應(yīng)用地球物理測(cè)井知識(shí)講座.ppt

1、應(yīng)用地球物理測(cè)井知識(shí),（一）,一、前言 二、測(cè)井方法的分類及測(cè)井的任務(wù) 三、測(cè)井的影響因素 四、測(cè)井系列及服務(wù)內(nèi)容,目 錄,礦場(chǎng)地球物理測(cè)井，也叫油礦地球物理測(cè)井或石油測(cè)井,簡(jiǎn)稱測(cè)井。石油鉆井時(shí)，在鉆到設(shè)計(jì)井深度后都必須進(jìn)行測(cè)井，又稱完井電測(cè)，以獲得各種石油地質(zhì)及工程地質(zhì)及工程技術(shù)資料，作為完井和開發(fā)油田的原始資料。這種測(cè)井習(xí)慣上稱為勘探測(cè)井。而在油井下完套管后所進(jìn)行的一系列測(cè)井，習(xí)慣上稱為生產(chǎn)測(cè)井或開發(fā)測(cè)井。,在油氣田的勘探與開發(fā)過程中，地球物理測(cè)井是發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)油氣層的重要手段。 地下巖層具有各種物理特性，如電化學(xué)特性、導(dǎo)電特性、聲學(xué)特性、磁特性、核磁特性、放射性特性、熱傳導(dǎo)特性等等，巖層的

2、這種特性稱地球物理特性，測(cè)井的目的就是反映地下巖層這些物理特性。,大多數(shù)測(cè)井方法間接的、有條件的反映地層地質(zhì)特性的一個(gè)側(cè)面，所以要全面認(rèn)識(shí)和掌握巖層規(guī)律，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)油氣層，需要綜合使用多種測(cè)井方法優(yōu)選測(cè)井系列進(jìn)行組合測(cè)井。,一、前言 二、測(cè)井方法的分類及測(cè)井的任務(wù) 三、測(cè)井的影響因素 四、測(cè)井系列及服務(wù)內(nèi)容,目 錄,測(cè)井方法的分類,從油田的勘探和開發(fā)生產(chǎn)兩大階段來講，可將測(cè)井分為勘探測(cè)井(完井電測(cè))和生產(chǎn)測(cè)井(開發(fā)測(cè)井)?？碧綔y(cè)井是指鉆井過程中和鉆到設(shè)計(jì)井探后進(jìn)行的一系列測(cè)井項(xiàng)目；生產(chǎn)測(cè)井是指下套管后所進(jìn)行的一系列測(cè)井項(xiàng)目，以解決油田(油井)生產(chǎn)過程中的一些問題。,1. 以巖石導(dǎo)電性質(zhì)為基

3、礎(chǔ)的測(cè)井方法，包括普通電極系視電阻率測(cè)井，微電阻率測(cè)井、側(cè)向測(cè)井、感應(yīng)測(cè)井等。 2. 以巖石電化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的測(cè)井方法，如自然電位測(cè)井、人工電位測(cè)井等。,按照測(cè)量的原理和測(cè)井方法，可概括分為以下幾類：,3. 以巖石彈性為基礎(chǔ)的測(cè)井方法，包括聲波速度測(cè)井、聲波幅度測(cè)井、聲波全波列(變度)測(cè)井等。 4. 以巖石的原子物理及核物理性質(zhì)為基礎(chǔ)的測(cè)井方法，包括自然伽馬測(cè)井、密度測(cè)井、中子測(cè)井、伽馬能譜測(cè)井、同位素元綜測(cè)井等。,5. 其他測(cè)井方法，如介電測(cè)井、核磁測(cè)井、地層傾角測(cè)井、氣測(cè)井以及檢查井內(nèi)技術(shù)狀況的測(cè)井項(xiàng)目(如地層測(cè)試、井壁取心、油井射孔、檢查油井套管破裂或腐蝕狀況、檢查地層壓裂或酸化效果等)

4、。,測(cè)井的基本任務(wù),1. 建立鉆井地質(zhì)剖面，詳細(xì)劃分巖性和油氣生、儲(chǔ)、蓋層，準(zhǔn)確地確定巖層深度和厚度。 2. 評(píng)價(jià)油氣儲(chǔ)集層的生產(chǎn)能力，定量或半定量地估計(jì)巖層的儲(chǔ)集性能-孔隙度、滲透率及含油氣飽和度。,3. 對(duì)儲(chǔ)集層的含油性作出評(píng)價(jià)，包括確定油氣層的有效厚度、可動(dòng)油氣含量、流體密度和相對(duì)滲透率等。 4. 進(jìn)行地層對(duì)比，研究構(gòu)造產(chǎn)狀和地層沉積等問題。 5. 在油田開發(fā)過程中，提供油層動(dòng)態(tài)資料、研究地層壓力變化等。,6. 研究油井的技術(shù)狀況，如井斜、井溫、井徑和固井質(zhì)量等。,測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用，給石油勘探工作增加了新的手段，它取得的資料有很好的連續(xù)性和完整性。這與鉆井取心相比，具有施工較簡(jiǎn)單、效率高、

5、成本低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了石油勘探與開發(fā)的效率。,測(cè)井儀器由專用測(cè)井電纜達(dá)到井下，測(cè)井時(shí)絞車滾筒牽引電纜將儀器勻速上提，被測(cè)地層物理參數(shù)由儀器獲取后，經(jīng)纜芯傳達(dá)到地面的記錄儀器進(jìn)行記錄，便將采集到相應(yīng)的物理參數(shù)，按一定的深度比例和橫向比例記錄在紙上，并將得到一條或幾條連續(xù)變化的曲線，這就是測(cè)井曲線。,測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)施工示意圖,一、前言 二、測(cè)井方法的分類及測(cè)井的任務(wù) 三、測(cè)井的影響因素 四、測(cè)井系列及服務(wù)內(nèi)容,目 錄,測(cè)井的影響因素,一、測(cè)井儀器方面的影響 測(cè)井儀器是一種計(jì)量工具，因此它必須是準(zhǔn)確的，誤差一定要在允許范圍內(nèi)，否則測(cè)出的測(cè)井資料就不準(zhǔn)。測(cè)井所使用的地面紀(jì)律儀器和下

