測(cè)井原理及方法

測(cè)井方法及應(yīng)用1、常規(guī)測(cè)井資料原理及應(yīng)用

2、測(cè)井資料綜合解釋

3、固井質(zhì)量評(píng)價(jià)

4、測(cè)井新技術(shù)介紹“測(cè)井”概念：

用各種專門儀器放入井中，沿井身測(cè)量鉆井地質(zhì)剖面上地層的各種物理參數(shù)(如密度、電阻率等)和井眼技術(shù)狀況，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行綜合解釋，以解決油田勘探、開發(fā)中的各類地質(zhì)和工程技術(shù)問題的一門應(yīng)用技術(shù)（學(xué)科）。它是發(fā)現(xiàn)油氣層、進(jìn)行儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和油氣資源評(píng)價(jià)以及油藏管理的重要手段。歷史與發(fā)展：

1927年9月，斯侖貝謝兄弟，法國，世界上第一次測(cè)井；

1939年12月，翁文波，四川巴縣石油溝，我國第一次測(cè)井；經(jīng)過幾十年發(fā)展，主要經(jīng)歷了模擬-數(shù)字-成像三個(gè)階段，測(cè)井已成為一個(gè)主要提供技術(shù)服務(wù)的現(xiàn)代化高技術(shù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)。測(cè)井解釋測(cè)井解釋的目的：

就是把測(cè)井信息轉(zhuǎn)變?yōu)楸M可能反映地質(zhì)原貌特征的地質(zhì)信息，通過用比較接近實(shí)際情況的地質(zhì)模型和公式，使用經(jīng)過環(huán)境校正的多種測(cè)井信息，精確地計(jì)算地層礦物成分、泥質(zhì)含量、孔隙度、油氣飽和度和滲透率等參數(shù)，對(duì)地層含油氣情況作出評(píng)價(jià)，進(jìn)行定量解釋。這個(gè)過程也被叫做“反演”。正演：根據(jù)地層參數(shù)計(jì)算測(cè)井響應(yīng)反演：根據(jù)測(cè)井響應(yīng)計(jì)算地層參數(shù)常規(guī)測(cè)井儀器分別率和徑向探測(cè)深度電阻率放射性聲波電阻率感應(yīng)深側(cè)向中子伽馬密度聲波微電阻率傾角徑向探測(cè)深度縱向分辨率徑向探測(cè)深度和縱向分辨率相互制約微測(cè)井侵入模型鉆井泥漿壓力一般均略大于地層壓力，造成泥漿對(duì)滲透層的侵入作用，稱泥漿侵入作用。對(duì)井眼周圍儲(chǔ)集層的影響：泥餅、沖洗帶、過渡帶、原狀地層。許多測(cè)井儀器的探測(cè)的并非原狀地層的物理參數(shù)。1、

常規(guī)測(cè)井資料原理及應(yīng)用)電阻率測(cè)井電阻率測(cè)井)自然電位測(cè)井)聲波測(cè)井)伽馬和密度測(cè)井)補(bǔ)償中子測(cè)井電阻率測(cè)井

電法測(cè)井是地球物理測(cè)井中三大測(cè)井方法之一，它根據(jù)巖層電學(xué)性質(zhì)的差別，測(cè)量地層的電阻率、電導(dǎo)率或介電常數(shù)等電學(xué)參數(shù)，用來研究地質(zhì)剖面，判斷巖性，劃分油氣水層，和其它方法一起研究?jī)?chǔ)集層的含油性、滲透性和孔隙性等性質(zhì)。電阻率或電導(dǎo)率都是描述物質(zhì)導(dǎo)電性質(zhì)的物理量。電阻率：?jiǎn)挝皇菤W姆˙米（Ω˙m），測(cè)井上用符號(hào)R表示；(Resistivity)電導(dǎo)率：標(biāo)準(zhǔn)單位是毫西門子/米(mS/m)，測(cè)井上用符號(hào)σ表示。Conductivity)地層電阻率與巖性的關(guān)系導(dǎo)電類型離子導(dǎo)電：連通孔隙中鹽離子導(dǎo)電。電子導(dǎo)電：礦物本身的自由電子導(dǎo)電沉積巖（砂巖、泥巖），導(dǎo)電能力強(qiáng)，電阻率低，取決于孔隙度、地層水電阻率、含油飽和度等。火成巖，少量的自由電子，電阻率高金屬礦物自由電子多、導(dǎo)電能力強(qiáng)、電阻率低泥巖的導(dǎo)電能力強(qiáng)，粘土礦物表面有離子雙電層電阻率測(cè)井地層電阻率與飽和度（含油性）的關(guān)系石油幾乎不導(dǎo)電，因此巖石含油時(shí)比含水時(shí)電阻率要高。孔隙中流體電阻率對(duì)巖石電阻率影響很大。電阻率增大系數(shù)I;實(shí)驗(yàn)研究：(1)選用研究區(qū)的典型巖樣，先測(cè)出Ro；(2)然后逐漸壓入石油,改變So，測(cè)Rt,得一組So(Sw)、Rt實(shí)驗(yàn)結(jié)論:I與Sw在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中近似直線關(guān)系,即稱為阿爾奇公式電阻率測(cè)井a(chǎn).普通電阻率測(cè)量原理：習(xí)慣上:以A、B表示供電電極M、N表示測(cè)量電極（1）假設(shè)鉆孔在電阻率為Rt的無限均勻地層中，忽略井的影響，供電電流恒定為I，則測(cè)得M、N處電位后計(jì)算出介質(zhì)電阻率：（1）普通電阻率測(cè)井原理及應(yīng)用

