常規(guī)測井項目學(xué)習(xí)ppt課件

1、常規(guī)測井工程學(xué)習(xí)什么是石油測井？ 石油測井來源于法國。1927年9月，法國人斯侖貝謝兄弟發(fā)明了電測井，開場在歐洲用于勘探煤和油氣。中國運用電測井勘探石油與天然氣，始于1939年12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。 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，經(jīng)過計算機系統(tǒng)處置資料，判別油氣在井下地層中的分布規(guī)律。 石油測井 ？ 裸眼測井： 發(fā)現(xiàn)和評價 油氣層的儲集性質(zhì)及消費才干 消費測井： 監(jiān)視和分析 油氣層的開發(fā)動態(tài)及消費情況 石油測井運用特點測井根底：了解探測對象的物理性

2、質(zhì)及變化規(guī)律丈量方法：探求探測空間物理場特征及丈量方法測井儀器：開發(fā)適用于井下條件的電子丈量儀器丈量工藝：提高測井儀器設(shè)備的運用技巧及效果資料處置：求取被丈量媒質(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 石油測井研討特點 石油測井現(xiàn)場作業(yè) 石油測井井下儀器 石油測井電纜 石油測井井口設(shè)備 石油測井絞車 石油測井測井地面儀器 石油測井?dāng)?shù)據(jù)記錄 石油測井測井?dāng)?shù)據(jù)記錄圖 石油測井井斜方位曲線井斜方位 石油測井測井解釋成果圖 石油測井測井曲線泥巖特征 石油測井測井曲線沙泥巖儲層特征 石油測井 煤層曲線特征 石油測井石炭系地層測井曲線特征 石油測井石炭系地層測井曲線特征 石油測井 補償中

3、子通常與補償密度資料結(jié)合起來，用于判別氣層，效果十清楚顯。電阻率測井：丈量巖石在外加電場作用下的導(dǎo)電才干，即電阻率。巖石的電阻率和巖性、儲集物性、含油性有親密的關(guān)系。聲波測井：是以巖石等介質(zhì)的聲學(xué)特性為根底來研討鉆井地質(zhì)剖面、判別固井質(zhì)量等問題的一種測井方法。放射性測井：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)，研討鉆井地質(zhì)剖面，尋覓石油等有用礦藏，研討油田開發(fā)及油井工程的一類測井方法。 常規(guī)測井工程簡介自然電位的組成 井眼中的自然電位主要是分散電位和分散吸附電位組成的。自然電位測井方法 在井中經(jīng)過丈量挪動電極和地面固定電極之間的電位差隨深度變化的記錄，從而測得自然電位曲線。

4、自然電位簡介自然電位的構(gòu)成 假設(shè)砂巖中的地層水和泥漿濾液均為NaCL溶液，地層水的電化學(xué)活度aw與泥漿濾液的電化學(xué)活度awf不同，且awawf，在活度較大的地層水中的a+和CL-將向活度小的泥漿中挪動，這種景象叫分散作用，由分散作用引起的地層與泥漿間出現(xiàn)的電位差，叫分散電位。電極導(dǎo)線CmCwCm Cw 自然電位簡介 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)生分散電位，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)高的正離子被價數(shù)低的正離子所取代，使得粘土外表帶負(fù)電，從而使得粘土外表有選擇吸附離子的才干，因此當(dāng)濃度不同的NaCL溶液分散時，粘土礦物顆粒

5、外表吸附CL-，使CL-分散遭到牽制，只需a+可以在地層水中自在挪動，因此在泥巖的井壁上主要是a+的分散作用，當(dāng)Cw(地層水濃度)Cm時，在泥漿和泥巖的接觸面上，泥漿帶正電荷，泥巖帶負(fù)電荷，這時就產(chǎn)生分散吸附電位。 自然電位簡介電極導(dǎo)線CmCwCm Cw 自然電位簡介劃分浸透性地層,確定其界面劃分層界面SP在半幅點處2. 估算泥質(zhì)含量3. 求地層水電阻率SP2m0.25m 自然電位簡介 1. 確定浸透層、計算泥質(zhì)含量 在泥巖層，SP曲線通常接近一條直線，即所謂泥巖基線，而在浸透性地層，SP曲線偏離泥巖基線，當(dāng)?shù)貙酉喈?dāng)厚時，曲線將到達一個根本固定的偏轉(zhuǎn)幅度，定義為砂層線。 偏轉(zhuǎn)可以是負(fù)異?；蛘?/p>

