测井地质学讲述

1、测井地质学第1章 绪论1. 测井地质学的基本含义：以测井学、地质学和岩石物理学理论为指导，综合运用各种测井信息来解决地层学、沉积学、构造地质学、石油地质学以及油田地质学中的各种地质问题的一门学科。2. 主要研究内容：基础地质研究、石油地质研究、钻井和油藏工程地质研究。（1） 基础地质研究的首要任务是充分利用地质资料、测井资料和地震资料相配合进行地层层序划分和标定，建立区域统一的地层层序，确定沉积体系域，找出不同体系域的测井曲线相应，进行井间层序与体系域的分析.主要研究地层、地质构造、和测井沉积学。（2） 石油地质研究：研究生油岩，确定生油岩有机质含量和生烃潜力；研究盖层的封盖性能；进行储集层综

2、合研究；进行油气藏静态、动态描述。（3）钻井和油藏工程地质研究：在油气田勘探和开发的生产实践中，将多种测井信息用于地震解释设计、钻井设计、油井压裂、试油过程中的泥浆配制、固井质量检查、套管的损伤和变形、油层保护等工程地质的研究，是测井地质研究的又一领域。3.研究方法： 测井地质学工作方法的核心是“地质刻度测井”，或称“岩心刻度测井”，针对地质任务建立精细解释模型。第二章 倾角成像测井方法1.测井资料地层对比：通过对相邻井的测井曲线进行分析，根据曲线形态的相似性，进行井与井之间地层追踪的过程。岩性对比方法，在开发中、后期，随着开发的深入和井点的增加，测井曲线对比在地层对比中占有绝对优势。测井曲线

3、的形态特征是岩性、物性和所含流体的综合反映。主要用于：区域地层对比和油层对比（小层对比）。域地层对比：以区域地质研究为重点，在油区范围内对比大套地层，目的是确定地层层位关系。油层对比：以油层研究为重点，在一个油气藏范围内，对区域地层对比时的油层进行划分和对比，确定油气层主要关系。举例：利用标准层对比油层组，利用沉积旋回对比砂岩组，利用岩性和厚度对比单油层。2.用测井资料主要研究井筒内可见的小型规模的地质构造。（1）.测井资料的褶皱解释：（2）.测井资料的断层解释：断层类型不同，倾角模式组合不同。（3）.测井资料的不整合面解释：角度不整合，倾角矢量图上表现为倾角或倾向突变，地层产状明显变化，而且

4、一般情况下不整合上部地层倾角较小，下部地层倾角较大 。平行不整合：当侵蚀面的产状没有变化时，假整合在倾角图上就无显示。当侵蚀面有风化带时，倾角图显示为乱倾角，就有可能识别假整合。 如果侵蚀面侵蚀后产生局部的高点和低点，再沉积时在低洼处形成充填式沉积，倾角图为红色模式或蓝色模式显示，假整合也有可能识别。3.四种模式：（1）、红色模式：一组倾向基本相近，倾角随深度增加而逐渐增大。（2）、绿色模式：一组倾向基本相近，倾角随深度增加而不变。（3）、蓝色模式：一组倾向基本相近，倾角随深度增加而逐渐减小。（4）、杂乱倾角：倾角和倾向呈杂乱分布而无规律可循。白模式第四章 测井沉积学研究1.测井相：从测井资料

5、中提取与岩相有关的地质信息，并将测井曲线划分若干个不同特点的小单元，经与岩心资料详细对比，明确各单元所反映的岩相，即是测井相。测井相就是表示沉积物特征，并可使该沉积物与其它沉积物区别开的一种测井响应。2.测井相分析：利用测井资料来评价或解释沉积相的方法称为测井相分析。测井相分析就是从一组能反映地层特征的测井响应中，提取测井曲线的变化特征，包括幅度特征、形态特征等以及其它测井解释结论(如沉积构造、古水流方向等)，将地层剖面划分为有限个测井相，用岩心分析等地质资料对这些测井相进行刻度，用数学方法及知识推理确定各个测井相到地质相的映射转换关系，最终达到利用测井资料来描述、研究地层的沉积相。3.冲积扇