b.電極系分類:通常供電和測(cè)量共4個(gè)電極，一個(gè)在地面，井下三個(gè)組成電極系。梯度：?jiǎn)坞姌O到相鄰成對(duì)電極的距離大于成對(duì)電極間的距離。電位：?jiǎn)坞姌O到相鄰成對(duì)電極的距離小于成對(duì)電極間的距離。梯度電極系進(jìn)一步分為：底部(正裝)梯度、頂部(倒裝)梯度。（1）普通電阻率測(cè)井原理及應(yīng)用c.曲線特點(diǎn)：梯度：非對(duì)稱，地層界面處出現(xiàn)極值(實(shí)測(cè)曲線中只有極大值明顯，底部梯度的極大值對(duì)應(yīng)地層底界面)；層的代表值在中部平段；電位：對(duì)稱，層界面不明顯，中部極值（層的代表值）。d.探測(cè)范圍：梯度電極系：等于其電極距（AO），如M2.25A0.5B探測(cè)半徑約為2.5m；電位電極系：等于其電極距2倍（2AM），如N2.25M0.5A的探測(cè)半徑約為1.0m。進(jìn)套管深度；如何判斷？？e.影響因素：泥漿電阻率、井徑、圍巖電阻率及其厚度；不同的電極系、電極距，測(cè)量的曲線數(shù)值及形態(tài)不同；（1）普通電阻率測(cè)井原理及應(yīng)用

地層對(duì)比：識(shí)別地層旋回特征，進(jìn)行地層對(duì)比；指示層界面：利用梯度曲線在層界面處的典型特征；

定位井壁取芯深度；定性判斷油氣水層：一般淡水泥漿鉆井情況下，高侵常指示水層，低侵常指示油氣層。（為什么？）f.主要應(yīng)用（定性應(yīng)用為主）（1）普通電阻率測(cè)井原理及應(yīng)用側(cè)向測(cè)井與感應(yīng)測(cè)井是常規(guī)測(cè)量原狀地層電阻率的主要方法，都采用了聚焦工作方式。側(cè)向測(cè)井提出的主要原因:井眼中低阻泥漿分流作用顯著；泥漿侵入造成單條曲線難以準(zhǔn)確反映地層電阻率。（2）側(cè)向電阻率測(cè)井原理及應(yīng)用a.雙側(cè)向測(cè)井原理1、深淺側(cè)向同時(shí)測(cè)量，分別用32Hz

和128Hz的電流供電。用相應(yīng)頻率的選頻電路進(jìn)行監(jiān)督和測(cè)量。2、有很大的測(cè)量范圍，一般是

1-10000.m。3、深側(cè)向探測(cè)深度大約2.0m，淺側(cè)向76cm左右，雙側(cè)向能夠劃分出0.4m厚的地層。（2）側(cè)向電阻率測(cè)井原理及應(yīng)用A0主電極M1\M2及M1’\M2’監(jiān)督電極；A1\A2及A1’\A2’屏蔽電極；同時(shí)A2\A2’為淺側(cè)向回路；記錄I0和參考電極與監(jiān)督電極間的電壓V0A0主電極A1\A2屏蔽電極，B回路電極（儀器表皮）A0主電極M1\M2及M1’\M2’監(jiān)督電極A1\A2屏蔽電極，B回路電極（儀器表皮）三側(cè)向七側(cè)向（2）側(cè)向電阻率測(cè)井原理及應(yīng)用（2）側(cè)向電阻率測(cè)井原理及應(yīng)用振蕩器給發(fā)射線圈T提供交流電I在T周圍介質(zhì)中產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)（一次磁場(chǎng)Φ1在地層中產(chǎn)生交變電流I1（閉合電流，即渦流）I1在地層中產(chǎn)生二次交變磁場(chǎng)Φ2在接收線圈R中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E有用（與σ有關(guān)，供測(cè)量、記錄）。b.感應(yīng)測(cè)井原理（2）側(cè)向電阻率測(cè)井原理及應(yīng)用c.雙側(cè)向測(cè)井與感應(yīng)測(cè)井對(duì)比①適用條件側(cè)向測(cè)井：Ra＝GmRm＋GiRi＋GtRt＋GsRs

