量巖石在外加電場作用下的導(dǎo)電能力，即電阻率。巖石的電阻率和巖性、儲集物性、含油性有密切的關(guān)系。儲集物性、含油性有密切的關(guān)系。電阻率測井包括：電阻率測井包括：普通電阻率測井和微電阻率測井普通電阻率測井和微電阻率測井普通電阻率測井包括：普通電阻率測井包括：電極系（電位電極系和梯度電極系）、測向測井電極系（電位電極系和梯度電極系）、測向測井 （三側(cè)向、七側(cè)向、雙側(cè)向）。（三側(cè)向、七側(cè)向、雙側(cè)向

15、）。探測深度：電位電極系探測深度：電位電極系小于小于梯度電極系；梯度電極系；R RLL3LL3R RLL7LL7DLLDLL用途：用途：確定地層真電阻率（確定地層真電阻率（RTRT、RIRI）；劃分巖性剖面；快速直觀判斷油氣水層）；劃分巖性剖面；快速直觀判斷油氣水層。微電阻率測井：微電阻率測井：微電極、微側(cè)向、微球聚焦和鄰近測井。微電極、微側(cè)向、微球聚焦和鄰近測井。探測深度：微電極由于電極距不同。探測深度：微電極由于電極距不同。 微電位電極系（微電位電極系（RxoRxo）微梯度電極）微梯度電極RcmRcm）。）。 微側(cè)向（微側(cè)向（MLML） 微球聚焦（微球聚焦（MSFLMSFL） 鄰近測井（鄰

16、近測井（PLPL）。）。用途用途：MLML主要用于劃分地層巖性剖面，確定滲透層主要用于劃分地層巖性剖面，確定滲透層 及厚度，確定及厚度，確定RxoRxo與與hcmhcm厚度。厚度。 MLML、 MSFL MSFL 、PLPL用于劃分薄層，確定用于劃分薄層，確定RxoRxo，為組合測井提供參數(shù)，為組合測井提供參數(shù)。 電阻率測電阻率測井井電源NRMAMAB 測量原理：把由供電電極和測量電極組成的電測量原理：把由供電電極和測量電極組成的電極系極系MABMAB和和AMNAMN放入井內(nèi)，而把另一個電極放在地放入井內(nèi)，而把另一個電極放在地面泥漿池中。當(dāng)電極系由井底向井口移動時，由面泥漿池中。當(dāng)電極系由井底

17、向井口移動時，由供電電極供電電極ABAB供給電流供給電流I I，由測量電極，由測量電極MNMN測量電位差測量電位差U UMN MN ，電位差，電位差U UMNMN的變化就反映了井內(nèi)不同地層的變化就反映了井內(nèi)不同地層電阻率的變化。電阻率的變化。 在井孔中欲測量周圍巖層的電阻率，給在井孔中欲測量周圍巖層的電阻率，給介質(zhì)通入電流，介質(zhì)通入電流，a造成人工電場，這個電場造成人工電場，這個電場的分布特點決定于周圍介質(zhì)的電阻率。因此，的分布特點決定于周圍介質(zhì)的電阻率。因此，根據(jù)介質(zhì)中的電場分布特點就可確定介質(zhì)的根據(jù)介質(zhì)中的電場分布特點就可確定介質(zhì)的電阻率。普通電阻率測井研究的是穩(wěn)定電場，電阻率。普通電阻率

18、測井研究的是穩(wěn)定電場，這種物理量這種物理量E，電位，電位U和電流密度和電流密度j，它們之，它們之間遵循歐姆定律：間遵循歐姆定律： E=Rj j=I/4r2普通電阻率測井原理：普通電阻率測井原理：B B等位面等位面電力線電力線rRtIUrRt 4 電阻率測電阻率測井井電位電極系測井電位電極系測井梯度電極系極系測井梯度電極系極系測井 電阻率測電阻率測井井標(biāo)準(zhǔn)測井：標(biāo)準(zhǔn)測井： 在一個油田或一個區(qū)域內(nèi)，為了研究巖性變化、構(gòu)造形態(tài)和大在一個油田或一個區(qū)域內(nèi)，為了研究巖性變化、構(gòu)造形態(tài)和大致油層組的劃分等工作，常使用幾種測井方法在全地區(qū)的各口井中，致油層組的劃分等工作，常使用幾種測井方法在全地區(qū)的各口井中

