测井曲线特征及综合应用(打印).doc

一 介绍测井曲线的用途一 介绍测井曲线的用途 电电测测内内容容探探测测对对象象曲曲线线特特征征主主要要用用途途影影响响因因素素使使用用条条件件 梯度 电极系 测井 视电阻率 底部梯度在高阻层上底部 有极大值顶部有极小值 顶部梯度在高阻层上顶 部有极大值底部有极小值 确定地层的电阻率 确定岩性 根据地层电 阻率 分层 本层屏蔽效应 高阻邻层屏蔽效应 淡水泥浆 油基泥浆 咸水泥浆 下过套管井不使用 电位 电极系 测井 视电阻率曲线以地层中心为对称 高 阻层上有高值 低阻层上有 低值 岩层界面位于曲线的 半幅点上 确定地层电阻率 确定岩性 根据地层电阻率 高低 分层以半幅点 影响较小 淡水泥浆 对于下过套管的井 不使用 微电极 测井 井壁内附 近深浅两 个不同部 分的电阻率 高阻层上曲线有高值 低 阻层上曲线有低值 渗透层上有幅度差 非渗 透层上无幅度差 半幅点对应于岩层界面 确定岩层渗透性 其它条 件一致的情况下 幅度差大 渗透性好 反之则小 特别用于分层 确定岩性 视电阻率大小 井壁发育情况 矿化度差 是指地层水矿 化度泥浆滤液矿化度的不等 同一砂层来讲矿化度大幅度 差大 灰岩井段的幅度差 虚假 有些灰质泥岩出现 反常的负异常微梯度大于微 电位 淡水泥浆 对于下过套管井 不使用 自然 电位 直接测量 地层水和 钻井液中 离子浓度 的差异及 各种岩性 的泥质含 量 地层水矿化度大于泥浆滤 液矿化度时 渗透层上负异 常 地层水矿化度小于泥浆滤 液矿化度时 渗透层上正异 常 在非渗透层上无异常 地层中心为对称曲线的半 幅点对于岩层的界面 用于划分渗透层凡是有自 然电位异常的通常都是渗透 层 判断地层矿化度高低 分层 半幅点 大于4倍 井径时半幅点小于4倍井径 向曲线峰部移动 地层水矿化度与泥浆滤液 矿化度有差时 渗透层上才 有异常 地层水矿化度随井 的不断加深而变化 含泥量对同一砂层来讲 随泥质含量的增加其异常幅 度变小 工业迷散电流的影响 淡咸水泥浆都可 以 下过套管的井不 使用 电电测测 内内容容探探测测对对象象曲曲线线特特征征主主要要用用途途影影响响因因素素使使用用条条件件 感应测井 地层的电导率 或地层的电阻 率 以地层的中心为对称 高阻层上高值低阻层 上有低值 岩层界面对应于曲线 的半幅点 确定油水 气水界面 确定地层岩性 电导率 1 电阻率 影响很小 但要注意金属矿物的影响 曲线见回零现象 淡咸水泥浆都可 以 下过套管的井不 使用 声速测井 声波时 差 声波时差即地 层的传声速度 以地层的中心为对称 高速层上时差小 低速 层上时差大 半幅点对应地层界面 确定地层的声波速度 声速 1 时差 确定地层岩性 根据声波 时差 寻找裂隙带 周波跳跃现 象 寻找气层 时差大传声慢 有周波跳跃现象 单发双收时井眼效应 在 井眼偏大的井段顶部时差突 然变小 底部变大 随井深的增加成岩性越好 岩层时差减小 有周波跳 跃的影响 盐 淡水泥浆都 可以 油基泥浆也可以 下过套管的井不 使用 侧向测井 地层电阻率 是地层深浅 两个不同部分 的电阻率 以地层中心为对称 高阻层上有高值 低 阻层上有低值 以曲线的突变点对应 于岩层界面 大于3倍 电极距时 确定地层电阻率 确定地层的渗透性 根据 幅度差 分层以突变点 油气幅度 差很大 水的幅度差比较小 是指高矿化度的水 比较小 特别运用于咸水泥 浆和碳酸盐岩地层 测井 不能使用于 下套管井和油基泥 浆 声幅测井 直接探测经 过地层衰减以 后的声波强度 间接探测地 层对声波能量 的吸附能力 以地层中心为对称 在 强吸收层上 幅度小 弱吸收层上 幅度大 半幅点对应于岩层界面 判断地层的致密情况 致 密层幅度高 吸收弱 疏松 层幅度低 吸收强 套管外 用来判断水泥浆胶结情况 胶结越好 幅度越低 反之 则高 密度差越大 反射越 强 了解吸收强度起主要作用 还是反射强度起主要作用 与固井后候凝时间有关系 候凝时间越长胶结越好 咸淡泥浆油基泥浆 都可以 下过套管和不下套 管一样 电电测测内内容容探探测测对对象象曲曲线线特特征征主主要要用用途途影影响响因因素素使使用用条条件件 自然伽玛 测井 直接对象是地层 发射的自然伽玛强 度 间接测量地层的 泥质含量及放射矿 物的含量 高放射性层上 曲线幅度高 低放射性层上 曲线幅度低 曲线半幅点 对应岩层界面 地层厚度 3倍井径时 曲线有涨落现象是正常的 判断地层的含泥量 含泥量越 多 曲线幅度越高 含泥量越少 幅度则低 判断地层放射性矿物的含量 放射性矿物含量越高 曲线越高 反之则低 在原图分层时要 