油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征

油、气、水层在测井曲线上表现出不同特征(1)油层：声波时的差异是中等的，曲线呈平缓的平台状。自然电位曲线表现为正异常或负异常，异常幅度随泥质含量的增加而减小。微电极曲线宽度中等，有明显的正宽度差，随渗透性变差，宽度差变小。长、短电极视电阻率曲线均为高电阻特征。感应曲线显示明显的低电导(高电阻)。井径总是小于钻头直径。(2)气层：自然电位、微电极、井径、视电阻率曲线和感应电导曲线的气层特征与油层相同，声波时差曲线的数值增大和跳频现象明显不同，中子、伽马曲线宽度高于油层。(3)油水同层：声波时差、微电极、井径曲线中，油水同层与油层相同，自然电位曲线略大于油层，但电阻率曲线略小于油层，感应电导率略大于油层。(4)水层：自然电位曲线呈正异常或负异常，且异常幅值大于油层的微电极曲线幅度中等，明显正幅度差，但与油层相比幅度相对下降的短电极电阻率曲线幅度高，长电极电阻率曲线幅度低，感应曲线呈高电导值，声波时差数值中等2 .定性判断油、气体、水层油气水层的定性解释主要用比较的方法来区分。 在定性解释过程中，主要采用以下比较方法(1)纵向电阻比较法：在水性相同的井段，将各渗透层的电阻率与纯水层进行比较，在岩性、物性接近的条件下，油气层的电阻率较高。 一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。 纯水层典型值得信赖，典型水层厚度大，物性好，岩性纯净，具有明显的水层特征，且记录井无油气。(2)径向电阻率比较法：地层水矿化度高于泥浆矿化度时，泥浆液侵入地层时，油层形成电阻侵入断面，水层形成电阻侵入断面。 在这种条件下比较了不同电阻率曲线，分析了电阻率径向变化特征，可以判断油、气、水层. 一般来说，深度检测电阻率大于浅度检测电阻率的岩盘为油层，相反为水层，即使是油层也会出现深度检测电阻率小于浅度检测电阻率的现象，但没有水层的差异越大。(3)邻井曲线比较法：将目标楼层的井曲线与小楼层进行比较，从中分析含油性的变化。 这种对比要注意储层岩性、物性和地层水矿化度等横向变化。(4)最小油电阻率法：在某些结构或断块层组中，地层矿化程度一般稳定，纯水层电阻率的高低主要与岩性、物性有关，因此地层岩性物性接近时，水层电阻率相同，显层含油饱和度增加，地层电阻率也上升。 比较井说明的真正电阻率和试油的结果，确定电气基准(最小油阻率)，高于电气基准的是油层，低于电气基准的是水层。 利用地层的真正电阻率(诱导曲线求得的电阻率)和其他资料，可以分为油(气)、水层。 但应用该方法时，必须考虑不同断块、不同层系的电气标准不同，岩性、物性、水性变化时，最小油阻也发生变化。(5)判断气层的方法：气层和油层在很多方面相似，一般井的方法无法区别，只能区别气层的“三高”特征。 “三高”是指高时差(或跳频)的高中子伽马值高的气体测定值(甲烷高，重烃低)。根据油、气、水层这些曲线的特征和划分油、气、水层的方法，可以划分一般岩性、简单明显的油、气、水层。注释：跳频现象：声波测井在气体裂缝性地层中的典型响应特性裂缝和平稳性强，声波表示跳频遇到空气层，声波的时差会引起跳频。钻井效果：钻井效应是气层段中子与密度曲线交叉、明显的曲线特征。跳频现象挖掘效应井下地层由各种岩石组成，不同的岩石具有不同的物理化学性质，为研究各种岩石的物理性质以及井下地层是否含有石油天然气和其他有用矿物，建立了一门实用的边缘学科地球物理测井学，简称“测井”，以地质学、物理学、数学为理论基础， 采用计算机信息技术、电子技术和传感器技术，沿井测量专业测井仪器，获得地层的各种物理、化学性质、地层结构和井身几何特性等信息，为油气勘探、油气田开发提供重要数据和资料。 测井的井场作业如图所示，由测井的地面设备、绞车和电缆构成，通过电缆将下井设备放置在井底，在提升电缆的过程中进行测量。第一部分：概述普通电阻率测井将一个电极系统放入井中，测量井内岩层的电阻率变化，研究地质断面，判断油气水层。 又称电阻率测井。