课程设计报告阮少楠

1、课程设计报告课程名称：地球物理测井 专业班级：勘探0803 学生姓名：阮少楠 学 号：9成 绩： 课程设计目的1) 运用所学的测井知识识别实际裸眼井测井曲线，能读出对应深度的测井曲线值。2) 岩性识别，应用测井解释原理，使用井径、自然伽马和自然电位曲线划分砂泥岩井段划分渗透层和非渗透层。3) 物性评价根据密度、声波和中子孔隙度测井的特点，在渗透层应用三孔隙度测井曲线求出储层的平均孔隙度。4) 电性分析，根据裸眼井电阻率曲线，判断储层的含油性。5) 根据阿尔奇公式计算出裸眼井原始含油饱和度和剩余油饱和度变化。6) 根据开发过程中含油饱和度的变化，确定储层含油性的变化，并判断该储层是含油层还是含水

2、层。课程设计要求1) 识别实际测井曲线，能读出相应深度的测井值。2) 划分渗透层和非渗透层时，要说明岩性测井划分岩性的理论依据，并根据岩性测井在渗透层和非渗透层的曲线的变化差异，说明划分岩性的依据。3) 储层物性分析。根据三孔隙度曲线，根据其影响因素特征，求出储层的孔隙度。4) 根据读出裸眼井和生产井储层电阻率值，使用c语言编程，根据孔隙度测井计算出的孔隙度值和阿尔奇公式，计算裸眼井原始含油饱和度和套管井剩余油饱和度。5) 用excel处理的结果验证编程处理结果的正确性。6) 课程设计报告应包括以下部分：实际测井曲线的方法原理及曲线特征；结合曲线数值的变化特征，运用测井原理分析所使用方法的依据

3、；从测井原始曲线所读取的数据文件。说明储层孔隙度计算原理，经计算机处理得到地层的孔隙度数值。根据阿尔奇公式计算渗透层段裸眼井含油饱和度和套管井含油饱和度，说明其的变化，并判断油水层附上处理井段数据的源程序。一测井曲线的识别及测井数据的读取1井径测井曲线：1) 渗透层井径数值略小于钻头直径值。2) 致密层一般应接近钻头直径值。3) 泥岩段，一般大于钻头直径值。2自然电位测井曲线（SP）：1) 地层水矿化度大于泥浆滤液矿化度时，渗透层上负异常。2) 地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度时，渗透层上正异常。3) 在非渗透层上无异常。4) 地层中心为对称曲线的半幅点对于岩层的界面。3.自然伽马测井曲线（GR

4、）:1) 高放射性层上，曲线幅度高，低放射性层上，曲线幅度低。2) 曲线半幅点，对应岩层界面（地层厚度3倍井径时）。3) 曲线有涨落现象是正常的。4过套管电阻率测井曲线(RTCH):随着视电阻率与水泥环电阻率的比值增大,地层真电阻率与视电阻率比值也增大;当视电阻率与水泥环电阻率的比值小于1且为一定值时,水泥环厚度越大,对视电阻率的影响越大;当地层电阻率小于水泥环电阻率时,水泥环校正图版可以对过套管电阻率测量值进行校正。5微侧向电阻率测井曲线(RMLL):微电极极板上加有与主电极同极性的环形屏蔽电极的电极系。采用这种电极系的测井方法，称为微侧向测井。工作时主电流Io在屏蔽电流IP的排挤下，成圆束

5、状垂直进入地层。Io保持恒定，IP在自动调节装置调节下，始终维持M1M2等电位。连续测量M1或M2电极的电位U，即得到反映岩层冲洗带电阻率变化的微侧向测井曲线。6浅侧向电阻率测井曲线（LLS）：1) 以地层中心为对称.2) 高阻层上有高值，低阻层上有低值。3) 以曲线的突变点对应于岩层界面（大于3倍电极距时）。4) 探测深度较浅，表现的是侵入带的性质。7深侧向电阻率测井曲线（LLD）：1) 以地层中心为对称。2) 高阻层上有高值，低阻层上有低值。3) 以曲线的突变点对应于岩层界面（大于3倍电极距时）。4) 探测深度比较深，表现的是原状地层性质。8.声波时差测井曲线（DT）：1) 以地层的中心为

