测井复习资料

测井复习资料1、 绪论：1、 什么是矿场地球物理测井，测井方法的分类概念：钻井中进行的各种地球物理勘探方法的统称，是以物理学、数学、地质学为理论基础，采用先进的电子技术、传感器技术、计算机技术和数据处理技术，借助专门设计的探测设备，沿钻井剖面观测岩层物理性质，了解井下的地质情况，从而发现油气煤、金属与非金属、放射性、地热、地下水等资源的一类方法技术。分类：按研究的物理性质分类 电法测井：自然电位测井、电阻率测井、侧向测井、感应测井等； 声波测井：声速测井、声幅测井、横波测井、声波全波列测井等； 放射性测井：自然伽马测井、自然伽马能谱测井、补偿密度测井、 岩性密度测井、补偿中子测井、中子寿命测井等； 其他测井：井温测井、地层测试、地层倾角测井、气测井等。按技术服务项目分类 裸眼井地层评价测井系列 套管井地层评价测井系列 生产动态测井系列 工程测井系列2、 矿场地球物理测井用途基础地质研究、石油勘探开发 、煤田、金属矿产、水文、工程、环境、考古3、 影响测井结果的环境因素4、 矿场地球物理测井面临的主要问题5、储集层及其参数的基本概念储集层：具有储存石油及天然气的空间（包括岩石粒间孔隙、裂缝、溶洞等），同时孔隙或裂缝之间连通的岩层才可能储存石油及天然气，称之为储集层或渗透层。分类：碎屑岩储集层、碳酸盐岩储集层孔隙度概念：储层孔隙的发育程度，岩石内孔隙总体积占岩石总体积的百分数，说明储集层的储集性能。用符号表示。分类、碎屑岩和碳酸盐岩孔隙类型不同。渗透率概念：在压力差作用下，岩石允许流体通过的性质称为岩石的渗透率，反映储集层的渗透性能。用符号K表示。单位含油气饱和度概念： 含油气体积占孔隙体积的百分数，是估算油层储量的重要参数之一。一般用符号So、Sw表示。有效厚度概念，算法：用测井曲线确定储集层的顶、底界面深度后，两个界面的深度差就是储集层的厚度，对于互层组或砂岩中有厚度小于0.5m的致密夹层的储集层，应从层组厚度或砂岩储集层的厚度中扣除夹层，这样求出的厚度为有效厚度。第1章 自然电位测井1、 井中自然电位产生的机制有哪些。(1) 扩散电动势 ： 由阴阳离子扩散速度差异引起(2）扩散吸附电动势 用泥岩隔膜将两种不同浓度的NaCl溶液分开，两种溶液在此接触面处产生离子扩散，扩散总是从浓度大的一方向浓度小的一方进行。由于粘土矿物表面具有选择吸附负离子的能力，因此当浓度不同的NaCl溶液扩散时，粘土矿物颗粒表面吸附Cl-，使其扩散受到牵制，只有Na+可以在地层水中自由移动，从而导致电位差的产生。这样就在泥岩隔膜处形成了扩散吸附电位（3）过滤电动势2、以砂泥岩剖面为例，当泥浆电阻率大于地层水电阻率时，绘制井中自然电动势及其等效电路图，并说明自然电位测井幅值的计算公式。3、 影响自然电位曲线的七种因素。1、 地层水和泥浆滤液中含盐浓度比值的影响2、 岩性的影响三、温度的影响四、地层水和泥浆滤液中所含盐的性质影响五、地层电阻率的影响六、地层厚度的影响七、井径扩大和泥浆侵入的影响4、自然电位曲线有哪方面的应用。一、划分渗透性岩层二、地层对比和研究沉积相三、确定地层水电阻率四、估算泥质含量五、判断水淹层位5、简述利用自然电位曲线计算地层水电阻率的3个步骤。对于低矿化度的地层水和泥浆滤液，可直接用当浓度较高时，溶液的浓度与电阻率不是简单的线性反比例关系，此时可以引入“等效电阻率”的概念。此时,比值X=Rmfe/Rwe。岩层厚度足够大、泥浆侵入不深、地层泥质含量较低的含水砂岩层步骤：1、根据岩层电阻率、围岩电阻率、泥浆电阻率、冲洗带电阻率、岩层厚度、井径得到校正系数，将自然电位校正为静自然电位SSP；2、 确定泥浆滤液等效电阻率Rmfe；3、 3、确定Rw。 