测井的产生及发展PPT学习教案

1、会计学1 测井的产生及发展测井的产生及发展PPT课件课件 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 1 1、 地球物理测井简称为地球物理测井简称为-测井，是应用地球物理测井，是应用地球物理 的一个分支，其定义具体描述为：应用物理方法研究的一个分支，其定义具体描述为：应用物理方法研究 油气田的钻井地质剖面和井的技术状况，寻找油气层油气田的钻井地质剖面和井的技术状况，寻找油气层 并监测油气层开发的一门应用技术。并监测油气层开发的一门应用技术。 可以理解为：可以理解为： 测井定位：一门应用技术；测井定位：一门应用技术； 研究手段：物理方法；研究手段：物理方法； 研究内容：油气田的钻井地质

2、剖面和井的技术状况；研究内容：油气田的钻井地质剖面和井的技术状况； 研究目的：寻找油气层并监测油气层开发。研究目的：寻找油气层并监测油气层开发。 第1页/共29页 测井所属的领域测井所属的领域: 相对相对理论地球物理理论地球物理而言，它属于而言，它属于应用地球物理应用地球物理，就研，就研 究的空间而言，它是与究的空间而言，它是与宇宙地球物理宇宙地球物理、高空地球物理高空地球物理 相关相关的的地壳地球物理地壳地球物理。 区别区别: 它与地壳地面物理勘探不同，是一孔之见。它与地壳地面物理勘探不同，是一孔之见。 测井的应用范围测井的应用范围: 油气田、煤田、地热、水文、工程地质、金属矿等。油气田、煤

3、田、地热、水文、工程地质、金属矿等。 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 第2页/共29页 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 井井 眼眼 形形 状状 测井的研究对象：测井的研究对象：地下几千尺岩层地下几千尺岩层 测井学：测井学：地质学、物理学、地质学、物理学、 数学、计算机科学、电子学数学、计算机科学、电子学 、机械学、系统工程的复杂、机械学、系统工程的复杂 交叉学科。交叉学科。 高温（几十到三百度）高温（几十到三百度） 高压（几十到高压（几十到100大气压）大气压） 小井眼（十到小井眼（十到50cm） 测井环测井环 境境 第3页/共29页 一、测井学和测

4、井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 岩层的七大物岩层的七大物 理性质理性质 电化学电化学 导电导电 声学声学 放射性放射性磁特性磁特性 热特性热特性 介电介电 第4页/共29页 井下仪井下仪 地面仪地面仪 第5页/共29页 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 油气层油气层 水层水层 - SP + 根据测井曲线找油气层根据测井曲线找油气层 第6页/共29页 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 2 2、测井系统组成、测井系统组成 测井仪：测井仪：用以测量钻井地质剖面地球物理参数的仪器用以测量钻井地质剖面地球物理参数的仪器 。 测井仪测井仪 井下仪井下仪地面仪

5、地面仪 包括各种下井仪器的接口、记录仪、车包括各种下井仪器的接口、记录仪、车 载计算机、传输系统、深度系统等；它载计算机、传输系统、深度系统等；它 可以完成测井曲线的模拟及数字记录、可以完成测井曲线的模拟及数字记录、 深度记录、信息传输、测井资料现场快深度记录、信息传输、测井资料现场快 速直观解释。速直观解释。 不同的仪器可以探测不同的岩石物理特不同的仪器可以探测不同的岩石物理特 性（如电阻率仪器系列可以探测岩石的性（如电阻率仪器系列可以探测岩石的 导电、介电特性；中子仪可以探测岩石导电、介电特性；中子仪可以探测岩石 的孔隙度、流体性质等），测井仪一般的孔隙度、流体性质等），测井仪一般 采用组