考虑放射滞后差 的影响 实际分 层点在曲线以下 0 4m 广泛应用 中子伽玛 测井 直接对象是次生 伽玛 间接对象探测地 层的含H量 以地层中心为对称 在长源距的仪器上 高含H量 的地层曲线有低值 短源距反 之 分层 大于3倍井径半幅点 当小于3倍井径向曲线峰部移 动 判断地层的含H量 确定地层 岩性 H的含量是泥岩 砂岩 灰 岩 判断油气水层 含油含 水部分曲线幅度差不大 在下过套管的井中 用于补救 资料或重新收集资料 仪器源距 长 短之分 滞后差 注意地层含Cl 量的影响 同上 伽玛 伽玛 测井 直接对象伽玛 间 接对象体积密度 岩石 空隙中所含 流体质量 岩石 孔隙体积 以岩层中心为对称 以r为单位时 高密度层上 有低r值 低密度层上有高r值 脉冲偏零毫伏 以密度层为单位高密层上有 高密度值 低密度层上有低密 度值 单位g cm3 确定地层的体积密度 了解地 层的岩性 寻找裂隙带 划分油气 气水界面 判断白云岩与灰岩 主要在原图上分 层时 考虑滞后 差下放0 4m 同上 双感应测井 直接探测对象 地层的视电阻率 探测范围和深度 以地层中心为对称 高阻层上有高值 低阻层上 有低值 正向对数比例尺按数值的大小 确定低层电阻率 电阻率 1 电导 率 根据地层视电阻率数值的 井径 高阻邻层的屏 蔽效应 淡水泥浆浆 油基咸水下 过套管的井不 深感应0 8m 中感 应0 4m 曲线的半幅点对应岩层界面 大小确定地层岩性 划分油气水 层 半幅点确定其厚度 地层对 比 使用 若咸水 泥 浆用双侧向 代替 二 测井资料的综合运用二 测井资料的综合运用 一 划分岩层界面一 划分岩层界面 常用曲线常用曲线微电极微电极底部梯度底部梯度自然电位自然电位双感应双感应声波声波侧向侧向 分层原则分层原则半幅点高阻层底部有极大值 顶 部有极小值 半幅点半幅点半幅点突变点 影响因素影响因素咸水泥浆 井曲线失 效 本层的屏蔽效应 高阻邻层的屏蔽效应 盐水泥浆曲线失效 只有存在矿化度差的情况 层厚3倍电极 距 岩性厚度 50cm 高含 H 量的幅度低 低含 H 量的幅度高 对于短源距来讲 Cmf 时 砂岩层段则出 现自然电位负异常 当 Cw Cmf 时 砂岩层段出现自然电位的正异常 当 Cw Cmf 时 没有造成自然电场的电动 势产生 则没有自然电位异常出现 Cw 与 Cmf 的差别越大 造成自然电场的电动势越大 2 2 岩性的影响 岩性的影响 当目的层为纯砂岩时 其与围岩交界处的 SSP 达到最大值 SSPmax 当目的层含有泥质 其他条件不变 时 SP 降低 因而曲线异常的幅度也减小 此外 当剖面上有部分泥岩的阳离子交换能力减弱时 渗透层的自然电位异常 幅度也会相对降低 3 3 温度的影响 温度的影响 扩散电 动势系数 Kd 和扩散吸附电动势系数 Ka 都是和绝对温度 T 成正比 4 4 地层水和钻井液滤波中所含电解质的性质的影响 地层水和钻井液滤波中所含电解质的性质的影响 井内钻井液滤液和地层水中所含电解质不同 则溶液中所含离子不 同 不同离子的离子价和迁移率均不同 直接影响扩散电动势系数 Kd 和扩散吸附电动势系数 Ka 值 由此影响 Ed 和 Ea 值 5 5 地层电阻率的影响 地层电阻率的影响 当地层较厚时 地层电阻率对自然电位影响较小 当电阻率增大时 自然电位减小 6 6 地层 地层 厚度的影响厚度的影响 地层厚度变薄 有效电阻增大 自然电位幅度降低 曲线变得平缓 7 7 井径扩大和钻井液侵入的影响 井径扩大和钻井液侵入的影响 井径扩大使井的横截面积增大 泥浆电阻 rm 降低 自然电流在井内的电位幅度降低 Usp 下降 有泥浆侵入时 地层 水和泥浆滤液的接触面向地层内推移 所产生的效果相当于井径扩大 使 Usp 降低 侵入越深 Usp 越低 4 SP4 SP 曲线的应用 曲线的应用 判断渗透性岩层 估计渗透性岩层厚度 估算泥质含量 确定地层水电阻率 判断水淹层 5 5 扩散电动势形成的机理扩散电动势形成的机理 答 在扩散过程中 各种离子的迁移速度不同 如氯离子迁移速度大于钠离子 后者多带水分子 这样在低浓度溶 液一方富集氯离子 负电荷 高浓度溶液富集钠离子 正电荷 形成一个静电场 电场的形成反过来影响离子的迁 移速度 最后达到一个动态平衡 如此在接触面附近的电动势保持一定值 这个电动势叫扩散电动势 记为 Ed 6 6 简述为什么当水淹时 自然电位曲线出现基线偏移现象 简述为什么当水淹时 自然电位曲线出现基线偏移现象 答 如图所示 水淹层位与未水淹层位浓度分别为 Cw Cw 则有 E Ed Ed Ed Cw Cw