测井曲线的识别与应用.doc

一、测井曲线资料应用的意义测井资料在油、气田的勘探与开发中有广泛的的用途，大体可分为在裸眼井中的应用和套管井中的应用，及其它一些专门目的的应用。在裸眼井中，测井资料主要用于寻找油、气层，并对储集层的孔隙性、渗透性和含油性作出评价，为油、气田的开发决策提供信息；在套管井中，测井资料主要用于开发过程中油、气层的动态分析，为油、气田开发的合理调整提供资料。二、常用的测井曲线的类型常用的测井曲线有：自然电位曲线、自然伽玛测井曲线、微电位测井曲线、微梯度测井曲线、深感应测井曲线、中感应测井曲线、4米电阻测井曲线、声波时差测井曲线、井径测井曲线等。三、常用测井曲线识别第一节自然电位测井在钻开岩层时，井壁附近产生的电化学活动能形成一电场，该场产生的电位就叫自然电位，其产生的原因是地层水矿化度和泥浆滤液矿化度压力不同，以及泥浆压力与地层压力不同。在砂泥岩剖面中，自然电位曲线以泥岩为基线，只在砂质渗透性岩层处，才出现自然电位曲线异常，所以我们可以利用它来划分渗透性岩层。纯砂岩井段出现最大的负异常，含泥质的砂岩负异常幅度较低，而且随泥质含量的增多负异常幅度下降。此外通过自然电位曲线幅度还可判断渗透层孔隙中所含流体的性质，一般含水砂岩的自然电位幅度比含油砂岩的自然电位幅度要高。自然电位曲线的应用仅限于淡水泥浆钻的井，因为自然电位曲线幅度（偏离泥岩基线的幅度）与地层水含盐量和井中流体含盐量之差有关。对于淡水泥浆，纯砂岩的负向偏移幅度最大，当砂岩含泥时，幅度减小。而当采用盐水泥浆时，含盐水地层的SP曲线，偏移很小或没有偏移，甚至出现反转。自然电位曲线在含盐水纯砂岩部位最高，而当地层含有烃类时，自然电位幅度有所降低，当砂层厚度小于3m或更薄时，其幅度大大降低；当砂岩胶结作用较强时，其幅度可显著降低。应用：1、自然电位曲线，对于厚岩层可用由线半幅点划分岩层界面，对于薄岩层必须与视电阻率曲线配合，才能获得准确结果。2、可以很清楚地划分渗透层与非渗透层。而且可以运用自然电位曲线观察岩性的变化，如当砂岩岩性变细，含泥量增加时，常表现为自然电位幅度的降低等。3、判断水淹层：利用自然电位曲线上出现的基线偏移确定水淹程度，并根据偏移量的大小估计水淹程度。第二节自然伽玛测井自然伽玛测井是在井内测量岩层中自然存在的放射性核素核衰变过程中放射出来的射线的强度来研究地质问题的一种测井方法。自然伽玛曲线反映岩层中放射性元素蜕变时释放的伽玛射线强度，一般泥岩强、砂岩弱，而且砂岩中泥质含量（为陆源粘土）愈高，伽玛射线强度愈大。应用：自然伽玛测井在油气田勘探和开发中，主要用来划分岩性，识别剖面中的泥岩、砂岩及砂岩中的泥质含量，进行地层对比等。1、划分岩性：在砂泥岩剖面中，砂岩显示出最低值，泥岩显示出最高值，而粉砂岩，泥质粉砂岩显示中间值。随着岩层中泥质含量的增加而曲线的计数率增高。2、地层对比：由于自然伽玛曲线有下述的特点：（1）自然伽玛曲线的计数率，在一条件下与岩层孔隙中所含的液体无关。（2）自然伽玛曲线的计数率，与地层水和泥浆矿化度无关。（3）自然伽玛曲线上的标准层容易获得。特别是在靠近油、气、水边界的井内，由于岩层孔隙中的含有物质性质不同，自然电位曲线和视电阻率曲线的形状发生变化，使地层对比工作发生困难，而自然伽玛曲线就不受这些因素的影响。