测井课程设计

1、课程设计的目的和基本要求本课程设计是地球物理测井教学环节的延续（独立设课），目的是巩固课堂所学的理论知识，加深对测井解释方法的理解，会用所学程序设计语言完成设计题目的程序编写，利用现有绘图软件完成数据成图，对所得结果做分析研究，最终完成报告一份。课程设计的主要内容 （1）运用所学测井知识对某油田实际测井资料进行（手工）定性和（计算机）定量分析。 （2）使用自然伽马、自然电位、井径及微电阻率测井曲线进行岩性识别。 （3）使用自然伽马、自然电位、井径及微电阻率测井曲线进行储层划分，用声波速度、密度及中子曲线进行储层物性评价。 （4）根据划分出的渗透层，读出储层电阻率值。并根据阿尔奇公式计算裸眼井原

2、始含油饱和度和剩余油饱和度。 （5）上述岩性识别、物性评价及含油气性评价定量分析程序要求学生用所学C语言独立编写。课程设计的步骤1.根据老师所给数据，将YI46井的数据在excel中进行处理和整理。运用地质软件知识，在卡奔软件中加载YI46井的数据，具体加载的数据有自然电位曲线（SP），自然伽马曲线(GR),声波测井（AC）,井径测井（CAL），深测向测井（RLLD）,浅侧向测井（RLLS）,密度测井（DEN），补偿中子测井（CNL）。并根据数据，选择合适的范围。编辑图头，选择合适的比例尺。2.使用自然伽马、自然电位、井径测井曲线进行岩性识别划分储集层。A 使用自然电位曲线（SP）：自然电位测

3、井获取的是井内不同深度上的自然电位。地面上某一点的固定电位值之差。自然电位测井曲线图上用每厘米偏转所代表的毫伏数和正负方向来表示井内自然电位数值的相对高低，而无绝对的零线。通常把自然电位曲线上对应厚层泥岩的自然电位值的连线当作基线，称为泥岩基线。某一地层的自然电位相对于泥岩基线发生偏离时，则称为自然电位异常；曲线偏向泥岩基线的左方为负异常，偏向泥岩基线的右方为正异常。这一偏转方向，主要取决于井筒内泥浆滤液矿化度与地层水矿化度的相对大小。在一般情况下，测井时泥浆滤液矿化度必须小于地层水矿化度，因此自然电位显示为负异常。在自然电位曲线上有异常出现的地方，该异常相对于泥岩基线偏转的距离，叫做自然电位

4、异常幅度。远近储层物性越好、厚度越大，自然电位曲线负偏幅度越大。纯砂岩的自然电位负偏幅度最大。随着砂岩中泥质含量的增加或粒度减小或孔隙减少，自然电位曲线负偏幅度随之减小。因此，根据自然电位曲线负偏幅度变化，可以区分地层的岩石性质，定性判断砂岩的渗透性、旋回性、粒度等。B自然伽马曲线(GR): 泥岩、页岩放射性元素含量高，自然咖玛曲线幅度高。砂岩、煤放射性元素含量低，自然咖玛曲线幅度低。砂岩中随着泥质含量增减，自然咖玛曲线幅度发生变化。C井径测井（CAL）：井孔直径的变化也是岩石性质的一种间接反映。泥、页岩层常因泥浆的浸泡和冲刷造成井壁坍塌，出现井径扩大。渗透性岩层常因泥浆液体滤失形成的泥饼使井

5、径缩小，而在致密岩层（粉砂岩、钙质层）处井径一般变化不大，实际井径接近钻头直径。3使用微电阻率测井进行储层划分A 微电阻率测井：微电极测井是一种探测井壁周围泥饼和冲洗带电阻率的测井方法。由三个微电极系测得的微梯度和微电位两条曲线组成。微梯度探测范围（横向深度）45厘米，显示的是泥饼的电阻值；微电位探测深度810厘米，显示的是冲洗带的电阻值。当地层为非渗透性的泥岩、页岩时井壁无泥饼和冲洗带，梯度电阻值等于或接近电位电阻值，曲线重合或叠置；当地层为渗透性的砂岩时，梯度电阻值小于电位电阻值，两条曲线分离，出现差异，差异越大说明砂岩渗透性能越好。所以，主要用来判断储层的渗透性能。B微梯度曲线和微电位曲