Ed Kd logCw Cwf Ed Kd logCw Cw Ed Kd log Cw Cwf 所以 E 0 所以水淹层位与未水淹层位之间电位变 未水淹层位与泥岩直接接触产生的电动势为 E1 K logCw Cwf 水淹层位与泥岩直接接触产生的总电动势 E2 K logCw Cwf 因为 Cw Cwf 所以 E2泥饼电阻率 泥浆电阻率 1515 微电极测井资料的应用 微电极测井资料的应用 答 划分岩性及确定渗透层 确定岩层界面 确定含油砂岩的有效厚度 确定井径扩大井段 确定冲洗带 电阻率和泥饼厚度 1616 为什么微电极可划分渗透层 为什么微电极可划分渗透层 答 测井实践中 总是把微电位和微梯度两条测井曲线绘制在一张成果表中 微电位主要反映冲洗带电阻率 微梯度 主要受泥饼的影响 因此 渗透性地层两条曲线有幅度差 非渗透地层两条曲线无幅度差 或有正负不定的小幅度差 m a F 所以用微电极可以划分渗透层 1717 简述理想电位电极系视电阻率曲线的特点 简述理想电位电极系视电阻率曲线的特点 答 当上下围岩电阻率相等时 曲线关于地层中点对称 并在地层中点取得极值 当层厚大于电极距时 在地层中点 取得极大值 且此视电阻率极大值随地层厚度的增加而增加 接近岩层的真电阻率 当层厚小于电极距时 对着高阻 地层的中点视电阻率取得极小值 1818 描述梯度电极系测井曲线其特点和应用 描述梯度电极系测井曲线其特点和应用 特点 特点 1 视电阻率 Ra 曲线极大极小值正对高阻层的上下界面 2 厚层 中间平行段视电阻率 Ra 曲线值为地层 电阻率 应用 应用 1 划分岩性 划分岩性 砂泥岩剖面泥岩电阻率低 砂岩电阻率高 碳酸盐岩剖面致密层电阻率高 裂缝性层 电阻率低 2 确定地层真电阻率 确定地层真电阻率 视电阻率 Ra 经过围岩 井眼和侵入等校正后可以得到地层真电阻率 3 计算含 计算含 水饱和度 判断油水层 水饱和度 判断油水层 利用岩石电阻率和含水饱和度的关系计算含水饱和度 进一步判断油水层 19 19 标准测井内容包括标准测井内容包括用标准电极系进行的视电阻率测井 自然电位测井及井径测量 在砂泥岩剖面 多采用正装梯 度电极系 在碳酸盐岩剖面中 由于地层电阻率很高 井和泥浆的分流作用很大 梯度曲线变化不明显 所以一般选 用电位电极系 20 20 当微电位电极系测井曲线幅度大于微梯度电极系测井曲线幅度时 当微电位电极系测井曲线幅度大于微梯度电极系测井曲线幅度时 称为 正幅度差 微梯度反映的主要是泥饼 电阻率 微电位反映的主要是冲洗带电阻率 冲洗带电阻率 泥饼电阻率时 正幅度差 侧向侧向 21 21 利用双侧向测井判断油水层利用双侧向测井判断油水层 油层一般为泥浆低侵 深双侧向结果主要反映原状地层电阻率的变化 浅双侧向的探测深度较浅 主要反映井壁附近 侵入带电阻率的变化 故在油层处 深三侧向的读数高于浅三侧向的读数 曲线出现 正幅度差 而水层一般为泥 浆高侵 曲线出现 负幅度差 22 22 三侧向测井的优缺点 三侧向测井的优缺点 优点 优点 1 适合在高矿化度泥浆 盐水泥浆 中使用 2 有利于划分薄层 能清楚地划分 出 0 4 0 5m 的薄层 3 探测深度比普通电阻率测井深 缺点缺点 当侵入较深时 D 1 6m 深三侧向测出的视电阻 率曲线受侵入带影响较大 使得深三侧向的探测深度不够深 浅三侧向的探测深度又不够浅 测量结果受原状地层电 阻率影响大 导致了在渗透层处 深浅三侧向视电阻率曲线幅度差不明显 难于判断油水层 综合解释有困难 2323 三侧向测井曲线能判断油水层吗 为什么 三侧向测井曲线能判断油水层吗 为什么 答 能 深三侧向屏蔽电极长 回路电极距离远 迫使主电流束流入地层很远才能回到回路电极 主要反映原状地层 电阻率 浅三侧向屏蔽电极短 回路电极距离较近 主电流在较近处发散 探测深度浅 油层处 深侧向电阻率大于 浅侧向 出现正幅差 水层处深侧向电阻率小于浅侧向 出现负幅差 故用三侧向测井曲线可以判断油水层 2424 简述利用侧向测井定性判断油水层的原理 简述利用侧向测井定性判断油水层的原理 答 比较深浅侧向的电阻率大小 深侧向 浅侧向 该层为油层 反之为水层 油层电阻率高 水层电阻率低 而且 油 水层的泥浆侵入性质也不同 水层多为增阻侵入 油层多为减阻侵入 侧向测井曲线在油层幅度高 在水层幅度 低 25 25 试叙述侧向测井的定义以及应用条件试叙述侧向测井的定义以及应用条件 定义 定义 在电极上增加聚焦电极迫使供电电极发出的电流侧向地流入地层从而减小井的分流作用和围岩的影响 提高纵向 分辨能力 