3、利用自然伽玛曲线确定岩层的泥质含量，判断岩层渗透性。4、可以利用自然伽玛曲线和自然电位曲线形状相似的特点，在下套管的井中确定射孔深度，进行跟踪射孔。5、自然伽玛测井也可以在岩相分析中提供参考性的资料。第三节 普通电阻率测井岩石电阻率和岩性、储集物性、含油性有密切的关系，因此可通过研究岩石电阻率的差异来进行区分岩性、划分油水层、进行剖面对比等。通常情况下：电阻率的大小与岩性、孔隙度、含油饱和度有关系。沉积岩的电阻率相对比火成岩的低。沉积岩电阻率的大小主要决定于组成岩石的颗粒大小、组织结构和岩石孔隙中所含流体的性质。对于含水砂岩来说：岩石的孔隙度越高，所含地层水电阻率越低，胶结程度越差，岩石的电阻率越低。反之，则岩石的电阻率越高。在给定的岩石岩样中，地层水电阻率和孔隙度都一定时，岩石电阻率随着含油饱和度的增高而增高。常用的普通电阻率测井有：梯度电极系理论曲线、电位电极系理论曲线等。应用：1、划分岩性剖面2、求岩层的真电阻率3、求岩层孔隙度4、求含油层的值5、视电阻率曲线是标准测井图和柱状剖面图的重要组成部分；也是测井资料综合解释中的重要参数之一。第四节标准测井在一个油田或一个区域内，为了研究岩性变化、构造形态和大段油层组的划分等工作，常使用几种测井方法在全地区的各口井中，用相同的深度比例（1：500）及相同的横向比例，对全井段进行测井，这种组合测井叫标准测井。包括标准电极系视电阻率测井、自然电位测井及井径测量，有的包括自然伽玛测井。在新区开展工作时，常用标准测井划分本地区地质剖面上的各种岩层，要求测出的视电阻率值尽量接近岩层的真电阻率。常利用标准测井图的标准层划分大段油层组及进行地层对比，主要是研究含油气层的岩性、物性、厚度和含油、气水情况在油田范围内的变化规律。这种对比的根据是在一定范围内，同一时代的相似沉积环境下形成的地层具有相同的地质特性和地球物理特征，因此同一地层测井曲形态相似。第五节感应测井感应测井结果得到一条介质电导率随深度的变化曲线，叫感应测井曲线。常用的深感应测井、中感应测井、八侧向等，分别测取的是原状地层、浸入带、冲洗带的电导率等。应用：1、确定岩性视电阻率曲线上幅度值大的岩层，如油层、气层，致密砂岩等。在感应测井曲线上恰恰是低幅度值，而低电阻率层，如泥岩层，反而为高幅度值。2、划分渗透层：常用半幅点分层。3、确定岩层真电阻率及判断油水层，划分油水界面。感应测井曲线对地层电导率反映为灵敏，水层电导率明显高于油层。在油、水界面附近，由于电阻率的急剧变化，引起电导率的急剧变化，在感应测井曲线上表现较明显。第六节 声波测井主要分为两大类即声速测井和声幅测井。声速测井是测量地层声波速度的测井方法。声幅测井是研究声波在地层或套管内传播过程中幅度的变化，从而认识地层及固井水泥胶结情况的一种声波测井方法。主要介绍声速测井：声波在不同的介质里传播速度不同。在不同岩性的岩石里传播，其传播速度不同。不同岩性的岩石密度相差很大，声波速度也相差较大。密度大的传播速度大，声波时差就小。在泥岩、砂岩等孔隙性岩层由于孔隙的存在，声波时差较大。声波速度测井用来估算孔隙度、判断油、气层和研究岩性等。在现场把声速、感应和侧向测井同时进行，加上适当的视电阻率测井和自然电位，微电极等曲线，叫组合测井。应用：1、判断油、气层。2、划分地层。3、确定岩石孔隙度。