电测井法课件-测井技术的分类

1、测井技术的分类 按研究的物理性质分类 电法测井（electrical logging） 声波测井（acoustic logging） 放射性测井（radioactive logging） 其它测井 电法测井（electrical logging）:研究地层电 学性质和电化学性质的各种测井方法的总称。 地层电化学性质自然电位和人工电位测井 地层导电性质各种电阻率测井 地层极化性质各种高频电磁波测井 自然电位测井 自然电位测井（spontaneous potential logging）： 在裸眼井中测量井轴上自然产生的电位变化来 研究井剖面地层性质的测井方法。 原理：探测井眼中地层所具有的天然电

2、势的变 化。地层在井壁处形成的天然电势主要与扩散 吸附电势、压滤电势有关。 装置：在井内电缆底端装一个不极化M，在地 面泥浆池内放入另一电极N，将它们与地面记 录仪相连，当匀速上提M电极时，记录的电位 差变化便是井轴上自然产生的电位变化。 （一）自然电位测井（一）自然电位测井 原理：测量井中自然电场原理：测量井中自然电场 v M N 井中电极M与地面电极N 之间的电位差 井下自然电位产生的原因： （1）由浓度差产生 （2）由压力差产生 扩散吸附电势 过滤电势 氧化还原电势 井内自然电位分布和自然电位曲线示意自然电位幅度与泥质含量关系示意 自然电位曲线的影响因素自然电位曲线的影响因素 1. 地层

3、水矿化度和泥浆滤液比值的影响 2. 岩性的影响 3. 地层厚度的影响 4. 地层及围岩电阻率的影响 5. 泥浆电阻率的影响 6. 井径及泥浆侵入的影响 自然电位曲线特点自然电位曲线特点 a.a. 曲线关于地层中点对称，曲线关于地层中点对称， 地层中点处异常值最大。地层中点处异常值最大。 b.b. 地层越厚，自然电位越地层越厚，自然电位越 接近静自然电位，地层厚度变小，接近静自然电位，地层厚度变小， 自然电位值下降，且顶部变尖底自然电位值下降，且顶部变尖底 部变宽，自然电位小于等于静自部变宽，自然电位小于等于静自 然电位。然电位。 c.c. h4d h4d时，自然电位的时，自然电位的 半幅点对应

4、地层的界面。半幅点对应地层的界面。 自然电位没有绝对的零自然电位没有绝对的零 点，是以泥岩井段的自然电位曲点，是以泥岩井段的自然电位曲 线幅度作为基线。线幅度作为基线。 2 2自然电位曲线的应用自然电位曲线的应用 a.a.划分渗透性地层：划分渗透性地层：当泥浆滤液电阻率小于地层水电当泥浆滤液电阻率小于地层水电 阻率时，一般情况下在渗透性地层处自然电位曲线产生负阻率时，一般情况下在渗透性地层处自然电位曲线产生负 异常；反之，产生正异常。异常；反之，产生正异常。 b.b.识别油、水层：识别油、水层：当其它条件相同时，水层的自然电当其它条件相同时，水层的自然电 位大于油层的自然电位。位大于油层的自然

5、电位。 c.c.判断水淹层：判断水淹层：对于注淡水开发的油藏，油层水淹后，对于注淡水开发的油藏，油层水淹后， 相当于地层水矿化度降低，地层水电阻率增大，造成自然相当于地层水矿化度降低，地层水电阻率增大，造成自然 电位减小。电位减小。 . .识别性岩：识别性岩：泥岩处自然电位曲线平直，砂岩处自然泥岩处自然电位曲线平直，砂岩处自然 电位曲线异常幅度最大，含泥砂岩次之，砂岩含泥量越大，电位曲线异常幅度最大，含泥砂岩次之，砂岩含泥量越大， 自然电位曲线异常幅度越小。自然电位曲线异常幅度越小。 另外还可以确定另外还可以确定地层水电阻率，估算泥质含量。地层水电阻率，估算泥质含量。 自然电位曲线的主要用途

6、判断岩性和划分渗透层 地层对比和研究沉积相 求地层水电阻率 估计地层的粘土含量 判断水淹层 自然电位曲线的定性解释 1判断岩性和划分渗透层判断岩性和划分渗透层 识别储层储层SP为负异常 砂泥岩地层：在自然电位曲线上泥岩为基线，砂岩处 是负异常，如果含有泥质，异常幅度减小，含泥质越 多，异常幅度越小。 含油气砂岩与含水砂岩在自然 电位曲线上反映相似，均为负异常，其它条件相同的 情况下，含油气砂岩的异常幅度要小些，约为含水砂 岩的70%。 划分储集层：自然电位曲线上一切偏离泥岩基线的明 显异常是孔隙性和渗透性较好的储集层的标志。-划分 储集层与非储集层，半幅点确定界面 判断岩性 判断油气水层：水层