6、对称，高速层上时差小，低速层上时差大。2) 半幅点对应地层界面。9.岩性密度测井曲线（RHOB）：引入了能谱分析技术，充分利用了 散射伽马光子提供的信息。仪器探测器的窗口用轻金属或合成材料制成，使低能伽马光子也能被记录，长源距和短源距探测器均采用闪烁晶体。幅度与光子能量成正比的电脉冲经电缆送到地面后，用谱仪将H谱段与S谱段 分开。10.补偿中子测井曲线（NPHI）：补偿中子测井是采用双源距比值法的热中子测井，它沿井剖面测量由中子源所造成的热中子通量（即能量为0.0250.01ev的热中子空间分布密度）。补偿中子测井直接给出石灰岩孔隙度值曲线。如果岩石骨架为其它岩性，则为视石灰岩孔隙度。致密层测

7、井值应与岩石骨架值相吻合。二、 曲线数据的记录深度测井曲线岩性测井系列电阻率测井系列孔隙度测井系列井径测井CALI自然电位SPmV自然伽马GROH/m浅侧向LLS/m深侧向LLD/m微侧向RMLL/m声波时差测井DT/us/ft密度测井RHOB/g/Cm3中子测井NPHIm3/m3S1-22533 - 2541m9.1609020202060.82.550.279.15582.524252264.82.500.2229.0 457528302464.82.430.2169.0 357533352664.82.440.2349.0 357240402864.82.440.2289.0 3567.

8、550503064.82.430.219.0 336355553165.62.400.219.0 356955553565.62.400.2169.0 406955554064.82.400.2169.0 406960604864.82.400.219.0 406960605564.82.400.219.0 3863606060642.400.2049.0 4067.5616060642.400.219.0 406970606564.82.400.219.0 426970656564.82.400.1929.0 4064.570707064.82.400.1929.0 456310010010

9、060.82.450.15S2-22584 - 2586.5m8.8559320202560.82.550.2528.85282.530303065.62.450.248.85072506030642.400.2288.6507250553060.82.440.2168.6527540403060.82.480.248.6561052525560.82.400.36S2-32608.5- 2614m9.0 556920202262.42.500.279.0 506325252062.42.460.279.0 456330302462.42.450.2529.0 436030302461.62.

10、450.2529.0 4361.533352462.42.450.2469.0 426033352262.42.450.2528.94261.536382462.42.450.248.9416335402462.42.440.249.0 4461.540402562.42.450.249.0 456338382662.42.440.249.0 4861.538383062.42.440.249.0 5061.540404060.82.450.234S2-42621.5 - 2626.5m9.0 5067.520202060.82.500.249.0 4867.540404060.82.450.

11、2289.0 487248503862.42.450.2289.0 486360603656.82.550.219.0 4867.568705052.82.550.1929.0 4867.548503560.82.480.2349.0 487543453061.62.480.2169.0 486948503860.82.500.218.9 4966485030562.500.2168.9 5078404012562.450.24S3-22662 - 2672m9.0 508120202260.82.500.2469.0 487825252164.82.450.249.0 48812525206

12、42.500.249.0 509022222262.42.540.2469.0 519318182160.82.580.2529.0 529018182054.42.580.2469.0 519618182053.62.570.2529.0 508725252461.62.500.2529.0 4575353528642.450.249.0 457240403064.82.400.249.0 4578353528642.460.249.0 4576.5303022642.520.2589.0 458730302862.42.520.249.0 457530303068.82.450.249.0

13、 456940403265.62.380.249.0 4675454536642.400.2289.0 478745454560.82.500.249.0 478430306061.62.500.249.0 478728285464.82.460.2289.0 509038385064.82.420.249.0 5110545452564.82.550.3S3-32684.5 -2689m9.3 518130301567.22.500.219.4 157839402068.82.450.2169.4 497555602267.22.440.2169.5 497550702468.82.440.