内容：倾斜电极系统、电位电极系统、微电极测井主要任务：通过测量井岩的电阻率差异来区分岩性，划分油气水层，进行断面地层对比等。岩石电阻率一、岩石电阻率与岩性的关系岩性不同的岩石，电阻率不同。主要造岩矿物电阻率高，石油电阻率高，几乎不通电。沉积岩由岩石空隙中含有的地层水中的离子导电。二、岩石电阻率与地层水性质的关系岩石骨架：构成沉积岩的成岩矿物的固体粒子部分。堆积岩的导电能力主要取决于其空隙中地层水的性质地层水电阻率。1 .地层水电阻率与含盐化学成分的关系2 .地层水Rw与矿化度Cw的关系：反比3.Rw与温度的关系：反比三、含水岩石电阻率与孔隙率的关系地层因子f :完全含水(100%含水)岩石的电阻率Ro与地层水电阻率之比。 即，即F=Ro/Rw该比率仅与岩石的孔隙率、粘结状况和孔隙结构有关，与Rw无关。实验证明： F=a/(m )其中，a岩性相关系数，0.6-1.5；m-胶着指数随岩石胶着程度而变化，1.5-3；例：某油田第三系含水砂岩电阻率为7.2欧姆.米，地层电阻率为1.2欧姆.米。 求出该层的空隙率。 (a=0.93，m=1.64 )了解： F=Ro/Rw=7.2/1.2=6F=a/(m)=0.93/(1.64 )是，=32%四、含油岩石电阻率Rt与含油饱和度So关系电阻增大系数I :含油岩石的电阻率与该岩石完全含水时的电阻率之比。 即，即I=Rt/Ro对于一定的岩样，该比仅与岩样的含油饱和度有关，与Rw、及孔隙形状无关。实验证明：I=Rt/Ro=b/Sw(n)=b/(1-So)(n )其中，b系数与岩性有关n-饱和度指数与岩性有关。已知某砂岩层的电阻率为14欧姆.米，地层水电阻率Rw为0.4欧姆.米。 地层孔隙率为25%。 求出含油饱和度So.(a=b=1、m=n=2)解： F=Ro/Rw=1/(2)Ro=Rw/(2)=0.4/0.25(2)=6.4从I=Rt/Ro=1/Sw(2)Sw=(Ro/Rt )？=(6.4/14 )？=67.6%So=1-Sw=1-67.6%=32.4%一般电阻率测井原理一、均匀介质中电阻率的测定原理1 .均匀介质中电阻率r、电流强度I与电位u的关系R=4rU/I这里，I-点电源电流强度距u点电源距离为r点的电位2 .均匀介电常数的测量原理Rt=KU/I但是，k-电极系数仅与电极系结构尺寸有关u-测定电极m、n间电位差二、不均匀介质电阻率的测定1 .泥土侵入清洁带：侵入带：原状地层：泥浆侵入型：泥浆高侵入：指冲洗带电阻率Rxo明显高于地层电阻率Rt .淡水泥浆钻井水层的泥浆高侵入。泥浆低侵入：意味着洗净带电阻率Rxo明显小于地层电阻率Rt。 油层多数泥浆的低侵入或侵入不明显。2 .视电阻率RaRa=KU/I三、电极系统按一定顺序排列的一组电极。 由供电电极和测量电极组成。成对电极对电极(单电极)1 .倾斜电极系统：电极系统的3个电极中，对电极间距离最小的电极系统。上梯度电极系统对电极分为对电极上的梯度电极系统。底部倾斜电极系统-下理想梯度电极系统：对电极间距离无限小时的梯度电极系统。记录点o :成对电极的中点上。 AB或MN的中点。电极间距离l :从记录点到单电极的距离。 L=OA或OM2 .电位电极系统：电极系统的3个电极中，对电极间的距离大的电极系统。理想电位电极系统：对电极间距离无限大时的电极系统。记录点o :单电极和最接近单电极的对电极的中点上。 AM的中点。电极距离l :从单电极到最接近单电极的距离，L=AM。3 .电极系统的表现：符号法图标法4 .电极系统检测深度：检测半径r在均匀介质中，电位电极系统： r=2L倾斜电极系统： r=1.4L电阻率曲线的特征及其影响因素一、倾斜电极系统理论曲线1 .理想倾斜电极系统电阻率的简化公式在理想倾斜电极系统中，MN0，其电阻率式可以如下简化Ra=4.AO？ Eo/I在记录点，Eo=Ro.joRa=Rojo/joj在此，joj=I/(4.AO？ )是均匀介质中的记录点处的电流密度、常数。根据上式，测定条件不变的情况下，测定的Ra与记录点的电流密度、电阻率成比例。