这种测井叫侧向测井又称为聚焦测井 应有条件 应有条件 在高矿化度泥浆的钻井中或高电阻率剖面井中进行普通电 阻率测井时 由于井的分流作用大 所测量的视电阻率曲线变化平缓 几乎无法分辨岩层 更无法确定岩层的电阻率 2626 三侧向测井的基本原理 三侧向测井的基本原理 答 三侧向测井电极系由三个柱状金属电极组成 主电极 A0位于中间 比较短 屏蔽电极 A1和 A2对称的排列在 A0的 两端 它们互相短路 测井时 主电极和屏蔽电极通以相同极性的稳定电流 并使 A0 A1和 A2三个电极的电位相等 沿纵向方向的电位梯度为零 这就保证了从主电极流出的电流不会沿井轴方向流动 而测量的是主电极 或任一屏蔽 电极 上的电位值 U 27 27 双侧向测井的原理 双侧向测井的原理 它采用两个柱状电极和七个体积较小的环状电极 1 深侧向测量时 主电极 A0 供以恒定电流 I0 两对屏蔽电极 A1 和 A1 A2 和 A2 流出与 I0 相同极性的屏蔽电流 Is 和 Is 通过自动调节电路保持监督电极 M1 和 M1 M2 和 M2 间的电位差为零 同时使屏蔽电极 A1 A1 合 A2 A2 上的电位比值为一常数 即 UA1 UA1 a 然后 测量 的是任一监督电极 如 M1 和无穷远电极 N 之间的电位差 2 浅侧向测井时 A1 和 A1 为屏蔽电极 极性与 A0 电极相同 A2 A2 为回路电极 极性与 A0 相反 由 A0 和屏蔽 A1 A1 流出的电流进入地层后很快返回到 A2 A2 电极 减少了探测深度 28 28 双侧向和三侧向测井的比较双侧向和三侧向测井的比较 1 1 电极系结构 电极系结构 三侧向由三个柱状电极构成 双侧向由七个环状电极和两个柱状电极构成 2 2 探测深度 探测深度 就探测深度而言 双侧向大于三侧向 三侧向探测深度浅 在泥浆侵入深时 视电阻率受侵入带影响 大 深浅三侧向探测深度差别不大 给判断油 水 水层带来困难 3 3 纵向分辨能力 纵向分辨能力 三侧向的分层能力由于主电 极长度决定 由于主电极较短 主电流呈水平状进入地层 降低了上下围岩的影响 纵向分层能力较强 双侧向的纵 向分层能力与 O1O2 的距离有关 可划分出 h O1O2 的地层电阻率变化 4 4 影响因素 影响因素 三侧向受井眼 围 岩影响较小 但探测深度不深 使用受限制 层厚 围岩对深 浅双侧向的影响是相同的 深双侧向比浅三侧向受井 眼影响小得多 5 应用 两种侧向测井都可用于划分地质剖面 判断油水层 确定地层真电阻率和侵入带直径 声波 声幅声波 声幅 2929 什么是临界角 滑行波 什么是临界角 滑行波 答 波从一种介质传播到另一种介质 若在第一种介质中的波速小于第二种介质中的波速 那么根据波的折射和反射 定律 入射角将小于折射角 且折射角随入射角的增大而增大 当入射角增大到一定程度上 折射角将等于直角 折 射波将沿界面附近在介质 2 中传播 这时的入射角称为临界角 3030 前沿触发是如何定义的 前沿触发是如何定义的 答 在硬地层中 发射探头发射声波以后 接收探头等待接收 如果井壁不规则 仪器碰撞井壁产生声波 可能被接 收探头接收到 它在正常声波的前面 会出现很低的时差 称为前沿触发 3131 水泥胶结测井曲线的影响因素 水泥胶结测井曲线的影响因素 测井时间 水泥环厚度 井筒内钻井液气侵 32 32 裸眼井中声波波型成分及性质 裸眼井中声波波型成分及性质 1 1 滑行纵波滑行纵波 体积波 无频散 传播速度快 幅度小 2 滑行横波滑行横波 体积波 无频散 传播速度比滑行纵波小 幅度比滑行纵波大 3 3 伪瑞利波伪瑞利波 界面波 井壁表面波 沿井壁传播 传播速度 介于地层横波速度和井内流体速度之间 除此之外还有频散和衰减性质 其幅度按振荡规律衰减 向岩层内幅度按指 数规律衰减 有很多模式波 有截止频率 4 4 斯通利波斯通利波 界面波 沿井壁界面传播 其传播速度低于井内流体速度 有轻微的频散性质 无截止频率 3333 若套管与水泥胶结良好 则水泥胶结测井值是大还是小 为什么 若套管与水泥胶结良好 则水泥胶结测井值是大还是小 为什么 答 小 若套管与水泥胶结良好 则套管与水泥环的声阻抗差较小 声耦合好 套管波的能量容易通过水泥环向外传 播 因此套管波能量有较大衰减 所以记录到的水泥胶结测井值小 34 34 声幅测井物理原理及如何利用声幅测井来评价固井质量 声幅测井物理原理及如何利用声幅测井来评价固井质量 答 物理原理 声波在介质中传播时 引起质点振动其能量逐渐被吸收 声波幅度逐渐衰减 其衰减原因一个是由于 地层吸收声波传播 