地球物理原理测井精编

1、掌握各种常规测井方法（包括：电阻率、侧向、自然电位、感应、声波、 自然r能谱及中子测井等）的基本原理、基本概念、影响因素及初步应用;2. 掌握各种具体测井数据的定量评价储集层针对性应用；第一章小结（要点）1地层因素RRf100 %饱和流体时岩石的电阻率 孔隙流体的电阻率RtSwFIRwRI4 r2RIAM AN VmnMN IVmn阿尔奇公式2、均匀介质中点电流源的电场分布I4r23、均匀介质中电阻率的测定及视电阻率4、梯度电极系、电位电极系的定义、记录点、电极距，理想梯度电极系、电位电极系的定 义梯度电极系：成对电极的距离远小于不成对电极到任一成对电极距离。以AMN电极为例MN<<

2、;AM电位电极系：成对电极的距离远大于不成对电极到井下下中间电极距离。以AMN电极为例：MN>>AM 。5.梯度电极系、电位电极系的计算公式与分析公式理想计算理想分析非理想6、理想梯度电极系与电位电极系曲线主要特征7、渗透性地层径向电阻率变化高侵剖面：当地层的流体电阻率较低时 （水层）,泥浆侵入后，侵入带电阻率将升高。 低侵剖面：当地层的流体电阻率较高时 （油层）,泥浆侵入后，侵入带电阻率将降低。 泥饼、冲洗带、过渡带、原状地层8相邻地层影响增阻屏蔽：当A0岩层厚度时，高阻层对电流的强烈排斥作用，电流从下流不易转为上流， 使0点的电流密度增大，使下层的Ra增大。减阻屏蔽：当A0岩层

3、厚度时，高阻层对A电流的强烈排斥作用， 电流不易流于下层介质,使0点的电流密度减小，使下层的Ra减小。9、微电极测井原理探测深度5 cm左右8cm左右Ra反映在渗透层处反映泥饼的电阻 率在非渗透层处反映岩层的电 阻率在渗透层处反映冲洗带的电 阻率在非渗透层处反映岩层的电 阻率在渗透层处 反映冲洗带的电阻率反映泥饼的电阻率正幅度差 Ra微电微梯度Ra微电位/Ra微梯度=0在非渗透层处反映岩层的电阻率反映岩层的电阻率无幅度差10、侧向测井1）在测量过程中a. 主电极与屏蔽电极的电流极性相同；b. 主电极与屏蔽电极的电位相等；c. 主电极的电流强度Io恒定。2）测量原理由于主电极与屏蔽电极的电流极性

4、相同，主电极与屏蔽电极的电位相等，使主电极的电流几乎垂直井轴进入地层，因此a. 大大的减小了井液及上下围岩的影响；b. 由于主电极长度 Lo=0.15，具有很大的分层能力；c. 三侧向测井的探测深度大。探测深度取决于主电片的厚度t=L(1+4r2/L2)1/2 ；探测深度=1.5L，t随L的增大而减小；d. 记录点在Ao中点。3) 岩石的电阻率1、对于厚层可以在岩层中部读取2、准确方法：如图所示有关系：Ra= RmJm + RxoJxo+RtJt_»_KtRiR>c o4)深浅三侧向测井的区别深:电流流入岩石集中浅:分散深:电流片厚度变大慢浅:快深:探测深度大浅：小5)判断油水

5、层深：探测深度大，测值反映原状地层的电阻率。 浅：探测深度小，测值反映冲洗带的电阻率。正幅度差Ra深Ra浅>0油层负幅度差Ra深Ra浅<0水层6) 微侧向、微球测量的电阻率是冲洗带电阻率7) 深、浅七侧向反映的是原状地层、侵入带电阻率8) 双侧向深、浅反映的是原状地层、侵入带电阻率第二章自然电位测井小结1扩散作用及吸附作用的结果扩散作用的结果是：泥浆浓度大的一侧出现正离子泥浆浓度小的一侧出现负离子吸附作用的结果是：泥浆浓度大的一侧出现负离子泥浆浓度小的一侧出现正离子2、井中扩散吸附作用(1) 井中扩散作用及吸附作用的过程(2) Ct>Cm产生负异常(3) Ct<Cm产生