6、线的坐标是重叠在一起的，微梯度电极系的视电阻率曲线用实线表示，微电位电极系视电阻率曲线用虚线表示。 （1）在渗透性岩层，泥浆滤液浸入地层，井壁上形成泥饼，由于泥饼电阻率要远低于冲洗带电阻率，因此，曲线出现正差异。 （2）在非渗透岩层，如泥岩段无泥饼形成曲线无差异（重迭）或出现负差异（盐水地层可出现负差异），出现锯齿状高峰。4声波测井种子测井曲线进行储层划分A 声波测井（AC）泥岩、页岩、煤孔隙小较致密，声波穿越单位厚度地层用的时间短，速度快，所以，声速曲线幅度较高，向右突出。砂岩孔隙发育，孔隙内又有油水等液体，声波穿越单位厚度地层用的时间长，速度慢，所以，声速曲线幅度较低、较平直。随着砂岩物性

7、和孔隙中填充物的变化，砂岩的声速曲线也会有一些小的起伏或摆动。砂岩疏松，物性变好，曲线向右抬升；砂岩致密，物性变差，曲线向左偏移。灰岩、钙质夹层声速曲线幅度较低，曲线幅度以砂岩为对称轴，呈小尖峰状向左突出B 中子测井：利用中子源发射的快中子经与地层原子核发生弹性散射被减速为热中子，探测热中子密度的方法，其中补偿中子测井是一种较好的热中子测井。补偿中子测井（CNL）补偿原理：热中子的分布不仅与氢含量有关，还与氯含量有关。根据以上条件大致可以判断储集层:砂岩：低伽玛、高自然电位、小井径、中较低声速、中低电阻、微电极曲线平直且电位与梯度差异大。泥岩：高伽玛、低自然电位、大井径、高声速、高电阻.5.实

8、验数据记录与处理数据记录和处理后，在卡奔中继续加载曲线。在excel表格中进行计算。基本原理1岩性划分 岩性是指岩石的性质类型等，包括细砂岩、粉砂岩、粗砂岩等，同时还包括碎屑成分、填隙物、粒间孔发育、颗粒分选、颗粒磨圆度、接触关系、胶结类型等方面。通过划分岩性和分析岩心资料总结岩性规律，其研究主要依据岩心资料，地质资料和测井资料等。通过分析取心井的岩心资料和地质资料以及测井曲线的响应特征来识别岩性，并建立在取心井上的泥质含量预测解释模型。一般常用岩性测井系列的自然伽马GR、自然电位SP、井径CAL曲线来识别岩性。（1）定性划分岩性是利用测井曲线形态特征和测井曲线值相对大小，从长期生产实践中积累

9、起来的划分岩性的规律性认识。首先掌握岩性区域地质的特点，如井剖面岩性特征、基本岩性特征、特殊岩性特征、层系和岩性组合特征及标准层特征等。其次，要通过钻井取心和岩屑录井资料与测井资料作对比分析，总结出用测井资料划分岩性的地区规律。表1为砂泥岩剖面上主要岩石测井特征。附表1.主要岩石测井特征岩性自然电位自然伽马微电极电阻率井径声波时差泥岩 泥岩基线高值低、平值低、平值大于钻头直径大于300页岩近于泥岩基线高值低、平值低、平值较泥岩高大于钻头直径大于300粉砂岩 明显异常中等值中等正幅度差异低于砂岩小于钻头直径260-400砂岩 明显异常(CwCmf)低值明显正幅度差异中等到高，致密砂岩高小于钻头直

