测井原理与应用.docx

测井原理与应用测井技术：应用物理方法研究油气田钻井地质剖面和井的技术状况，寻找并监测油气层开发的一门应用技术。Well drilling测井：矿场地球物理 物探：地面地球物理地层地球物理特性：1、电化学特性 2、导电特性 3、介电特性 4、声学特性 5、核特性6、磁特性7、热特性特性随岩层的岩性、物性及所含流体特性的不同而变化。测井方法：物理方法：1、电法测井2、声波测井3、核测井4、生产测井测井用途：一、评价油气层；（1）定性分析，划分渗透层、裂缝带，地层对比地层对比：在横向上进行地层追踪的过程（2）定量计算参数，储集层是具有一定的孔隙度和渗透率的地层（3）确定油气层的有效厚度（4）预测产能（5）研究构造和沉积环境二、油藏描述；研究油气藏的生储盖条件，储量计算；三、油气田开发的问题；（1）剩余油的确定及分布预测（2）开发井网调整措施研究（3）水淹层识别及水淹级别的判别四、油气井工程中的问题；（1）地层压力，岩石强度，井壁稳定，固井质量（2）评价压裂酸化和封堵效果（3）注采井的流体动态监测（4）随钻实现了地质导向，消除了以往的盲目钻井（5）检查套管损伤五、其他作用电法测井：以研究岩石及其孔隙流体的导电性，介电特性及电化学特性为基础的一大类测井方法。电化学特性：自然电位测井（SP）介电特性：电磁波传播测井（EPT）导电特性：双侧向电阻率测井（DLL）=聚焦测井、微球开聚焦电阻率测井（MSFL）、感应测井（DIL）、阵列感应式成像测井（AIT）、随钻电阻率测井（LWD）、套管电阻率测井（CHFR）、方位电阻率测井（ARI）、地层倾角测井（SHDT）、地层微电阻率扫描测井（FMS）井径曲线（CAL）钻头直径（BITS）自然电位：井中自然电场产生的电位自然电位测井：在钻井过程中，钻井液与钻穿的地层孔隙流体之间通过扩散吸附作用自然会产生一种电动势，测量这种电位差的测井方法即是自然电位（SP）测井。在盐水泥浆的情况下，当泥质砂岩的泥质含量较小时，补偿阳离子浓度小（Qv）VU，低浓度一方为负，高浓度一方为正，具有纯砂岩性质。静自然电位：纯砂岩纯泥岩交界面处的总电化学电动势，SSP。假自然电位：泥质砂岩和纯泥岩的总电动势，PSP，反映泥质的多少。自然电位的幅度异常Vsp：自然电流在井中泥浆柱上产生的电压降。SP曲线异常：CwCmf时，SP由泥岩的正电位向砂岩的负电位降低，称为负异常。Cw沉积岩、 灰岩砂岩泥岩、 油气水层火成岩泥岩 金属，无烟煤小 孔隙度越大，电阻率越小电阻率测井，根据自然界中各种不同岩石，矿物及孔隙液体间电阻率的差异这一特点来研究钻井剖面上岩石性质、流体性质的方法。井眼地层划分裸眼井，充满泥浆的井眼，泥饼、冲洗带（孔隙中流体几乎全部被泥浆滤液所替代）、过渡带、原状地层套管井，套管，水泥环，地层增阻侵入，RiRt，水层，高侵减阻侵入，RiRw时，淡水泥浆，RlldRlls，正差异；水层，电阻率低，RmRw时，淡水泥浆，RlldRlls，负差异识别：低角度（60以下），负差异；高角度（75以上），正差异计算Sw： 阿尔奇公式应用：1、冲洗带，受泥饼，原状地层影响小 2、识别流体性质感应测井（IL）侧向测井局限：1、油基泥浆井 2、气体条件下下钻的井 3、空气井；无导电介质交变电磁场传播不受介质影响局限：1、提取有用信号难度大 