6、常，主要取決于地層水和泥漿濾液的相對礦化度，假設(shè)地層水的礦化度大于泥漿濾液礦化度，那么曲線為負(fù)異常，相反，那么為正異常。 SP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。假設(shè)地層水礦化度與泥漿濾液礦化度相近或相等，SP曲線異常幅度就很小或者無明顯異常特征。 需求闡明的是：在測井曲線圖上，泥巖基線的位置對于解釋沒有意義。 自然電位簡介2. 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)值相對于泥巖基線的偏轉(zhuǎn)即靜自然電位Essp可以以為是電化學(xué)電位。它與泥漿濾液與地層水有下述關(guān)系： Essp= -Kc *Log(Rmf

7、e/Rwe) 式中 Kc=65+0.24*T(。C) ，Rmfe為泥漿濾液等效電阻率； Rwe-地層水等效電阻率； T-地層的溫度。 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Rw。根據(jù)井內(nèi)泥漿電阻率Rm由簡化的公式，計算出泥漿濾液電阻率Rmf。 Rmf=(2.1691.1G)Rm1.073 式中，G為泥漿密度g/cm3。 假設(shè)溫度為24。C時，Rmf0.1m那么采用下面的圖版求出地層溫度下Rmfe ， 由式Essp= -Kc *Log(Rmfe/Rwe)求得Rmfe/ Rwe比值，就可求得Rwe 。然后再經(jīng)查下面圖版A求出地層水電阻率值Rw。 自然電位簡介 自然電位簡介電阻率測井

8、： 丈量巖石在外加電場作用下的導(dǎo)電才干，即電阻率。巖石的電阻率和巖性、儲集物性、含油性有親密的關(guān)系。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包括：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。探測深度：電位電極系小于梯度電極系；RLL3RLL7DLL用途：確定地層真電阻率RT、RI；劃分巖性剖面；快速直觀判別油氣水層。微電阻率測井：微電極、微側(cè)向、微球聚焦和臨近測井。探測深度：微電極由于電極距不同。微電位電極系Rxo微梯度電極Rcm。 微側(cè)向ML 微球聚焦MSFL 臨近測井PL。用途：ML主要用于劃分地層巖性剖面，確定浸透層 及厚度，確定Rxo與hcm厚度。

9、 ML、 MSFL 、PL用于劃分薄層，確定Rxo，為組合測井提供參數(shù)。 電阻率測井電源NRMAMAB 丈量原理：把由供電電極和丈量電極組成的電極系MAB和AMN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挪動時，由供電電極AB供應(yīng)電流I，由丈量電極MN丈量電位差UMN ，電位差UMN的變化就反映了井內(nèi)不同地層電阻率的變化。 在井孔中欲丈量周圍巖層的電阻率，給介質(zhì)通入電流，a呵斥人工電場，這個電場的分布特點決議于周圍介質(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)的電阻率。普通電阻率測井研討的是穩(wěn)定電場，這種物理量E，電位U和電流密度j，它們之間遵照歐姆定律： E=R

10、j j=I/4r2普通電阻率測井原理：B等位面電力線rRt 電阻率測井電位電極系測井梯度電極系極系測井 電阻率測井規(guī)范測井： 在一個油田或一個區(qū)域內(nèi)，為了研討巖性變化、構(gòu)造形狀和大致油層組的劃分等任務(wù)，常運用幾種測井方法在全地域的各口井中，用一樣的深度比例1：500及一樣的橫向比例，對全井段進展測井，這種組合測井既是規(guī)范測井。 規(guī)范：2m底部梯度原狀地層Rt，探測深度 個電極距； 0.25m電位沖洗帶Ri，探測深度2個電極距。 自然電位浸透性。用途：地層劃分做地層對比；劃分浸透層。 規(guī)范測井電位電極系：單電極到相鄰成對電極之間的間隔遠遠小于成對電極之 間的間隔AMMN的電極系，稱為電位電極。電

11、極距L=AM AM的中點O為電位電極記錄點。AMNOAMNO梯度電極系：單電極到相鄰成對電極之間的間隔遠大于不成對電極之 間的間隔AMMN的電極系，稱為梯度電極。電極距L=AO O為梯度電極的深度記錄點。電極系：是由供電電極A、B和丈量電極M、N按一定的相對位置、間隔固定在一個絕緣體組成的下井安裝。普通電極系內(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A、B或N叫成對電極，而另一個與地面電極N或B接在同一電路中的電極叫不成對電極或單電極。 規(guī)范測井運用：地層劃分做地層對比；劃分浸透層。 規(guī)范測井N2dN1tN！sE2+3aN2dN2dN1tN1tN！sN！sE2+3a