10、径250-450(幅度较为稳定)煤层 异常不明显低值无幅度差异高阻接近钻头直径350-450例如对淡水泥浆井，地层剖面由砂岩、粉砂岩、煤层和泥岩四种岩石组成。如果测井资料有自然电位、自然伽马、微电极、密度和电阻率曲线，则可按下列步骤区分它们：用自然电位和微电极测井曲线把渗透层和非透层区分开：砂岩和粉砂岩的自然电位有明显负异常，微电极有正幅度差，而煤层和泥岩自然电位无异常，微电极无幅度差。利用自然电位、自然伽马和微电极测井曲线区分砂岩和粉砂岩：砂岩的自然电位、自然伽马测井曲线的异常幅度大于粉砂岩的曲线异常幅度，在微电极测井曲线砂岩异常幅度差大于粉砂岩异常幅度差。 利用电阻率和密度曲线可区分泥岩和

11、煤层，煤层为高阻，泥岩为低阻；泥岩密度测井值较高而煤层密度测井值在剖面上看则很低。（2）定量评价储集层的岩性评价的定量解释主要是指确定储集层岩石所属的岩石类别，计算岩石主要矿物成分的含量和泥质含量，还可以进一步确定泥质在岩石中分布的形式和粘土矿物的成分。在定量计算方面主要是计算泥质含量和粘土含量。泥质含量是指岩石中颗粒很细的细粉砂(小于0.1mm)与湿粘土的体积占岩石体积的百分数，用符号Vsh表示；当需要把泥质区分为细粉砂和湿粘土时，则要计算岩石的粘土含量，它表示岩石中湿粘土的体积占岩石体积的百分数，用符号Vclay表示。目前，测井方法都是基于对地层矿物分布的测量来间接反映地层泥质含量，而不是

12、对泥质含量进行直接测量，所以必须选择最能反映地层泥质含量的测井响应来建立测井解释模型。通常泥质含量的求取方法主要有自然伽马法和自然电位法，此外，还可应用自然伽马能谱、电阻率以及孔隙度测井（声波、密度、中子）交会法。 自然伽马确定泥质含量除钾盐层外，沉积岩放射性的强弱与岩石中含泥质的多少有密切的关系。岩石含泥质越多，自然放射性就越强。一般常用的经验方程如下：Vsh = GR = 式中Vsh为地层泥质含量；GR为自然伽马相对值;GR为自然伽马测井读数；GRmin为目的层段自然伽马测井读数最小值，即纯砂岩层段的自然伽马测井读数；GRmax为目的层段自然伽马测井读数最大值，即纯泥岩层段的自然伽马测井读

13、数；GCUR为经验系数，与底层的地质时代有关，可按地层时代在较广泛的地区由岩心分析资料求得。通常，对第三纪地层GCUR=3.7，老地层GCUR=2.0。自然电位确定泥质含量 从自然电位测井的基本理论可知，自然电位异常与地层中泥质含量有密切的关系，而且随着砂岩地层中泥质含量的增加，自然电位异常幅度会随之减少，故可以利用自然电位测井曲线定量计算地层的泥质含量。一般常用的经验方程如下：Vsh = SP = ( SP-SBL-SSP )/SSP式中Vsh为地层泥质含量；SP为自然电位相对值；SP为自然电位测井读数；SSP为目的层段自然电位异常幅度，即纯砂岩层段与泥岩基线之间的的自然电位测井差值；SBL

14、为目的层段自然电位测井读数最大值，即纯泥岩层段的自然电位测井读数泥岩基线；GCUR为经验系数。此外，自然伽马能谱、中子、电阻率测井曲线具有同自然伽马和自然电位曲线相似的变化特征，因此，也能在很大程度上指示泥质含量的变化。2物性评价 物性是指是指岩石的物理性质，主要包括孔隙度、渗透率等方面。其资料包括地质资料、岩心资料和测井资料等。通过研究取心井的地质资料、岩心资料，查看测井曲线的响应特征，并通过前面的岩性分析来判断物性的好坏，总结出孔隙度的规律和渗透率的大小，并建立在取心井上的孔隙度、渗透率的密度的预测解释模型。一般常用孔隙度测井曲线来判断物性，包括声波时差AC、密度测井DEN，中子测井CNL