（電阻率串聯(lián)）適用條件：咸水、淡水泥漿、高阻地層、高阻（碳酸鹽巖、致密巖層）剖面感應(yīng)測(cè)井：σa＝Gmσm＋Giσi＋Gtσt+Gsσs

（電阻率并聯(lián)）適用條件：咸水、淡水泥漿、低阻（高地層水礦化度）地層、油基泥漿或空氣井（2）側(cè)向電阻率測(cè)井原理及應(yīng)用②側(cè)向與感應(yīng)測(cè)井方法的選擇原則泥漿電阻率較高時(shí)（高侵），感應(yīng)測(cè)井好于側(cè)向測(cè)井；Rmf接近或小于Rw時(shí)或咸水泥漿（低侵），優(yōu)先使用雙側(cè)向測(cè)井；高電阻率地層，側(cè)向測(cè)井效果好；

中低阻地層，感應(yīng)測(cè)井好；高阻碳酸鹽巖剖面或其它致密巖石剖面，選用側(cè)向測(cè)井；

中低電阻砂泥巖剖面用感應(yīng)測(cè)井；考慮分層能力時(shí)，側(cè)向好于感應(yīng)；有時(shí)需要兩者結(jié)合，同時(shí)使用。c.雙側(cè)向測(cè)井與感應(yīng)測(cè)井對(duì)比（2）側(cè)向電阻率測(cè)井原理及應(yīng)用d.聚焦電阻率測(cè)井資料應(yīng)用

劃分滲透層（側(cè)向、感應(yīng)曲線“半幅點(diǎn)”）；提供原狀地層電阻率Rt；定性判斷油水層（高侵、低侵，下頁圖示）；用于地層對(duì)比（感應(yīng)比側(cè)向效果好）；參與組合電阻率測(cè)井判斷可動(dòng)油氣（深、中、淺電阻率對(duì)比）（2）側(cè)向電阻率測(cè)井原理及應(yīng)用（2）微側(cè)向(MLL)：微電極測(cè)井中泥餅分流作用太大，測(cè)RXO不準(zhǔn)確，采用聚焦原理，形成微側(cè)向測(cè)井。（3）微球形聚焦(MSFL)：

微側(cè)向MLL探測(cè)淺，受泥餅影響大。MSFL方法探測(cè)淺，又基本不受泥餅影響，是目前最好的RXO測(cè)量方法。（4）八側(cè)向(LL8)：以上均為貼井壁測(cè)量，LL8是不貼井壁測(cè)量Rxo的方法。它是在七側(cè)向電極系下方附近設(shè)屏流回路電極B1，在上方較遠(yuǎn)處設(shè)回路電極B2。探測(cè)特性：探測(cè)半徑：ML（4～10cm），MLL（5～10cm），MSFL（5cm）分層能力：ML5cm，MLL5cm，MSFL20cm（3）微電阻率測(cè)井原理及應(yīng)用a.主要類型b.幾種微電阻率電極系測(cè)井電流分布微電極ML微側(cè)向MLL相當(dāng)于七側(cè)向,少2個(gè)屏蔽電極微球形聚焦MSFLA0主電極M0參考電極，A1屏蔽電極M1\M2監(jiān)督電極參考電壓不變記錄I0d和I1（3）微電阻率測(cè)井原理及應(yīng)用1）、電阻率測(cè)井2）、自然電位測(cè)井3）、聲波測(cè)井4）、伽馬和密度測(cè)井5）、補(bǔ)償中子測(cè)井自然電位測(cè)井鉆井后，由于電化學(xué)作用，自然產(chǎn)生多種電動(dòng)勢(shì)，包括擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)、擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)、過濾電動(dòng)勢(shì)等。但對(duì)自然電位測(cè)井起主要作用的是擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)和擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)，其它電動(dòng)勢(shì)一般可以忽略。產(chǎn)生自然電場(chǎng)的主要原因：地層水溶液離子濃度與泥漿濾液的離子濃度不同，產(chǎn)生離子擴(kuò)散；-擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)巖石顆粒表面對(duì)離子有吸附作用；-吸附電動(dòng)勢(shì)泥漿濾液向地層中滲透作用。-過濾電動(dòng)勢(shì)自然電位的測(cè)量自然電位SP的理論計(jì)算自然電流：測(cè)量的自然電位異常幅度值Usp：自然電流流過井內(nèi)泥漿柱電阻上的電位降：在巨厚層，砂、泥巖層的截面積遠(yuǎn)大于井眼的截面積，故rsh<<rm、rsd<<rm，則SP≈SSP；厚的純水層（rsd最?。?，SP最大，接近靜自然電位SSP。自然電位測(cè)井將一個(gè)電極M放入井中，另一個(gè)電極N放在地面上接地，測(cè)量M電極相對(duì)于N電極之間的電位差，便可進(jìn)行自然電位測(cè)井；實(shí)際測(cè)井中常在普通視電阻率測(cè)井時(shí)帶測(cè)SP。自然電位測(cè)得的是相對(duì)電位值，即不同深度上的自然電位與地面上某點(diǎn)的固定電位值之差。自然電位的測(cè)量自然電位測(cè)井影響靜自然電位SSP的因素自然電位異常幅度值ΔSP與靜自然電位SSP成正比；靜自然電位SSP決定于地層的巖性、泥漿和地層水的礦化度（泥漿濾液電阻率Rmf