另一个是存在声阻抗不同的两种介质界面的折射和反射 声波幅度测井就是通过测量声波幅度的 衰减变化来认识地层特点 以及水泥胶洁情况的一种测井方法 如果井固很好 水泥和套管胶结良好 固结的水泥和 套管的声阻抗差别小 声耦合大 套管波衰减较大 折射幅度小 反之则相反 1 确定纯泥浆段 曲线显示幅度最大的井段 2 确定混浆带 曲线由高幅度向低幅度变化的深度位置 3 确 定固井质量 相对幅度 目的层井段声幅曲线幅度 纯泥浆井段声幅线幅度 100 相对幅度越大 固井质量越差 4 确定套管断裂位置 断裂位置 由于套管波的严重减衰 曲线有一明显的低值尖峰 3535 简述单发双收和双发双收声系的差别 简述单发双收和双发双收声系的差别 答 单发双收声系单发双收声系能直接测量岩层的声波速度或时差 得到的速度为源距内平均值 分辨率好 但受井眼不规律影响 仪器记录点与实际传播路径中点不在同一深度上 即存在深度误差 双发双收声系双发双收声系可消除井径变化对测量结果的影响 可消除深度误差 但对薄层分辨率低 对于低速地层出现盲区 2525 简述利用相对比值方法评价固井质量的方法 简述利用相对比值方法评价固井质量的方法 答 相对幅度 目的层幅度 自由套管幅度 相对幅度 40 固井质量差 20 40 固井质量中等 0 825m 时 在整个地层剖面 接收的首波总是来自沿井壁岩层传播的滑行纵波 目前国产仪器源距为 1 米 一般 仪器的外壳是钢管 通过刻槽方法消除来自钢管的直达波 经多次反射使能量急剧衰减 滑行波作为首波的优点滑行波作为首波的优点 1 方便容易记录 2 受地层干扰少 3939 比较单发双收和双发双收声系的优点和缺点 比较单发双收和双发双收声系的优点和缺点 双发双收声系 双发双收声系 1 优点 优点 可消除井径变化对测量结果的影响 可消除深度误差 2 缺点 缺点 1 薄层分别率差 2 对于低速地层出现盲区 单发双收声系 优点单发双收声系 优点 能直接测量岩层的声波速度或时差 在固定 l 上仅与岩层速度有关传播时间 在整个井眼剖面上 得到的岩层速度指在 l 间距内平均值 现用间距为 0 5 米 使声波测井曲线能划分厚度 0 5 米以上岩层存在的问题 存在的问题 井眼不规则影响 井眼不规则时如井径变化 扩大 界面处 声波时差出现 假异常 同时也有深度误差 记录的 1 1 11 11 2 sin1 cos2 cos 211 2 cos 2 1 VV VV a a L V a VV L V L V tgaL V a t tt P P C C C P P C C 时差不仅与地层速度有关 还与泥浆速度 井径大小有关 此误差无法校正 深度误差 仪器记录点与实际传播路 径中点不在同一深度上 4040 井径变化处 为什么声波时差值会发生变化 井径变化处 为什么声波时差值会发生变化 答 当井眼扩大出口时 在井眼扩大井段的上下界面处 时差曲线就会出现假的异常 这是由于当接收探头 R1进入井 眼扩大部分 而接收探头 R2仍在井眼扩大的下界面之下时 CE 大于 DF 由知道 t 减小 所以在井眼扩大 12 V CEDF V CD t 井段的下界面处会出现声速测井时差曲线减小的假异常 在 R1R2均进入井眼扩大井段时 CE DF 不会有异常出现 而 当 R1R2垮井眼扩大的上界面时 DF CE 可知 t 增大 所以在井眼扩大的井段上界面出现增大的假异常 4141 自由套管 部分胶结 完全胶结情况声波变密度的特征 自由套管 部分胶结 完全胶结情况声波变密度的特征 答 1 自由套管 自由套管 大部分能量通过套管传播回到接收器 很少有能量进入地层中 全波列波形中套管波幅度很大 地层波非常弱或没有 变密度曲线左端套管为黑白反差明显呈整齐直线条 右端地层波为灰白模糊不清的曲线条或缺 失 没有地层波为套管波后续波 右端呈灰白间隔的直线条 声幅曲线为高幅值 2 部分胶结 部分胶结 一部分能量在套管中传播 也有相当大能量透射到地层中 全波列波形中套管波幅度中等 地层波也 呈中等强度变密度曲线左端套管波为灰白间隔直线条 右端地层波为灰白间隔的曲线条 声波曲线为中等幅值 3 两个界面都胶结好 两个界面都胶结好 套管 水泥和地层连成一体 大部分能量通过套管透射水泥 再透射到地层中 全波列波形中套 管波幅度很弱 地层波很强变密度曲线左端套管波为灰白模糊不清直线或缺失 右端地层波为黑白反差明显的曲线条 声幅曲线为低幅值 感应测井感应测井 42 42 在感应测井中 以六线圈系为例简述复合线圈系相对于双线圈系存在的优点 在感应测井中 以六线圈系为例简述复合线圈系相对于双线圈系存在的优点 