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测井基础知识总结 自然电位测井 测量对象 探测井眼中 钻井液和地层水矿化度形成的点位差适用范围 影响因素较多 适用范围窄 仅适用于碎屑岩剖面和淡水泥浆的裸眼井 应用 1 判断岩性 识别储层一般 泥岩为基线 砂岩呈负异常 碳酸盐岩和膏盐地层SP无异常显示 在砂泥岩剖面中 储层SP负异常 常利用半幅点法划分地层界面 确定地层厚度 2 判断油气水层的依据之一含油 气砂岩与含水砂岩在SP曲线上均为负异常 一般 油气层的SP幅度 水层的SP幅度 自然电位测井 3 地层对比和沉积相研究SP曲线形态能反映粒度分布和沉积能量变化的速率 柱形 粒度稳定 砂泥岩突变接触钟形 粒度由粗到细 水进的结果 顶部渐变接触 底部突变接触漏斗形 粒度由细到粗 水退的结果 顶部突变接触 底部渐变接触4 判断水淹层水淹层段会产生泥岩基线偏移 5 估算泥质含量6 确定地层水电阻率 PSP解释层的自然电位 SSP纯水层的静自然电位 K SP系数 Rmfe 泥浆滤液电阻率 Rwe 地层水电阻率 电阻率测井 普通电阻率测井聚焦测井 梯度电极系测井电位电极系测井微电极测井 侧向测井感应测井 七侧向 三侧向 双侧向测井微球聚集测井 普通电阻率测井 测量对象 岩石的导电能力适用条件 地层厚度较大 地层电阻率和泥浆电阻率相差不太悬殊 淡水泥浆 中 低电阻率的碎屑岩剖面 梯度和电位电极系测井影响因素 1 井径和厚度的影响随着h d降低 井径加大或地层厚度减小 视电阻率曲线变得平滑 高阻薄层视电阻率曲线的幅度值比厚层要偏低 通常泥浆电阻率低于地层电阻率 井径扩大 井的扩大 井的分流作用增大 视电阻率值降低 2 电极系类型和尺寸不同 所测视电阻率曲线形状和幅度不同 普通电阻率测井 3 侵入影响不同电阻率的泥浆 会对渗透性地层产生泥浆高侵和泥浆低侵现象 视电阻率会受到影响 泥浆高侵 多出现在水层 泥浆低侵 多出现在油层 4 高阻邻层的屏蔽影响 5 地层倾斜的影响应用 1 划分渗透层和确定岩层界面对于油气层 视电阻率表现为高值 而泥岩层的视电阻率值一般较低 视电阻率曲线和SP曲线相结合就可以粗略确定高阻油气层 地层界面的确定方法 梯度电极系曲线在界面处为极值 普通电阻率测井 2 确定油层的含油饱和度利用SP测井 求出地层水电阻率Rw 结合孔隙度测井资料根据阿尔奇第一公式 确定地层的Ro 利用阿尔奇第二公式 确定地层的含油饱和度So 3 用于标准测井中常选用梯度电极系 与自然电位SP 井径等测量方法 组成测井系列 利用标准测井可以判断岩性 划分渗透层 确定地层的深度和厚度 进行地层对比 还可以初步判断油 气 水位置 一般 采用2 5m梯度电极系和0 5m电位电极系 水层梯度电阻率为低值 电位电阻率为高值 油层均为高值 比水层高出3 5倍 普通电阻率测井 微电极测井普通电阻率测井的基础上发展起来的一种测井方法 测量方式 贴井壁测量 减小了泥浆的影响优点 可以有效的划分薄层 划分储集层与非储集层测量对象 微梯度电极系主要反映泥饼的导电性微电位电极系主要反映冲洗带的导电性在渗透性地层层段 泥饼使得两种电极系的测量值不同 一般微梯度小于微电位电极系的测量值 普通电阻率测井 应用 1 