6、什么是泥岩基线。泥岩基线：均质、巨厚的泥岩对应的自然电位曲线。第2章 、普通电阻率测井1、 岩石电阻率与岩性、孔隙度、含油饱和度的变化关系1、 岩石电阻率与岩性的关系：不同的岩石电阻率不同，火成岩：电阻率很高，沉积岩：电阻率低，沉积岩石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。二、岩石电阻率与地层水的关系沉积岩的导电能力主要取决于地层水的电阻率（1） 与地层水所含盐类化学成分有关温度、浓度相同条件下，溶液中所含盐类不同，其电阻率不同。（2）地层水电阻率和矿化度有关 矿化度增高，溶液内离子数目增多，其导电能力增强，电阻率降低。3） 电阻率与温度有关矿化度为常量时，溶液电阻率随着温度的升高而下降。因为温度升高，溶液中离子迁移速率增大，导电能力增强，电阻率下降。3、 岩石电阻率与孔隙度关系一般孔隙度越大,含流体越多,岩石的导电能力越强,电阻率越小。四、岩石电阻率和含油饱和度关系当亲水岩石孔隙中含水和油时,油水在孔隙中的分布特点(如图):水包围在岩石颗粒的表面,孔隙中央部分充填石油，石油电阻率很高，因此含油岩石的电阻率比岩石含水时的电阻率高。含油岩石电阻率Rt取决于含油饱和度、地层水电阻率和孔隙度，在给定的岩样中，地层水电阻率和孔隙度一定时，含油饱和度越高,岩石的电阻率越高，实际中地层水电阻率和孔隙度都是变量，会对电阻率产生影响，为消除此影响，定义电阻增大系数I。I：同样岩石中，只与岩石的含油饱和度有关系数b和饱和度指数n只与岩性有关,它们表示油水在孔隙中的分布状况对岩石电阻率的影响.一般b接近于1,n接近于22、 普通电阻率测井原理3、 电极系的书写表示方法按照电极系在井中自上而下的顺序写出电极的名称和电极之间的距离 (以m为单位)。例如，M2.25A0.5B表示双极供电正装 (底部)梯度电极系，电极距LMO2.5m，深度记录点在A、B的中点。、 视电阻率曲线特点及影响因素1、 梯度电极系曲线特点：假设上下两个水平分界面地层模型中，高阻层的电阻率为R2、厚度h=10AO，上下围岩电阻率分别为R3、R1，围岩厚度充分大，没有井的影响1、顶部和底部梯度电极系视电阻率曲线形状相反；2、顶部梯度曲线上的视电阻率极大值、极小值分别出现在高阻层R2的顶界面和底界面，底部梯度曲线则相反，可用于划分高阻层界面;3、因为高阻层很厚，中间平行段视电阻率Ra曲线值为地层电阻率.中等厚度高阻层：底部梯度电极系理论曲线在高阻层界面附近特点与厚地层视电阻率曲线基本相同。中部差异较大，随着地层变薄，地层中部的直线段部分不再存在，曲线变化陡直，幅度变低。高阻薄层（hAM时，地层中点得到Ra极大值，并且随着地层厚度增加视电阻率极大值接近于地层的真实电阻率，当hAM时，对着高阻层的中点取得极小值。3、在地层界面处，曲线出现“小平台”其中点正对着地层界面。随着h减小“小平台”发生倾斜，当hAM时，“小平台”靠地层外侧一点被夸大为高值，称为“假极大”。三、视电阻率曲线的影响因素：1、电极系的影响 电极距小时井的影响较大，视电阻率幅度不高；随着电极距增大，探测深度增大，地层的贡献占主导地位，井的贡献相对减小，视电阻率曲线幅度升高；电极距增大到一定程度后，再增加电极距，视电阻率曲线幅度反而降低，因为低阻围岩的影响增大。2、井的影响井内泥浆电阻率比剖面上高阻岩层的电阻率低得多，对电极系供电电极造成的电场分布起分流作用。一、井存在时，所测视电阻率曲线比理论曲线变得幅度低、界面附近变化平缓；井径越大，包围在电极系周围的低阻泥浆越多，对测量的贡献越大，视电阻率曲线幅度越低。