14、2289.2 4975608024722.420.2289.0 498460902570.42.420.2048.8 5076.570902570.42.420.2048.8 519370602268.82.450.2048.8 5590553018642.500.216S3-42007-2709m9.3 46103.540402067.22.450.249.1 467850502175.22.400.2289.0 467550502074.42.380.219.0 487555552169.62.400.218.9 487540402068.82.380.2168.4 4888.528281

15、760.82.420.2168.4 498740403052.82.500.1928.4 5082.570707060.82.550.1868.4 507870706568.82.300.1928.4 467860604268.82.300.218.4 457855604069.62.300.2048.4 4576.568704869.62.300.218.4 457865654469.62.300.2168.4 467560604069.62.320.2287.5 507860604467.22.340.2287.8 517858606068.82.360.2287.8 5075535550

16、75.22.360.2287.8 507548504275.22.340.216三、 储层的岩性识别测井方法原理及储层划分1.井径测井划分储层原理：泥岩和某些松散岩层常常由于钻井时泥浆的浸泡和冲刷造成井壁坍塌，使实际井径大于钻头直径，出现井径扩大；渗透性岩层，常常由于泥浆滤液向岩层中渗透，在井壁上形成泥饼，使实际井径小于钻头直径，出现井径缩小；而在致密岩层处，井径一般变化不大，实际井径接近钻头直径。测井曲线上表现为渗透层的CALI曲线值较小，而非渗透层的CALI曲线值较大。2.自然电位测井划分储层原理：在淡水泥浆的砂泥岩剖面井中，以大段泥岩层部分的自然电位曲线为基线，此时SP曲线出现负异常的井

17、段都可以认为是渗透性岩层，纯砂岩井段出现最大的负异常；泥质的砂岩负异常幅度变低，而且随泥质含量的增多而异常幅度下降。此外DUSP还决定于砂岩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DUSP比含油砂岩的自然电位幅度DUSP要高。测井曲线上表现为渗透层的SP曲线值较小，非渗透层的SP曲线值较大。3.自然伽马测井划分储集层原理：利用自然伽马测井曲线划分岩性，主要是根据岩层中泥质含量的不同进行的，由于各地区岩石成分不一样因此在利用自然伽马曲线划分岩层时，要了解该地区的地质剖面岩性的特点。自然伽马测井曲线划分岩性的一般规律：（1）在砂泥岩剖面中，砂岩显示出最低值，粘土（泥岩，页岩）显示出最

18、高值，而粉砂岩泥质砂岩介于中间，并随着岩层中泥质含量增加曲线幅度增大。（2）在碳酸盐岩剖面中，自然伽马测井曲线值是粘土（泥岩，页岩）最高，纯的石灰岩，白云岩的自然伽马值最低，而泥灰岩，泥质石灰岩，泥质白云岩的自然伽马测井曲线值介于两者之间，且随泥质含量增加而幅度增大。（3）在膏盐剖面中，用自然伽马测井曲线可以划分岩性并划分出砂岩储集层。在这种剖面中，岩盐，石膏层的曲线值最低，泥岩最高，砂岩介于上述二者之间。曲线靠近高值的砂岩层的泥质含量较多，是储集性较差的砂岩，而曲线靠近低值的砂岩层则是较好的储集层。测井曲线上表现为渗透层的GR曲线值较小，非渗透层的GR曲线值较大。4.微电极系测井划分储层原理