划分岩性和储集层利用曲线重叠法 渗透层处产生正负幅度差异渗透性砂岩 中值 正幅度差 幅度和幅度差随粒度的增大而增加 泥岩 一级低值 无幅度差 曲线平直 随含砂量增加幅度略有升高 致密灰岩 阻值一级高值 幅度差不大 生物灰岩 幅度高 正幅度差 较之砂岩大 孔隙性 裂缝性石灰岩 读数相对于致密灰岩低 有明显幅度差 普通电阻率测井 2 确定岩层界面常用微电位电阻率异常的半幅点确定岩层界面 3 划分薄层和薄夹层根据曲线变化 可以准确的剔除致密薄夹层 确定含油砂岩的有效厚度 致密夹层 微电极曲线高峰显示 尖峰底部厚度为致密夹层厚度 泥质夹层 微电极曲线明显下降 用微电位低阻异常的半幅宽作为泥质夹层的厚度 4 确定井径扩大的井段在扩径段 测量结果非常低 接近泥浆电阻率 5 确定冲洗带电阻率和泥饼厚度 聚焦测井 侧向测井适用范围 高阻薄层地区 高矿化度泥浆 如盐水泥浆 及高阻碳酸盐岩剖面地区中广泛应用 双侧向测井深双侧向 探测深度较深 视电阻率曲线主要反映原状地层的电阻率 浅双侧向 探测深度较浅 视电阻率曲线主要反映侵入带的电阻率 影响因素 1 井眼 井眼尺寸 井内介质的电阻率 2 围岩 层厚 围岩电阻率 地层厚度 3 侵入带 侵入带电阻率和直径越大 影响越大 聚焦测井 应用 1 划分岩性剖面 纵向分层能力强 适于划分薄层 2 判断油水层 深浅三侧向曲线重叠 在渗透层出现幅度差 油层 出现正幅度差 深侧向 RLLD 浅侧向 RLLS 水层 一般出现负幅度差 深侧向 RLLD 75 裂缝 双侧向呈 正差异 即RLLD RLLS 角度越高 差异幅度越大 低角度 60 裂缝 双侧向呈 负差异 即RLLD RLLS 在45 时 差异幅度最大 60 75 裂缝 双侧向差异较小或无差异 聚焦测井 微球聚集测井是探测深度更浅的浅探测电阻率测井 采用贴井壁测量 井眼影响较小 是测量冲洗带电阻率最好的测井方法 应用 1 划分薄层 2 确定冲洗带电阻率 泥饼厚度较小时 RMSFL RXO 泥饼厚度较大 19 1mm 时 要对RMSFL做校正 3 常与双侧向测井组合应用 判断流体性质油气层 电阻率高 气层 油层 低侵 RLLD RMSFL 水层 电阻率低 高侵 RLLD RMSFL 聚焦测井 感应测井测量对象 地层电导率应用条件 淡水泥浆 砂泥岩剖面 储集层为中低阻和中厚层 一般大于2m 优点 不受泥浆性能的影响 在空气井 油基泥浆都可以测井 围岩影响小 对低阻岩层 淡水泥浆 或油基泥浆 灵敏度高 效果好 1 求取地层真电阻率经曲线校正 地层电导率 Rt 2 确定储层流体性质利用阿尔奇公式 求地层含水 油 饱和度 3 常和浅侧向测井组合使用 定性判断油气 水层常用双感应 聚焦测井 包括深感应ILD 中感应ILM和浅聚焦测井 三侧向LL3 八侧向LL8或球形聚焦SFL 声波测井 声波测井是孔隙度测井的一种 是探测井内岩层声波时差的变化 测井原理 发射器发出声波 地层和井壁钻 井液界面上中产生波 接受器接收并返回地面记录测井仪 声系 发射器 接收器 电子线路 隔声体根据声系的排列与尺寸的不同 声波测井仪分为 声速测井全波列测井偶极横波测井 声速测井 单发双收声速测井声系结构 单发双收缺陷 井径变化时 声波曲线出现假异常 仪器记录点与实际深度点存在误差 