6、正异常(4 )泥岩基线的含义，自然电位的零线与泥岩基线的区别(5 )静自然电位和自然电位的定义(6 )定性画出自然电位曲线SP (油)幅值 SP (水)幅值(7)油层与水层自然电位幅值的区别: 幻灯片93、SP与温度的关系4、自然电位与岩性的关系划分岩性和渗透层粗砂岩 中砂岩 细砂岩泥岩电阻率大 *小渗透性好 差自然电位幅值 大5、自然电位确定泥质含量的方法VshSP-SPdSRh 一 SRd并需作非线性校正6、自然电位确定地层水电阻率的依据理论依据，由于地层水等效电阴率:泥浆滤液等效电阻率所以经整理;SSPEKCJC)兀=g7、自然电位的分层点： 半幅值点第三章 小结(要点)1感应测井原理(

7、1 )原理概述(2)注意有用信号：涡流产生二次场，二次场在接收线圈产生的感应电动势 电导率 i!'关:无用信号：一次场直接耦合信号在接收线圈产生的感应电动势直(无率有关。相位差：有用信号与无用信号之间相差 90。R(有)，有用信号与)，无用信号与磁化记录点：在TR中点2、在非均匀无限介质中，测到的电导率定义视电导率为牛丢低珂口总主+汁 Gm+oGt）满足:G s+G讦G m+G 1 1密3、曲线分层点：厚层为半幅值点薄层：2/3幅值点4双线圈系存在的问题（1）地层的上下围岩的影响较大（2）钻孔和侵入带的影响较大（3）噪声大有用信号的电动势 无用信号的电动势= 0.079-0.00079

8、即无用信号占总信号的比例远高于有用信号5几种几何因子概念和表述第四章 声波测井小结（要点）1声波在介质分界面上的传播产生反射波和透射波（当入射角小于临界角） 总之产生滑行波和折射波（当入射角等于临界角）产生全反射波（当入射角大于临界角）2、测井中的声波及测井测的是什么波？由于测量第一个波（初至波）到达接收器的时间在技术上最容易实现，故声速测井主要研究初至波，即测量初至波从发射器发出到达接收器的时间。初至波：最先到达接收器的波（滑行纵波）续至波：随初至波后到达接收器的波3、源距的选择原则要求:滑行波先于直达波到接收器即t（滑行）t（直达）4、单发双收声速测井原理设计要求：最先到达接收器的是滑行纵

9、波的折射波（简称滑行纵波）测量的是：T发射后，同一首波（滑行纵波）触发二个接收器 R1,R2的时差 t所以有：*LV徽秒米）fusm）V=L At （米徴秒）-LX 105 At （米秒）注意：1円惯作法At=l.V V=1G5/At习记录点在尺且：的中点3声速测井的探测漆度"V於8-381S米岩石的声速V = 1520- 7620米刑频率 f=20KHz所以 h0.23 一 1.13米濒地层）（醺地层）5、声速测井的分层点"t用半幅值点分层，6、周波跳跃 在正常的情况下，R1和R2应该被同一初至波触发，但是由于能量的衰减，常常R1，而对第二个接收器来R2说，由于能量的,R

10、2只能被续至波触发，即 t2增大，使 t=t2 11增 这种现象周期性V用异常根部分层会造成初至波触发路程较近的第一个接收器 衰减，以致于不能被同一初至波触发 大。这种使二个接收器不是被同一初至波触发所造成曲线的波动称为跳跃, 地出现，故称为周波跳跃。以下几种情况可能出现周波跳跃：A）含气地层B）声速非常高的致密地层C）裂隙地层D）井孔扩大E）泥浆中含气t出现假负异常t出现假正异常t出现假负异常t出现假正异常7、扩孔的影响 发射器在上方的声系，扩孔上部：扩孔下部； 发射器在下方的声系，扩孔上部：扩孔下部：8补偿扩孔的影响t上：是TR1R2测量声系，即发生器 T在接收器R1R2之上; t下：是R