二、井内泥浆电阻率变化对测量结果的影响。泥浆电阻率减小，视电阻率曲线极大值急剧减小，曲线变得平缓。为真实反映井孔剖面上地层电阻率的变化，要求Rm大于5倍的地层水电阻率。3、 围岩和层厚的影响电极选定后，电极距就固定了。渗透层厚度不同，视电阻率曲线幅度不同。厚度减薄，电阻率值变小，因为此时围岩对测量结果的影响增大。实际应用时应注意高阻薄层视电阻率被低估。4、 侵入影响高侵：含水层段，由于泥浆滤液电阻率大于地层水电阻率所致。 视电阻率曲线幅度比无侵入时所测结果高。低侵：油层井段，泥浆滤液电阻率小于孔隙中所含液体电阻率所致。 视电阻率曲线幅度比无侵入时所测结果低。该结论可用于判断油水层5、 高阻邻层的屏蔽影响当夹层厚度he60时梯度曲线基本特点消失、 视电阻率曲线应用1、 划分岩性剖面 利用电阻率差异寻找高阻层，参考自然电位曲线，把负异常井段划分出来就是渗透层段， 用顶部和底部梯度电极系所测两条曲线的极大值所在深度分别确定高阻层的顶、底界面。2、 求岩层的真电阻率3、 求岩层孔隙度首先在Ra曲线上找出厚度很大的含水纯地层，取其Ra值，将它作为岩层含水100%时的电阻率R0，再通过水样化验或其它资料求得Rw，然后利用阿尔奇公式求得。4、 求油层的So值由孔隙度测井（t、中子）FRwRoSo 5、 进行标准测井(地层对比)、6、 学会用标准测井进行地层对比进行地层对比时，首先分析各口井测井曲线的特点，并找出标准层进行对比。选择标准层的原则是： 1、有明显的测井曲线特征，易与邻层区别。 2、地层连续性好，在整个构造或区域可以连续追踪。 3、岩性稳定，厚度变化小。第3章 侧向测井、 侧向测井分类按电极系结构特点和电极系数目的不同，侧向测井可以分为: 三侧向（LL3）七侧向（LL7）八侧向（LL8）双侧向（DLL），等等。、 三侧向、七侧向、双侧向测井的原理、探测深度三侧向：（1）、原理：将三侧向电极系放入井下，采用恒流法测量，屏流输出变压器向屏蔽电极供出Is，同时供给A0电极同极性的主电流I0，在井下建立电场，满足UA0=UA1=UA2, 测井过程中I0为常数，如果测量过程中岩层电阻率改变而使平衡条件破坏，那么平衡电路会自动调整屏蔽电流Is以保证测井过程中平衡条件UA0=UA1。三侧向电极系的深度记录点在主电极的中点，直接记录的是主电极中点与对比电极N之间的电位差。三侧向视电阻率表达式为：三侧向探测深度：约0.3m七侧向：测量原理 测量时A0供以I0恒定，A1、A2通以同极性但强度可以调节的屏蔽电流Is。调节Is、保持两对监督电极的电位相等(M1=M1orM2=M2)。迫使I0径向流入地层，沿井轴方向无分流，主电流分布范围为O1O2。电极间电位不等时，自动调节Is。测量任一监督电极与无限远处N电极之间电位差,因为N放置在较远处，可认为UN=0，所以实质上测量的是M1电极的电位，根据 公式计算出Ra。探测深度：0.8m双侧向：测量原理1) M1、M2(M1、M2 ) 为监督电极，A1、A1(A2、A2) 为屏蔽电极，发出与I0极性相同的屏蔽电流Is。屏蔽电极的不同组合可以完成深、浅侧向测井。(2)进行深侧向测井时，A1、A2合并为上屏蔽电极，A1、A2合并为下屏蔽电极，得到深侧向视电阻率曲线Rlld；(3)进行浅侧向测井时，A1、A1为屏蔽电极，极性与A0相同，A2、A2为回路电极，极性与A0相反, 得到浅侧向视电阻率曲线Rlls；探测深度：0.6m3、 侧向测井曲线特征及其应用三侧向测井曲线形态：1、 单一高阻层的电阻率曲线(1)上下围岩一致时，曲线对地层中心对称，层愈厚，电阻越高；(2)上下围岩不一致时， Ra曲线不对称，极大值倾向高阻围岩一方；(3)h4d时，极值基本不变，曲线对称；h变薄，地层中心出现峰值；(4)曲线分层能力强，特别对薄层，分层能力取决于L0长度。