对于低速地层 误差更明显 补偿声波测井声系结构 双发双收优势 可以消除深度误差及井径不规则所引起的误差 缺点 纵向分辨率降低 薄层分辨能力差 长源距声波测井 声系结构 双发双收优势 对井眼的补偿效果更好 可以记录声波全波列 声速测井的影响因素 1 层厚的影响声速测井仪对小于间距的薄地层分辨能力较差 减小间距可以提高对于薄层的分辨能力 但是记录精度就受影响了 特别是探测深度也随之变浅 2 周波跳跃的影响含气的疏松砂岩 裂缝发育的地层以及泥浆气侵的井段 由于声能量的严重衰减 经常出现时差明显增大且有时变化无规律的现象 造成声波的 周波跳跃 根据周波跳跃可以发现气层或碳酸岩地层中的裂缝发育带 3 盲区在低速地层 由于临界角较大 上发射声波的实际传播距离与下发射器声波的实际传播距离出现完全不重合 在仪器记录点附近一定厚度的地层对测量结果无贡献 称为 盲区 应用 1 判断气层声波时差在气层上反映高的 t值 一般气比油水中大30 50us m 所以当岩层孔隙中含气时 时差将显著增大 此外 还常出现周波跳跃现象 2 划分地层 进行地层对比砂泥岩剖面 砂岩时差较低 速度较大 泥岩显示较高时差 钙质胶结比泥质胶结的砂岩时差要低 页岩的时差介于泥岩时差和砂岩时差之间 砾岩时差一般较低 且越致密时差越低 碳酸盐岩剖面 致密的灰岩与白云岩 时差低 若含泥质 时差增大 如有孔隙或裂缝时 时差有明显增大 甚至出现周波跳跃 膏盐剖面 渗透性砂岩时差最高 泥岩由于普遍含钙 含膏 时差与致密砂岩相近 无水石膏的时差很低 盐岩由于扩径严重 时差曲线有明显假异常 声波时差的高低在一定程度上反映岩石的致密程度 特别是它常用来区分渗透性砂岩和致密砂岩 3 确定孔隙度a 威利时间平均公式b 雷伊麦时间平均非线性公式 4 合成地震记录5 检测压力异常和断层正常地层压力的大小随地层埋藏深度的增加而增加 正常压力地区的声波时差与深度在半对数坐标图上为一条直线 一般选用泥岩声波时差确定正常趋势线 当实际声波时差偏离正常趋势线时 可能是超压层或断层的显示 超压层 孔隙度相对较大 声波时差相对增大 明显偏离正常趋势线 压性断层 常使岩石孔隙度和渗透性变差 从而声波时差和幅度衰减变小 张性断层 裂缝发育 常使岩石孔隙度和渗透性变好 从而声波时差和幅度衰减变大 全波列测井 不仅可以测量和利用纵波与横波的速度 幅度及频率信息 还可以测得其他波列成分 阵列声波测井声系 下部两个发射器中部两个接收器上部八个宽频接收器阵列声波测井仪由多种声系组成 通常以全波形图或变密度图输出 全波形图 是幅度 时间记录 包括纵波时差曲线AC DTC GR曲线 全波列的波形曲线 WF 变密度图 是强度 时间记录 AC DTC GR 全波列的变密度图 VDL 阵列声波测井可以通过处理间接输出下列信息 并以测井曲线的形式显示出来 纵波时差 tp DTC 横波时差 ts DTS 斯通利波时差 tst DTST 纵波能量Ep AMPC 横波能量Es AMPC 斯通利波能量Est AMPST 纵横波时差 速度 比 tr DTR tr ts tp泊松比 POIS 1 0 5 tr2 1 tr2 应用 1 确定岩性不同岩性的横波时差 ts与纵波时差 tp的比值 tr具有较大差异 通常 砂岩约1 6 1 8 气层低 