與地層水電阻率Rw

的比值Rmf/Rw）

以及地層溫度、厚度、井徑和泥漿侵入深度等。因此這些因素都會(huì)直接影響自然電位的異常幅度。其中巖性和Rmf/Rw影響最大：巖性：泥巖“基線”，砂巖“異常”等；Rmf/Rw(或Cw/Cmf)：淡水泥漿時(shí)儲(chǔ)層顯示負(fù)異常，鹽水泥漿時(shí)顯示正異常。自然電位測(cè)井地層厚度對(duì)自然電位的影響當(dāng)?shù)貙雍穸萮>4d時(shí)，自然電位異常幅度近似等于靜自然電位；當(dāng)?shù)貙雍穸萮<4d時(shí)，自然電位異常幅度小于靜自然電位，厚度越小，差別越大。厚層可以用“半幅點(diǎn)”確定地層界面。自然電位測(cè)井地層電阻率的影響含油氣飽和度比較高的儲(chǔ)集層，其電阻率比它完全含水時(shí)rsd明顯升高，SP略有下降。一般油氣層的SP幅度略小于相鄰的水層。Rt/Rm增大，曲線幅度減小。圍巖電阻率Rs增大，則rsh增大，使自然電位異常幅度減小。泥漿侵入帶、井徑的影響在滲透性地層，泥漿濾液滲入到地層孔隙中，使泥漿濾液與地層水的接觸面向地層方向移動(dòng)了一個(gè)距離。侵入帶的存在，相當(dāng)于井徑擴(kuò)大，因而使自然電位異常幅度值降低。隨著泥漿侵入的增大，自然電位異常幅度減小。1）、電阻率測(cè)井2）、自然電位測(cè)井3）、聲波測(cè)井4）、伽馬和密度測(cè)井5）、補(bǔ)償中子測(cè)井二.常規(guī)測(cè)井資料原理及應(yīng)用聲波測(cè)井

聲波測(cè)井是以巖石等介質(zhì)的聲學(xué)特性為基礎(chǔ)而提出的一類研究鉆井地質(zhì)剖面、評(píng)價(jià)固井質(zhì)量等問題的測(cè)井方法。主要包括聲波速度測(cè)井、聲波幅度測(cè)井、聲波全波列測(cè)井等。聲速測(cè)井（也稱聲波時(shí)差測(cè)井）通過測(cè)量聲波在地層中的傳播速度，確定地層孔隙度、巖性及孔隙流體性質(zhì)。聲速測(cè)井是三種主要的巖性-孔隙度測(cè)井方法之一。聲幅測(cè)井通過測(cè)量聲波幅度的衰減變化來認(rèn)識(shí)地層性質(zhì)和水泥膠結(jié)情況。全波列測(cè)井記錄接收的全波列各成分的速度和幅度研究地層性質(zhì)，可提供更多信息?；胁ǎ喊l(fā)射的聲波在井壁地層與井內(nèi)泥漿的分界面發(fā)生反、折射。折射角為90o時(shí)沿界面在井壁地層中傳播的波稱為滑行波。部分滑行波傳播時(shí)以臨界角折射回井內(nèi)，由接收探頭測(cè)量，即為聲速測(cè)井?；胁ǔ蔀槭撞ǎ涸谒心芙邮盏降牟ㄖ凶钕鹊竭_(dá)，便于區(qū)分測(cè)量。措施：大于臨界源距；“隔聲體”設(shè)計(jì)等?；胁óa(chǎn)生條件：