7、SP油气层 2. 地层对比和研究沉积相 研究沉积环境最早采用的方法，反应宏观，不 如GR细致，单解性强 单层曲线形态能反映粒度分布和沉积能量变化 的速率。 多层曲线形态反映一个沉积单位的纵向沉积序 列，可作为划分沉积亚相的标志之一。 SP曲线形态较简单，又很有地质特征，便于井 间对比。 SP曲线分层简单，便于计算砂泥岩厚度等参数。 曲流河点砂坝 反映了河道侧向迁移的沉积序列及正粒序结构 沉积环境从低能突然到高能，又缓慢恢复到低能。 河口坝沉积 物源丰富，水动力条件稳定， 废弃分流河道砂 指形曲线 物源少，能量强， 砂粒分选好，滩砂或席状砂 齿形曲线 沉积能量的快速变化， 辫状河沉积 钟型 三角

8、洲平原 箱型 分流河道砂 漏斗型 河口坝 组合型 3求地层水电阻率求地层水电阻率 选厚度大、含水的纯砂岩，读出该层的 自然电位值，依据公式求地层水电阻率。 推算地层水电阻率值（Rw）-利用SP幅 值及温度、泥浆滤液电阻率值推算。 4. 估计泥质含量估计泥质含量 泥质含量Vsh = 1-SP/SSP (1-1) 式中 SP目的层自然电位； SSP厚度大、含水的纯砂岩层的自然电位。 或者用下面公式： SH1 = (SP-SP砂)/(SP泥-SP砂) (1-2) Vsh = (2GCUR*SH1-1)/(2GCUR-1) (1- 3) 式中 GCUR计算泥质体积的经验系数。第三 系地层GCUR =

9、37；老地层GCUR = 2。 5判断水淹层判断水淹层 注入水使地层水矿化度减小，导致自然电位基线的偏移，泥岩基注入水使地层水矿化度减小，导致自然电位基线的偏移，泥岩基 线偏移的大小，主要取决于水淹前后地层水矿化度比值的大小。线偏移的大小，主要取决于水淹前后地层水矿化度比值的大小。 泥岩基线偏移量泥岩基线偏移量 Esp = K*lg (Cw2 / Cw3) （1-4） 式中式中 K自然电位系数；自然电位系数； Cw2未水淹层的地层水矿化度；未水淹层的地层水矿化度； Cw3水淹层的地层水矿化度。水淹层的地层水矿化度。 由式（由式（1-4）可知，基线偏移量）可知，基线偏移量 Esp取决于水淹前后地

10、层水矿化取决于水淹前后地层水矿化 度比值度比值Cw2 / Cw3。显然，油层水淹程度越高，比值。显然，油层水淹程度越高，比值Cw2 / Cw3 越大，则越大，则 Esp也越大。也越大。 根据基线偏移值的大小，可以估算油层水淹的程度：根据基线偏移值的大小，可以估算油层水淹的程度： 基线偏移大于基线偏移大于8mv，为高含水层；，为高含水层； 基线偏移小于基线偏移小于8mv大于大于5 mv，可判断为中含水层；，可判断为中含水层； 当基线偏移低于当基线偏移低于5 mv时，在分析时应特别注意，它可能为低含时，在分析时应特别注意，它可能为低含 水层，也可能是由于岩性变化引起的基线偏移。水层，也可能是由于岩

11、性变化引起的基线偏移。 自然电位测井曲线的地质应用 局限性：既受地层水与泥浆间矿化度差值影 响，也受泥质含量、层厚、高阻层等影响， 适用范围窄，仅适用于碎屑岩剖面和充以可 导电泥浆的裸眼井。解释中存在多解性，地 质应用不如GR. 小结与知识点回顾 1. 自然电位曲线的泥岩基线是： （1）测量自然电位的零线； （2）衡量自然电位异常的零线；（3）没有意义。 2. 偏向低电位一方的自然电位异常称为_，其数值是1）负的； （2）正的；（3）无正负之分。 3. 明显的自然电位正异常说明；（1）CwCmf; (2) Cw1.6m左右，低阻层1m。曲线平滑，受层内流体类型、 分布的影响小，均质地层曲线形态