双线圈系存在的问题 双线圈系存在的问题 纵向 在均匀介质中有 50 的信号来自线圈以外的介质 这说明在地层较薄时 上下围岩影响 较大 同时地层界面在曲线上反映不够明显 径向 靠近线圈系的介质 r 0 5L 对测量结果影响较大 表明井内泥浆 对测量结果影响很大 且探测深度较浅 无用信号 VX 远大于有用信号 VR 尽管二者之间有 90 的相位差 可用 相敏检波器区别开 但数值差别较大 要准确消除 VX 势必增大仪器设计上的困难 为克服上述缺点 在实际生产 中采用多线圈的复合线圈系 六线圈系六线圈系增加了聚焦线圈和补偿线圈 可分别用来改善仪器的纵向分层能力和径向探测 深度 它相对于双线圈系来说纵向分层能力较强 且探测深度也更深 4343 简述感应测井的原理 简述感应测井的原理 答 给发射圈 T 通以等幅交流电 在它周围的导电介质中就会形成交变电场 由于磁场变化导电介质中产生无限多个 以线圈轴线为中心的水平环状感应电流 涡流产生的交变电磁场将在接受线圈 R 中产生感应电动势 这个电动势的大 小与涡流电流大小成正比 而涡流大小又与介质电导率成正比 所以 R 线圈中产生的感应电动势与介质电导率成正比 密度测井密度测井 4444 简述密度测井的原理 简述密度测井的原理 答 N Noe 上 l 当伽马射线只发生康普顿效应时 为康普顿吸收系数 N Noe 上 eNAZ A bl Z A 1 2 则 N Noe 上 eNA 2 bl lnN lnNo eNA 2 bl lnN lnNo k bl 所以 b 1 A lnN B 一般源距选定后对仪器进行刻度 找到 N 与 b 的 关系 则记录散射 计数率 N 就可以得到地层密度 b 1 A lnN B B lnNo 4545 密度测井资料的影响因素 密度测井资料的影响因素 岩性 骨架密度岩性 骨架密度 mn 的影响 的影响 在比较简单的岩性剖面上 加砂泥岩剖面中划分砂泥岩 碳酸盐岩剖面中划分裂 缝性层段等 用密度测井资料可以得到满意的结果 特别是利用密度测井资料划分致密地层的岩性特别有利 如果在密度测井探测范围中有天然气 由于天然气密度小 且与水或油的密度有显著差异 因此在 b 油线上气层显 示为较低的 b 值 孔隙度 孔隙度 影响 影响 密度测井所反映的孔隙度是岩层的总孔隙度 可知孔隙度的大小对密度测 井有影响 孔隙流体的影响 孔隙流体的影响 如果泥浆侵入浅或无侵入 那么地层孔隙中的烃将影响密度测井值 其中油的密度大 约为 0 8g 立方厘米 左右 与地层水的密度差别较大 所以影响不大 而天然气则显著地影响地层密度 b 如果取 f 1 0 则所求孔隙度偏大 泥质的影响 泥质的影响 一般泥质密度 sh 与砂岩骨架密度 ma 比较接近 对密度测井影响小 46 46 简述利用等效体积计算孔隙度的方法简述利用等效体积计算孔隙度的方法 纯砂岩 b f 1 ma 泥质砂岩 b f Vsh 1 Vsh ma 47 47 补偿密度测井原理 补偿密度测井原理 测井仪结构包括一个 Cs137 伽马源 两个接收伽马射线的探测器 即长 短源距探测器 他 们安装在滑板上 测井时被推靠到井壁上 首先选定源距 对仪器进行刻度 通过记录散射伽马光子计数率 N 测得地 层密度 再根据补偿密度测井的基本公式可由长 短源距探测器计数率确定地层密度 长源距计数率受泥饼影响较小 所以地层密度以长源距读数为主要依据 短源距受影响较大 与长源距读数比较后对其提供补偿值 4848 单元环及单元环几何因子 单元环及单元环几何因子 1 单元环 单元环 在井中把其周围介质设想是由以井轴为中心半径为 r 深度为 z 的各不同的许多个地层圆环组成 当 dr 和 dz 很小时 可以看成是在交变电磁场中 相对于线圈系位置不同的一个线圈 2 几何因子理论 说明 T R 的电 磁转化过程 单元环几何因子 g 只与单元环和线圈系的相对位置有关 表示空间各单元环的电导率对视电导率的相 对贡献大小 2 2 试述感应测井的横向几何因子纵向几何因子概念及其物理意义 试述感应测井的横向几何因子纵向几何因子概念及其物理意义 1 横向几何因子物理意义 横向几何因子物理意义 单位厚度半径为 r 的无限长圆筒状介质对测量结果的相对贡献 研究井及其周围介质对测 量结果的相对贡献大小 横向微分几何因子 r 一定的单元环几何因子 g 对 z 的积分 Gr 横向积分几何因子 半径 r 不同的圆柱介质对测量结果的相对贡献 2 纵向几何因子物理意义 纵向几何因子物理意义 z 一定的单位厚度无限延伸薄板状介 质对测量结果的相对贡献 研究地层厚度 围岩对测量结果的相对贡献大小 