6、合方式测井。采用组合方式测井。 第7页/共29页 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 井井 下下 仪仪 地面仪地面仪 井轴井轴 源车源车 缆车缆车 仪器车仪器车 测井队构成测井队构成 第8页/共29页 电缆测井装置包括：电缆测井装置包括： 地面装置：包括计算地面装置：包括计算 机、实时显示器及电磁机、实时显示器及电磁 记录仪；记录仪； 井下测量仪器：分无井下测量仪器：分无 源装置和有源装置（对源装置和有源装置（对 所穿过地层产生一些影所穿过地层产生一些影 响）。响）。 绞车、电缆及数据传绞车、电缆及数据传 输系统。输系统。 第9页/共29页 一、测井学和测井技术的发展一、测井

7、学和测井技术的发展 1 1、准备工作；、准备工作； 2 2、仪器串接，绞车利用电缆将其下放到井底；、仪器串接，绞车利用电缆将其下放到井底； 3 3、上提电缆使下井仪沿井身向上移动，并把岩层的某种物理、上提电缆使下井仪沿井身向上移动，并把岩层的某种物理 量变成电信号，经电缆传输至地面仪的专用控制部分，再经处量变成电信号，经电缆传输至地面仪的专用控制部分，再经处 理把这些电信号变成连续记录（模拟记录）或以数字形式记录理把这些电信号变成连续记录（模拟记录）或以数字形式记录 在磁带上，并进行现场解释；在磁带上，并进行现场解释； 4 4、将资料送回计算站进行数字处理和综合解释，为进行精细、将资料送回计算

8、站进行数字处理和综合解释，为进行精细 油气评价提供基础；油气评价提供基础； 测井工艺流程测井工艺流程 第10页/共29页 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 3 3、测井技术的发展、测井技术的发展 测井技术发展经历以下几个阶段：测井技术发展经历以下几个阶段： 1 1）模拟测井阶段：）模拟测井阶段： 是测井装备配套，测井作业工艺趋于成熟时期，发展是测井装备配套，测井作业工艺趋于成熟时期，发展 了了电测井、感应测井、微电阻率测井、声波测井、核测井电测井、感应测井、微电阻率测井、声波测井、核测井 、孔隙度测井系列、孔隙度测井系列，同时规范了地面仪器及联系井下仪器，同时规范了地面仪器

9、及联系井下仪器 与地面装备的电缆，与地面装备的电缆，阿尔奇公式阿尔奇公式的提出为储层孔隙度、电的提出为储层孔隙度、电 阻率与饱和度之间关系的评价奠定了基础。阻率与饱和度之间关系的评价奠定了基础。 国内在引进苏联技术的基础上，研制了全自动多线电测国内在引进苏联技术的基础上，研制了全自动多线电测 仪（仪（JD581），测井解释也从定性阶段向半定量化发展。），测井解释也从定性阶段向半定量化发展。 第11页/共29页 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 3 3、测井技术的发展、测井技术的发展 2 2）数字测井阶段：）数字测井阶段： 上世纪上世纪7070年代，由于计算机的广泛应用，主要

10、发展了年代，由于计算机的广泛应用，主要发展了 聚焦型深、中、浅三电阻率测井、三孔隙度测井，提出孔聚焦型深、中、浅三电阻率测井、三孔隙度测井，提出孔 隙度解释体积模型。隙度解释体积模型。 3 3）数控测井阶段：）数控测井阶段： 上世纪上世纪70年代后期，以斯仑贝谢公司的年代后期，以斯仑贝谢公司的CSU（cyber service unit）系统投入商业应用为标志，测井地面仪由通）系统投入商业应用为标志，测井地面仪由通 用计算机系统、专用电子接口及专用测井软件构成，测井用计算机系统、专用电子接口及专用测井软件构成，测井 工程师通过键盘与系统部件及井下仪器实现交互。工程师通过键盘与系统部件及井下仪器