19、，用相同的深度比例（用相同的深度比例（1 1：500500）及相同的橫向比例，對全井段進(jìn)行測）及相同的橫向比例，對全井段進(jìn)行測井，這種組合測井既是標(biāo)準(zhǔn)測井。井，這種組合測井既是標(biāo)準(zhǔn)測井。 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)：2m2m底部梯度（原狀地層底部梯度（原狀地層RtRt），探測深度），探測深度 個電極距；個電極距； 0.25m0.25m電位（沖洗帶電位（沖洗帶RiRi），探測深度），探測深度2 2個電極距。個電極距。 自然電位（滲透性）自然電位（滲透性）。用途：地層劃分做地層對比；劃分滲透層。用途：地層劃分做地層對比；劃分滲透層。2 標(biāo)準(zhǔn)測井標(biāo)準(zhǔn)測井電位電極系：電位電極系：單電極到相鄰成對電極之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于成

20、對電極之單電極到相鄰成對電極之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于成對電極之 間的距離（間的距離（AMMNAMMN）的電極系，稱為）的電極系，稱為電位電極。電位電極。電極距電極距L=AM AML=AM AM的中點的中點O O為電位電極為電位電極記錄點記錄點。AMNOAMNO梯度電極系：梯度電極系：單電極到相鄰成對電極之間的距離遠(yuǎn)大于不成對電極之單電極到相鄰成對電極之間的距離遠(yuǎn)大于不成對電極之 間的距離（間的距離（AMAMMNMN）的電極系，稱為）的電極系，稱為梯度電極。梯度電極。電極距電極距L=AO L=AO O O為梯度電極的為梯度電極的深度記錄點深度記錄點。電極系電極系：是由供電電極：是由供電電極A A、B

21、B和測量電極和測量電極M M、N N按一定的相對位置、距離固定在一按一定的相對位置、距離固定在一個絕緣體組成的下井裝置。一般電極系內(nèi)包括三個電極，另一個電極放在地面。個絕緣體組成的下井裝置。一般電極系內(nèi)包括三個電極，另一個電極放在地面。接在地面儀器同一電路中的兩個電極如接在地面儀器同一電路中的兩個電極如A A、B B（或（或N N）叫成對電極叫成對電極，而另一個與地，而另一個與地面電極面電極N N（或（或B B）接在同一電路中的電極叫）接在同一電路中的電極叫不成對電極（或單電極）。不成對電極（或單電極）。 標(biāo)準(zhǔn)測井標(biāo)準(zhǔn)測井應(yīng)用：地層劃分做地層對比；劃分滲透層。應(yīng)用：地層劃分做地層對比；劃分滲透

22、層。 標(biāo)準(zhǔn)測井標(biāo)準(zhǔn)測井N2dN1tN！sE2+3aN2dN2dN1tN1tN！sN！sE2+3aE2+3aK1tgK1tgK1tg標(biāo)準(zhǔn)地層對比標(biāo)準(zhǔn)地層對比 標(biāo)準(zhǔn)測井標(biāo)準(zhǔn)測井 微球形聚焦測井儀是一種帶極板微球形聚焦測井儀是一種帶極板儀器，測量電極和監(jiān)督電極裝在極板儀器，測量電極和監(jiān)督電極裝在極板上，它是一種較好的沖洗帶測井儀器。上，它是一種較好的沖洗帶測井儀器。采用的主電極形狀呈矩形，其它電極采用的主電極形狀呈矩形，其它電極呈矩形環(huán)狀，這些電極都裝在極板上，呈矩形環(huán)狀，這些電極都裝在極板上，利用推靠器使電極與井壁直接接觸。利用推靠器使電極與井壁直接接觸。輔助電流輔助電流i ia a主要沿泥餅流動