纵向微分几何因子 z 一定的单元环几 何因子对 r 的积分 Gz 纵向积分几何因子 厚度 z 不同的地层对测量结果的相对贡献 中子中子 47 47 如何利用中子寿命测井来划分油气层和盐水层 如何利用中子寿命测井来划分油气层和盐水层 对应油气层 中子寿命长 俘获截面小 对应盐水层 中子寿命短 俘获截面大 利用二者的这种差别可划分油气层 和盐水层 48 48 快中子和物质发生什么作用快中子和物质发生什么作用 答 由中子源发出的快中子与岩石产生非弹性散射 弹性散射 辐射俘获这三个过程 在这三个过程中 它们与岩石 的减速特性和俘获特性有关 岩石的减速特性与氯含量有关 岩石的俘获特性与氯含量有关 4949 简述中子寿命测井原理 简述中子寿命测井原理 答 在无限均匀介质中 热中子的寿命在数值上等于该介质中热中子的平均扩散自由程 a 和热中子的平均速度 v 的 比值 即 a v 1 v 4550 测量得到 o 即可得 中子扩散方程经过适当的简化后 可解出热中子密度 n 的时间分布 n noe 上 t 这是中子寿命测井的理论基础 实际中子寿命测井并不是直接测热中子的密度 而是测量 与 n1 n2 成正比的 由两个时间所测得的俘获 射线计数率 N1 N2 本底 Nb 有 10466 T lg N1 Nb N2 Nb 4550 测井时根据 N1 N2 和 Nb 记录 曲线并计算 同时记录 曲线 5050 简述利用中子寿命测井曲线监视油水界面移动的方法 简述利用中子寿命测井曲线监视油水界面移动的方法 答 采用 TDT 时间对比技术 在油气井投产后不久测一条参考曲线 在油气井生产过程中定期测对比曲线 通过 不同时间所测 TDT 曲线的对比 监视 Sw 的变化和油 气 水界面的移动情况 当解释层的岩性 孔隙度和地层水矿 化度均大致相同时 可使用 泥岩参考法 判断油水层 1 画出泥岩参考线 根据井剖面上 曲线最大值画出 小 2 画出水层线 根据含水纯地层的 值画出 o 3 画出油层线 根据剖面上典型油层的 值画出 若无典型油层时 根据 w 估算 画出 os 4 判断油 气层 o 为油层 Vo 低频段 V 0 9Vo 高频段 V 0 96Vo 在低速地层 Vs Vo 频散严重 速度小于横波速度 约为 0 6Vo 3 能量主要集中在低频处 在小于 5kHz 范围内这种波的低频波也称为管波 伪瑞利波 伪瑞利波 1 它是全反射波 波数在 K1 Ks w v 即声射线入射角在 s 2 之间 由于存在许多声射线 伪 瑞利波有许多模式波 2 它是一种界面波 在径向方向 井内按 Jo X1a 震荡衰减 X1 为井中径向上波数 在地层中近似指数规律衰减 在 Z 轴上部衰减 3 相速度 声波测井发射信号是声脉冲 看成不同频率 不同振 幅的各种连续波组成 其速度随频率变化称频散 频散性严重 K 存在截止频率 只有声源频率高于截止频率时才 激发此波 随着频率的增加速度下降快 最近趋近泥浆速度 4 群速度 存在极小值 低于泥浆波速度 此处 为爱雷相 能量也为最大 称高频伪瑞利波 速度在 Vs Vo 之间为低频伪瑞利波 截止频率处能量幅度接近为零 并且速度为横波速度 说明横波与伪瑞利波是分离的 5 低频时与横波密切 高频时与流体波密切 纵波对它影 响可以忽略 自然伽马自然伽马 52 52 伽马射线与地层有哪几种作用方式 分别适用于什么测井方法 伽马射线与地层有哪几种作用方式 分别适用于什么测井方法 光电效应 岩性密度测井 康普顿效应 密度测井 电子对效应 在放射性测井中利用少 53 53 自然伽马测井曲线影响因素自然伽马测井曲线影响因素 1 积分电路的影响 测速 积分电路的影响 测速 积分电路时间常数 积分电路时间常数 由于记录仪器中的积分电路具有惰性 充 放电需要时间 输出 电压相对于输入要滞后一段时间而仪器又在移动 可能使测井曲线发生畸形 主要为 极大值减小 且不在地层中心 而向上移动 视厚度增大 半幅点上移 一般 地层厚度越小 积分电路的影响越大 曲线畸变越严重 实际测井中 要适当控制测井速度 2 放射性涨落的影响 放射性涨落的影响 由于地层中的放射性核素的衰变是随机的且彼此独立 同时伽马射线 被探测到也是偶然独立的 使得每次测量结果不完全相同但结果满足统计规律 这种现象叫放射性涨落或统计起伏现 象 由于放射性涨落的存在 使得自然伽马曲线不像电测井光滑 3 地层厚度的影响 地层厚度的影响 地层变薄会使泥岩层的自然 伽马测井曲线值下降 砂岩层的曲线值上升 并且地层越薄 曲线值上升或下降越多 4 井参数的影响 井参数的影响 泥浆 套管 