11、实现交互。 测井信号井下数字化，测井过程中实现地面对井下仪测井信号井下数字化，测井过程中实现地面对井下仪 器的控制，现场快速直观解释。器的控制，现场快速直观解释。 第12页/共29页 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 3、测井技术的发展、测井技术的发展 4 4）成像测井阶段）成像测井阶段 9090年代以后出现了电成像、声成像及核磁成像等成像测井年代以后出现了电成像、声成像及核磁成像等成像测井 技术，形成常规的解释图像显示系列。测井图像指示地层比技术，形成常规的解释图像显示系列。测井图像指示地层比 测井曲线更加清晰、准确、直观，实感性强。测井曲线更加清晰、准确、直观，实感性强

12、。 5）随钻测井阶段：随钻测井阶段： 随钻测井能在钻井的同时，提供井眼定向测量、岩石随钻测井能在钻井的同时，提供井眼定向测量、岩石 物理测井资料及钻井信息，使用仪表化的钻铤和从井底到物理测井资料及钻井信息，使用仪表化的钻铤和从井底到 地面的数据遥测系统将测量结果实时送到地面进行处理。地面的数据遥测系统将测量结果实时送到地面进行处理。 6 6）网络测井阶段：）网络测井阶段： 实时测井、实时数据传递、实时解释评价，目前及未来测实时测井、实时数据传递、实时解释评价，目前及未来测 井技术发展的趋势。井技术发展的趋势。 第13页/共29页 4 4、测井的分类、测井的分类电法测井，电法测井，非电法测井非电

13、法测井： 自然电位测井自然电位测井SPSP；普通电阻率测井，；普通电阻率测井，19271927年，利用欧姆定律；侧向测井年，利用欧姆定律；侧向测井 19511951年；感应测井，年；感应测井，5050年代，利用电磁感应原理；电磁波传播测井：年代，利用电磁感应原理；电磁波传播测井：7070年代年代 ，介电常数测井，水的介电常数大，油的小，可以区分油水层；电成像测井，介电常数测井，水的介电常数大，油的小，可以区分油水层；电成像测井 9090年代后，非线性、高分辨率、全井周成像。年代后，非线性、高分辨率、全井周成像。 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 生产测井生产测井 可预报井喷

14、。可预报井喷。 气情况，气情况，、成分，了解地层含油、成分，了解地层含油收集天然气，分析含量收集天然气，分析含量气测井：录井的一种，气测井：录井的一种， 一种方法。一种方法。量地层倾角和方位角的量地层倾角和方位角的地层倾角测井：井内测地层倾角测井：井内测 工程测井工程测井 声波全波列测井声波全波列测井 声波幅度测井声波幅度测井 声波速度测井声波速度测井 声波测井声波测井 （中子寿命测井）（中子寿命测井）利用脉冲中子源的测井利用脉冲中子源的测井 （中子伽玛测井）（中子伽玛测井）利用连续中子源的测井利用连续中子源的测井 （密度测井）（密度测井）利用伽玛射线源的测井利用伽玛射线源的测井 自然伽玛测井

15、自然伽玛测井 放射性测井放射性测井 第14页/共29页 根据测井的目的及测井环境划分根据测井的目的及测井环境划分 测井系列测井系列 裸眼井系列裸眼井系列套管井系列套管井系列 常规测常规测 井系列井系列 特殊测特殊测 井系列井系列 常规电法测井常规电法测井 常规声法测井常规声法测井 常规核测井常规核测井 成象测井系列成象测井系列 地层倾角测井地层倾角测井 常规核测井常规核测井 测量地层导电测量地层导电 性的测井方法性的测井方法 测量地层介电测量地层介电 性的测井方法性的测井方法 测量地层电化学测量地层电化学 特性的测井方法特性的测井方法 电成象测井方法电成象测井方法 声成象测井方法声成象测井方法

16、 探测套管状况的测井方法，如水泥胶结探测套管状况的测井方法，如水泥胶结 测井、声波变密度、水泥评价测井等测井、声波变密度、水泥评价测井等 电缆式地层测试器电缆式地层测试器 热测井、气测井等热测井、气测井等 其它生产测井其它生产测井 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 第15页/共29页 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 根据测井对象的物理特性划分根据测井对象的物理特性划分 测井系列测井系列 普通电阻率、侧向测井、感应测井、倾角测普通电阻率、侧向测井、感应测井、倾角测 井、电成象测井等井、电成象测井等 电法电法 测井测井 声波声波 测井测井 核测核测 井井