v2>=v1

臨界角入射聲波測(cè)井滑行波的產(chǎn)生與接收示意圖聲波時(shí)差測(cè)井原理示意圖探測(cè)特性：探測(cè)深度：與源距、地層速度等因素有關(guān)。常規(guī)約為0.2～0.3m，基本在沖洗帶范圍；縱向分辨率：即接收間距l(xiāng)。聲波測(cè)井資料應(yīng)用確定地層孔隙度了解主要骨架及流體參數(shù)（單位：μs/m）：砂巖：182石灰?guī)r：156白云巖：143淡水泥漿：620鹽水泥漿：608確定地層巖性不同巖性地層聲速（時(shí)差）不同，可以識(shí)別地層巖性。檢測(cè)地層壓力異常（超壓地層）油藏壓力估算；鉆井泥漿設(shè)計(jì)，等識(shí)別氣層和裂縫主要依據(jù)時(shí)差明顯變大或“周波跳躍”現(xiàn)象。地層對(duì)比資料應(yīng)用聲波測(cè)井1）、電阻率測(cè)井2）、自然電位測(cè)井3）、聲波測(cè)井4）、伽馬和密度測(cè)井5）、補(bǔ)償中子測(cè)井伽馬測(cè)井是一類利用伽馬射線性質(zhì)的核測(cè)井方法，兩種類型：①測(cè)量巖石天然放射性的方法：自然伽馬測(cè)井：是最簡(jiǎn)單的放射性測(cè)井方法。測(cè)量地層總的伽馬放射性，用于劃分巖性和儲(chǔ)集層，計(jì)算泥質(zhì)含量等。自然伽馬能譜測(cè)井：除可測(cè)量總伽馬放射性外，主要測(cè)得地層中放射性核素鈾、釷、鉀等的含量，具有重要的地質(zhì)意義。

②提供人工伽馬源的方法：放射性同位素測(cè)井：利用放射性同位素做為示蹤劑，解決與示蹤有關(guān)的各種生產(chǎn)和工程問題。密度、巖性密度測(cè)井：利用伽馬射線與地層的作用，測(cè)量地層密度，解決與地層巖性和孔隙度等有關(guān)的問題。伽馬和密度測(cè)井

a.巖石的自然放射性（1）地層的主要放射性核素巖石的自然伽馬放射性是由巖石中放射性核素的種類及其含量決定的，其中起決定作用的是鈾系、釷系和放射性核素K40。習(xí)慣稱鈾(U238)、釷(Th232)、鉀(K40)。(1)自然伽馬測(cè)井伽馬和密度測(cè)井b.巖石的自然伽馬放射性與巖石性質(zhì)的關(guān)系(1)巖石大類：一般沉積巖放射性低于巖漿巖和變質(zhì)巖。因沉積巖一般不含放射性礦物，其放射性主要由吸附放射性物質(zhì)引起的。巖漿巖及變質(zhì)巖則含較多放射性礦物。(2)沉積巖石的放射性：沉積巖中，放射性礦物的含量一般都不高；除鉀鹽層以外，沉積巖自然放射性的強(qiáng)弱與巖石中含泥質(zhì)的多少有密切的關(guān)系。巖石泥質(zhì)含量越大，自然放射性就越強(qiáng)。高放巖石:泥巖、泥質(zhì)砂巖、深海泥巖及鉀鹽層等；中放巖石:砂巖、石灰?guī)r和白云巖；低放巖石:巖鹽、煤層和硬石膏等。伽馬和密度測(cè)井(1)自然伽馬測(cè)井（3）計(jì)算泥質(zhì)含量當(dāng)?shù)貙硬缓噘|(zhì)以外的放射性物質(zhì)時(shí)，GR曲線是指示地層泥質(zhì)含量的最好方法。相對(duì)值法計(jì)算Vsh：（4）計(jì)算粒度中值研究表明，GR測(cè)井曲線的變化與粒度中值Md曲線的變化有較好的對(duì)應(yīng)性，相關(guān)性很高。用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式計(jì)算Md。

d.自然伽馬測(cè)井主要應(yīng)用伽馬和密度測(cè)井自然放射性主要由鈾、釷、鉀造成，它們?cè)诘刭|(zhì)上都有各自的意義，但自然伽馬GR測(cè)量總的放射性，自然伽馬能譜測(cè)井可得到它們各自的含量。(2)自然伽馬能譜測(cè)井伽馬和密度測(cè)井a(chǎn).伽馬射線與物質(zhì)的相互作用光電效應(yīng)：低能γ，與電子碰撞，被全部吸收，打出光電子；康普頓效應(yīng)：中能γ，與電子碰撞，能量損失后成為散射γ，放出康普頓電子；電子對(duì)效應(yīng)：高能γ，與庫侖場(chǎng)作用，轉(zhuǎn)化為一正、負(fù)電子對(duì)。(3)巖性密度測(cè)井銫137源伽馬和密度測(cè)井巖性密度測(cè)井同時(shí)利用了康普頓效應(yīng)和光電效應(yīng)，前者主要反映地層密度，后者與密度及巖性均有關(guān)；需對(duì)接收到的伽馬射線譜進(jìn)行分析，分別測(cè)得密度和巖性。一般記錄Pe(光電吸收截面指數(shù))或U(體積光電吸收截面)、ρb和Δρ等幾條曲線。不同能量伽馬射線與計(jì)數(shù)率關(guān)系圖低能區(qū)為光電效應(yīng)區(qū)，對(duì)巖性敏感，也受密度影響，消除密度影響，可測(cè)得巖性（Pe或U等）；中高能區(qū)為康普頓散射區(qū)，只反映密度信息。(3)巖性密度測(cè)井1）、電阻率測(cè)井2）、自然電位測(cè)井3）、聲波測(cè)井4）、伽馬和密度測(cè)井5）、補(bǔ)償中子測(cè)井中子測(cè)井：利用人工中子源發(fā)射的快中子與地層的各種相互作用，來研究鉆井剖面地層性質(zhì)的一類測(cè)井方法。補(bǔ)償中子測(cè)井無論水、油和氣都含有氫，而巖石的骨架部分基本不含氫，因而通過測(cè)量巖石的含氫量，可以確定巖石孔隙度。氫是地層中減速能力最強(qiáng)的核素，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它核素；對(duì)減速產(chǎn)生的超熱中子或熱中子計(jì)數(shù)，即可反映巖層的孔隙度；