油水层高 随泥质含量的增加而增加石灰岩1 9 白云岩1 8 石灰岩随白云化程度升高 tr减小盐岩1 77硬石膏1 85石膏2 49粘土1 94 2 确定孔隙3 探测气层和裂缝带气层使纵波时差 tp增大 而横波时差 ts减小 从而 tr明显低于岩性和物性基本相同的储集层 裂缝带使纵 横波幅度衰减变大 衰减程度与裂缝倾角有关 一般 低角度裂缝和垂直裂缝 横波衰减大于纵波 中到高角度裂缝 纵波衰减大于横波 偶极横波测井 偶极横波测井仪器将单极和偶极声波技术结合 能精确的进行各种地层的声波测量 解决了慢速地层的横波测量问题 仪器 DSI 斯伦贝谢公司 MAC 西方阿特拉斯 测量方式单极方式 采用传统的单极声源发射器 可向井周围发射声波 使井壁周围产生轻微的膨胀作用 因此在地层中产生了纵波和横波 由此得出纵波和横波时差 在疏软地层中 由于地层横波首波与井中泥浆波一起传播 因此单极声波测井无法获取横波首波 偶极方式 采用偶极声源发射器 使井壁产生绕曲波 低频绕曲波速度近似地层横波速度 解决了在疏软地层的横波测量问题 应用 1 鉴别岩性常利用横波时差与纵波时差的比值 tr 2 识别气层纵横波速度比值 tr识别 含气 tp增大 ts减小 tr降低 泊松比 识别 通常 随孔隙度降低 沉积物固结程度的提高而降低 含气 较低 纵横波速度比特征值气层1 43 1 63致密差气层1 44 1 66岩性差气层1 55 1 64煤层1 34 1 67干层1 62 2 13水层1 67 1 95 泊松比特征值气层0 016 0 20致密差气层0 03 0 21岩性差气层0 14 0 21煤层 0 14 0 22干层0 20 0 36水层0 22 0 32 3 用低频斯通利波估算地层渗透率4 裂缝评价5 研究地层各向异性 自然伽马测井 利用测井仪测定原子核衰变时发射的伽马射线来获取曲线 一般 沉积岩的放射性取决于粘土含量 随粘土含量的增加而增加 自然伽马测井 GR 测量 地层的自然放射性强度 单位 API 微伦琴 小时 R h 优点 适用面广 裸眼井 套管井中均可使用 也适用于空气钻进 油基泥浆的钻孔中 在碳酸盐岩剖面 它是地质解释的一种工具 影响因素 仪器提升速度 岩层厚度对幅度的影响 井径 泥浆 套管等井参数的影响 伽马测井 应用 1 划分岩性依据 泥质含量不同 GR读数不同砂泥岩剖面 砂岩 GR值低 泥岩 GR值高 碳酸盐岩剖面 白云岩 石灰岩 GR值低 粘土岩 泥岩 页岩 GR值高 白云岩一般比石灰岩略高 膏盐剖面 岩盐 石膏 GR值低 泥岩 GR值高 岩浆岩 富含放射性矿物的砂岩或石灰岩 海相泥岩GR值高于普通泥岩 伽马测井 2 进行地层对比 划分储集层 1 利用GR曲线进行地层对比具有以下优点 GR曲线幅度主要决定于地层中的放射性物质 地层中所含流体性质 油 水或气 以及泥浆矿化度无关 易选取标准层 通常选用厚度泥岩作标准层 进行油田范围或区域范围内的地层对比 2 识别储集层砂泥岩剖面 低GR为砂岩储集层 厚层可用半幅点分层碳酸盐岩剖面 低GR说明含泥质少的纯岩石 结合高孔隙度 低电阻率可划分出储集层 碳酸盐岩一般电阻率高 但储层相对来说电阻率低 膏盐剖面 将盐岩和泥岩的GR曲线幅度差10等分 曲线幅度在5以下者为好砂岩 5 7之间为差砂岩 