6、井測(cè)量?jī)x器都有具體要求，總的來說都要做到“三性一化”。所謂“三性一化”就是指：穩(wěn)定性、垂直性、一致性和標(biāo)準(zhǔn)化。,穩(wěn)定性是指其他條件不變，儀器在允許連續(xù)工作期間，測(cè)量結(jié)果不超過允許指標(biāo)。 直線性是指在規(guī)定的條件范圍內(nèi)，輸入信號(hào)與輸出信號(hào)成線性關(guān)系，誤差不超過規(guī)定范圍。 一致性是指使用不同的同類一起進(jìn)行測(cè)量時(shí)，只要測(cè)量的結(jié)果都要一樣，誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。 儀器方面的影響是一個(gè)重要的因素，使用時(shí)務(wù)必使儀器指標(biāo)達(dá)到要求。,二、鉆井施工造成的影響 在鉆井過程中，鉆井液的高速循環(huán)，不停地沖刷井壁，把井壁附近地層中的液體的可動(dòng)部分帶走，井壁上就形成一個(gè)被鉆井液沖刷的環(huán)帶，稱其為沖洗帶。一般情況下，井眼內(nèi)液柱壓

7、力高于地層壓力，鉆井液濾液就浸入到具有滲透性的砂層或粉砂層里去。,這時(shí)，一方面鉆井液中的泥質(zhì)顆粒在具有滲透性的地層部位結(jié)成泥餅；另一個(gè)方面鉆井液濾液擠走了滲透層中所含的部分原始流體，形成了一個(gè)稱為浸入帶的環(huán)帶。這些環(huán)帶具有的電阻率分別稱為：泥餅電阻率、沖洗帶電阻率、浸入帶電阻率。地層未被鉆井液濾液浸入部分的電阻率稱為地層電阻率，這幾個(gè)環(huán)帶具有的電阻率、浸入帶電阻率對(duì)地層電阻率的測(cè)量結(jié)果都有影響。另外，井徑擴(kuò)大和不規(guī)則，鉆井液電阻率太高或太低都會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。,另外，現(xiàn)在新的鉆井工藝給測(cè)井施工也帶來了新的影響因素。例如：螺紋鉆桿加PDC鉆頭復(fù)合鉆進(jìn)造成的井壁對(duì)探測(cè)半徑小的儀器的影響等等。,三、地

8、層厚度的影響 地層厚度是不同的，有的地層厚度可達(dá)幾十米，有的則很薄，只有幾十厘米。有的地層巖性很均勻，有的地層則不然。厚而均勻的地層容易求準(zhǔn)地層的物理參數(shù)，層薄又不均勻的地層，要求準(zhǔn)各種物理參數(shù)就比較困難。例如，在進(jìn)行普通電阻率測(cè)井時(shí)，常遇到所測(cè)的目的層附近上下還有高阻層，稱其為鄰層。這種鄰層的存在對(duì)電流的分布影響很大，使目的層的電阻率測(cè)不準(zhǔn)。,影響測(cè)量結(jié)果的因素是很多的，但它是有規(guī)律的，通過研究分析，采取相應(yīng)措施，可以減少或消除這些影響。例如，要測(cè)準(zhǔn)高阻薄層的電阻率，側(cè)向測(cè)井的方法比普通電阻率測(cè)井要好一些，雙發(fā)、雙收聲波測(cè)井儀器能夠消除井徑不規(guī)則或儀器傾斜對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響等。,一、前言 二、

9、測(cè)井方法的分類及測(cè)井的任務(wù) 三、測(cè)井的影響因素 四、測(cè)井系列及服務(wù)內(nèi)容,目 錄,測(cè)井的系列及服務(wù)內(nèi)容,勘探測(cè)井,常規(guī)測(cè)井系列：對(duì)于裸眼井段的測(cè)井，一般常規(guī)測(cè)井系列能提供地層的三孔隙度和三電阻率以及自然電位、自然伽馬、井徑等基本測(cè)井資料。經(jīng)過車裝或撬裝計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)心的數(shù)字處理，能夠向用戶提供以下幾項(xiàng)數(shù)字處理解釋成果：地層的巖性，油、氣層的深度、厚度以及地層的孔隙度、含油水飽和度、滲透率和泥含質(zhì)量等。 地層傾角測(cè)井：地層傾角測(cè)井能向用戶提供井斜角度、井斜方位、地層傾角和地層傾角方向以及井徑和井眼容積等資料。通過多井的計(jì)算機(jī)處理解釋，還能提供油藏構(gòu)造形態(tài)和分析古沉積環(huán)境，從而幫助指導(dǎo)下一步的勘

10、探工作。,地層測(cè)試器：地層測(cè)試器能測(cè)量各井段地層的實(shí)際壓力，能作出低沉呢感的壓力梯度曲線，更重要的是能直接從地層中取出油、氣或水樣，從而給下一步的試油工作可靠依據(jù)，另外還能估計(jì)地層油氣層的有效厚度。 井壁取心：井壁取心作業(yè)能按照測(cè)井結(jié)果準(zhǔn)確地從井壁取出巖心，用以分析地層巖性及含油性，嚴(yán)重解釋結(jié)果，彌補(bǔ)鉆井取心的不足。 另外，還有巖性密度測(cè)井、自然伽嗎能譜測(cè)井、微差井溫測(cè)井等，都能向用戶提供有用的井下或地層資料，為油氣田勘探與開發(fā)服務(wù)。,生產(chǎn)測(cè)井,生產(chǎn)測(cè)井主要是指套管井的測(cè)井作業(yè)，主要有以下服務(wù)內(nèi)容： a. 測(cè)井下壓力、溫度、流量、流體密度。 b. 確定出水層位。 c. 確定竄槽位置。 d. 判