19、：微电极系电极由一个微梯度电极和一个微电位电极组成。在由渗透性岩石组成的层段微电位电极主要反映冲洗到电阻率而微梯度电极主要反映泥饼电阻率。所以其测井曲线会有幅度差。由此可以利用微电极系测井来划分储层。5.声波测井划分储层原理：声波测井原理是用声波发射器以一定的频率在井中发射声波，相距L处用两接收器接收初至滑行波，根据时差可计算出声波在岩层中传播的速度V，不同岩石声波速度不同。由此可以利用声波测井划分储层。6.密度测井划分储层原理：密度测井原理主要是通过测量伽马源放射出的伽马射线与周围物质相互作用之后产生的散射伽马射线的强度来研究岩层岩性。散射伽马的强度与岩石的体积密度有关，由此可利用不同岩性岩

20、石的体积密度来划分储层。储层划分如下：井段井深（m）储层划分S1-22531.0水层2533.0-25392539.5-2540油层2542.0水层2542.5油层S2-22582.0-2584.0水层s2-22684.5-2685.5油层2586.0水层2586.5-2587.0油层2587.5-2589.0水层S2-32607.0-2607.5水层2608.0-2609.5油层2611.5-2614.0油层2614.5-2616.0水层S2-42619.5-2621.0水层2621.5-2627.0油层2627.5-2628.0水层2628.5-2630.5油层2631.0水层S3-226

21、60.0-2661.5水层2662.0-2663.0油层2663.5-2666.0水层2666.5-2672.0油层2672.5-2673.5水层2674.0油层S3-32683.0-2683.5油层2684.0-2684.5水层2685.5-2686.0油层2688.0-2689.0油层2689.5-2690.5水层2691.0油层S3-42698.0-2698.5油层2699.0水层2699.5-2703.5油层四、 储层物性测井评价及三孔隙度测井求取孔隙度原理及储层孔隙度的确定根据密度、声波、中字孔隙度测井曲线特征，来评价储层物性，1.声波测井：在固结，压实的纯地层中，若有小的均匀分布的

22、粒间孔隙，则孔隙度和声波时差之间存在线性关系，其关系式称为平均时间公式或威利公式，Dt=FDtf+(1-F)Dtma或F=(Dt-Dtma)/(Dtf-Dtma)式中Dt为由声波时差曲线读出的地层声波时差，us/m;Dtf为孔隙中流体的声波时差，us/m;Dtma为岩石骨架的声波时差，us/m.上述公式参数的确定原则：通过实验测定纯岩石骨架时差、流体时差以及泥质时差等。通常取值为：砂岩(182us/m) 灰岩(156 us/m) 白云岩(142 us/m) 硬石膏(164 us/m) 石膏(171 us/m) 岩盐(220 us/m) 淡水(620 us/m)。对于含泥质的砂岩来说，声波时差与

23、孔隙度的一般模型是Dt=FDtf+(1-F-vsh)Dtma+vshDtsh+FDtf对于固结不好或未固结岩石，Dt要比固结岩石大，计算出的孔隙度F高，需作校正。（Fs）c=(Dt-Dtma)/(Dtf-Dtma)/cp=Fs/cp对于有比较发育的次生孔隙（溶洞和裂缝）的碳酸盐岩储集层，次生孔隙在岩石中的分布不均匀，并且孔径大。声波在这样的岩层中传播的机理和前述的纯地层是不同的，声波在溶洞附近传播要产生折射和绕射。利用平均时间公式求得的孔隙度偏低，所以对于次生孔隙发育的碳酸盐岩必须建立其物理模型，导出它们的平均时间公式。2.密度测井：若岩石孔隙度为F，骨架密度，孔隙流体密度和岩层体积密度分别为

24、rma,rf,rb的纯岩石，则其体积密度和孔隙度F的关系是rb=(1-F)rma+FrfF=(rma-rb)/(rma-rf)不同岩性的岩石，骨架密度rma不同，砂岩一般为2.65/cm3，石灰岩为2.71/cm3，白云岩为2.87/cm3，泥岩多为2.20 2.65/cm3对于含泥质地层, rsh为泥质成分的密度。则rb=(1-SH-F)rma+SHrsh+FrfF=(rma-rb)/(rma-rf)-SH(rma -rsh)/( rma-rf)3.中子测井：中子测井仪器通常以石灰岩孔隙度为标准刻度的，所以它所记录孔隙度是石灰岩孔隙度。因此，我们通常称中子测井值为视石灰岩孔隙度。若F为岩石的