2、探测深度不够，易受泥浆、侵入带影响大3、Rild：探测半径1.3m，纵向分辨率2.0m，探到原状地层电阻率Rt，深感应测井Rilm: 探测半径0.7m，纵向分辨率1.8m，探到侵入带电阻率Rxo，中感应测井曲线特征：1、低电导率地层对应低视电导率值，反之变然；2、当目的层上下围岩相同时，测得的电导率曲线对称于地层中部；3、当地层厚度大于2m时，曲线半幅点对应于地层层界面应用：1、分层 2、获得Rt和Rxo,计算Sw；3、判别流体性质，正差异，油气层；负差异，水层阵列感应测井（AIT）、全井眼地层微电阻率成像测井（FMI）、方位电阻率成像测井（ARI）AIT应用：1、得到Rt，Rxo 2、划分油气水层 3、计算SwFMI：电阻率越大，FMI图像亮度越亮应用：1、识别裂缝，井壁上的孔洞 2、评价地层孔隙特征 3、研究地质构造 4、研究沉积相 5、ARI应用：1、划分薄层 2、套管井电阻率测井（CHFR），曲线差值计算为地层电阻率应用：1、识别死油气层 2、评价水淹层 3、计算剩余油饱和度介电测井：电磁波传播测井（EPT）介电常数：影响因素（1）孔隙度（2）孔隙流体性质（3）岩石颗粒大小、排列、结构、胶结物油气层介电常数与水层有明显差异EPT输出曲线：1、幅度衰减率EATT 2、电磁波传播时间差 Tpl应用：1、识别岩性2、指示裂缝3、计算含水孔隙度ept=(Tpl-Tpma)/(Tpw-Tpma)Tpl：传播时差 Tpma：岩石骨架的无损耗电磁波传播时间 Tpwa：水的无损耗电磁波传播时间地层倾角测井：通过在井中测量一组曲线，并根据这组曲线来确定地层层面倾斜角度及倾斜方位角的一种测井方法仪器：极板系统、测斜系统测量信息：4条微电阻率曲线、2条井径曲线、3条角度曲线方位角、相对方位角、井轴倾角曲线倾斜方位角：S29E南偏东29绿色模式：随深度的增加，地层倾角和倾斜方位角相对稳定，反映构造倾角红色模式：方位角大致一致，倾角随深度增加而增加，与断层、不整合相关蓝色模式：倾向大体一致，倾角随深度增加而降低，与断层、不整合、水层相关杂乱模式：断层破碎带，地层倒转点，倾向倾角杂乱变化应用：1、研究地质构造 2、研究沉积环境 3、识别裂缝发育带 4、进行地应力和井壁评价确定古水流的方向：1、方位频率图，频率图的主峰指示了古水流的方向2、蓝色模式，矢量方向一般都是古水流方向物源方向：与古水流方向相反声波测井：影响弹性体的因素：1、本身特性 2、外力K0，传播纵波，G0，传播横波AC：声速测井 CBL：声幅测井（水泥胶结测井） NL：声频测井（噪声测井）地层：传播纵波、横波 流体：只能传播纵波，不能传播横波在岩石中，纵波传播速度比横波大岩石中声速随密度增加而增大；孔隙度越大，传播速度越大沉积岩中，声速还与岩性、岩石矿物成分、孔隙结构及地质时代有关反射系数：两种介质性质越一致，折射波能量越强，易透过；两种介质性质差异越大，反射波能量越强，不易透过声藕合率趋于1时，声藕合好，反射系数小，折射系数大传播顺序：纵波、横波和瑞利波、泥浆波、斯通利波声速测井：滑行波穿越地层单位长度时所用的时间（AC）DT：声波时差测井周波跳跃：滑行波到达接收探头的路径中遇到吸引系数很大的介质，导致时差增大；特点：1、时差增大 2、周期性出现；产生情况：1、含气的疏松砂岩 2、泥浆气侵 3、破碎带 