11、斷剩余油飽和度。 e. 同位素示蹤測(cè)井、自然伽馬能譜測(cè)井。 f. 工程測(cè)井，如多臂井徑、井下電視、聲波變密度測(cè)井等。 g. 油層動(dòng)態(tài)分析等。,工程測(cè)井,井下工程測(cè)井工作項(xiàng)目主要是為試油、完井、解卡、修井、采油等服務(wù)。常用的作業(yè)項(xiàng)目有： 1. 射孔作業(yè)：它是用炸藥爆炸形成高能射流，射穿套管、水泥環(huán)與地層的作業(yè)；主要包括電纜輸送套管射孔、電纜輸送過油管套管射孔和油管輸送射孔工藝類型。 2. 水泥膠結(jié)測(cè)井：主要用于檢查固井質(zhì)量; 測(cè)鉆桿遇卡位置和爆炸松螺紋; 爆炸切割鉆桿和油管。,工程測(cè)井,3. 磁測(cè)井、多臂井徑、井下電視，用以檢查套管變形、腐蝕或石灰?guī)r洞、裂縫等。 從上述各種服務(wù)項(xiàng)目可以看出，測(cè)井

12、作業(yè)在油、氣田勘探開發(fā)過程中是非常重要和不可缺少的環(huán)節(jié)。,應(yīng)用地球物理測(cè)井知識(shí),（二）,一、測(cè)井曲線的識(shí)別 二、測(cè)井曲線的特征及作用,目 錄,由測(cè)井儀器測(cè)量出的測(cè)井曲線經(jīng)過編輯、預(yù)處理影響因素校正（泥漿、井眼、溫度、礦化度、偏心、居中、實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)刻度等）和深度校正后，按一定的比例形成圖件測(cè)井曲線圖（包括標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井曲線圖、組合測(cè)井曲線圖、放大測(cè)井曲線圖及其他特殊地質(zhì)要求比例的測(cè)井曲線圖）。,不同的測(cè)井曲線具有不同的縱向和橫向分辨率也叫縱向和橫向探測(cè)深度，靠?jī)x器的測(cè)量原理和地質(zhì)要求來確定，在測(cè)井地質(zhì)分析的過程中就要充分考慮到這些因素來正確理解測(cè)井曲線的地質(zhì)響應(yīng)。一般來說橫向探測(cè)深度越深，縱向分辨率越

13、差。,不同的測(cè)井曲線具有不同的采樣率一般常規(guī)測(cè)井采用810點(diǎn)/m就既能保證數(shù)據(jù)量不是太大，又能正確反映地層特征，但有些特殊測(cè)井要求很高的采樣率，如磁定位測(cè)井是反映磁信號(hào)單尖的，要求40點(diǎn)/m以上，又如地層傾角測(cè)井、成像測(cè)井等具有更高的采樣率，因?yàn)樗麄円从撤浅＞?xì)的地層信息才能得到正確的地質(zhì)響應(yīng)。,不同的測(cè)井曲線具有不同的測(cè)井速度不同的測(cè)井原理對(duì)地層地質(zhì)響應(yīng)的快慢不一致，因此要控制測(cè)井速度。 測(cè)井既有一維的也有二維的，一個(gè)深度點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)叫一維測(cè)井，如大部分常規(guī)測(cè)井；如果一個(gè)深度點(diǎn)對(duì)應(yīng)一組測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)叫二維測(cè)井，如聲波全波列、聲波變密度測(cè)井，一個(gè)深度點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是一組時(shí)間波形數(shù)據(jù)。,標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井曲線

14、圖以1：500的比例形成的圖件，即圖上1cm代表地層500cm（5m）的信息，一般選取一條電性曲線（如2.5m或4m電極電阻率測(cè)井）和一條巖性曲線（如自然伽馬或自然電位測(cè)井）加井徑曲線作為標(biāo)準(zhǔn)，從井底測(cè)至套管，目的是從較大的層序（如界、組、段）意義上劃分地層，便于地層對(duì)比，并了解全井眼的井徑變化情況。,標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井曲線圖,組合測(cè)井曲線圖以1：200的比例形成的圖件，即圖上1cm代表地層200cm（2m）的信息，幾乎包含所有常規(guī)測(cè)井曲線。是進(jìn)行儲(chǔ)層認(rèn)識(shí)、油氣層識(shí)別，地層精細(xì)對(duì)比的最常用最重要的圖件，比較全的測(cè)井系列要包含三孔隙、三電阻、三巖性至少9條曲線。,組合測(cè)井曲線圖,一、測(cè)井曲線的識(shí)別 二、測(cè)

15、井曲線的特征及作用,目 錄,前面講過，測(cè)井可分為常規(guī)完井測(cè)井系列、工程測(cè)井和生產(chǎn)測(cè)井系列，下面就從這三個(gè)大的方面來講述每條測(cè)井曲線的特征和用途。,（一）常規(guī)完井系列,一般比較全的測(cè)井系列要包含三孔隙、三電阻、三巖性至少9條曲線。江漢油田的完井測(cè)井系列為：聲波、密度、雙感應(yīng)、雙側(cè)向、微球、4米、自然電位、自然伽馬、井徑、井斜等，探井加測(cè)補(bǔ)償中子、Pe值、自然伽馬能譜等。,1 自然電位測(cè)井,自然電位測(cè)井主要是測(cè)量井中地層水與泥漿濾液之間因礦化度的差異而帶電正負(fù)離子產(chǎn)生的電位差方法。,由于在泥巖中負(fù)離子不能移動(dòng)而產(chǎn)生吸附作用，砂巖中正負(fù)離子都能移動(dòng)（但負(fù)離子移動(dòng)速度比正離子快）而產(chǎn)生擴(kuò)散作用，砂泥巖