三、测井曲线的应用第一节确定岩层界面、岩性及渗透性：1、确定岩层界面：通常情况下：确定岩层界面常用自然电位、自然伽玛、微电极测井曲线等。其分层原则是用自然电位、自然伽玛的半幅点划分岩层顶底界面，用微电位曲线的半幅点来确定高电阻地层的顶底界面。2、划分渗透性：用微电极曲线划分渗透性岩层，其曲线特征表现出低、平、正。总的电阻率低于邻层；曲线平直；正差异，而非渗透岩层往往出现锯齿状高峰。3、确定岩性在碎屑岩沉积剖面上，根据两条微电极曲线幅度差大小，可定性判断岩层的渗透性好环，泥质含量的多少。可划分很薄的岩层如0.2米的地层。第二节计算岩层(砂岩)的各种参数利用测井资料综合解释计算储集层的厚度、孔隙度、渗透率和含油饱和度含水饱和度，才能进一步对油气、水层作出判断。第三节测井资料的地质分析：一、利用测井曲线划分渗透层渗透层在自然电位曲线上的表现是：在泥浆矿化度小于地层水矿化度的情况下，曲线呈现负异常；反之为正异常。渗透性越好，则其负异常幅度越大，反之就小。渗透性砂岩层在微电极曲线上，呈现中等读数；而微电位读数大于微梯度曲线平直，如砂岩渗透性不均匀则曲线呈锯齿状。声波时差曲线对渗透层的反映很明显，时差越大，渗透性越好，反之则差。自然伽玛强度直接反映渗透性砂岩含泥量的多少。井径曲线由于渗透层井壁存在泥饼，实际井径值通常小于钻头直径，且井径曲线较平直规则。二、利用测井曲线鉴别油、气、水层首先应划分出渗透性岩层与非渗透性岩层。岩层的渗透性，主要显示在自然电位曲线上，向左突出的异常为渗透岩层。具有渗透性的岩层，不一定都是油层。还有水层和含水的干层。油层的电阻率高，水层的电阻率低，被淡水充满的岩层，电阻率也是很高的。然后再参考其它曲线，进行综合解释。1、油层：微电极曲线幅度中等，有明显的幅度正差异，随着渗透性的降低，幅度有所降低，差异也有所降低。自然电位显示负异常，并随着泥质含量的增加而异常幅度减小。视电阻率曲线均为高阻尖峰。感应曲线呈明显的低电导，声速时差中等，井径常小于钻头直径。2、水层：微电极曲线幅度中等，具有正差异，与油层比较幅度相对较低，在少数高压矿化度水层可能出现负差异。自然电位负异常，且异常幅度比油层大得多。感应曲线高电导，声波时差中等。3、气层：微电极、自然电位、视电阻率曲线特征与油层相同，声速时差曲线则出现明显的增大。油、气、水层的鉴别，还主要通过横向测井的解释。下面介绍含油性的常用定性测井解释含油性的评价，也就是利用测井资料对油（气）、水层作综合解释，下面简要介绍几种：1.油层最小电阻率法油层最小电阻率（Rt）min是指油（气）层电阻率的下限，当储集层的电阻率大于（Rt）min时，可判断为油（气）层。对于某一地区待定的解释层段，如果储集层的岩性、物性、地层水矿化度相对稳定时，可用此方法。2.标准水层对比法首先，在解释层段用测井曲线找出渗透层，并将岩性均匀、物性好、深探测电阻率最低的渗透层作为标准水层。然后将解释层的电阻率与标准水层相比较，凡电阻率大于3-4倍标准水层电阻率者可判断为油（气）层。此种方法使用时要注意进行比较的解释层与标准水层在岩性、物性和水性（矿化度）方面必须具有一致性。3.径向电阻率法这是采用不同探测深度的电阻率曲线进行对比的方法，它依赖于储集层的泥浆侵入特征，从分析岩层的径向电阻率变化来区分油、水层。一般情况下，油（气）层产生减阻侵入，水层产生增阻侵入。