水泥环所具有的放射性常比地层低 同时又能吸收来自地层的伽马射线 所以这些 井内介质会使自然伽马测井读数降低 井径的扩大意味着下套管井水泥环增厚和裸眼井泥浆层增厚 5454 简述自然伽马测井与密度测井的区别 并分别简要介绍它们的应用 简述自然伽马测井与密度测井的区别 并分别简要介绍它们的应用 1 用伽马源发射的伽马射线照射地层 根据康普顿效应测量地层体积密度的测井方法成为地层密度测井地层密度测井 因为其发射的 射线和探测的射线都是伽马射线 因此也称为伽马 伽马测井 应用应用 1 计算地层的孔隙度 2 划分岩性 3 划分裂缝带 或气层 2 自然伽马侧井 自然伽马侧井是用伽马射线探测器测量岩石总的自然伽马射线强度 以研究井剖面地层性质的测井方法 应用 1 划分岩性 2 地层对比 3 计算泥质含量 1 相对比值法 2 斯伦贝谢方法 5555 自然伽马射线与物质的作用形式有哪些 并简要叙述其物理过程 自然伽马射线与物质的作用形式有哪些 并简要叙述其物理过程 自然伽马侧井自然伽马侧井是用伽马射线探测器测量岩石总的自然伽马射线强度 以研究井剖面地层性质的测井方法 由于伽马射 线能量不同 与物质的作用不同 一般有光电效应 康普顿效应和电子对效应 1 光电效应 光电效应 当伽马射线能量较小时 能 量大约在 0 01MeV 0 1MeV 它与原子中的电子碰撞 将全部能量传给一个电子 使电子脱离原子而运动 而伽马 光子本身被完全吸收 2 康普顿效应 康普顿效应 当伽马射线能量中等时 它与原子的外层电子发生作用 把一部分能量传给电子 使 该电子从某一方向射出 而损失了部分能量的伽马射线向另一方向散射出去 这种效应称为康普顿效应 发生散射的伽 马射线称为散射伽马射线 3 电子对效应 电子对效应 当伽马射线能量大于 1 022MEV 时 它与物质的原子核发生作用 伽马射 线转化为一对电子 正负电子 而伽马光子本身被全部吸收 这种效应称为电子对效应 伽马射线通过单位厚度物 质时 发生电子对效应引起伽马射线强度减弱 其减弱程度用电子对吸收系数表示 5656 比较明显的反映泥质含量的测井方法有什么方法 怎样反映 分别给以说明 比较明显的反映泥质含量的测井方法有什么方法 怎样反映 分别给以说明 答 较明显的反映泥质含量的方法有自然电位测井和自然伽玛测井 1 自然电位测井 自然电位曲线以泥岩为基线 泥质含量增加 自然电位异常幅度值会降低 自然电位曲线越接近基线 所以我们可以根据自然电位与基线的差值来 判断泥质含量 2 自然伽玛测井 沉积岩的放射性主要取决于岩层的泥质含量 这是由于泥质颗粒细 具有较大的比 面 吸附放射性元素的能力较大 并且沉积时间长 吸附的放射性物质多 有充分的时间使放射性元素从溶液中分离 出来与泥质颗粒一起沉积下来 一般泥质含量越大 自然伽玛值越高 所以我们可以根据自然伽玛曲线判断泥质含量 1 1 计算泥质含量计算泥质含量 自然电位测井 自然电位测井 Vsh SSP PSP SSP 1 为自然电位减小系数 PSP 含粘土地层的静自然电位 假静自然电位 SSP 含粘土地层水矿化度相同的纯地层静 自然电位 自然伽马测井 自然伽马测井 1 相对值法 相对值法 自然伽马相对值 I GR GR GRmin GRmax GRmin GR GRmin GRmax 分别为 解释层 纯地层和泥岩的自然伽马测井值 泥质含量 泥质含量 Vsh 2 GCOR I GR 1 2 GCOR 1 GCOR 为希尔奇指数 新地 层 3 7 老地层 2 绝对值法 绝对值法 Vsh b GR Bo sh GRsh Bo Bo 纯地层背景值 Bo sd GRsd 或 纯 GR 纯 b sh sd 纯分别为解释层 泥岩 砂岩 纯地层的自然伽马值 2 2 计算孔隙度 计算孔隙度 声波时差测井求孔隙度的公式为 t 岩层时间差曲线上的读值 tf 液体的时差 tma 岩石的骨架时差 maf ma tt tt 密度时差测井求 的公式为 流体的密度值 骨架的密度值 测量值 f ma b maf mab 电阻率测井求 是根据阿尔奇公式求 m w a R R 0 R0 水层电阻率 Rw 地层水电阻率 a 比例系数 m 胶结指数 3 3 计算含油饱和度计算含油饱和度 原始地层 Rt Rw ab mSwn Sw So 1 Shr Smo So 冲洗带 Rxo Rmf ab m Sxon Sxo Shr 1 Smo Sxo Sw So 原始地层含油饱和度 Sw 原始地层含水饱和度 Rt 原状地层电阻率 Rw 地层水电阻率 Shr 冲洗带含油 饱和度 Sxo 冲洗带含水饱和度 Rx