16、之間就會(huì)產(chǎn)生電位差。 當(dāng)泥漿礦化度低于地層水礦化度時(shí)，砂巖相對(duì)泥巖產(chǎn)生負(fù)電位差，即負(fù)差異，反之則產(chǎn)生正電位差，即正差異。,自然電位測(cè)井曲線是一條比較光滑的曲線，其差異幅度的高低與泥漿的礦化度、儲(chǔ)層物性的好壞密切相關(guān)，一般以泥巖線作為基線，其主要作用是：,1、判斷巖性和劃分滲透層：泥巖為平直的基線，砂巖或碳酸鹽巖為正或負(fù)的幅度差，儲(chǔ)層滲透性越差（越致密），幅度差越??；泥質(zhì)越重幅度差越小。 2、求取地層水電阻率計(jì)算儲(chǔ)層含油氣飽和度的必須參數(shù)。 3、估算粘土含量或泥質(zhì)含量計(jì)算儲(chǔ)層孔隙度和滲透率的必須參數(shù)。,對(duì)純的砂泥巖剖面，可以認(rèn)為從砂巖到泥巖的過渡電位差是線性變化的，則泥質(zhì)含量SH（SPmaxSP

17、）/（SPmaxSPmin）,淡水層,咸水層,自然電位測(cè)井曲線,自然電位測(cè)井曲線,泥質(zhì)加重幅度降低,含灰質(zhì)，層薄幅度降低,自然電位測(cè)井曲線,自然電位測(cè)井曲線,高礦化度水層,2 自然伽馬測(cè)井,巖層中含有天然放射性核素，這些核素衰變放射出的伽馬射線稱自然伽馬射線，不同的巖石所含放射性核素的種類和數(shù)量不同，衰變時(shí)放射出的伽馬射線的能量和強(qiáng)度不同，因此測(cè)量自然伽馬射線的強(qiáng)度和能譜能反映不同地層的巖性。 自然伽馬測(cè)井曲線是一條具有統(tǒng)計(jì)起伏的微齒化的曲線，其數(shù)值的大小直接反映巖性的變化（個(gè)別高放射性儲(chǔ)層出外），除泥巖外不同的巖性基本上有其固定的骨架值，如砂巖為4070API，灰?guī)r和白云巖約1530API，

18、鹽巖和石膏約5API，玄武巖約10API等。,自然伽馬曲線的主要作用是： 1、劃分巖性結(jié)合三孔隙度測(cè)井資料，至少能分辨6中以上的巖性，典型的有砂巖、泥巖、灰?guī)r、白云巖、石膏、巖鹽等。 2、地層對(duì)比是精細(xì)對(duì)比的基礎(chǔ)，可以通過其形態(tài)的變化對(duì)比出地層厚度的變化和沉積環(huán)境的變化以及因構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的斷層、剝蝕的。 3、計(jì)算泥質(zhì)含量是目前砂泥巖剖面中計(jì)算泥質(zhì)含量較準(zhǔn)確方便的一種測(cè)井曲線。,對(duì)純的砂泥巖剖面，可以認(rèn)為從砂巖到泥巖的過渡伽馬射線的強(qiáng)度是線性變化的，則泥質(zhì)含量SH（GRmaxGR）/（GRmaxGRmin）,自然伽馬測(cè)井曲線,砂巖,泥巖,鹽巖,3 4m梯度電阻率測(cè)井,普通電阻率測(cè)井分為梯度和電位

19、電阻率測(cè)井，之所以叫2.5m，是指測(cè)量點(diǎn)到接受點(diǎn)之間的距離（電極距）是2.5m；之所以叫梯度，是指測(cè)量結(jié)果的極值響應(yīng)在巖層的界面處。是常用的電極系測(cè)井方法之一，由于探測(cè)深度較深（22.5m），故縱向分辨率較低，是一條平滑的幅度差異較大的測(cè)井曲線。 過去是橫向測(cè)井系列中的一種探測(cè)深度的電極測(cè)井，用來判斷并計(jì)算儲(chǔ)層的含油氣飽和度，現(xiàn)在只用作地層對(duì)比，是在較大的層序（如界、組、段）意義上劃分地層的主要測(cè)井曲線之一。更好的電阻率測(cè)井方法問世后，國(guó)外有些已經(jīng)取消這種簡(jiǎn)單測(cè)井方法，國(guó)內(nèi)大部分油田還保留一種用作標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井。,4米梯度電阻率,4 雙側(cè)向、微球測(cè)井,側(cè)向測(cè)井又稱聚焦測(cè)井，其特點(diǎn)是利用屏蔽電極使主電

20、流聚焦，側(cè)向流入地層，減小井眼、侵入帶、圍巖等因素對(duì)測(cè)量電阻率的影響。聚焦電極系的探測(cè)深度有深、中、淺三種，用于定量確定Rxo和Rt。側(cè)向探測(cè)裝置包括三側(cè)向、七側(cè)向、八側(cè)向、雙側(cè)向和球型聚焦、微球型聚焦、微側(cè)向等。目前，使用較多的是雙側(cè)向微球形聚焦組合測(cè)井和雙側(cè)向微側(cè)向組合測(cè)井等。,雙側(cè)向、微球組合曲線,5 聲波測(cè)井,聲波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，速度有很大差別，而且聲波幅度（能量）的衰減、頻率的變化等聲學(xué)特性也是不同的。聲波測(cè)井就是利用巖石等介質(zhì)的這些聲學(xué)特性來研究鉆井地質(zhì)剖面、判斷固井質(zhì)量等問題的一種測(cè)井方法。 聲波測(cè)井包括：聲波速度（時(shí)差）測(cè)井，聲波幅度測(cè)井，聲波變密度測(cè)井，聲波全波列測(cè)井，環(huán)