12、E2+3aK1tgK1tgK1tg規(guī)范地層對比 規(guī)范測井 微球形聚焦測井儀是一種帶極板儀器，丈量電極和監(jiān)視電極裝在極板上，它是一種較好的沖洗帶測井儀器。采用的主電極外形呈矩形，其它電極呈矩形環(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。輔助電流ia主要沿泥餅流動，這樣就減少了泥餅的影響，主電流i0那么流到侵入帶中，由于電極很短，探測深度很淺，不受原狀地層的影響，受侵入帶的影響。測得沖洗帶電阻率。微球形聚焦丈量原理圖 微球型聚焦測井雙側(cè)向丈量原理圖 原理：將雙側(cè)向電極系放入井下測井時，主電極A0發(fā)出主電流I0并在測井過程中堅持不便。同時環(huán)狀屏蔽電極A1、A1和柱狀屏蔽電極A2 、

13、A2分別發(fā)出與I0同極性的屏蔽電流I1和I1。在丈量過程中用自動調(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值為一常數(shù)，即UA2/UA1=aa測井中給定；同時維持兩對監(jiān)視電極之間的電位差等于零，UM1=UM2或UM1=UM2。隨著電極系的提升周圍介質(zhì)電阻率改動，I0的分布隨之改動，監(jiān)視電極的電位。 深側(cè)向-測的原狀地層電阻率。 淺側(cè)向-測的侵入帶電阻率。 雙側(cè)向測井 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)計了可同時進展丈量深、淺兩條曲線的雙側(cè)向測井儀。 雙側(cè)向測井的刻度范圍是0.2-2000m ，對于2000-40000m動態(tài)范

14、圍內(nèi)的丈量精度有很大的局限性。 雙側(cè)向：縱向分辨率 0.6 m探測深度淺側(cè)向0.8 m深側(cè)向2.7 m 雙側(cè)向測井求地層真電阻率和沖洗帶電阻率 研討侵入剖面地層對比求含油飽和度深度控制指示可動油氣 雙側(cè)向測井 聲速測井最具代表性的是補償聲波測井儀器，它是一種雙發(fā)雙收測井儀器即兩個發(fā)射器和兩個接納器，兩個發(fā)射器間互發(fā)射聲源，兩個接納器間互地接納沿井壁傳播的滑行縱波。 因此，聲速測井可處理探測范圍內(nèi)的孔隙性、巖性、含氣性、泥巖壓實性等問題。 聲波測井井內(nèi)聲波傳播表示圖到達接受換能器的波形圖 聲波測井 I.確定孔隙度 對于知巖石骨架時差Tma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

15、隙度增大而增大： = TTmaTfTma 式中：Tf為地層孔隙中水的聲波時差。巖性聲波骨架值備 注石英 (砂巖）55.5us/ft方解石（灰?guī)r）46.5us/ft白云石（白云巖）41.5us/ft純水189us/ft鹽水185us/ft 聲波測井 II.劃分巖性 由于不同的巖石，其聲速不同，所以可利用聲波時差曲線來劃分巖性。 在砂泥巖剖面中，砂巖普通顯示較高的時差，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)比泥質(zhì)膠結(jié)的時差低，泥巖的聲波時差普通顯示為高值，泥巖中含砂、含膏、含鈣時，時差值也要降低。 聲波測井 II.劃分巖性 在碳酸鹽巖剖面中，致密的石灰?guī)r、白云巖時差值最低，假設(shè)含泥質(zhì)，

16、聲波時差值稍有增高，假設(shè)是孔隙性或裂痕性石灰?guī)r和白云巖，時差值明顯增大，在裂痕發(fā)育處甚至?xí)霈F(xiàn)有“周波騰躍景象。 在膏巖剖面中，浸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，無水石膏時差最低，鹽巖擴徑嚴(yán)重時經(jīng)常出現(xiàn)“周波騰躍。 “周波騰躍 普通情況下，聲波測井儀的兩個接納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，缺乏以先后觸發(fā)兩個接納器，第二個接納器被后續(xù)波觸發(fā)，這時，所觸發(fā)的時差會明顯增大，這種景象，稱為“周波騰躍。 聲波測井III.判別氣層 天然氣對聲速的衰減很大，也就是天然氣的聲波時差很大，它比石油或水的時差大了許多，所以，在巖性

17、一樣的條件下，氣層的時差值大于油層或水層的時差值。在氣層處，聲波時差曲線能夠出現(xiàn)周波騰躍。 另外，在測井中，以下情況能夠會出現(xiàn)“周波騰躍景象： 1)裂痕或?qū)永戆l(fā)育的地層； 2)未膠結(jié)的純砂巖氣層、高壓氣層； 3)井徑擴展嚴(yán)重的巖鹽層及泥漿中含天然氣等。 聲波測井氣層的聲波時差值明顯大于油層 聲波測井 密度是物質(zhì)的根本物理屬性之一，巖石密度是指單位體積巖石的質(zhì)量，堆積巖的密度由巖性、孔隙度和孔隙流體性質(zhì)所決議。 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。原理： 密度儀器包括一個伽瑪源，兩個接納伽瑪源，兩個接納伽瑪射線探測器，即長源距探測器和短源距探測器，它們安裝在探測器上，