6、沉积环境分析：冲积扇是以堆积作用为主，冲刷为辅的沉积环境，每一期洪水形成面广而薄，范围有变化的砂砾堆积，冲积扇发育的长期性和间歇性，造成多期重复的总厚度很大的碎屑堆积，（可达数百米）层序有向上变细，变粗或混合方式，由于物源区供应的衰减，构造运动的减弱，造成向上变细的层序，即从扇根泥石流到扇端席状砂的层序为主要出现的形式，曲线为大套的齿形形态组合特征，幅度中到低幅，在齿形迭置时反应为漏斗形、箱形、钟形的轮廓特征，齿中线相互平行。按照地貌和沉积特征的不同可分为扇根、扇中河道、扇端、侧翼四个亚相。扇根主要发育泥石流沉积和主河道沉积。泥石流沉积，曲线特征为一套低幅反向齿形，齿中线上倾、平行，呈前积式幅

7、度组合。主河道沉积， 曲线特征在电阻率测井曲线上，扇顶主河道砾岩表现为齿状的高电阻率大幅度曲线，其高电阻率值异常幅度往往是整个冲积扇上的最大者。自然电位曲线的异常幅度也较大。界面曲线形态多为底部突变型和顶部渐变型，有时也有顶、底渐变型。扇中以辫状河沉积为主。在电阻率测井曲线上，扇中辫状河道沉积表现为中等幅度的齿状箱形曲线或钟形曲线。自然电位测井曲线的形态虽然也呈带齿边的箱形或钟形曲线，但其幅度往往是整个冲积扇中的最大者。常见的界面曲线形态为顶、底突变型或底部突变型和顶部渐变型 。在测井曲线上，扇端沉积表现为十分明显的小幅度、偶尔出现簿砂层小齿峰的微波状或近于低值平直的曲线。在整个冲积扇上，扇端

8、沉积的测井曲线幅度是最小 。侧翼，主要由薄砂层与薄粉砂岩或薄泥岩的频繁交互层组成，且基本上不含砾石。 曲线为低幅齿形，鲜明的参差不齐的齿状曲线，齿峰多而幅度不大。有时，曲线的幅度有向上减小的趋势。 4.三角洲环境分析： 三角洲的纵向层序是向上变粗变薄的反粒序，顶部出现分支河道砂的正粒序，曲线特征自下而上形成连续的大型的前积式幅度组合，上部为夹击式中幅的箱形曲线组合，顶部为分散的箱型一钟型曲线组合，底部外收敛，向上其中心逐渐外移，最后过渡到齿中线水平，最后以内收敛告终，对于以波浪为主的破坏性三角洲其纵向层序为河道与滩砂相的交互，曲线特征为箱型一指型组合。5.湖成三角洲的测井分析（SP)：底积层的

9、测井曲线的幅值很低，曲线变化近于平宜，有时出现细沙岩的小尖峰 。前积层总地表现为下部幅值小，越往上曲线幅值越大的倒圣诞树型。顶积层的测井线表现为圣诞树型。第五章 烃源岩的测井分析与评价1.烃源岩的测井评价参数：（一）、生油岩剩余烃含量VHC。VHC反映生油气岩是否已经生成油气和生油气量大小的一个参数，是区分有效生油气岩、无效生油气岩及非生油气岩的标志。（二）、生油气岩成熟门限的确定。当处理的暗色泥岩剖面中出现较明显VHC值变化的深度，便是烃源岩成熟的门限深度。（三）、生油气岩产烃率HCI。每克生油气岩生成烃的质量产烃率。（四）、生油气岩的成熟度。 (五)、生油气岩总有机碳TOC。每克生油岩中有

10、机碳质量2. 泥质岩盖层测井评价参数 测井方法研究泥页岩盖层，是根据测井资料计算的总孔隙度（t）、有效孔隙度（e）、渗透率K、厚度h、欠压实异常及粘土矿物成分等进行综合分析研究的。（1） 厚度（SP、GR、GR能谱）：手工解释可根据测井曲线的半幅点分层，再计算厚度。数字处理则根据测井图上的岩性剖面直接计算，统计泥页岩的厚度。（2） 含砂量：泥页岩盖层含砂量的多少直接影响盖层的质量，泥页岩含砂量的增大，将导致地层可塑性降低，脆性增大，容易产生裂缝。泥页岩的含砂量是根据测井数字处理计算岩性剖面来统计的。（3） 总孔隙度：泥岩盖层总孔隙度的大小反映泥岩的压实程度，总孔隙度越小，压实程度越高，孔隙喉道