对于一定的地层，记录点的电流密度jo是引起电阻率变化的主要原因，分析Ra曲线变化，分析jo变化即可。2 .倾斜电极系曲线特征图2-9、2-10、2-111)Ra曲线在地层中部不对称，高祖层、底部倾斜电极系统的Ra曲线在高电阻层的底界面显示极大值，顶界面显示极小值的上部倾斜电极系统相反。2 )地层厚度大时，向地层的中部Ra曲线出现直线段，其宽度值与地层的真实电阻率Rt相对应。3 )对于厚度大于电极间距的中厚层，电阻率曲线的形状与厚层相似。 但是，随着厚度变薄，地层中央部的直线段变小消失，宽度变小。二、电位电极系统Ra曲线图2-12从图2图12可知1 .电位电极系统的Ra曲线相对于地层中部对称2.Ra曲线朝向地层中点取值。 当厚度h大于电极距离l时，与地层的中点对应，Ra显示极大值，h越大，极大值月份变成越接近Rt的h5Rw。3 .围岩层厚度的影响4、泥浆侵入的影响：高侵入、增大Ra的微侵入能减少Ra。5 .高电阻邻接层屏蔽影响：增阻屏蔽影响电阻率曲线的应用一、划分岩性剖面砂泥岩断面利用Ra曲线宽度差异识别高阻层，参考SP曲线将显示负异常的高阻层段分为渗透层。二、求岩层电阻率三、求岩层孔隙度首先，在Ra曲线上找到厚的含水纯地层，取其Ra值，经过相应的校正作为Ro，通过水样检查和其他资料求出Rw，然后根据烷基式F=Ro/Rw，F=f()的关系求出。四、求出含油饱和度孔隙率阱(t、中子)F Ro=FRw Rt So球物理井的分类：分为电法井和非电法井。1、电法测井：a :视电阻率、b :微电极、c :自然电位、d :微球型聚焦、e :感应阱、f :侧方阱、g :电磁波传播阱.2 .非电法井：a :声速测井，b :自然伽马测井，c :中子测井，d :密度测井，e :井径，f :井斜，g :井温，h :地层倾斜角(HDT )，I :地层压力(RFT )，j :垂直地震测井(VSP )。第二节：电法测井一、电阻率曲线：测井时，将电极系统放置在井下，测量记录上述过程中Vmn (电位差)随井深度变化的曲线，称为视电阻率曲线。梯度电极系统：将配对电极间距离比从配对电极到与其接近的配对电极间的距离小的电极系统称为梯度电极系统。电位电极系统：将配对电极间距离大于从配对电极到与其接近的配对电极间的距离的电极系统称为梯度电极系统。底部倾斜电极系统高电阻层的阱曲线的形状特征如下(1)向高电阻层电阻率变高，曲线在地层中点不对称，高电阻层的顶界面、底界面分别为极小值、极大值的1/2mn。(2)厚层、地层中部附近的曲线平坦或变化缓慢，直到平坦段随着地层变薄而变短消失，在此电阻率值接近地层的真正电阻率。(3)关于薄层，在高电阻层底界面以下的电极，在视电阻率曲线中出现“假极大”，极小地从原层向上移动。应用电阻率曲线：1 .划分岩层界面：利用底部倾斜电极系统的电阻率曲线划分岩层界面的原理是，高电阻率层的顶界面(底界面)位于电阻率曲线的极小值(极大值以下1/2MN )处。2 .判断岩性：在砂泥岩断面，当现层水的盐分浓度不太大时，砂岩的电阻率大于泥岩的电阻率，存在粉砂岩泥质砂岩、砂质泥岩。 但是，电阻率曲线不能区分灰岩和拉伸云岩，电阻非常大。3、地层对比与定性判断油水层：对于相同的储层，0.45m的底部梯度宽度大于4m的底部梯度阱曲线宽度的层可能为水层，相反的层为水层。2 :微电极测井微电极测井：利用特制短电极系统的投稿井测量井壁附近岩层电阻率的一种测井方法称为微电极测井。微电极测井曲线的应用：1、详细划分地层：地层界面一般位于曲线拐点或半宽点2、区分渗透层，判断岩性：微电极曲线在渗透层中显示正宽度差，数值为中等，地层渗透率越好，两者宽度差越大，因此可以根据微电极曲线宽度差判断地层渗透性的好坏。 不同岩性微电极曲线的特点如下(1)泥岩和粘土为非渗透地层，无宽度差异，值低。(2)渗透性砂岩：渗透性砂岩在微电极曲线上显示出中等宽度和较大的正异常，在含油砂岩中，由于洗涤带的空隙中存在残留油，在其他条件下含油砂岩比含水砂岩的宽度和宽度都差。(3)致密砂岩：渗透性差，在微电项曲线中读数高，曲线呈剧齿状的钙砂岩薄层在曲线上呈“刺刀状”突起。(4)渗透性灰岩：渗透性灰岩接近