21、形聲波測(cè)井，聲波電視測(cè)井，聲波成像測(cè)井等。但通常講的聲波測(cè)井指的是聲波速度（時(shí)差）測(cè)井。,聲波速度測(cè)井是利用聲波測(cè)井儀器，通過測(cè)量井下巖層的滑行縱波首波的聲波速度（或叫到達(dá)時(shí)間），研究井外地層的巖性、物性，估算地層孔隙度的測(cè)井方法。它是目前孔隙度測(cè)井中三大方法之一，也是目前聲波測(cè)井中主要的方法。 每一種巖石均有其基本固定的骨架聲波時(shí)差，如砂巖178-180s/m，灰?guī)r156 s/m，白云巖143 s/m，石膏164 s/m，巖鹽220 s/m，泥巖根據(jù)壓實(shí)程度不同230-550 s/m，水600-620 s/m，對(duì)純含水巖石來說，孔隙度越大，含水體積越大，聲波傳播時(shí)間越長(zhǎng)即聲波時(shí)差越大，根據(jù)這

22、一原理，用一種叫威利時(shí)間方程的公式來計(jì)算儲(chǔ)層孔隙度。,聲波測(cè)井曲線的主要作用是：,劃分地層 由于不同巖層的聲速不同，用聲波時(shí)差曲線可劃分不同巖性的巖層。 砂泥巖剖面中，砂巖中膠結(jié)物的性質(zhì)和含量影響聲波時(shí)差，如鈣質(zhì)膠結(jié)聲波時(shí)差減小，泥質(zhì)膠結(jié)聲波時(shí)差增大。 判斷氣層 由于天然氣的聲波傳播時(shí)間很長(zhǎng)，時(shí)差比油和水大很多，所以在氣層中聲波時(shí)差會(huì)突然增大，且可能出現(xiàn)周波跳躍。 確定巖層孔隙度 威利時(shí)間方程：孔隙度（TTma）/（TfTma）/cp 估計(jì)地層異常壓力 計(jì)算巖石力學(xué)參數(shù) 縱波速度、橫波速度、楊氏模量、泊松比、地層破裂壓力等等。,用聲波測(cè)井判斷異常地層壓力,異常壓力帶,6 密度、中子測(cè)井,密度、

23、中子測(cè)井屬孔隙度、巖性測(cè)井，是人工放射性測(cè)井。,密度測(cè)井分為補(bǔ)償密度測(cè)井和巖性密度測(cè)井 補(bǔ)償密度測(cè)井是通過雙源距探測(cè)器探測(cè)由放射性原子核衰變放出的射線與地層相互作用產(chǎn)生康普頓效應(yīng)進(jìn)而測(cè)量地層電子密度的孔隙度測(cè)井方法。 巖性密度測(cè)井則同時(shí)測(cè)量由康普頓效應(yīng)產(chǎn)生的地層電子密度和由光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電吸收截面體積。由于光電吸收截面體積受孔隙度和流體的影響較小，能準(zhǔn)確反映地層的巖性變化。,補(bǔ)償中子測(cè)井 是測(cè)量使用點(diǎn)狀中子源向地層發(fā)射快中子使其慢化為熱中子后的強(qiáng)度，由于地層對(duì)快中子的減速能力主要取決于地層的含氫量，故補(bǔ)償中子測(cè)井實(shí)際上是利用雙源距探測(cè)器測(cè)量地層的含氫量的孔隙度測(cè)井方法，不同的地層骨架具有不同

24、的含氫指數(shù)，液態(tài)烴與水的含氫指數(shù)接近，天然氣的含氫指數(shù)很低。,聲波、密度、中子測(cè)井合稱三孔隙度測(cè)井，為什么要進(jìn)行三孔隙度測(cè)井呢？ 判斷巖性的需要孔隙度測(cè)井曲線同時(shí)又是巖性測(cè)井曲線，當(dāng)?shù)貙泳哂袃煞N以上巖性時(shí)，需要根據(jù)不同孔隙度測(cè)井的骨架值來識(shí)別巖性。,計(jì)算巖性含量的需要以巖性曲線作為參量，一個(gè)參量不可能解出兩個(gè)未知數(shù)，假如儲(chǔ)層體積為砂巖和孔隙，不可能用其中一條曲線算出砂巖骨架體積和孔隙體積，必須有另一條曲線與之交會(huì)求解。三種以上巖性時(shí)至少需要三條以上曲線。,密度聲波交會(huì)圖顯示砂巖、灰?guī)r、白云巖三條巖性線距離很近，不易區(qū)分巖性,砂巖,灰?guī)r,白云巖,中子聲波交會(huì)圖顯示砂巖、灰?guī)r、白云巖三條巖性線距離

25、分開，容易區(qū)分巖性,砂巖,灰?guī)r,白云巖,中子密度交會(huì)圖顯示砂巖、灰?guī)r、白云巖三條巖性線距離分開，容易區(qū)分巖性,砂巖,灰?guī)r,白云巖,中子,密度,聲波,計(jì)算孔隙度的需要每一種孔隙度測(cè)井都有其測(cè)量原理的局限和地層孔隙性響應(yīng)特點(diǎn)，都不能做到單一準(zhǔn)確確定地層孔隙度，而且不同的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)要求孔隙度類型也不相同，如總孔隙、有效孔隙、次生孔隙、縫洞孔隙等，通過結(jié)合其各自的有點(diǎn)，去除各自的缺點(diǎn)，綜合求解地層孔隙度會(huì)使計(jì)算結(jié)果更接近真實(shí)。 實(shí)際上通過三孔隙度交會(huì)就可同時(shí)求取地層巖石體積和孔隙體積。,8 井徑、井斜測(cè)井,井徑測(cè)井的主要作用是： 了解井眼變化狀況 計(jì)算固井水泥量 當(dāng)進(jìn)行了雙井徑或多井徑測(cè)井時(shí)，結(jié)合井斜方