23、，這樣就主要沿泥餅流動，這樣就減少了泥餅的影響，主電流減少了泥餅的影響，主電流i i0 0則流到則流到侵入帶中，由于電極很短，探測深度侵入帶中，由于電極很短，探測深度很淺，不受原狀地層的影響，受侵入很淺，不受原狀地層的影響，受侵入帶的影響帶的影響。測得沖洗帶電阻率測得沖洗帶電阻率。 微球型聚微球型聚焦測井焦測井 原理原理：將雙側(cè)向電極系放入井下測井時，：將雙側(cè)向電極系放入井下測井時，主電極主電極A A0 0發(fā)出主電流發(fā)出主電流I I0 0并在測井過程中保持不并在測井過程中保持不便。同時環(huán)狀屏蔽電極便。同時環(huán)狀屏蔽電極A A1 1、A A1 1和柱狀屏蔽電和柱狀屏蔽電極極A A2 2 、 A A

24、2 2分別發(fā)出與分別發(fā)出與I I0 0同極性的屏蔽電流同極性的屏蔽電流I I1 1和和I I1 1。在測量過程中用自動調(diào)整電路維持。在測量過程中用自動調(diào)整電路維持柱狀屏蔽電極電位與環(huán)狀屏蔽電極電位的比柱狀屏蔽電極電位與環(huán)狀屏蔽電極電位的比值為一常數(shù)，即值為一常數(shù)，即U UA2A2/U/UA1A1=a=a（a a測井中給定）；測井中給定）；同時維持兩對監(jiān)督電極之間的電位差等于零，同時維持兩對監(jiān)督電極之間的電位差等于零，U UM1M1=U=UM2M2或或U UM1M1=U=UM2M2。隨著電極系的提升周圍。隨著電極系的提升周圍介質(zhì)電阻率改變，介質(zhì)電阻率改變，I0I0的分布隨之改變，監(jiān)督的分布隨之改

25、變，監(jiān)督電極的電位。電極的電位。 深側(cè)向深側(cè)向-測的原狀地層電阻率。測的原狀地層電阻率。 淺側(cè)向淺側(cè)向-測的侵入帶電阻率。測的侵入帶電阻率。 雙側(cè)向測雙側(cè)向測井井 雙側(cè)向測井是一種聚焦的雙側(cè)向測井是一種聚焦的電阻率測井，為了使深側(cè)向有電阻率測井，為了使深側(cè)向有足夠的探測深度和淺側(cè)向能較足夠的探測深度和淺側(cè)向能較好地反映侵入帶的特征，設(shè)計好地反映侵入帶的特征，設(shè)計了可同時進(jìn)行測量深、淺兩條了可同時進(jìn)行測量深、淺兩條曲線的雙側(cè)向測井儀。曲線的雙側(cè)向測井儀。 雙側(cè)向測井的刻度范圍是雙側(cè)向測井的刻度范圍是0.2-20000.2-2000m m ，對于，對于2000-2000-4000040000m m

26、動態(tài)范圍內(nèi)的測量動態(tài)范圍內(nèi)的測量精度有很大的局限性。精度有很大的局限性。 雙側(cè)向：雙側(cè)向：縱向分辨率縱向分辨率 0.6 m0.6 m探測深度探測深度淺側(cè)向淺側(cè)向0.8 m0.8 m深側(cè)向深側(cè)向2.7 m2.7 m 雙側(cè)向測雙側(cè)向測井井l求地層真電阻率和沖洗帶電阻率求地層真電阻率和沖洗帶電阻率 l研究侵入剖面研究侵入剖面l地層對比地層對比l求含油飽和度求含油飽和度l深度控制深度控制l指示可動油氣指示可動油氣 雙側(cè)向測雙側(cè)向測井井 聲速測井最具代表性聲速測井最具代表性的是補(bǔ)償聲波測井儀器，的是補(bǔ)償聲波測井儀器，它是一種雙發(fā)雙收測井儀它是一種雙發(fā)雙收測井儀器即兩個發(fā)射器和兩個接器即兩個發(fā)射器和兩個接

27、收器，兩個發(fā)射器間互發(fā)收器，兩個發(fā)射器間互發(fā)射聲源，兩個接收器間互射聲源，兩個接收器間互地接收沿井壁傳播的滑行地接收沿井壁傳播的滑行縱波。縱波。 因此，聲速測井可解因此，聲速測井可解決探測范圍內(nèi)的孔隙性、決探測范圍內(nèi)的孔隙性、巖性、含氣性、泥巖壓實巖性、含氣性、泥巖壓實性等問題。性等問題。 聲波測井聲波測井井內(nèi)聲波傳播示意圖井內(nèi)聲波傳播示意圖到達(dá)接受換能器的波形圖到達(dá)接受換能器的波形圖 聲波測井聲波測井 I.I.確定孔隙度確定孔隙度 對于已知巖石骨架時差對于已知巖石骨架時差 TmaTma的水層，可用下式（威的水層，可用下式（威利公式）計算孔隙度，由式可見：聲波時差隨孔隙度增大而利公式）計算孔隙