18、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。 補償密度測井 密度測井是丈量地層的電子密度，而地層的體積密度與電子密度有以下的關(guān)系：e =b(Z/A)N式中：Z-原子序數(shù) A-原子量 N-阿佛伽得羅常數(shù)6.021023巖石的主要元素和成分Z/A都很接近于0.5 ，只需氫例外，Z/A 1，由于巖石的孔隙中被石油或水占據(jù)，石油或水均含有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)，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： 密度測井所反映的是地層的總孔隙度。 補償密度測井 巖性密度測井除丈量地層的體積密度之外，還丈量地層巖石的光電吸收截面指數(shù)Pe ，孔隙度和流體性質(zhì)對

19、巖石的光電吸收截面指數(shù)Pe的影響很小，而不同巖性的Pe值差別較大，所以，可利用巖石的Pe值，來識別單礦物巖性。如：石英砂巖的主要礦物成分其Pe值為1.806 ；方解石石灰?guī)r的主要礦物成分其Pe值為5.084 ；白云石白云巖的主要礦物成分其Pe值為3.412 ；重晶石的Pe值為266.8 。 從上面的數(shù)據(jù)可以看出，重晶石的Pe值很大，所以當(dāng)泥漿中參與重晶石時，直接影響巖性密度測井Pe曲線的丈量效果，使得Pe曲線測井值比實踐地層的Pe值偏大。 補償密度測井I.確定孔隙度 對于知巖石骨架密度ma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, = bmafma式中：f為地層孔隙中水的密

20、度。 補償密度測井II.劃分巖性和判別油氣層 用密度測井資料劃分巖性，是利用不同巖性的體積密度不同進展的，密度測井值b不僅受巖性骨架密度ma的影響，而且還受孔隙度和孔隙流體f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，用密度測井是可以獲得稱心結(jié)果的。也可利用巖性密度測井的Pe曲線來劃分巖性。 假設(shè)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，且與水或油的密度有顯著差別，因此在測井曲線上氣層顯示為較低的b值。 補償密度測井 中子測井是一種劃分巖性和丈量地層孔隙度的有效方法。它是用一源強為18Ci的中子源，發(fā)射能量較強的快中子到地層中，快中

21、子在地層中與其質(zhì)量一樣的氫原子碰撞，損失能量減速為超熱中子、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)巖石骨架不含氫或含氫指數(shù)知時，那么可由中子測井計算孔隙度。 補償中子測井I.確定地層的孔隙度 中子測井孔隙度是地層的總孔隙度，由于中子測井本質(zhì)上是反映地層的含氫量，所以，無論孔隙的大小、外形及連通情況如何，只需含氫就會影響測井值。 中子測井孔隙度是用“石灰?guī)r孔隙度為單位刻度的，因此，用它來確定其他巖性的巖石孔隙度時，需根據(jù)地層情況，引入必要的校正。 補償中子測井II.劃分巖性和

22、判別氣層 對于砂泥巖剖面，泥巖的含氫指數(shù)普通大于砂巖，因此，根據(jù)中子孔隙度的相對大小可區(qū)分砂、泥巖。 對于碳酸鹽巖剖面，根據(jù)GR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痕帶或孔隙性地層。 當(dāng)儲集層中含天然氣時，其含氫指數(shù)遠小于具有一樣孔隙度的含油或含水層，因此，氣層在中子孔隙度曲線上顯示為低值。 補償中子測井自然伽瑪測井 在地球上存在的一些礦物和巖石中，含有40K鉀40、232Th(釷232)、238U鈾238等放射性同位素，因此，這些巖石也就存在著自然放射性。 在自然伽瑪測井儀上的伽瑪射線探測器中裝有一個探頭，運用閃爍計數(shù)器進展丈量地層巖石放出的射線，然后經(jīng)過光電倍增管將接納到的光信號轉(zhuǎn)變成電脈沖信號記錄下來，從而測得自然伽瑪曲線。光電電子對NaI晶體 自然伽馬測井 自然伽瑪測井是丈量地層的自然放射性，在堆積巖地層中，普通情況下，它反映地層的泥質(zhì)含量，由于放射性元素往往趨向于聚集在粘土和泥巖中，通常純地