2、 单一高阻层电阻率(1)上、下围岩电阻率相等时，高阻层视电阻率曲线对称于地层中心；(2)从围岩到地层曲线升高，上升的陡度与主电极长度有关，主电极越短，陡度越大，地层界面与曲线开始急剧上升的点对应；(3)极大值是地层视电阻率曲线特征数值 hL时，位于地层中点； h=L时，地层中点出现极小值；三侧向测井的应用:1、划分剖面 LL3受井眼、层厚、邻层影响小，分层能力较强，是划分不同电阻率地层最好方法之一。地层界面划在曲线开始急剧变化的位置。2、判断油、水层 由于泥浆侵入油层，而油、水层的泥浆侵入性质不同，油层多为减阻侵入，水层多为增阻侵入，LLd、LLs重迭比较法判断油水层。深侧向值浅侧向值为油层；反之为水层。3、 求地层真电阻率Rt七侧向测井视电阻率曲线的特点：1、曲线特征与三侧向基本相同，2、用深浅七侧向求岩层真实电阻率时，可用七侧向单项校正图版进行井眼、围岩层厚、侵入校正后得到，由组合图版求出。七侧向缺点：深、浅七侧向电极系电极距不同，所测的两条视电阻率曲线受围岩影响程度不同，纵向分辨能力不同。双侧向测井曲线以及影响因素理想双侧向测井曲线在上下围岩相同时，视电阻率曲线对称于地层中部，在地层的上下界面附近也出现两个小尖，随着层厚增加这两个小尖也就逐渐消失； 对于高阻厚层的中部视电阻率值最高，且曲线较平直、变化不大。双侧向测井的影响因素以及校正(1)井眼影响 (2)围岩影响(3)侵入影响双侧向测井资料的应用：1、 求地层真电阻率（3种校正后即可求得）2、 划分岩性剖面 厚度0.6m以上的地层都可分辨，若与邻层电阻率差异较大，0.4m时就有较大变化。3、 快速直观判断油、气、水层深、浅侧向视电阻率曲线重叠，渗透层段出现幅度差；深侧向幅度大于浅侧向为正幅度差（泥浆低侵），油气层；反之，可能是水层。4、 三侧向、七侧向、双侧向测井比较一、探测深度双侧向的探测深度比三、七侧向的要深；三、七侧向的深测深度很近似，七侧向的略高于三侧向的。二、纵向分层能力 三侧向测井的纵向分层能力较好，能清楚反映厚度在0.40.5m以上的地层电阻率变化。 七侧向测井分层能力略低于三侧向测井; 双侧向测井的分层能力与七侧向基本相同。3、 影响因素（1） 三侧向测井受井眼、围岩影响小，但是由于其探测深度不深，在使用中受到限制。 （2）深、浅七侧向测井受层厚、围岩影响不一致，使得深、浅七侧向测井受层厚、围岩影响不同。 （3）双侧向测井受层厚、围岩影响是一致的，且其比三侧向测井受井眼影响小得多。侧向测井总结1、测量条件：盐水泥浆、高阻薄层 2、测量物理量：沿井深变化的电阻率 3、测量值：电流聚焦测量深、浅两种不同径向电阻率 Rt、Ri4、作用：用于划分岩性、地层对比、油水层识别等 第4章微电阻率测井、 微电极系、微侧向、邻近侧向、微球形聚焦测井的原理、电极系结构、应用微电极系：1、 微电极系测井原理：1、 电极系结构：主体上装三个弹簧片扶正器，弹簧片之间的夹角为120，其中一个弹簧片上装有硬橡胶绝缘极板，极板上嵌有三个电极。电极系由供电电极A和两个测量电极 M1、M2组成。电极排列在一条直线上。弹簧片扶正器使电极系贴近井壁进行测量，以消除泥浆对测量结果的影响1-主体；2-弹簧片；3-绝缘极板；4-电缆2、 测量原理：在供电电极A和回路电极B之间供电，测量M1、M2的电位，得到两条曲线：微电位曲线和微梯度曲线。 3、 微电极测井资料的应用（1） 、划分岩性及确定渗透层首先用有无幅度差将渗透层和非渗透层区分开。