28、度，由式可見：聲波時差隨孔隙度增大而增大：增大： = = （ T T TmaTma）（）（ TfTf TmaTma） 式中：式中： TfTf為地層孔隙中水的聲波時差。為地層孔隙中水的聲波時差。巖性巖性聲波骨架值聲波骨架值備 注石英石英 ( (砂巖）砂巖）55.5us/ft55.5us/ft方解石（灰?guī)r）方解石（灰?guī)r）46.5us/ft46.5us/ft白云石（白云巖）白云石（白云巖）41.5us/ft41.5us/ft純水純水189us/ft189us/ft鹽水鹽水185us/ft185us/ft 聲波測井聲波測井 II.II.劃分巖性劃分巖性 由于不同的巖石，其聲速不同，所以可利用由于不同的

29、巖石，其聲速不同，所以可利用聲波時差曲線來劃分巖性。聲波時差曲線來劃分巖性。 在砂泥巖剖面中，砂巖一般顯示較高的時差，砂巖在砂泥巖剖面中，砂巖一般顯示較高的時差，砂巖中膠結(jié)物的性質(zhì)及其含量會影響時差值，如鈣質(zhì)膠結(jié)比中膠結(jié)物的性質(zhì)及其含量會影響時差值，如鈣質(zhì)膠結(jié)比泥質(zhì)膠結(jié)的時差低，泥巖的聲波時差一般顯示為高值，泥質(zhì)膠結(jié)的時差低，泥巖的聲波時差一般顯示為高值，泥巖中含砂、含膏、含鈣時，時差值也要降低。泥巖中含砂、含膏、含鈣時，時差值也要降低。 聲波測井聲波測井 II.II.劃分巖性劃分巖性 在碳酸鹽巖剖面中，致密的石灰?guī)r、白云巖時差值在碳酸鹽巖剖面中，致密的石灰?guī)r、白云巖時差值最低，如果含泥質(zhì)，聲

30、波時差值稍有增高，若是孔隙性或裂最低，如果含泥質(zhì)，聲波時差值稍有增高，若是孔隙性或裂縫性石灰?guī)r和白云巖，時差值明顯增大，在裂縫發(fā)育處甚至縫性石灰?guī)r和白云巖，時差值明顯增大，在裂縫發(fā)育處甚至?xí)霈F(xiàn)有會出現(xiàn)有“周波跳躍周波跳躍”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 在膏巖剖面中，滲透性砂巖層時差最高，泥巖由于在膏巖剖面中，滲透性砂巖層時差最高，泥巖由于普遍含鈣、含膏，時差值與致密砂巖均顯示為中等，無水石普遍含鈣、含膏，時差值與致密砂巖均顯示為中等，無水石膏時差最低，鹽巖擴(kuò)徑嚴(yán)重時常常出現(xiàn)膏時差最低，鹽巖擴(kuò)徑嚴(yán)重時常常出現(xiàn)“周波跳躍周波跳躍”。 “周波跳躍周波跳躍” 一般情況下，聲波測井儀的兩個接收器先后被同一個首波一般情

31、況下，聲波測井儀的兩個接收器先后被同一個首波所觸發(fā)而記錄時差，但是，在某些情況下，由于首波太弱，不所觸發(fā)而記錄時差，但是，在某些情況下，由于首波太弱，不足以先后觸發(fā)兩個接收器，第二個接收器被后續(xù)波觸發(fā)，這時，足以先后觸發(fā)兩個接收器，第二個接收器被后續(xù)波觸發(fā)，這時，所觸發(fā)的時差會明顯增大，這種現(xiàn)象，稱為所觸發(fā)的時差會明顯增大，這種現(xiàn)象，稱為“周波跳躍周波跳躍”。 聲波測井聲波測井III.III.判斷氣層判斷氣層 天然氣對聲速的衰減很大，也就是天然氣的聲波時差很大，它比石油或天然氣對聲速的衰減很大，也就是天然氣的聲波時差很大，它比石油或水的時差大了許多，所以，在巖性相同的條件下，氣層的時差值大于油