11、2R1T测量声系，即发生器 T在接收器R1R2之下;如果在一个扩孔井段分别采用以上二种声系测量，然后求平均，即t 上下=（t 上+t 下）/2则扩孔与t上下无关，所以引入双发双收声速测井仪。9、确定孔隙度At=（i Vsh一4>At4>对纯砂岩来说：4 釜牛（比7£4（1-枣"仁沁曾）寸砂泥岩来说严=I4fl aAf -AZ10、识别油、气、水层地层SPaRat含水层异常幅值大大小无周波跳跃含油层异常幅值大小大无周波跳跃含气层异常幅值大小大可能出现周波跳跃或t大11、固井声幅测井原理自由套管套管外无水泥（固井质臺差 剖分水泥胶结固井质量中等 水泥月箱好固井质量好

12、目对帽度目的井段幽声輻曲线幅度 无水电井段的幅度<20%固井岳量好=20 - 40%固井质量中等>40%固井质量差12、长源距区分纵波与横波的重要标志（1 ）纵波速度大于横波速度（2 ）横波幅度大于纵波幅度（3）横波的相位与纵波相位相差180度（4 ）长源距有利于区分纵波与横波第五章放射性测井小结1、火成岩的放射性几点规律：1）火成岩所含放射性零散而不均匀2)酸性中性基性超基性SiO2的含量大t 小颜色浅 T 深放射性兀素含量大 t小3）火成岩放射性兀素主要是：铀（U）镭（Ra）钍（Th）钾（K）2、沉积岩的放射性几点规律：1）沉积岩本身不含有放射性元素，其放射性元素来自火成岩。2

13、）沉积岩的放射性强度取决于泥质含量（粘土含量）。3）沉积物的颜色由浅 t深，其放射性强度由小到大。4）随钾含量的增大，放射性强度增大。5）3、变质岩的放射性正变质岩：由火成岩变质而来。副变质岩：由沉积岩变质而来。 变质岩的放射性取决于变质岩的源岩。4、自然伽马测井原理1）测量地层天然自然r射线强度2） 单位：脉冲/分 ， API3）记录点： 在探测器中点4）探测范围：以探测器中点为球心，半径为 R（几十cm）的球5） 分层点：厚层：半幅值点薄层：2/3幅值点5、统计涨落：在放射性源强不变，测量条件不变的情况下，在相等的时间间隔内，重复观测 放射性强度，每次记录的数值不同，总是在某一数值（平均值

14、）上下波动，这种现象称为放射性涨落。6、划分岩性（砂泥岩剖面）粗砂岩JrSP幅度RaVsh幻灯片20中砂岩 细砂岩泥岩小t 大大t小大t小小 t 大7、确定泥质含量JrJ min rmaxJ rminJ rJr, Jrmax,Jrmin分布为研究地层、纯泥岩、纯砂岩的自然伽马强度8、自然伽马能谱测井基本原理，可以获得5条参数曲线：（1）以百分比表示的钾含量曲线（ K% ）;（2） 以浓度表示的铀含量曲线（Uppm）及钍含量曲线（Th ppm）;（3） 合成的自然伽马曲线（总计数率曲线GRSL） （API）;（4）无铀自然伽马曲线（KTh ） （API）。9、1）能说出：光电效应的作用过程。康普

15、顿一吴有顺散射的作用过程。形成电子对的作 用过程2）注意：a光电效应在K,L层等靠近核的内层产生光电子的几率（可能性）最大b.岩性密度测井应用光电效应和康普顿效应10、y -y1）y-y自然r测井的区别自然 y :测量天然r射线强度（y源）。y-y（散射 y ）。中等能量的r射线的强度。2）y-y易产生光电效应，被岩层吸收。3）y-y'，探测范围不大探测范围为：半径为L/2左右，高度为L的圆柱体，一般L = 50 - 60cm ,所以 r<=30cm4）记录为探测器与源的中点。5）Jrr（y-y测井）的单位为：脉冲份。6）测井使用大源距：L = 50 60cm, Jrr与密度成反