15、等。储层物性反映的是储层质量的好坏，决定了油区的丰度和储量。应用测井资料对储层物性评价，主要是通过储层的有效孔隙度、绝对渗透率、有效渗透率、孔渗关系等进行储层的评价分类。测井计算反映储层物性的参数主要有孔隙度、渗透率、泥质含量以及粒度中值，甚至颗粒分选系数等，显然储层孔隙度高、渗透率大、泥质含量低、粒度大而均匀则储层物性好，相反，储层孔隙度低、渗透率小、泥质含量高、粒度细或颗粒不均匀则储层物性差。孔隙度是反映储层物性的重要参数，也是储量、产能计算及测井解释不可缺少的参数之一。目前，用测井资料求取储层孔隙度的方法已经比较成熟，精度完全可以满足油气储量计算和建立油藏地质模型的需要。声波、密度、中子

16、三孔隙度测井的应用及体积模型的提出，给测井信息与地层的孔隙度之间搭起了一个有效而简便的桥梁。这三种测井方法是相应于地层三种不同的物理特性，并从三种不同角度上提供了地层孔隙度信息。经验表明，三孔隙度的测井系列对于高-中-低孔隙度的地层剖面，以及不同的储层类型，一般都具有较强的求解能力，并能较好地提供满足于地质分析要求的地层孔隙度数据。3含油气性评价 储集层的含油性是指岩层孔隙中是否含油气以及油气含量大小。地质上对岩心含油级别的描述分为饱含油、含油、微含油、油斑及油迹，其含油性依次降低。应用测井资料可对储集层的含油性作定性判断，更多的是通过定量计算饱和度参数来评价储集层的含油性。 通常计算的饱和度

17、参数有：地层含水饱和度Sw，束缚水饱和度Swb，可动水饱和度Swm；含油气饱和度Sh或含油饱和度So，含气饱和度Sg，残余油饱和度Sor，可动油饱和度Som以及冲洗带可动油体积Vom=Som和残余油体积Vor=Sor。应用这些参数来评价储集层的含油性。（1）定性的判断油、气、水层三者都存在于储集层中，它们测井上都具有储集层测井曲线特征：水层：自然电位负异常，幅值偏大，电阻率低值，径向电阻率梯度显示增阻侵入(淡水泥浆)的特点。油层：自然电位负异常，幅值偏小，自然伽马能谱中铀U为高值，电阻率高，径向电阻率梯度显示减阻侵入特点，声波曲线中t变大，密度测井测Pb变小，中子测CNL孔隙度变小。气层：除具

18、与油层相同特征外，尚具t明显变大或“周波跳跃”，Pb明显变小，DEN-CNL重叠图中镜像特征，中子伽马高值，等效弹性模量明显变小等特点，一般测井曲线中具“三高一低”特点。（2）定量评价 评价油气层是测井资料综合解释的核心。而含水饱和度又是划分油、水层的主要标志，所以含水饱和度是最重要的储集层参数。确定含水饱和度的基本方法，通常是以电阻率测井为基础的阿尔奇（Archie）公式：,其中Sw为含水饱和度；a为与岩性有关的比例系数，一般为0.61.5；m为岩石胶结指数，常取2左右；b为与岩性有关的常数，常取1；n为饱和度指数，常取2；Rw为地层水电阻率；Rt为地层含油时的电阻率；为岩石孔隙度。虽然阿尔

19、奇公式本来是对具有粒间孔隙的纯地层得出的，但实际上，它们可用于绝大多数常见储集层。在目前常用的测井解释关系式中，只有阿尔奇公式最具有综合性质，它是连接孔隙度测井和电阻率测井两大类测井方法的桥梁，因而成为测井资料综合定量解释的岩层孔隙度、渗透率、饱和度评价1.渗透率 原理： 本实验中直接利用补充解释说明中渗透率和孔隙度的关系直接求取数据（利用Excel计算）2孔隙度计算方法：孔隙度计算中，首先读取目的段岩层的曲线值，计算泥质的体积含量，具体是，其中，GCUR=3.7，对于符合计算孔隙度要求的层段，由声波时差AC曲线求取总孔隙度，校正公式为， 不满足要求的，不予以计算孔隙度，综上，故得出孔隙度。3