測(cè)井原理:

中子源向地層發(fā)射快中子，快中子擴(kuò)散形成超熱中子并衰減為熱中子。而熱中子在擴(kuò)散過程中，主要受地層的含氫指數(shù)影響，含氫指數(shù)越高，熱中子的擴(kuò)散長(zhǎng)度越小，熱中子密度也就越小。當(dāng)?shù)貙涌紫抖仍酱?，地層含氫量越高，熱中子密度越小，中子探測(cè)器的計(jì)數(shù)率就低。補(bǔ)償中子測(cè)井采用長(zhǎng)短源距兩個(gè)探測(cè)器接收熱中子，得到兩個(gè)計(jì)數(shù)率的比值，可以很好的降低井眼環(huán)境的影響，再建立石灰?guī)r孔隙度與計(jì)數(shù)率比值之間的關(guān)系，最終補(bǔ)償中子測(cè)井直接給出地層視石灰?guī)r孔隙度曲線?！巴诰蛐?yīng)”現(xiàn)象：對(duì)快中子的減速除主要取決于氫外，實(shí)際上巖石骨架也起作用，只是其減速能力太差而在計(jì)算中被忽略。當(dāng)含天然氣時(shí)，天然氣的氫濃度太低，以至于即使把它的體積看作巖石骨架仍不足以說明其影響(減速能力比骨架還差)，使測(cè)量的中子孔隙度值偏小。補(bǔ)償中子測(cè)井識(shí)別油氣層補(bǔ)償中子主要應(yīng)用:①確定地層孔隙度測(cè)井給出了石灰?guī)r刻度的φN曲線，其它巖性時(shí)需校正。②與密度測(cè)井交會(huì)求孔隙度、確定巖性

φD–φN曲線重疊直觀確定巖性（視石灰?guī)r刻度）砂巖：φD

>φ真>φN石灰?guī)r：φD

＝φ真＝φN白云巖：φD

<φ真<φN

③石灰?guī)r孔隙度曲線φD–φN重疊，定性判斷氣層天然氣使φD增大（ρb減?。?，φN減小。（聲波時(shí)差增大）補(bǔ)償中子測(cè)井一）、測(cè)井解釋的主要任務(wù)和目的：1）劃分儲(chǔ)層，并為地質(zhì)家提供儲(chǔ)層參數(shù)：孔隙度、滲透率、含油飽和度、泥質(zhì)含量、地層礦物類型及含量。通過合適的解釋處理程序來完成。2）對(duì)地層的流體性質(zhì)進(jìn)行綜合分析，提供準(zhǔn)確的油、氣、水井段。對(duì)地質(zhì)、測(cè)井曲線、處理成果的綜合分析，給出儲(chǔ)層的合理分析結(jié)論。就是確定油、氣、水層等結(jié)論。3）利用測(cè)井資料進(jìn)行地質(zhì)分析。根據(jù)處理成果及地層對(duì)比進(jìn)行沉積、構(gòu)造等方面的分析。4）為甲方提供深度準(zhǔn)確的測(cè)井及成果曲線。2、測(cè)井資料綜合解釋二）、如何才能做好測(cè)井解釋工作：1）收集好準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，分析油田的地質(zhì)特征在測(cè)井曲線上的響應(yīng)特征，如有鄰井的，應(yīng)結(jié)合鄰井的試油、投產(chǎn)結(jié)果分析鄰井的測(cè)井響應(yīng)特征。2）如有鄰井，與鄰井進(jìn)行準(zhǔn)確的地層對(duì)比和測(cè)井資料響應(yīng)特征對(duì)比分析，總結(jié)規(guī)律。3）收集好第一性錄井、氣測(cè)、鉆井取心及井壁取心等資料。4）結(jié)合地質(zhì)特點(diǎn)分析，選取合適的處理程序，并收集地區(qū)合適的處理參數(shù)或通過合理的分析獲得較為準(zhǔn)確的參數(shù)。5）對(duì)測(cè)井曲線、處理成果、顯示及鄰井等資料的綜合分析。2、測(cè)井資料綜合解釋三）、“四性關(guān)系”：巖性、物性、電性及含油性2、測(cè)井資料綜合解釋四）、油層的主要響應(yīng)特征a、電阻率數(shù)值高。這是常規(guī)測(cè)井曲線在油層的最基本響應(yīng)特征，一般高于臨近同巖性水層的2倍以上；b、受泥漿侵入影響，一般油質(zhì)為稀油的儲(chǔ)層，在地層水礦化度與泥漿礦化度差異不是很大情況下，深探測(cè)電阻率數(shù)值與淺探測(cè)電阻率數(shù)值差異較大，遠(yuǎn)大于水層的差異。而稠油地層由于沖洗帶較小，深、淺電阻率數(shù)值差異較小。c、在稠油地層，自然電位幅度一般略小于臨近水層。五）、氣層主要測(cè)井響應(yīng)特征a、與油層一樣，最主要特征是深探測(cè)的電阻率數(shù)值較高；b、由于受天然氣影響，聲波時(shí)差有增大或周波跳躍現(xiàn)象；c、由于氣層含氫指數(shù)低，熱中子密度越大，熱中子計(jì)數(shù)率越高，所以補(bǔ)償中子表現(xiàn)為低值；d、氣層含氫指數(shù)低對(duì)熱中子減速能力差，熱中子越多，發(fā)生俘獲而釋放的伽瑪射線越強(qiáng)，導(dǎo)致氣層中子伽瑪數(shù)值越高。e、密度孔隙度變大，中子孔隙度變小。兩曲線形成較好的包羅面積。