11、半径越小，泥岩孔隙毛细管力越大，渗透率越低，封闭性能越好。（4） 有效孔隙度：用中子一密度交会计算的泥页岩盖层有效孔隙度的大小，反映泥页岩的次生孔隙、裂缝的发育程度。（5） 泥岩裂缝：泥岩因自身变化（失水干缩、有机质生烃、地层压力增大等）产生成岩裂缝，或因地层褶皱和断裂产生构造裂缝将出现声波、密度、中子、电阻率和井径的异常变化，依此可判断裂缝的存在和发育程度。（6） 渗透率：是孔隙度、束缚水饱和度和含砂量的函数。（7） 粘土矿物分析：泥岩的封盖性能取决于它的可塑性和膨胀性，主要由粘土矿物提供。3. 生油岩与非生油岩的特征： 富含有机质的生油气岩常伴随有高放射性元素，生油气岩常有较高的自然伽测井

12、值，经常用异常高的自然伽马测井值来确定生油岩。第6章 裂缝的识别与评价1. 裂缝的成因：裂缝产生的原因是由于岩石破裂，有构造因素与非构造因素两种。形成褶皱和断层时的地壳变形；在区域应力场作用下产生局部构造差异应力；由于失水引起页岩和泥质砂岩岩石体积收缩；火成岩在温度变化时体积收缩等。非构造因素：脱水作用、沉积载荷作用、风化剥蚀作用、温度梯度作用（受热岩石在冷却过程中发生收缩而形成，对油气起重要作用的是火成岩中的体积收缩缝）、矿物的相变作用（沉积岩中的碳酸盐岩和粘土组成的矿物相变而引起的体积减小而形成。2. 天然裂缝和人工诱导裂缝的区别：诱导缝，钻导裂缝、重钻井液与地应力的不平衡造成的压裂缝、应

13、力释放裂缝。诱导裂缝是地应力作用下产生的裂缝，只与地应力有关，排列整齐，规律性较强。诱导裂缝的径向延伸较小，深侧向测井电阻率下降不很明显。诱导裂缝的缝面形状较规则且缝宽变化较小。天然缝：天然缝常为多期构造运动形成的，有遭遇地下水的溶蚀与沉淀作用，分布不规则。天然缝常因遭受溶蚀与褶皱作用，故裂缝面不太规则，且裂缝有较大的变化。3.裂缝的评价参数：井下天然裂缝有效与否，取决于裂缝的张开程度，径向延伸和连通状况。4. 测井曲线对裂缝的响应(1)在裂缝发育带，自然电位明显异常。(2)在裂缝发育带，井径曲线有明显扩径现象。(3)电阻率曲线对裂缝反映灵敏。裂缝越发育的地方，双侧向电阻率曲线的正差异一般越大

14、。第七章 油藏描述1.储层建模的基本步骤：储层建模一般遵循从点一面一体的建模程序，即首先建立以岩性划分为主的一维单井模型，其次建立二维储层格架模型，包括各种小层平面图，沉积相与砂体剖面图等，然后在建立三维储层构造模型的基础上，建立储层属性的三维分布模型。上述建模程序体现了两步法建模策略，即首先进行储层构造建模，在此基础上建立储层物性模型.2. 关键井研究：a处在构造的主要部位，必须为垂直井，有利于整体反映和描述油田地质特性的变化趋势；b具有良好的井眼条件，泥浆性能符合要求以及有利的测井环境条件；有系统、完整的取心资料、录井资料以及齐全、准确的分析数据；c有完整的质量可靠的裸眼井测井资料；有较系统的生产测试、生产测井和重复式地层测试资料。1.标准化：统一全油田范围内的测井刻度；2.提供储层物性参数的测井解释模型；3.建立测井相岩性、岩相的转化关系。3.测井资料的标准化处理（1）单井测井资料的校正与规格化处理，单井测井资料的各种校正一般是在测井资料数字处理中进行的。常做垂直校正、环境影响校正、深度校正、数据的规格化处理。（2）全油田测井数据的标准化。目前，有两种方法对测井资料进行标准化处理：一是利用趋势面分析法；二是利用均值方差法。一旦建立各类测井数据的油田标准分布模式，就可运用相关分析技