此时深探测视电阻率大于浅探测视电阻率者可判断为油（气）层，反之为水层。4.斜井曲线对比法如果相应地层在邻井试油已证实为油（气）层或水层，则可根据地质规律与邻井对比，这将有利于提高解释结论的可靠性。三、利用电测曲线进行地层对比通常分区域地层对比和开发、产建区地层对比。在区域地层对比时，先选择标准层，建立骨架井地层剖面，利用沉积旋回、结合地层厚度等进行地层划分。标准层：在整个构造区域 内分布广泛、厚度变化小，岩性稳定，并在电测曲线上有明显变化的地层可选做该地区的标准层。常用的有煤层、碳质泥岩、凝灰岩、油页岩等。煤层、碳质泥岩在电测表现为：高电阻、高声速、大井径、低伽玛。凝灰岩在电测曲线表现为：高电阻、高声速、高伽玛、低感应。油页岩在电测曲线表现为：高电阻、高声速、高伽玛、低负偏。四、利用电测曲线研究岩层的沉积相测井曲线，特别是反映岩石泥质含量的自然伽玛测井曲线包含着丰富的沉积学内容，被油区岩相古地理及勘探开发专家们广泛应用研究证明，在原始淡水介质下的陆源碎屑岩堆积物，在经历了正常的成岩作用之后所形成的砂-泥结构的地层剖面，自然伽玛曲线形态幅值与形态所反映的泥质含量和垂向形态恰恰反映岩石类型及其垂向序列结构，而序列结构的差异正是沉积微相之间最本质的差异，尽管有时测井曲线所反映的序列结构有多解性，但是在一个特定的沉积环境中，沉积相及微相的组合数目是有限的，因此，富有经验的研究者能够在测井曲线中挖掘丰富的地质内容。（一）测井曲线基本要素测井曲线作为判断沉积相的标志之一，其本身包含着诸多要素。曲线形态、顶底接触关系及曲线的光滑程度，均能反映沉积物沉积时的水动力能量的强弱和物源供应条件的充足与否，以及沉积时速率变化等。1、幅度根据测井曲线的起伏高低可分为低幅、中幅、高幅三种类型，反映了沉积物粒度及水动力能量。幅值高的，表明沉积物粒度粗，水动力能量高；反之，幅值低的，则表明沉积物粒度细，水动力弱。2、形态通过对自然电位、自然伽玛曲线的分析研究，可概括以下几种曲线形态： 箱形：曲线呈负值或低值，具有幅度高、宽度大、曲线上下值基本一致的特点。表明了水动力能量强，沉积物分布均匀，粒度较粗，物源供给充分，沉积速率快。是河道砂坝的曲线特征。箱形-钟形曲线代表着有丰富物源、但后期由于河道迁移或废弃导致能量衰退，表现为河道的均匀沉积到后期正向粒序特征。 钟形：曲线呈负值或低值，其下部中高幅度，上部呈低幅度，宽度大，曲线值由下向上变大。代表了中低等能量的水动力条件，沉积物分布不均匀，下粗上细。钟形反映水流能量向上减弱，代表河道的侧向迁移或逐渐废弃。 漏斗形：曲线呈负值或低值，并且自下而上逐渐变小。幅度下部偏低，上部为中高幅度，而且宽度大。代表了中低能量的沉积环境，沉积物分布上粗下细，物源供给逐渐增强。曲线反映砂体向上建造时水流能量加强，颗粒变粗、分选变好，代表砂体上部受波浪改造的影响。漏斗形-箱形代表丰富物源供应下的水下砂体沉积，为三角洲前缘亚相河口堆积的典型特征；漏斗形-箱形-钟形曲线显示河道在迁移摆动条件下有丰富物源供应的水道充填堆积。 齿形：曲线值偏负或低值，幅度中低，曲线宽度小，属中低能量的沉积环境，沉积物偏细。其中正向齿形多以冲刷充填作用为主，具正序粒；反向齿形则以水道末梢前积式充填为主，具反序粒；对称齿形为充填堆积特征。 指状：曲线值为负值或低值，幅度高，但宽度小，代表了较高的水动力条