26、位判斷地層現(xiàn)今主應(yīng)力方位和異常應(yīng)力段 輔助判斷巖性，如砂巖往往縮徑，泥巖往往擴(kuò)徑等 輔助判斷其他測(cè)井項(xiàng)目受井眼的影響狀況 井斜測(cè)井的主要作用是： 了解鉆井的井斜和方位，確定是否中靶 計(jì)算目的層垂深及各方向位移，確定儲(chǔ)層在構(gòu)造上的高度和位置 對(duì)地層進(jìn)行垂深校正，便于地層對(duì)比及其他地質(zhì)服務(wù),井徑,井斜,方位,最小水平主應(yīng)力北西南東,（二）工程測(cè)井系列,我們通常所說的聲、放、磁測(cè)井就是工程測(cè)井的主要內(nèi)容，是在下完套管固井后進(jìn)行的測(cè)井。,聲：指聲波幅度測(cè)井或聲波變密度測(cè)井，用以判斷固井質(zhì)量。 放：指自然伽馬測(cè)井，用來確定與完井測(cè)井之間的深度對(duì)應(yīng)關(guān)系。 磁：指磁定位測(cè)井，用來確定套管與完井深度之間的對(duì)應(yīng)

27、關(guān)系，為射孔及其他工程施工服務(wù)。,1 聲幅和聲波變密度測(cè)井,前面講過聲波測(cè)井，完井的聲波測(cè)井是測(cè)量地層縱波的到達(dá)時(shí)，而聲幅測(cè)井則測(cè)量套管縱波的幅度，聲波變密度測(cè)井則測(cè)量包括套管波、地層波、泥漿波在內(nèi)的波形。 當(dāng)套管和地層之間沒有水泥而被泥漿充填時(shí)，由于套管波比泥漿波傳播快得多，二者不能產(chǎn)生聲耦合，聲波能量無法穿越而主要沿套管滑行被接收探頭接收，最先到達(dá)的套管波能量很強(qiáng)，首波幅度很高，相反當(dāng)套管和地層之間完全被泥漿充填時(shí)，聲波能量幾乎完全穿越套管和水泥進(jìn)入地層，套管波幾乎被完全衰減，最先到達(dá)的套管波能量很弱，首波幅度幅度很低，這就是聲幅測(cè)井的原理。,以空套管的幅度為聲幅的最高值，以水泥完全膠結(jié)的

28、最低幅度為最低值，用百分比來進(jìn)行衡量，當(dāng)CBLmax/CBLmin30時(shí)，固井質(zhì)量不合格。,水泥膠結(jié)測(cè)井曲線實(shí)例,聲波變密度測(cè)井除了記錄3英尺源距的首波幅度外，還記錄5英尺聲波波形，用以判斷二界面固井質(zhì)量。 所謂一、二界面，是指套管和水泥之間的接觸面稱一界面，水泥和地層之間的接觸面稱二界面。由于聲幅測(cè)井中首波是沿套管與水泥之間的界面?zhèn)鞑サ?，故聲幅測(cè)井只能判斷一界面的固井質(zhì)量，要想了解二界面的固井質(zhì)量，必須加大源距，讓地層波得到加強(qiáng)，通過地層波的能量來判斷二界面固井好壞。由于地層波總是介于套管波和后續(xù)泥漿波之間，只能定性評(píng)價(jià)二界面。,2 自然伽馬和磁定位測(cè)井,磁定位測(cè)井是測(cè)量套管磁通量大小，通過

29、套管接箍與同時(shí)測(cè)量的自然伽馬配合，與完井深度對(duì)比得出接箍的深度，從而確定磁接箍與目的層之間的絕對(duì)位置。由于大部分套管的長(zhǎng)度為9m左右難以區(qū)分，所以在下套管的過程中一定要在射孔層頂部20-30m下一根2m左右的短套管，便于射孔時(shí)的識(shí)別。 在射孔的過程中，與射孔槍連在一起的磁定位儀繼續(xù)測(cè)量套管磁定位曲線從射孔層底部到短套管，將其間的每一根套管深度和長(zhǎng)度與聲、放、磁測(cè)井的磁定位進(jìn)行對(duì)比，確定無誤后（在標(biāo)準(zhǔn)容許誤差范圍內(nèi)），選取射孔層頂?shù)鬃罱慕庸孔鳛闃?biāo)準(zhǔn)接箍，計(jì)算射孔槍的上提或下放深度，以此深度值進(jìn)行上提或下放射孔。一般情況下要求上提射孔。,磁定位測(cè)井曲線,完井自然伽馬測(cè)井曲線,套管自然伽馬測(cè)井曲線

30、,短接,（三）生產(chǎn)測(cè)井系列,生產(chǎn)測(cè)井是之在采油或注水過程中即油田在生產(chǎn)過程中的測(cè)井，通常都是在油管內(nèi)進(jìn)行測(cè)井。 江漢油田的生產(chǎn)測(cè)井項(xiàng)目主要是吸水剖面（找串）測(cè)井，剩余油測(cè)井（包括硼中子壽命測(cè)井和碳氧比測(cè)井）。,1 吸水剖面（找串）測(cè)井,吸水剖面測(cè)井實(shí)際上就是在注入過程中的自然伽馬測(cè)井，其基本方法是先在注入清水的情況下測(cè)量一條自然伽馬曲線作為基線，然后向井中放入具有一定放射性強(qiáng)度的物質(zhì)，如鋇的同位素131Ba微球，通過活性碳作為載體，形成注入水的懸浮混合溶液，隨注入水進(jìn)入地層被地層表面顆粒所吸附，其放射性強(qiáng)度就會(huì)高于地層本身的放射性強(qiáng)度，再用同一只自然伽馬儀器進(jìn)行測(cè)量稱為曲線，將曲線和基線進(jìn)行重