12、对称，因而多用于分层、 地层对比、解释储层岩性、沉积特征和确定储层参数。 R2.5测井采测范围较深，为2.5m，基本反映储层原状地层电阻 率。曲线形态不对称，对于油层，具有明显的高阻近于油层 的底界，常用来识别油层、分层和地层对比。 为研究储层径向电阻率变化，识别油水层，采用电极距不同 的一组底部梯度电极系测井，称为横向测井，用到的电极距 0.25,0.45,1,2.5,4,8m用横向测井图版求岩层的含油饱和率值。 普通电阻率测井适用于淡水泥浆、中-低电阻率的碎屑岩剖面。 标准测井 n组成：组成： 标准电极系测井 自然电位测井 井径测井 n应用：应用： 粗略划分岩性和油气、水层 绘制地区标准综

13、合柱状图和单井综合录井图 地层对比 确定对比标准层和标志层 旋回对比和逐级控制 研究沉积相和划分时间单元 微电极测井 探测冲洗带电阻率的测井方法。在砂泥岩剖面 划分渗透层和从渗透层中扣除非渗透夹层。测 量简单，显示直观。 地质依据：储层的孔、渗性泥饼、冲洗带、 侵入带、原状地层 微梯度A0.025M10.025M2和微电位A0.05M2 应用：1. 划分岩性和储集层； 2. 确定岩层界面和扣除非渗透夹层； 3. 确定井径扩大的井段； 4. 确定冲洗带电阻率和泥饼厚度 微电极测井微电极测井 为提高纵向分辨能力而设为提高纵向分辨能力而设 计出的一种贴井壁测量的特殊计出的一种贴井壁测量的特殊 装置称

14、为微电极。装置称为微电极。 一般微电极系的结构如图，一般微电极系的结构如图， 在微电极主体上，装有三个弹在微电极主体上，装有三个弹 簧片扶正器，弹簧片之间的夹簧片扶正器，弹簧片之间的夹 角为角为1201200 0，在其中一个弹簧片上，在其中一个弹簧片上 有硬橡胶绝缘板把供电电极有硬橡胶绝缘板把供电电极A A和和 测量电极测量电极M M1 1M M2 2按直线排列，按直线排列，微电微电 极曲线是由微电位和微梯度两极曲线是由微电位和微梯度两 条电阻率曲线组成的条电阻率曲线组成的。 微电极测井资料的应用微电极测井资料的应用 a.a.划分渗透性地层：划分渗透性地层：在钻井过程中，由于泥浆柱压力大于地在

15、钻井过程中，由于泥浆柱压力大于地 层压力，往往在渗透性地层产生泥饼。一般泥饼的电阻率小于层压力，往往在渗透性地层产生泥饼。一般泥饼的电阻率小于 冲洗带电阻率，所以探测较深的微电位视电阻率大于微梯度视冲洗带电阻率，所以探测较深的微电位视电阻率大于微梯度视 电阻率，通常称之为幅度差。电阻率，通常称之为幅度差。 b.b.识别岩性：识别岩性：对于泥岩，微电极曲线平直，无幅度差；对于对于泥岩，微电极曲线平直，无幅度差；对于 砂岩，微电极曲线有幅度差，砂岩越纯、物性越好，幅度差就砂岩，微电极曲线有幅度差，砂岩越纯、物性越好，幅度差就 越大；对于致密层，微电极曲线有幅度差，但视电阻率值明显越大；对于致密层，

16、微电极曲线有幅度差，但视电阻率值明显 比砂岩的大。比砂岩的大。 c.c.确定含油砂岩的有效厚度：确定含油砂岩的有效厚度：利用微电极曲线纵向分辨率利用微电极曲线纵向分辨率高 的特点，可以较准确地划分含油砂岩的有效厚度。 利用微电极曲线研究沉积相 小结与知识点回顾 1. 试确定A3.75M0.5N的记录点、电极距和电极系全名。 2. 电极系N2.25M0.5A的名称是：（1）2.5m顶部梯度电极系；（2）2.5m底 部梯度电极系；（3）0.5m电位电极系。 3. 梯度电极系的探测半径是：（1）1倍电极距；（2）2倍电极距；（3）3 倍电极距； 4. 微电极测井能划分储集层的主要原因是：（1）微梯度

17、主要受泥饼影响， 而微电位主要受冲洗带影响；（2）微梯度和微电位虽然主要受冲洗带 影响，但微梯度受泥饼影响较大，而微电位受泥饼影响较小； （3）微 梯度探测深度明显小于微电位，两者受泥饼影响不同。 5. 标准测井的主要应用是：（1）粗略划分岩性和油气水层、井间地层对比； （2）详细评价岩性和油气水层、井间油层对比；（3）帮助计算固井需 要的水泥量 6. 标准层或标志层的主要作用：（1）作为划分岩性的标准；（2）作为划 分油气水层的标准；（3）作为井间地层对比或油层对比的主要依据。 侧 向 测 井 在油田勘探与开发中，要根据测井 资料判断油气层和确定计算储量的 参数，需要精确地求出地层电阻率 与