25、孔隙度。FN， FNma和FNf分别为岩石，骨架，和流体的含氢指数。则FN=（1-F）FNma+FFNfF=（FN-FNma）/(FNf-FNma)对于含泥质地层，FNsh为泥质的中子孔隙度。则FN=（1-SH-F）FNma+SHFNsh +FFNfF=（FN-FNma）/(FNf-FNma)-SH(FNsh-FNma) /(FNf-FNma)五、 裸眼井和套管井储层流体含油饱和度求取求取原理地层含油饱和度是勘探实践中最核心的一个地层参数，在测井中常常是利用多种测井方法综合测得该参数。首先利用孔隙度测井的方法测得地层孔隙度。常用的孔隙度测井方法有密度测井、中子测井、还有声波测井。为了减小误差，

26、利用两种测井方法分别测得孔隙度，然后取它们的加权值。比如用密度测井和中子测井来求取含油饱和度。对于密度测井，由曲线得到地层密度之后利用公式可求得孔隙度。对于中子测井，可直接由曲线上读出地层孔隙度值。对于声波测井，由曲线读出地层声波时差后利用公式F=(Dt-Dtma)/(Dtf-Dtma)来求取孔隙度，然后取它们三者中的两者的加权值来作为最后的参考值。求得孔隙度后再用阿尔奇公式 来求得含水饱和度。在利用阿尔奇公式的时候注意泥浆侵入作用对地层电阻率的影响，由于裸眼井受泥浆侵入影响较大而套管井的电阻率受泥浆侵入影响较小所以它们应采用不同的方法来测定地层电阻率，前者应用深侧向测井而后者应用浅侧向测井。

27、最后用公式So=1-Sw求得含油饱和度。六、 裸眼井和套管井油水层划分原理1.一般情况下，油气层产生减阻侵入，水层产生增阻侵入。将深、浅侧向视电阻率曲线重叠绘制，观察两条曲线幅度的相对关系，在渗透层井段会出现幅度差。深侧向曲线幅度大于浅侧向曲线幅度，叫正幅度差（意味着泥浆低侵），这种井段一般可认为是含油气井段；反之当深侧向曲线幅度小于浅侧向曲线幅度时，称之为负幅度差（意味着泥浆高侵），这种井段可认为是含水井段。2.由于油的电阻率比水的电阻率大，油层的电阻率值比水层的电阻率值大。采用标准水层对比法，即采用同一井相邻油水层电阻率比较的方法：首先对解释层段用测井曲线找出渗透层，并将岩性均匀、物性好、

28、深探测电阻率最低的渗透层作为标准水层，然后将目的层的电阻率与标准水层相比较，凡是电阻率大于或等于34倍标准水层电阻率者可判断为油气层，即R1/R034，则该层可能就是油气层。七、 处理结果与分析取Dtma=55 us/ft，Dtf=200 us/ft；rma=2.65 g/m3，rf=1 g/m3； a=b=1,m=n=2；RW=0.1Wm。一段：中子孔隙度：FN =NPHI=0.21 (m3/m3)密度值：rb =RHOB=2.43 (g/m3)密度孔隙度：FD=(rma-rb)/(rma-rf)=（2.65-2.43）/(2.65-1)=0.13孔隙度：F=（FD+FN）/2*100%=(

29、0.13+0.212)/2=17%裸眼井电阻率：Rt1=LLD= 53 (Wm)套管井电阻率：Rt2=RTCH= 12 (Wm)裸眼井含水饱和度：Sw1=(abRw/Rt1Fm)1/n*100%=(1*1*0.1)/(53*0.172)1/2=25.5%套管井含水饱和度：Sw2=(abRw/Rt2Fm)1/n*100%=(1*1*0.1)/( 12*0.172)1/2=54%裸眼井含油饱和度：So1=1-Sw1=1-25.5%=75.5%套管井含油饱和度：So2=1-Sw2=1-54%=46%该段为水层。二段：中子孔隙度：FN =NPHI=0.26 (m3/m3)密度值：rb =RHOB=2.