16、比。11、扩孔对y-y密度测井的影响用于泥浆的密度比地层低得多，所以扩孔后，当记录点位于岩层中部时，探测范围内平均密度降低，而 Jrr与p成反比，因此Jrr产生假异常。幻灯片2212视密度的定义在渗透层处，在井壁存在泥饼，因为泥饼的密度一般低于岩层的密度，所以用密度测井仪在井测量时，所测到的密度值要小于实际的地层密度值p b ,为了将所测到的密度与实际地层的密度相区别，我们把所测到的密度称为视密度，用p a表示：a = K仁K）乙幻灯片2314、中子作用过程Vr原子核茯得能量.放出非弾性散射r射线高能快中子彳I快史冬豎号迂亍俘获 放出俘获r射线 减速过程扩散过程减速长度Lf扩散长度Lt与H有关

17、与C1等俘获有关注：要能说出：非弹性散射、弹性散射、热中子俘获、俘获r射线热中子寿命等的含义15、各种中子测井与地层参数的关系Jnr：与含H量成反比，与含cl量成正比 Jnn：与含H量成反比，与含 cl量成反比CNL :与含H量成正比（视石灰岩孔隙度） SNP:与含H量成正比（视石灰岩孔隙度）16、视石灰岩孔隙度CNL或SNP仪在已知孔隙度的纯石灰岩上进行刻度，此种刻度仪器如果在纯石 灰岩中进行测量便是真孔隙度，但在非石灰岩上进行测量，测到的孔隙度与地层的真孔隙度不同，称为视石灰岩孔隙度。17、中子确定岩石的孔隙度18、识别气层IS，气层上声液时差大、或周波跳抵©气层上密度测井信偏小

18、气层上CNL偏小（Jnr±>A r 山T x勉s t f一、F畑DEN P muP f-P z-W.v /一.v心偏大偽大第六章地层倾角测井小结一、测量地层倾角的原理地层倾角测井根据三点可以成一平面的道理，用井下仪器在井中测出同一层面的三个或三个以上的点，根据这些点就可绘出地层的层面。从图上可以看出，如果有一地层面， 当带有四组电极系的仪器通过该层面时，将测出四条带拐点的电阻率曲线。这四个拐点的深度分别为Z1、Z2、Z3、Z4，它们代表地层面上四个点的深度。如果地层是水平的，则Z1、Z2、Z3、Z4相等；如果地层是倾斜的，则Z1、Z2、Z3、Z4不相等，即 Z1、Z2、Z3、Z

19、4之间有高度差，也叫高程差，根据这些高度差就可绘出一个倾斜的平面来。如果井孔垂直，高程差确定的层面的倾角就是地层的真倾角。 但实际上井孔并不垂直，因而 必须配合井孔倾斜的资料， 才能算出地层的真倾角来。 再配合井下仪器的方位， 或四组电极 系中的一组的方位，就可确定地层的方位。要确定地层倾角和方位角，必须具有三条或四条地层电阻率曲线、井孔的倾角和方位角资料、一组电极系的方位角资料。地层倾角测井仪就是为取得上述资料而设计的。A地扫倾诵测井腕刖幻灯片27(一) 互成900的四个臂，即可塑性橡胶极板，板上有电极用来测量电阻率曲线。四 个臂采用油压装置系统，可以指示井径的变化，测得两条井径曲线。(二)

20、 仪器上部是定方位装置，用磁罗盘连续测量I号极板的方位角和I号极板与井 斜方向的相对方位角；(三) 利用井斜重锤测量井斜角；(四) 顶部为电子仪器部分，装有一个旋转头和弹簧扶正器，旋转头使仪器在测井时的自转减到最小，以保证能获得精确的结果。 弹簧扶正器使仪器轴线与井眼轴线一致，确保测得准确的井眼偏离的位移。仪器正常的测井速度大约为每分钟7- 9米，测得的各种数据同时进行数字记录。一次下井同时记录 9- 10条曲线，它们是：(1) 四条浅聚焦电导率曲线；(2) 二条微井径曲线；(3) 一条I号极板的方位角曲线；(4) 一条I号极板与井斜方向的相对方位角曲线；(5) 条I井斜角曲线；(6) 条电缆张力曲线，显示测井过程中对四个臂的加压情况。利用上述曲线就可计算出地层层面的倾角和倾斜方位角。(二)成果图1矢量图矢量图也叫“蝌蚪图”，可由人工绘制，也可由计算机输出。图a是矢量图