18、冲洗带电阻率。当井的剖面为高 阻薄层或井内充满高矿化度泥浆时， 普通电阻率测井因受井眼内泥浆与 围岩的影响，很难用来划分地层界 面、确定冲洗带和地层电阻率。 侧向测井就是为了解决上述生产问 题而产生的。由于它在高矿化度泥 浆和高阻薄层剖面中能获得清晰的 曲线，较真实地反映地层电阻率的 变化。 三侧向电流分布示意图三侧向电流分布示意图 侧向测井曲线的地质应用 原理：采用聚焦的方法将直流电输入地层。常用三侧向、七 侧向两种。 新的测井仪是双侧向测井仪，由深、浅侧向测井组成。浅侧 向测井增加一个辅助电极，既可以单独测量也可以同时并测。 浅侧向RLLS探测范围0.33m，深侧向RLLD 探测范围为1.

19、52m。 通常双侧向曲线显示在第二-三道，有时还与冲洗带电阻率 曲线组合在一起以便了解层径向特征，判断油水层。与感应 测井比较，垂向分辨率高。 用途：垂向分辨率好，可识别0.6m地层，适用于碳酸盐岩剖 面和薄层砂；与冲洗带电阻率曲线组合可判断油水层，计算 含油饱和度。 双侧向视电阻率受到井眼、层厚、围岩及侵入的影响，在计 算真电阻率时应对视电阻率进行必要的校正。它既适用于高 阻地层，也适用于低阻地层。 七侧向曲线特点及应用 1.当高阻层岩性均匀，上下围岩R相同时，七侧向Ra曲线是对称 的高阻异常曲线， Ra极大值为视电阻率代表值；上下围岩R 不同时，高围岩R一方视电阻率略升高，低方略降低，曲线

20、不 很对称，仍以极大值为代表值；实测曲线很明显地反映出地 层的非均质性，有明显差别和足够厚度（0.6m以上）时可分 别取值。 2.七侧向虽然分层能力较强，但界面不清楚，高阻层界面没有 明显的特征点，一般不用于确定地层界面。 3.深、浅七侧向形态相同，幅度差性质受很多因素控制，判断 油、水层时应小心使用。油层为正幅度差，水层为负幅度差。 4.由于微侧向、浅七侧向和深七侧向受井眼和层厚的影响都很 小，当要求不严格时，常常认为微侧向R就是Rxo，浅七侧向 R就是Ri，深七侧向R就是Rt. 5.应用：划分岩性、确定地层含水饱和度、含油气饱和度、定 性判断油气、水层。 三侧向曲线特点及应用 1.高阻层视

21、电阻率曲线对围岩形成高阻异常，异常对称于 高阻层中点，异常极大值为视电阻率代表值； 2.高阻层界面没有明显的特征，但靠近高阻异常的底部； 3.深、浅七侧向形态相同，幅度差性质受很多因素控制， 判断油、水层时应小心使用。低浸油层为正幅度差，高 侵水层为负幅度差。 4.为求地层真电阻率Rt和侵入带直径di，一般采用深、浅三 侧向组合，还要加上微侧向或邻近侧向确定Rxo，而要对 深、浅三侧向视电阻率进行校正，包括井眼、围岩和侵 入校正； 5.应用：划分岩性、确定地层含水饱和度、含油气饱和度、 定性判断油气、水层。 （三）三侧向电阻率曲线（三）三侧向电阻率曲线 （）三侧向视电阻率曲线特点（）三侧向视电

22、阻率曲线特点 a a与普通电阻率测井曲线相比，三侧向视电阻率曲与普通电阻率测井曲线相比，三侧向视电阻率曲 线受井眼、围岩、层厚、侵入影响小；线受井眼、围岩、层厚、侵入影响小； b b纵向分辨率高，适于划分薄层；纵向分辨率高，适于划分薄层； c. c. 当上下围岩电阻率相等时，三侧向视电阻率曲线当上下围岩电阻率相等时，三侧向视电阻率曲线 对称于地层中部；对称于地层中部； d. d. 在高阻地层中点，视电阻率出现极大值在高阻地层中点，视电阻率出现极大值。 （）三侧向测井资料的应用（）三侧向测井资料的应用 a. a. 判断油、水层；判断油、水层； b. b. 划分岩性剖面；划分岩性剖面； c. c.