20、.含油饱和度 计算原理：利用阿尔奇公式 和 得 =1- 注：a=b=1;m=n=2 由此计算原始含油饱和度4.电阻率综上所述，对油气勘探开发来说，我们可以合理有效地选择测井系列，有效地鉴别岩性，划分渗透性岩层，较为精确的计算储集层主要地质参数，可靠的对储集层进行油气评价以及解决其他地质问题，利用以上几种方法计算出岩层孔隙度、渗透率、含油饱和度，从而定性评价，得出满意结果，但在计算过程中一定要注意数据采集与分析，划分层段要准确，数据计算一定要谨慎，这样才能为定量分析打好基础。储层划分及物性评价1简介 划分储集层是指确定单一储集层在井内的位置，其顶界面和底界面的深度和厚度。地质上常常把储集层按岩性

21、分类 ：有碎屑岩储集层、碳酸盐储集层和其他盐类的储集层。但从测井地层评价的角度来看，应突出强调不同空隙类型对岩石形成储集性质的决定作用和它们对测井地层评价带来的差别。于是把储集层划分为两大类：孔隙性储集层和裂缝性储集层。 1、孔隙度储集层粒间空隙对岩石储集性质起决定作用的储集层。其岩性以碎屑为主，砂岩储集层为代表，其他还有鲕状灰岩、生物灰岩、生物碎屑灰岩、内碎屑灰岩及细粒以上白云岩等，是成岩作用或后生作用形成的，一般与构造无关。孔隙分布均匀，横向变化较小。孔隙度较高，低者10%左右，高者30%左右，一般15%-25%。 2、 裂缝性储集岩 因裂缝较发育而使岩石具有储集性质的储集层。裂缝发育和孔

22、隙度较高者（10%左右）的裂缝性储集层，测井评价的效果同孔隙度储集层。而裂缝发育程度有限、孔隙度很低（5%-7%）的裂缝性储集层，对测井技术的要求很高，应用效果却比较差。2储层划分划分方法简述（1）用自然电位进行划分 以泥岩基线为标准，自然电位曲线偏向泥岩基线左侧为自然电位负异常；曲线偏向泥岩的右侧为自然电位正异常。一般情况下，当地层水矿化度大于泥浆滤液矿化度时，对应含高矿化度地层水的砂岩层处自然点位异常为负值。反之，为自然电位正异常。 （2）根据RLLD、RLLS重叠法进行油水层划分 根据RLLD、RLLS重叠法，来定性的判断油水层。把深层向和前侧向曲线绘制在一个图道内，以“幅度差”为依据，

23、进行划分。在油层井段，深三侧向视电阻率大于浅三侧向视电阻率，即“正幅度差”；在水层井段，通常为深三侧向视电阻率小于浅三侧向视电阻率，即“负幅度差”。在盐水泥浆井中，在油层和水层处深、浅三侧向曲线上均出现“正幅度差”都是低浸剖面，但油层的视电阻率高于水层，且幅度差比水层的幅度差亦大，以此特征来识别油水层。 （3）自然伽马划分岩性 主要是根据岩层中泥质含量的不同来进行划分。一般情况下，都是泥岩、页岩显示出最高值，砂岩显示出最低值，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值增大。碳酸盐、膏岩自然伽马测井曲线值都会比泥岩的质低。 （4）根据实验和统计，沉积岩的自然放射性强度一般有以下变化规律：随泥质含量的增加而增加；随钾盐和某些反射性矿物的增加而增加。随有机质含量的增加而增加，有机物容易吸附含铀和钍的放射性物质。 附件（1） Y59-2井测井成果处理图（2240-2290m） 附件（2） Y59-2井测井成果处理图（2290-23