七）.含油性的定性解釋（1）油層最小電阻率法油層最小電阻率Rtmin是指油氣層電阻率的下限，當(dāng)儲(chǔ)層的電阻率大于Rtmin時(shí)，可判斷為油氣層。Rtmin常采用阿爾奇公式估算法和試油、巖芯分析統(tǒng)計(jì)法確定。局限是忽略了物性、巖性的變化影響。（2）標(biāo)準(zhǔn)水層對(duì)比法標(biāo)準(zhǔn)水層（即前述典型水層）的深探測(cè)電阻率為R0，當(dāng)解釋層段Rt>(3~5)R0

時(shí)，可判斷為油氣層。此法須注意解釋層段與標(biāo)準(zhǔn)水層在物性、巖性、地層水性質(zhì)等方面要有一致性。（3）徑向電阻率對(duì)比法用不同探測(cè)深度的電阻率進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)泥漿侵入特性，從分析徑向電阻率變化來區(qū)分油、水層油層。一般在Rmf>Rw時(shí)：

Ri>Rt

高侵(增阻侵入)：水層

Ri<Rt

低侵(減阻侵入)：油層（4）鄰井曲線對(duì)比法

在不同井內(nèi)，經(jīng)地層對(duì)比確認(rèn)為同一層，若某井中已證實(shí)為油層或水層，則與它相鄰的井內(nèi)此地層也可參照解釋為油層或水層。這有助于提高解釋的可靠性。2、測(cè)井資料綜合解釋

八）.定量解釋常用模型

1）泥質(zhì)含量一般用自然伽馬曲線求取，但遼河不適用。一般采用電阻率曲線。精細(xì)計(jì)算需要用巖心資料刻度。2）孔隙度單礦物一般用聲波曲線求取，有效孔隙度是對(duì)泥質(zhì)校正后的孔隙度。地層聲速和孔隙度φ有關(guān)，通過理論計(jì)算或?qū)嶒?yàn)室測(cè)量可確定聲波時(shí)差與φ的關(guān)系，常用威利時(shí)間平均公式估算φ：了解主要骨架及流體參數(shù)（單位：μs/m）：砂巖：168或182石灰?guī)r：156白云巖：143淡水泥漿：620鹽水泥漿：608公式適用于：均勻粒間孔隙、固結(jié)壓實(shí)純地層。其它情況需校正，常用壓實(shí)校正公式：雙礦物或多礦物巖石確定巖性及孔隙度當(dāng)雙礦物巖性不含油氣時(shí)，巖性（兩種）和φ共3個(gè)未知量，除物質(zhì)平衡方程φ+Vma1+Vma2=1外，只需兩種孔隙度測(cè)井響應(yīng)方程（方法）即可通過由三個(gè)方程組成的方程組求解；三礦物時(shí)與此類似，只是需要三種孔隙度測(cè)井，解有四個(gè)方程的方程組；礦物種類超過三種時(shí)，利用三孔隙度測(cè)井已無法求解，這時(shí)常先舍棄含量最少的一種。聲波幅度測(cè)井主要通過測(cè)量套管井聲波幅度，檢查套管井固井質(zhì)量情況。聲幅在地層中的變化主要是兩種形式：地層吸收而使幅度衰減；不同聲阻抗介質(zhì)交界面處的反、折射使聲能在不同介質(zhì)中重新分配。