23、 确定岩层的真电阻率；确定岩层的真电阻率； d. d. 地层对比。地层对比。 双侧向测井的应用双侧向测井的应用 划分地质剖面划分地质剖面 深浅侧向曲线重叠判断油、水层深浅侧向曲线重叠判断油、水层 确定地层电阻率确定地层电阻率 双侧向测井曲线有很好的纵向分层能力。特双侧向测井曲线有很好的纵向分层能力。特 别是在别是在高阻致密的碳酸盐岩高阻致密的碳酸盐岩剖面效果更好，剖面效果更好， 可以把可以把0.60.6米厚的地层清楚地划分出来。米厚的地层清楚地划分出来。 划分地质剖面划分地质剖面: : 图3-2 深浅双侧向曲线重叠判断油水层实例 双侧向测井的应用双侧向测井的应用 深浅侧向曲线重叠深浅侧向曲线重

24、叠 判断油、水层判断油、水层 R RLLD LLDR RLLS LLS 油层油层: 水层水层:R RLLD LLDR RLLS LLS A B 油油 层层 水层水层 R RLLD LLD R RLLS LLS 幅度均很低 幅度均很高 双侧向测井的应用双侧向测井的应用 确定地层电阻率：确定地层电阻率： 根据所测深浅侧向根据所测深浅侧向视电阻率值，视电阻率值， 对对井眼、围岩、侵入带的影响井眼、围岩、侵入带的影响 进行校正，求取进行校正，求取地层电阻率。地层电阻率。 冲洗带电阻率测井的地质应用 用途：冲洗带电阻率在快速直观解释和定量解释中是一项基 本参数，所有电阻率测井和孔隙度测井都受到冲洗带的影

25、响。 为了更好地确定地层电阻率孔隙率值，评价储层，冲洗带电 阻率的测量是至关重要的。此外对划分薄层、挑出渗透层也 是十分得力的工具。 仪器：以聚焦型为特点。依靠紧密排列的电极测量通过地层 的电流强度。电极排列随仪器类型而变，电极可为金属环式 或钮扣式，探测时用贴井壁方式。 常用的聚焦型有微侧向测井和微球形聚焦测井。前者电极呈 同心环状，由主电极、测量电极及屏蔽电极组成，适用于盐 水泥浆，探测深度10cm左右，泥饼厚度小于7mm，测值受地 层电阻率影响小，主要反映泥浆冲洗带电阻。后者由主电极、 辅助电极、测量电极等组成，探测深度10cm左右，泥饼厚度 小于1.25cm。 (2)(2)微球形聚焦测

26、井资料的应用微球形聚焦测井资料的应用 a a划分薄层：划分薄层： 由于由于I0I0是以很细的电流束穿过泥饼进是以很细的电流束穿过泥饼进 入地层，受泥饼影响小，对地层的电阻率变化十分敏感，入地层，受泥饼影响小，对地层的电阻率变化十分敏感， 在岩性不同的界面处有明显的变化，纵向分辨能力强。在岩性不同的界面处有明显的变化，纵向分辨能力强。利利 用用RMSFLRMSFL曲线划分薄层及渗透层中的夹层曲线划分薄层及渗透层中的夹层都比微侧向等资料都比微侧向等资料 略胜一筹。略胜一筹。 b b确定确定RxoRxo：当当hmchmc在在3.813.8119.1mm19.1mm的范围内，且的范围内，且 R RMS

27、FLMSFL/R/Rmcmc小于等于小于等于2020时，图版纵坐标校正系数近似等于时，图版纵坐标校正系数近似等于1 1。 在此条件下可直接用在此条件下可直接用R RMSFLMSFL=Rxo=Rxo。 c.c.快速直观识别油水层。快速直观识别油水层。与深浅侧向组合，利用深侧与深浅侧向组合，利用深侧 向所测的原状地层电阻率向所测的原状地层电阻率RtRt，浅侧向所测的侵入带地层电，浅侧向所测的侵入带地层电 阻率阻率RiRi和微球形聚焦所测的冲洗带地层电阻率和微球形聚焦所测的冲洗带地层电阻率RxoRxo，利用这，利用这 三条曲线重叠绘制可快速直观识别油水层。三条曲线重叠绘制可快速直观识别油水层。 古121-136井测井解释成果图古121-136井测井解释成果图 补偿密度 2 3 补偿中子孔隙度 42 -18 自然伽马 0 150 自然电位 40 80 井径 0 30 微梯度 0 20 微电位 0 20 深度 (m) 有效厚度 声波时差 150 450 高分辨率声波 150 450 微球 1 200 浅侧向 1 200