31、疊，在有注入水進(jìn)入的地方曲線的幅度值會(huì)明顯高于基線，由于單位時(shí)間的注入量與吸附在地層顆粒表面的放射性強(qiáng)度大致成正比，因此計(jì)算注入層曲線與基線之間離差的面積，就可以半定量的判斷不同注水層的相對(duì)吸水量。,同位素找串與吸水剖面測(cè)井的方法完全相同，只是目的不同。 找串的目的是要判斷射開的油層與未射開的水層之間是否形成通道，使注入的同位素在未射開的水層的表面顆粒形成吸附，從而使重疊的曲線與基線之間在該層有明顯的幅度差，從而判斷地層出水的原因。,2 硼中子壽命測(cè)井,硼中子壽命測(cè)井也是一種注入剖面的放射性測(cè)井，目的是尋找剩余油。其特點(diǎn)是： 測(cè)井過程與吸水剖面測(cè)井類似，先測(cè)一條中子壽命基線，注入一定濃度的硼酸

32、混合溶液后，測(cè)量中子壽命曲線，通過曲線與基線重疊的方法，分析二者之間離差的大小來求取射開層的含水飽和度，進(jìn)而確定剩余油飽和度。 可以用來找串，對(duì)稠油找串效果比同位素找串效果好，因?yàn)槌碛秃苋菀孜酵凰?，可能使找串結(jié)果無法解釋，但硼酸只溶于水不溶于油，不存在吸附問題。,中子壽命測(cè)井又稱熱中子衰減時(shí)間測(cè)井，通過脈沖中子源向地層中斷續(xù)發(fā)射快中子，與地層中的原子核進(jìn)行彈性碰撞和非彈性碰撞后減速為熱中子，記錄熱中子產(chǎn)生至完全被地層吸收過程的平均時(shí)間，即熱中子的壽命或者介質(zhì)的宏觀俘獲截面=1/(v)（v為平均擴(kuò)散速度）。由于沉積巖中氯是最強(qiáng)的中子俘獲體（=32.6cm-1），而油的=1820cm-1，水的

33、=22.1120 cm-1，地層水礦化度越高，其氯元素的含量就越高，油水的值差異就越大。因此對(duì)高礦化度的地層，可以通過中子壽命測(cè)井區(qū)分油、水層。,硼中子壽命測(cè)井的基本原理,由于中、低礦化度地層油、水的值基本接近（18-22），在放射性測(cè)井的統(tǒng)計(jì)起伏范圍之內(nèi)而難以區(qū)分。硼中子壽命測(cè)井就是為了區(qū)分中低礦化度地層中的油和水而發(fā)展起來的測(cè)井方法。 由于硼酸易溶于水，不易溶于油，而其值高達(dá)755cm-1，因此，利用混有硼酸液的注入水進(jìn)入地層后測(cè)量的與未注硼時(shí)測(cè)量的對(duì)比，就能有效判斷油層的水淹狀況。,應(yīng)用地球物理測(cè)井知識(shí),（三）,一、測(cè)井資料綜合解釋基礎(chǔ) 二、測(cè)井資料的地質(zhì)應(yīng)用,目 錄,一、測(cè)井評(píng)價(jià)內(nèi)容,

34、分析地層特性，找出有意義的產(chǎn)層； 計(jì)算反映地層特征的主要地質(zhì)參數(shù)，評(píng)價(jià)產(chǎn)層含油性及可動(dòng)油量； 分析產(chǎn)層的束縛水含量變化，把握油氣層界限，判斷油氣層存在的可能性； 綜合其它資料（如錄井、鉆井、氣測(cè)等）進(jìn)行判斷分析，提出油氣水層解釋結(jié)論； 在可能的條件下評(píng)價(jià)油氣層的生產(chǎn)能力和預(yù)測(cè)產(chǎn)層含水率。,二、儲(chǔ)集層的分類及需要確定的儲(chǔ)集層參數(shù),（一）儲(chǔ)集層的分類及特點(diǎn) 儲(chǔ)集層的的分類方法有多種，測(cè)井分析者習(xí)慣于以巖性或儲(chǔ)集空間結(jié)構(gòu)來分類。 按巖性分： 碎屑巖儲(chǔ)集層 碳酸鹽巖儲(chǔ)集層 特殊巖性儲(chǔ)集層 按儲(chǔ)集空間結(jié)構(gòu)分： 孔隙性儲(chǔ)集層 裂縫性儲(chǔ)集層 洞穴性儲(chǔ)集層,碎屑巖儲(chǔ)集層的孔隙結(jié)構(gòu)主要是孔隙型的，目前，泥質(zhì)含量

35、比較多、顆粒很細(xì)的儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)即所謂泥質(zhì)砂巖的測(cè)井解釋問題比較困難。 碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的孔隙結(jié)構(gòu)可分為三類：孔隙型、裂縫型和溶洞型。致密的石灰?guī)r和白云巖，原生孔隙小且孔隙度一般只有1%2%，若無次生孔隙，它是非滲透性的；當(dāng)具有次生孔隙時(shí)，一般認(rèn)為包括原生孔隙和次生孔隙的總孔隙度在5%以上時(shí)即可具有滲透性而成為儲(chǔ)集層。 除碎屑巖和碳酸鹽巖以外的巖石所形成的儲(chǔ)集層，如巖漿巖、變質(zhì)巖、泥巖等，人們習(xí)慣于稱它為為特殊巖性的儲(chǔ)集層，當(dāng)這些巖層的裂縫、片理、溶洞等次生孔隙比較發(fā)育時(shí)，也可成為良好的儲(chǔ)集層。,（二）儲(chǔ)集層的基本參數(shù) 在儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)中，需要由測(cè)井解釋確定的基本參數(shù)有巖層厚度（h）、孔隙度（）、含油氣