32、層或水的時差大了許多，所以，在巖性相同的條件下，氣層的時差值大于油層或水層的時差值。在氣層處，聲波時差曲線可能出現(xiàn)水層的時差值。在氣層處，聲波時差曲線可能出現(xiàn)周波跳躍周波跳躍。 另外，在測井中，下列情況可能會出現(xiàn)另外，在測井中，下列情況可能會出現(xiàn)“周波跳躍周波跳躍”現(xiàn)象：現(xiàn)象： 1)1)裂縫或?qū)永戆l(fā)育的地層；裂縫或?qū)永戆l(fā)育的地層； 2)2)未膠結(jié)的純砂巖氣層、高壓氣層；未膠結(jié)的純砂巖氣層、高壓氣層； 3)3)井徑擴(kuò)大嚴(yán)重的巖鹽層及泥漿中含天然氣等。井徑擴(kuò)大嚴(yán)重的巖鹽層及泥漿中含天然氣等。 聲波測井聲波測井氣層的聲波時差值明顯大于油層氣層的聲波時差值明顯大于油層 聲波測井聲波測井 密度是物質(zhì)的基

33、本物理屬性之一，巖密度是物質(zhì)的基本物理屬性之一，巖石密度是指單位體積巖石的質(zhì)量，沉積巖石密度是指單位體積巖石的質(zhì)量，沉積巖的密度由巖性、孔隙度和孔隙流體性質(zhì)所的密度由巖性、孔隙度和孔隙流體性質(zhì)所決定。決定。 不同的礦物、巖石密度不同；同一巖不同的礦物、巖石密度不同；同一巖性但其孔隙度不同時，密度也不同。性但其孔隙度不同時，密度也不同。原理：原理： 密度儀器包括一個伽瑪源，兩個接收密度儀器包括一個伽瑪源，兩個接收伽瑪源，兩個接收伽瑪射線探測器，即長伽瑪源，兩個接收伽瑪射線探測器，即長源距探測器和短源距探測器，它們安裝在源距探測器和短源距探測器，它們安裝在探測器上，測井時被推靠在井壁上，在下探測器

34、上，測井時被推靠在井壁上，在下井儀器上方裝有輔助電子線路。井儀器上方裝有輔助電子線路。 補(bǔ)償密度補(bǔ)償密度測井測井 密度測井是測量地層的電子密度，而地層的體積密度與電密度測井是測量地層的電子密度，而地層的體積密度與電子密度有以下的關(guān)系：子密度有以下的關(guān)系： e e = = b b(Z/A)N(Z/A)N式中：式中：Z-Z-原子序數(shù)原子序數(shù) A-A-原子量原子量 N-N-阿佛伽得羅常數(shù)（阿佛伽得羅常數(shù)（6.026.02 10102323）巖石的主要元素和成分（巖石的主要元素和成分（Z/AZ/A）都很接近于）都很接近于0.5 0.5 ，只有氫例外，只有氫例外，Z/A Z/A 1 1，由于巖石的孔隙中

35、被石油或水占據(jù)，石油或水均含有，由于巖石的孔隙中被石油或水占據(jù)，石油或水均含有H H元素，所以測得的電子密度值與巖石中的氫元素含量有關(guān)，元素，所以測得的電子密度值與巖石中的氫元素含量有關(guān)，經(jīng)換算就可得出地層的體積密度。經(jīng)換算就可得出地層的體積密度。 從密度測井的原理可看出：從密度測井的原理可看出： 密度測井所密度測井所反映反映的是地層的的是地層的總孔隙度總孔隙度。 補(bǔ)償密度補(bǔ)償密度測井測井 巖性密度測井除測量地層的體積密度之外，還測量巖性密度測井除測量地層的體積密度之外，還測量地層巖地層巖石的光電吸收截面指數(shù)石的光電吸收截面指數(shù)PePe ，孔隙度和流體性質(zhì)對巖石的光電吸，孔隙度和流體性質(zhì)對巖石