再根据幅度大小和幅度差的大小详细地划分岩性。 根据微电极系曲线的“正幅度差”, 从剖面上划分渗透性地层,确定岩层界面，是根据测井曲线划分渗透层的最有效手段之一。（2）、确定岩层界面微电极曲线的探测范围小，纵向分辨能力较强，划分薄互层组和薄夹层比较可靠。渗透层的界面可用微电位和微梯度两条曲线的分歧点的深度位置来划分。一般砂泥岩剖面常用此划分渗透层(3)、确定含油砂岩的有效厚度在评价有致密薄夹层和泥岩夹层的含油砂岩层时，需求出含油层的有效厚度。由于微电极曲线具有划分薄层和区分渗透和非渗透性岩层的两大特点。在油层中把非渗透性和致密的薄夹层从含油气层总厚度中扣除就得到有效厚度。（4）、确定井径扩大的井段在井内如有井壁坍塌形成的大洞穴或石灰岩溶洞时，极板悬空，所测视电阻率接近于泥浆电阻率值。（5）、确定冲洗带电阻率和泥饼厚度冲洗带电阻率Rxo 是一个重要的参数。将微电极曲线的数值经泥饼校正后，可以求出较准确的Rxo。 另外微电位曲线的幅度值可以近似的作为 Rxo。根据微梯度、微电位与Rxo的比值，可以确定Rxo/Rmc 和泥饼厚度。微侧向测井：1、 电极系结构：电极系由点状主电极A0和三个同心环绕中心电极A0的环形电极M1、 M2、A1组成，M1、M2为监督电极，A1为屏蔽电极。2、 测量原理主电极A0供出主电流I0，并保持电流I0恒定，自动调节屏蔽电流使得监督电极M1、M2之间的电位差为零。此时主电流I0被聚焦成束状、垂直于井壁方向流入地层。测量监督电极M1(M2) 相对于地面电极N之间的电位差，计算出视电阻率。 微侧向的测量原理与七侧向的相同。3、 微侧向测井曲线的应用1、 划分薄层由于微侧向测井主电流层厚度很小，约44mm，所以它的纵向分层能力强，可以划分出厚度约50mm的薄层。2、确定冲洗带电阻率Rxo虽然微侧向比微电极系受泥饼的影响小一些，但泥饼对微侧向仍有影响。从图可看出，当hmc=0时，Ra=Rxo，当泥饼存在时，Ra随hmc的增大而降低。因此在知道泥饼厚度和泥饼电阻率的条件下，通过图可以确定冲洗带电阻率。微侧向视电阻率受泥饼影响小，但在泥饼较厚时，泥饼的影响较突出，当泥饼厚度hmc6mm时，认为泥饼对测量结果的影响可以忽略，可以直接用RMLL代替Rxo；当hmc 6mm时，需要将RMLL经图版校正后确定Rxo。邻近侧向测井电极系结构：电极系装在较微侧向极板稍大的绝缘极板上，主电极A0和屏蔽电极A2的横截面积都比微侧向测井的相应电极大。主电极A0呈长方形，屏蔽电极A2为长方形框状，其面积比主电极大很多，以便增加对主电流的聚焦作用。在A0和A2之间设置长方形环状监督电极A1。邻近侧向测井的电极系结构及电流分布测量原理：和微侧向测井类似，电流聚焦性能好，具有更深的探测深度，受泥饼影响更小。测井时，调节主电极A0的电流，使得电极A1和A2的电位相等，即UA1=UA2。这样在电极A1和A2间形成零电位梯度区，使得主电极A0发出的电流I0进一步压缩，迫使电流I0束沿垂直于井壁的方向通过泥饼流入地层，这样就减小了泥饼的影响。 通常，泥饼厚度hmc19mm时，邻近侧向测出的视电阻率基本上就是冲洗带电阻率Rxo。hmc19mm时，需要校正。邻近侧向测井的资料应用邻近侧向测井资料的应用类似于微侧向测井，不同的是当泥饼厚度大约超过泥饼厚度10mm时，用邻近侧向测井比微侧向测井要好。确定冲洗带电阻率Rxo。计算Rxo的适用条件：(1) 泥浆电阻率较高、泥饼厚度小于19mm； (2) 在侵入较深，即侵入带直径大于1m 时，邻近侧向测井的视电阻率就等于冲洗带电阻率；如果侵入带直径小于1m ，则测量结果将受原状地层影响。微侧向测井适用于侵入浅的地层，邻近