36、飽和度（Sh）和滲透率（k）。 1、孔隙度（） 巖石孔隙體積與巖石總體積之比稱孔隙度，通常以百分?jǐn)?shù)（%）表示?？紫抖瓤煞譃榭偪紫抖?、有效孔隙度；原生孔隙度、次生孔隙度。一般來說，孔隙度測(cè)井所提供的孔隙度是總孔隙度(t) 。具體講：對(duì)于碎屑巖儲(chǔ)集層，S、N、D等于t；對(duì)于碳酸鹽巖儲(chǔ)集層， N和D為總孔隙度， S不包括次生孔隙度；對(duì)于復(fù)雜巖性，須采用兩種可三種孔隙度測(cè)井組合確定總孔隙度，但當(dāng)儲(chǔ)集層含有次生孔隙時(shí)，聲波測(cè)井不能參加組合。,2、飽和度 孔隙中油氣氣占孔隙的相對(duì)體積稱含油氣飽和度Sh，通常以百分?jǐn)?shù)（%）表示?？紫吨械暮蜌怙柡投萐h與含水飽和度Sw為1（或100%）。通常用含水飽和度Sw

37、來描述儲(chǔ)集層的含油性。 巖石孔隙中含有的地層水通常分為束縛水和可動(dòng)水，相應(yīng)地，束縛水飽和度Swb與可動(dòng)水Swm之和等于Sw。儲(chǔ)集層中的束縛水含量直接影響著油氣的最終采收率，對(duì)油層的電阻率也有重要的影響。低電阻率油氣層在很多情況下就是束縛水的含量過高造成的。,3、巖層厚度 巖層厚度是批巖層上、下界面之距離，巖層分界面以巖性或孔隙度、滲透率的變化為其特征。通常使用的測(cè)井曲線是自然電位、自然伽馬、微電阻率、井徑曲線等。根據(jù)測(cè)井資料確定的油氣層厚度，完全可滿足地質(zhì)家用于儲(chǔ)量計(jì)算的精確要求。,4、滲透率 為了評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層的生產(chǎn)能力，應(yīng)了解油氣流過巖石的孔隙系統(tǒng)的難易程度。在有壓力差的條件下，巖層允許流體通

38、過的性質(zhì)稱滲透性，其度量值稱為滲透率。 多相流體與單相流體在同一介質(zhì)中的滲透能力并不相同，在表述含油氣巖層的滲透性時(shí)，有絕對(duì)的、有效的和相對(duì)的滲透率的概念。一般所說滲透率，是指絕對(duì)滲透率。根據(jù)油層的類型，其變化為0.1104*103m2。由于在測(cè)井時(shí)，流體不通過孔隙而流動(dòng)，所以滲透率這個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)不能用測(cè)井方法準(zhǔn)確地確定。目前，有測(cè)井資料計(jì)算滲透率只能達(dá)到數(shù)量級(jí)精度，只能稱之為“估計(jì)”。通常，利用測(cè)井資料白日做夢(mèng)的孔隙度和束縛水飽和度來估計(jì)滲透率，而三者的函數(shù)關(guān)系式則由資料統(tǒng)計(jì)得出或采用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。,三、測(cè)井資料處理流程,三、測(cè)井資料的定性解釋,定性劃分巖性 測(cè)井曲線的觀察（直觀方法）、計(jì)算骨架值

39、、交會(huì)圖等。,鹽層,油層,低水淹,高水淹,泥巖,手工解釋劃分滲透層 手工逐層解釋時(shí)，需要在井剖面上將滲透層劃分出來，以便重點(diǎn)對(duì)滲透層作評(píng)價(jià)。,砂泥巖剖面 自然電位,自然伽馬,微電極,井徑,孔隙度曲線變化特征 膏巖剖面 自然伽馬,微球,井徑,孔隙度曲線變化特征 碳酸鹽巖剖面 碳酸鹽巖滲透層通常是夾在致密層中的裂隙帶，一般特征（三低一高）： 低電阻率、低中子、低伽馬、高聲波時(shí)差,典型油氣水層識(shí)別,典型油氣水層識(shí)別典型水層 SP負(fù)異常最大，即巖性較純，滲透性好，厚度大，典型水層SP負(fù)異常大于油層； 深探測(cè)電阻率最低； 明顯增阻侵入； SW100%，R0-Rt重迭圖上， R0Rt，雙孔隙度重迭圖上，

40、w; 錄井無油氣顯示，鄰井試油證實(shí)為水層。,典型水層,典型水層,典型水層,典型油氣水層識(shí)別典型油層 SP負(fù)異常比典型水層SP略小； 深探測(cè)電阻率較高； 明顯減阻侵入（當(dāng)RmfRw時(shí)也可能是增阻侵入，但程度不如水層明顯）； Rt- 交會(huì)圖上SoSor， 雙孔隙度重迭圖上， w, R0-Rt重迭圖上， R00； 沒有自由水， Sw=Swi 錄井有油氣顯示，鄰井試油證實(shí)為油層。,典型油層,典型油氣水層識(shí)別差油層（或干層） 低阻、低滲差油層 SP負(fù)異常較??； 深探測(cè)電阻率較低； So偏低； 高阻差油層 深探測(cè)電阻率較高； 低 So偏低；,典型干層,典型油氣水層識(shí)別典型氣層 天然氣對(duì)孔隙度測(cè)井的影響 聲波測(cè)井 天然氣使聲速降低，聲幅衰減明顯，聲波時(shí)