17、导电特性导电特性 介电特性介电特性 电化学特性电化学特性 声波速度测井：用于评价地层储集性能声波速度测井：用于评价地层储集性能 声波幅度测井：用于评价固井质量等声波幅度测井：用于评价固井质量等 其它测井方法其它测井方法 电磁波传播测井、介电测井、深电磁波传播测井电磁波传播测井、介电测井、深电磁波传播测井 自然电位、自然电极、极化电位自然电位、自然电极、极化电位 声波成象测井声波成象测井 自然伽马测井、自然伽马能谱测井自然伽马测井、自然伽马能谱测井 密度测井密度测井 中子测井中子测井 核磁测井核磁测井 同位素示踪测井及其它核测井方法同位素示踪测井及其它核测井方法 热测井、磁测井、气测井热测井、磁

18、测井、气测井 第16页/共29页 裸眼井普通电缆地球物理测井分类裸眼井普通电缆地球物理测井分类 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 第17页/共29页 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 5 5、测井技术在石油勘探作用和地位、测井技术在石油勘探作用和地位 不同人有不同的用途：不同人有不同的用途： 1、一种地下勘探的绘图技术、一种地下勘探的绘图技术地质学家；地质学家； 2、评价储层油气生产潜力的一种方法、评价储层油气生产潜力的一种方法岩石物理学家岩石物理学家 ； 3、地面地震分析的一种补充资料、地面地震分析的一种补充资料地球物理学家；地球物理学家； 4、仅仅为

19、模拟应用提供数值、仅仅为模拟应用提供数值油藏工程师。油藏工程师。 在石油勘探中应用在石油勘探中应用生、储、盖、圈、运、保各过程。生、储、盖、圈、运、保各过程。 生油岩：地上可以通过地化分析、岩芯分析来判断；地下生油岩：地上可以通过地化分析、岩芯分析来判断；地下 通过测井可以确定含烃量、判断剩余碳、判断潜在生油岩。通过测井可以确定含烃量、判断剩余碳、判断潜在生油岩。 储层：储层： h厚度、厚度、 、 K、射孔、录井、试采等。、射孔、录井、试采等。 盖层：盖层：6%, 有效有效3%，才是好的盖层，判断孔隙度要，才是好的盖层，判断孔隙度要 用测井资料。用测井资料。 圈、运、保：需要地层对比，储集性好

20、，有压差，才能运圈、运、保：需要地层对比，储集性好，有压差，才能运 移，是否有裂缝，有圈闭。移，是否有裂缝，有圈闭。 第18页/共29页 1）、弥补取心资料的缺陷）、弥补取心资料的缺陷 注意：在任何情况下，取心率都不会达注意：在任何情况下，取心率都不会达100%，井下，井下 信息有丢失，利用测井资料可以弥补。信息有丢失，利用测井资料可以弥补。 （1） 补充必须的资料：补充必须的资料：GR、DEN、中子孔隙度、时差；、中子孔隙度、时差； （2）得到比岩心体积更大的地层分析资料、特别是考虑做成）得到比岩心体积更大的地层分析资料、特别是考虑做成 了薄片或岩心柱进行；了薄片或岩心柱进行； （3）提供用

21、测井资料进行定量分析的数据测量的资料；）提供用测井资料进行定量分析的数据测量的资料； （4）提供长久保存的信息（图形、磁带）。）提供长久保存的信息（图形、磁带）。 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 5 5、测井技术在石油勘探作用和地位、测井技术在石油勘探作用和地位 第19页/共29页 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 5 5、测井技术在石油勘探作用和地位、测井技术在石油勘探作用和地位 2）、测井在地球物理中起着特别重要的作用）、测井在地球物理中起着特别重要的作用 （1） 测井提供钻井所钻过岩石的许多性质的真实和连续测井提供钻井所钻过岩石的许多性质的真实和