泥质含量大 7以上为泥岩 伽马测井 3 计算泥质含量常采用相对值法式中 C 地层系数 第三系地层取3 7 老地层取2 IGR GR相对值相对值 也称泥质含量指数 GR GRmin GRmax分别为解释层 纯地层和泥岩的GR值 计算条件 除粘土矿物外 不含其它放射性矿物 密度测井 密度测井是一种孔隙度测井 主要用来研究岩层的密度等岩层性质 求得岩层的孔隙度 测井原理 伽马源发射伽马射线 岩层的散射和吸收 散射射线到达探测器测井仪 一个伽马源 两个伽马射线探测器双源距贴井壁式地层密度测井 FDC 岩性密度测井 LDT 地层密度测井 FDC 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 FDC记录有 b曲线和泥饼影响补偿量 曲线 普通泥饼时 为正值 重晶石泥饼时 为负值 当 太大 2g cm3时 说明泥饼太厚或极板与井壁接触不良 认为 b测量值不可靠 地层密度测井的影响因素 1 井眼影响井内为普通泥浆或充满天然气 若井径小于10in 井的影响可忽略 但随着井径加大 井的影响也增大 必要时可对井的影响进行校正 用校正后的密度值求孔隙度 否则 测得的密度偏低 而求出的孔隙度偏大 井内为重晶石泥浆 当含量较小时 对 b影响不大 当含量高时 b失去准确性 但往往不是全井身的 可参考 曲线判断 2 仪器刻度条件密度测井仪器是用纯石灰岩为标准进行刻度的 对石灰岩地层测量的 b值是真密度 其他地层为视石灰岩孔隙度 D 与真孔隙度 的关系是 石灰岩 D 砂岩 D 白云岩 D 当岩石骨架中含有重矿物时 用密度测井求出的孔隙度总比实际孔隙度小 地层密度测井的应用 1 识别岩性不单独使用 常与中子 声波时差测井联合使用 2 确定地层孔隙度适用条件 单矿物岩性的纯地层 侵入比较深且泥浆性质已知 3 划分含气地层对于含气地层 b降低 使孔隙度 D增大 而中子曲线因气层的含氢量降低 使孔隙度 N变小 所以利用密度测井和中子测井曲线重合可划分气层 岩性密度测井 LDT 用伽马源发射的伽马射线照射地层 根据光电效应和康普顿效应 用能谱分析方法测量岩石光电吸收截面指数和体积密度的测井方法 LDT记录有 b 和Pe三条曲线 岩性密度测井的应用 1 划分岩性体积光电吸收截面U和光电吸收截面指数Pe 都可以用来识别岩性 单矿物纯岩石为主的剖面 可用Pe曲线或Pe b交会图快速识别岩性 参考表中数据 一般 Pe 2解释为砂岩 Pe 3左右解释为白云岩 Pe 5左右时 石灰岩 硬石膏和盐岩 但三者的 b不同 对于泥岩 Pe值视矿物成分和含量而定 再结合高GR值的特征 很易区分 2 估算泥质含量泥质含量可由下式近似求得 3 识别重矿物重矿物的Pe值很大 如重晶石Pe 266 8 锆石Pe 69 1 都比一般矿物高若干倍 据此可识别重矿物 中子测井 neutronlogging 中子测井是利用中子源向地层发射快中子 根据中子与地层相互作用的各种性质来研究地层性质的各种测井方法的总称 它主要是利用岩石中的含氢量来研究岩石性质和孔隙度等地质问题 储集层的含氢量又取决于它的孔隙度 因此 中子测井是目前广泛使用的一种孔隙度测井 中子孔隙度测井脉冲中子测井 井壁中子测井 SNP 补偿中子测井 CNL 中子伽马测井 NG