基本方法包括水泥膠結(jié)測(cè)井CBL和聲波變密度測(cè)井VDL：

CBL通過測(cè)量套管波幅度，檢查第一界面膠結(jié)情況；

VDL主要通過測(cè)量套管波和地層波幅度反映兩個(gè)界面的膠結(jié)情況。3.固井質(zhì)量評(píng)價(jià)1.水泥膠結(jié)測(cè)井CBL通過測(cè)量套管波幅度反映第一界面膠結(jié)情況：CBL幅度越大反映第一界面膠結(jié)越差，幅度越小反映膠結(jié)質(zhì)量越好；可通過CBL曲線計(jì)算相對(duì)幅度或抗壓強(qiáng)度等參數(shù)來評(píng)價(jià)第一界面膠結(jié)情況；可以確定水泥返高位置；可以明顯看到水泥返高面以上的套管接箍信號(hào)。

2.中子伽馬測(cè)井原理

中子伽馬測(cè)井是沿井身測(cè)量中子伽馬射線強(qiáng)度的一種中子伽馬測(cè)井法。中子源發(fā)出的快中子打入地層后，經(jīng)彈性散射減速的熱中子被地層巖石中的元素的原子核俘獲，放射出中子伽馬射線，被探測(cè)器的計(jì)數(shù)器接收，并以記錄，得到中子伽馬測(cè)井曲線。顯然熱中子密度越大，發(fā)生俘獲產(chǎn)生的中子伽馬射線越多，所以巖石中的中子伽馬射線的分布取決于熱中子密度的分布，也就是和地層巖性有關(guān)。同時(shí)，中子伽馬射線強(qiáng)度還取決于地層的含氫量和含氯量，成反比。3.固井質(zhì)量評(píng)價(jià)

影響因素

1.泥漿和井徑的影響：氫原子對(duì)快中子有很強(qiáng)的減速和俘獲作用，泥漿中有大量的氫，因此，在使用長(zhǎng)源距測(cè)井時(shí)，將造成中子伽馬計(jì)數(shù)率急劇下降，井徑越大，泥漿環(huán)越厚，使快中子在源附近變?yōu)闊嶂凶拥臋C(jī)會(huì)就越高，當(dāng)井徑為40-50厘米時(shí)，測(cè)量結(jié)果將不能反映地層的含氫量的變化。泥漿礦化度越高時(shí)中子伽馬計(jì)數(shù)率較淡水泥漿中要高。井中下套管后，中子伽馬計(jì)數(shù)率將略有降低。

2.下井儀器位置的影響：儀器貼靠井壁，減小泥漿的影響，從而能得到滿意的測(cè)量結(jié)果，對(duì)于同樣孔隙度的地層，儀器靠井壁測(cè)量時(shí)，計(jì)數(shù)率高，能明顯反映孔隙度的變化。

3.中子源強(qiáng)度和儀器性能的影響：為消除這些影響需要按要求對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。3.固井質(zhì)量評(píng)價(jià)ECLIPS-5700井周聲波成像測(cè)井(CBIL)微電阻率掃描成像測(cè)井(STAR)磁共振成像測(cè)井(MRIL)高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井(HDIL)多極陣列聲波測(cè)井(MAC)正交偶極聲波測(cè)井(XMAC)薄層電阻率測(cè)井(TBRT)分區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井(SBT)井周聲波成像測(cè)井(CAST-V）微電阻率掃描成像測(cè)井(EMI)磁共振成像測(cè)井(MRIL-P)高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井(HRAI)陣列聲波測(cè)井(Wavesonic)雙源距碳氧比測(cè)井（RMT）EXCELL-20004.成像測(cè)井技術(shù)①陣列聲波測(cè)井（識(shí)別裂縫有效性，地層滲透性）②核磁共振測(cè)井（識(shí)別流體）③聲電成像測(cè)井（裂縫性地層識(shí)別裂縫）④陣列感應(yīng)測(cè)井（低阻油氣藏識(shí)別流體）交叉偶極陣列聲波測(cè)井縱波時(shí)差、幅度橫波時(shí)差、幅度斯通利波時(shí)差、幅度地層各向異性分析，應(yīng)力分析巖石力學(xué)參數(shù)計(jì)算地層滲透性分析縱橫波比指示含氣地層壓裂預(yù)測(cè)與檢測(cè)聲波時(shí)差測(cè)井縱波時(shí)差基本原理快橫波

=XXcos2q+(XY+YX)sinqcosq+

YYsin2q