36、的光電吸收截面指數(shù)收截面指數(shù)PePe的影響很小，而不同巖性的的影響很小，而不同巖性的PePe值差異較大，所以，值差異較大，所以，可利用巖石的可利用巖石的PePe值，來識別單礦物巖性。值，來識別單礦物巖性。如：石英（砂巖的主要礦物成分）其如：石英（砂巖的主要礦物成分）其PePe值為值為1.8061.806 ；方解石；方解石（石灰?guī)r的主要礦物成分）其（石灰?guī)r的主要礦物成分）其PePe值為值為5.0845.084 ；白云石（白云巖；白云石（白云巖的主要礦物成分）其的主要礦物成分）其PePe值為值為3.4123.412 ；重晶石的；重晶石的PePe值為值為266.8266.8 。 從上面的數(shù)據(jù)可以看出

37、，重晶石的從上面的數(shù)據(jù)可以看出，重晶石的PePe值很大，所以當(dāng)泥漿值很大，所以當(dāng)泥漿中加入重晶石時，直接影響巖性密度測井中加入重晶石時，直接影響巖性密度測井PePe曲線的測量效果，曲線的測量效果，使得使得PePe曲線測井值比實際地層的曲線測井值比實際地層的PePe值偏大值偏大。 補(bǔ)償密度補(bǔ)償密度測井測井I.I.確定孔隙度確定孔隙度 對于已知巖石骨架密度對于已知巖石骨架密度 mama的水層，可用下式計算孔隙的水層，可用下式計算孔隙度，由式可見：密度隨孔隙度減小而增大度，由式可見：密度隨孔隙度減小而增大, , = = （ b b mama）（）（ f f mama）式中：式中： f f為地層孔隙中

38、水的密度。為地層孔隙中水的密度。 補(bǔ)償密度補(bǔ)償密度測井測井II.II.劃分巖性和判斷油氣層劃分巖性和判斷油氣層 用密度測井資料劃分巖性，是利用不同巖性的體積密度不用密度測井資料劃分巖性，是利用不同巖性的體積密度不同進(jìn)行的，密度測井值同進(jìn)行的，密度測井值 b b不僅受巖性（骨架密度不僅受巖性（骨架密度 mama）的影響，）的影響，而且還受孔隙度而且還受孔隙度 和孔隙流體（和孔隙流體（ f f）的影響，因此，在比較簡）的影響，因此，在比較簡單的巖性剖面上如砂泥巖剖面中劃分砂巖、泥巖，用密度測井單的巖性剖面上如砂泥巖剖面中劃分砂巖、泥巖，用密度測井是可以獲得滿意結(jié)果的。也可利用巖性密度測井的是可以獲

39、得滿意結(jié)果的。也可利用巖性密度測井的PePe曲線來劃曲線來劃分巖性。分巖性。 如果在密度測井探測范圍內(nèi)存在天然氣（泥漿侵入比較淺如果在密度測井探測范圍內(nèi)存在天然氣（泥漿侵入比較淺或地層壓力比較大時），由于天然氣密度小，且與水或油的密或地層壓力比較大時），由于天然氣密度小，且與水或油的密度有顯著差異，因此在度有顯著差異，因此在測井測井曲線上氣層顯示為較低的曲線上氣層顯示為較低的 b b值。值。 補(bǔ)償密度補(bǔ)償密度測井測井 中子測井是一種劃分巖性和測量中子測井是一種劃分巖性和測量地層孔隙度的有效方法。它是用一源地層孔隙度的有效方法。它是用一源強(qiáng)為強(qiáng)為18Ci18Ci的中子源，發(fā)射能量較強(qiáng)的的中子源，

40、發(fā)射能量較強(qiáng)的快中子到地層中，快中子在地層中與快中子到地層中，快中子在地層中與其質(zhì)量相同的氫原子碰撞，損失能量其質(zhì)量相同的氫原子碰撞，損失能量減速為超熱中子、熱中子，用碘化鋰減速為超熱中子、熱中子，用碘化鋰或鋰玻璃晶體等探測器記錄超熱中子或鋰玻璃晶體等探測器記錄超熱中子或熱中子，其計數(shù)率與地層中的含氫或熱中子，其計數(shù)率與地層中的含氫量相關(guān)，當(dāng)?shù)貙涌紫吨械牧黧w是地層量相關(guān)，當(dāng)?shù)貙涌紫吨械牧黧w是地層氫的主要來源時，中子測井值就反映氫的主要來源時，中子測井值就反映了地層孔隙度。當(dāng)巖石骨架不含氫或了地層孔隙度。當(dāng)巖石骨架不含氫或含氫指數(shù)已知時，則可由中子測井計含氫指數(shù)已知時，則可由中子測井計算孔隙度。