30、45 (g/m3)密度孔隙度：FD=(rma-rb)/(rma-rf)=（2.65-2.45）/(2.65-1)=0.12孔隙度：F=（FD+FN）/2*100%=(0.12+0.26)/2=19%裸眼井电阻率：Rt1=LLD= 38 (Wm)套管井电阻率：Rt2=RTCH= 16 (Wm)裸眼井含水饱和度：Sw1=(abRw/Rt1Fm)1/n*100%=(1*1*0.1)/( 38*0.192)1/2=27%套管井含水饱和度：Sw2=(abRw/Rt2Fm)1/n*100%=(1*1*0.1)/( 16*0.192)1/2=41.6%裸眼井含油饱和度：So1=1-Sw1=1-27%=73%

31、套管井含油饱和度：So2=1-Sw2=1-41.6%=58.4%该段为油层。三段：中子孔隙度：FN =NPHI=0.25 (m3/m3)密度值：rb =RHOB=2.45 (g/m3)密度孔隙度：FD=(rma-rb)/(rma-rf)=（2.65-2.45）/(2.65-1)=0.12孔隙度：F=（FD+FN）/2*100%=(0.12+0.25)/2=19.5%裸眼井电阻率：Rt1=LLD= 34 (Wm)套管井电阻率：Rt2=RTCH= 25 (Wm)裸眼井含水饱和度：Sw1=(abRw/Rt1Fm)1/n*100%=(1*1*0.1)/( 34*0.1952)1/2=28%套管井含水饱

32、和度：Sw2=(abRw/Rt2Fm)1/n*100%=(1*1*0.1)/( 25*0.1952)1/2=32%裸眼井含油饱和度：So1=1-Sw1=1-28%=72%套管井含油饱和度：So2=1-Sw2=1-32%=68%该段为油层。四段：中子孔隙度：FN =NPHI=0.22 (m3/m3)密度值：rb =RHOB=2.49 (g/m3)密度孔隙度：FD=(rma-rb)/(rma-rf)=（2.65-2.49）/(2.65-1)=0.10孔隙度：F=（FD+FN）/2*100%=(0.10+0.22)/2=16%裸眼井电阻率：Rt1=LLD= 48 (Wm)套管井电阻率：Rt2=RTC

33、H= 38 (Wm)裸眼井含水饱和度：Sw1=(abRw/Rt1Fm)1/n*100%=(1*1*0.1)/( 48*0.162)1/2=29%套管井含水饱和度：Sw2=(abRw/Rt2Fm)1/n*100%=(1*1*0.1)/( 38*0.162)1/2=32%裸眼井含油饱和度：So1=1-Sw1=1-29%=71%套管井含油饱和度：So2=1-Sw2=1-32%=68%该段为油层。五段：中子孔隙度：FN =NPHI=0.25 (m3/m3)密度值：rb =RHOB=2.49 (g/m3)密度孔隙度：FD=(rma-rb)/(rma-rf)=（2.65-2.49）/(2.65-1)=0.10孔隙度：F=（FD+FN）/2*100%=(0.10+0.25)/2=17.5%裸眼井电阻率：Rt1=LLD= 31 (Wm)套管井电阻率：Rt2=RTCH= 26 (Wm)裸眼井含水饱和度：Sw1=(abRw/Rt1Fm)1/n*100%=(1*1*0.1)/( 31*0.1752)1/2=32%套管井含水饱和度：Sw2=(abRw/Rt2Fm)1/n*100%=(1*1*0.1)/( 26*0.1752)1/2=35%裸眼井含油饱和度：So1=1-Sw1=1-32%=68%套管井含油饱和度：So2=1-Sw2=1-3