22、连续 的结果（的结果（岩性、岩性、DEN、电阻率）；、电阻率）； （2） 测井把地面地球物理测量与地下地质联系起来了测井把地面地球物理测量与地下地质联系起来了 ； （3） 提供大量的数据，使比较精确地大量表示岩石沉积提供大量的数据，使比较精确地大量表示岩石沉积 过程成为可能。（过程成为可能。（测井相测井相） （4） 能够进行沉积序列描述（矿物成分、岩性、结构、能够进行沉积序列描述（矿物成分、岩性、结构、 沉积构造、油藏的物理性质、油藏流体性质）沉积构造、油藏的物理性质、油藏流体性质） （5） 可以重现沉积环境（可以重现沉积环境（相型分析、序列分析、相位对相型分析、序列分析、相位对 比）比） 第

23、20页/共29页 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 注意：注意： （6）沉积变换）沉积变换 （成岩作用的影响、识别、压实研究）。成岩作用的影响、识别、压实研究）。 （7）沉积序列的结构（）沉积序列的结构（沉积顺序、相对年代的研究、断沉积顺序、相对年代的研究、断 裂、地层对比）。裂、地层对比）。 （8）沉积序列的变形（）沉积序列的变形（褶皱、断层、裂缝褶皱、断层、裂缝） （9）地球物理在）地球物理在地热地热、地球化学地球化学中的应用。中的应用。 （10） 测井资料在地质综合应用中的作用和重要性。测井资料在地质综合应用中的作用和重要性。 不结合测井资料而考虑储集层描述是不现实的

24、不结合测井资料而考虑储集层描述是不现实的 ，忽略测井资料实际上讲会失掉大部分经验内有用的资料，忽略测井资料实际上讲会失掉大部分经验内有用的资料， 而这些资料是储集层描述所依据资料中的重要组成部分。而这些资料是储集层描述所依据资料中的重要组成部分。 第21页/共29页 6、测井在石油勘探开发中应用、测井在石油勘探开发中应用地层评价地层评价 1、储层性质研究、储层性质研究 主要内容包括：识别岩性、确定粘土矿物类型、确定孔隙主要内容包括：识别岩性、确定粘土矿物类型、确定孔隙 度及孔隙结构复杂程度、确定孔隙流体性质及含量、划分渗透度及孔隙结构复杂程度、确定孔隙流体性质及含量、划分渗透 层及裂缝发育带、

25、判识油气水层；层及裂缝发育带、判识油气水层； 2、岩相及岩层细微结构、构造的识别，可进行沉积环境的研、岩相及岩层细微结构、构造的识别，可进行沉积环境的研 究。究。 3、配合地震勘探研究地震地层学的问题、配合地震勘探研究地震地层学的问题 4、研究构造与沉积环境、研究构造与沉积环境 包括：确定构造倾角与方位角；确定断层与不整合；确定背包括：确定构造倾角与方位角；确定断层与不整合；确定背 斜、岩丘、砂坝、河道；确定地层水矿化度及变化和分布等。斜、岩丘、砂坝、河道；确定地层水矿化度及变化和分布等。 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 第22页/共29页 1、研究油气藏岩石物性参数在地下的空、研究油气藏岩石物性参数在地下的空 间分布和油气藏几何特征，提供与油气田间分布和油气藏几何特征，提供与油气田 开发和生产有关联的经济评价；开发和生产有关联的经济评价； 2、估算油气储量；、估算油气储量； 3、研究油气藏的生、储、盖、运等地质、研究油气藏的生、储、盖、运等地质 问题。问题。 6、测井在石油勘探开发中应用、测井在石油勘探开发中应用油气藏描述研究油气藏描述研究 一、测井学和测井技术的发展一、测井学和测井技术的发展 第23页/共29页 1、识别水淹层；、识别水淹层； 2、研究油气田开发后期剩余油饱和度及其分布；、研究油气田开发后期剩余油饱和度及其分