41、算孔隙度。 補(bǔ)償中子補(bǔ)償中子測井測井I.I.確定地層的孔隙度確定地層的孔隙度 中子測井孔隙度是地層的總孔隙度，因為中子測井實質(zhì)中子測井孔隙度是地層的總孔隙度，因為中子測井實質(zhì)上是反映地層的含氫量，所以，無論孔隙的大小、形狀及連上是反映地層的含氫量，所以，無論孔隙的大小、形狀及連通情況如何，只要含氫就會影響測井值。通情況如何，只要含氫就會影響測井值。 中子測井孔隙度是用中子測井孔隙度是用“石灰?guī)r孔隙度石灰?guī)r孔隙度”為單位刻度的，為單位刻度的，因此，用它來確定其他巖性的巖石孔隙度時，需根據(jù)地層情因此，用它來確定其他巖性的巖石孔隙度時，需根據(jù)地層情況，引入必要的校正。況，引入必要的校正。 補(bǔ)償中子補(bǔ)

42、償中子測井測井II.II.劃分巖性和判斷氣層劃分巖性和判斷氣層 對于砂泥巖剖面，泥巖的含氫指數(shù)一般大于砂巖，對于砂泥巖剖面，泥巖的含氫指數(shù)一般大于砂巖，因此，根據(jù)中子孔隙度的相對大小可區(qū)分砂、泥巖。因此，根據(jù)中子孔隙度的相對大小可區(qū)分砂、泥巖。 對于碳酸鹽巖剖面，根據(jù)對于碳酸鹽巖剖面，根據(jù)GRGR曲線剔除泥巖地層后，曲線剔除泥巖地層后，再根據(jù)中子孔隙度的相對高值可劃分裂縫帶或孔隙性地再根據(jù)中子孔隙度的相對高值可劃分裂縫帶或孔隙性地層。層。 當(dāng)儲集層中含天然氣時，其含氫指數(shù)遠(yuǎn)小于具有相當(dāng)儲集層中含天然氣時，其含氫指數(shù)遠(yuǎn)小于具有相同孔隙度的含油（或含水）層，因此，氣層在中子孔隙同孔隙度的含油（或含

43、水）層，因此，氣層在中子孔隙度曲線上顯示為低值。度曲線上顯示為低值。 補(bǔ)償中子補(bǔ)償中子測井測井自然伽瑪測井自然伽瑪測井 在地球上存在的一些礦物和在地球上存在的一些礦物和巖石中，含有巖石中，含有4040K K（鉀（鉀4040）、）、232232Th(Th(釷釷232)232)、238238U U（鈾（鈾238238）等放）等放射性同位素，因此，這些巖石也射性同位素，因此，這些巖石也就存在著自然放射性。就存在著自然放射性。 在自然伽瑪測井儀上的伽瑪在自然伽瑪測井儀上的伽瑪射線探測器中裝有一個探頭，使射線探測器中裝有一個探頭，使用閃爍計數(shù)器進(jìn)行測量地層巖石用閃爍計數(shù)器進(jìn)行測量地層巖石放出的放出的射線，然后通過光電倍射線，然后通過光電倍增管將接收到的光信號轉(zhuǎn)變成電增管將接收到的光信號轉(zhuǎn)變成電脈沖信號記錄下來，從而測得自脈沖信號記錄下來，從而測得自然伽瑪曲線。然伽瑪曲線。光電電子對NaI晶體 自然伽馬自然伽馬測井測井 自然伽瑪測井是測量地層的自然放射性，在沉積巖地自然伽瑪測井是測量地層的自然放射性，在沉積巖地層中，一般情況下，它反映地層的泥質(zhì)含量，因為放射性層中，一般情況下，它反映地層的泥質(zhì)含量，因為放射性元素往往趨向于聚集在粘土和泥巖