4、裂缝性地层周波跳跃是判别气层和裂缝带的特征井眼补偿声速测井（BHC）缺点：1、井径影响很大 2、井周围泥岩发生蚀变时，非固结和永冻地层中径向韧带发生变化长源距声波测井仪:LSS，探测半径大得多，能够不受钻井液泥浆侵入、松弛破坏和井径扩大的影响声速测井应用：1、判断油气界面、气层，气水界面，气层声波时差在于油气层2、划分岩性，判别岩性，致密岩石时差孔隙性岩石时差（云岩灰岩砂岩变质岩沉积岩GR值高低取决于泥质含量；有机质越多，强度越大；放射性矿物越多，强度越大影响因素：钻井液、地层厚度、井参数、统计涨落、测井速度应用：1、划分岩层，泥质越多，GR值越大；2、确定泥质含量3、进行地层对比自然能谱测井：4条输出曲线SGR、THOR、URAN、PODA应用：1、确定泥质含量；2、研究生油层，U/K越高，生油能力越强；3、寻找放射性异常储集层，SGR高，铀或钾含量高；4、鉴别泥岩计集层，K,TH含量低，铀含量高；5、用TH/U研究沉积环境；6、区分泥质砂岩和云母放射性同位素过过示踪测井（RTS）测注测技术、岩性密度测井（LDL）、地层密度测井（FDL）RTS测井：测两条曲线，用于：1、检查窜槽井段；2、确定吸水剖面；3、检查封堵效果；4、检查压裂效果FDL：利用康普顿效应LDL：利用光电效应和康普顿效应，是FDL的改进和发展FDL应用：1、划分岩性，砂岩2.65 石灰岩2.71 白云岩2.87 硬石膏2.96；2、计算地层孔隙度 d=(ma-b)/(ma-f)；3、计算次生孔隙度；4、孔隙度曲线重叠法识别气层，适用岩性较纯、泥质含量少、厚度相比较较厚、井眼比较规则的井段岩性密度测井：LDL，可得到Pe,U,e,b等曲线应用：1、划分岩性；2、求泥质含量Vsh=(U-Uma(1-)-Uf/(Ush-Uma)； 3、识别地层中的重矿物，重矿物Pe值高中子测井：利用中子射线与地层作用来1、划分储集层；2、确定地层孔隙度； 3、识别流体原理：记录射线，主要用补偿中子测井和超热中子测井中子与物质相互作用：1、快中子的非弹性散射；2、快中子原子核的活化； 3、快中子的弹性散射；4、热中子的俘获和扩散超热中子测井：SNP，快中子进入地层，经多次弹性散射成为超热中子和热中子，含氢量的多少直接决定了超热中子和热中子的空间分布孔隙度与减速长度Ls的关系，中100%含水，越大，减速能力越强，Ls越小(短)小源距：含氢量与计数率成正比；（长）大源距：含氢量与计数率成反比；零源距：含氢量与计数率无关SNP曲线应用：1、确定岩石，=(n-nma)/(nf-nma)；2、交会图法确定岩性、孔隙度、骨架成分（镜像特征）；3、中子密度测井曲线重叠法确定岩性；4、估计油气；5、定性指示高孔隙度含气层补偿中子油井：CNL，探测热中子，含氢曲线，视石灰岩中曲线优点：减小地层俘获性能的影响，补偿井参数含氢量的影响，利用两个不同的源距探测器所得的计数率之比来减小地层俘获性能的影响含氢指数：单位体积岩石和纯水的含氢量之比挖掘效应：P149地层中泥质含量越多，中子孔隙度测量值越大应用：1、识别岩性；2、计算；3、孔隙度曲线重叠识别气层思考题：1、测井的概念；2、岩层的地球物理特性；3、测井方法的分类；4、测井的应用；5、什么是地层倾角测井？；6、如何描述地层产状？7、四臂地层倾角仪能测量哪些信息？可以用哪些成果效果来显示？8、地层倾角测井有什么用途？