测井曲线应用市公开课获奖课件

1、 地球物理测井办法于1927年由法国人斯仑贝谢弟兄创始。1939年翁文波在中国开始地球物理测井工作，测井仪器由刘永年设计制造，使用测井办法有自然电位测井法和视电阻率测井法。这些测井办法主要用来判别岩性、划分油（气）、水层、煤层，寻找金属矿藏以及地层对比等。（半自动测井仪） 50年代，出现了声波测井、感应测井、侧向测井、自然伽马测井（放射性测井）等，并开始采用单一岩性测井解释模型和简朴数理统计办法，对岩层做物理参数计算以进行半定量或定量解释。但这些测井和解释办法对于碳酸盐岩、泥质砂岩以及其它复杂岩性油（气）层评价仍然十分困难。（JD581多线型全自动测井） 70年代后期，数字测井阶段。相继出现了

2、岩性孔隙度测井系列（中子测井、密度测井、声波测井等）、电测井系列（深、浅测向测井，深、中感应测井，微测向测井），及地层倾角测井，对单一岩性与复杂岩性地层进行岩性、物性、含油（气）性等做定量解释，同时开展了以地层倾角测井为关键地质分析。（3600，SJD801） 80年代末期，出现了数控测井仪器，应用电子计算机处理和解释测井信息，实现了测井系列化、数字化。（3700，CSU，XSKC） 90年代，出现了成象测井仪器，使测井技术发展到一个高科技阶段。 （MAXIS500,ECLIPS,EXCELL）简 史第1页第1页 普通按所探测岩石物理性质或探测目的可分为:电法测井声波测井放射性测井地层倾角测井

3、气测井地层测试测井钻气测井分 类第2页第2页 依据油（气）层、煤层或其它探测目标与周围介质在电性上差异，采取下井装置沿钻孔剖面统计岩层电阻率、电导率、介电常数及自然电位改变。电法测井包含以下几个：（1）普通电阻率测井 使用简朴下井装置（电极系）探测岩层电阻率，以研究岩层电性特性。因为影响原因较多，其测量结果称为视电阻率。电阻率测井按其电极系组合及排列方式不同，又分为梯度电极系测井及电位电极系测井。 （2）微电极测井 在电阻率测井基础上发展了微电极测井。它用于测量靠近井壁附近很小一部分泥饼和冲洗带地层电阻率，能较准确地指示泥饼存在及划分渗透性地层，能区分储集层中薄夹层（非渗透层）以及准确地确定地

4、层厚度。（3）侧向测井 是一个聚焦电阻率测井方法，主要用于高电阻、薄地层及盐水泥浆测井。依据同性相斥原理，在供电电极上方和下方装有聚焦电极，用聚焦电流控制主电流路径，使它只沿侧向流入地层。因为侧向测井电极系结构不同，聚焦电流对主电流屏蔽作用大小不同，因而它们含有不同径向探测深度。（4）感应测井是一个探测地层电导率测井方法。该方法依据电磁感应原理，测量地层中涡流次生电磁场在接受线圈中产生感应电动势，以确定地层电导率。它是淡水泥浆和油基泥浆井有效一个测井方法。同时它尤其适合用于低电阻率岩层探测，包含离子导电含高矿化度地层水油(气)、水层和电子导电金属矿层。（5）介电测井 是探测岩石介电常数一个测井

5、方法。因为水介电常数远远大于油(气)和造岩矿物介电常数，因此它可用于判断油日开发中出现水淹层，并提供预计油层残余油饱和度及含水量多少可能性。 （6）自然电位测井 沿钻孔剖面测量移动电极与地面地极之间自然电场。自然电位通常是因为地层水和泥浆滤液之间离子扩散作用及岩层对离子吸附作用产生。因此，自然电位曲线可用来指示渗透层，确定地层界面、地层水矿化度以及泥质含量。在油(气)井中，它与电阻率测井组合，能够划分油(气)、水层并进行地层对比等。电法测井第3页第3页 利用岩石声波传输特性研究钻孔剖面岩层地质特性和井下工程隋况。声波测井拉其探测目标不同，可分为声速测井和声幅测井两类。惯用声波测井方法有：声速测

6、井(纵波速度和横波速违度)、声幅测井、声波变密度测井(或称微地震测井)、声波电视测井等。 （1）声速测井 统计声波沿井壁各地层滑行时经过某一长度所需要时间，主要用于确定岩性、孔隙度和指示气层。它与密度测井进行综合解释，能够确定地层声阻抗和灰层灰分，同时还能够合成垂直地震剖面。（2）声幅测井 测量声波初至波前半周幅度衰减。分为裸眼井声幅测井和固井声幅测井。裸眼声幅测井主要用来寻找钻孔剖面上裂缝带；固井声幅测井主要用于检验固井质量及确定水泥返回高度。（3）声波变密度测井 是一个全波波形测井。在套管井中，能检验套管与水泥环和水泥环与地层胶结程度好坏，也是检验固井质量有效方法之一。在裸眼，它用于确定岩

7、石横波速度，计算岩石弹性参数（柏松比，杨氏模量、切变模量等），对于评价煤层强度尤其有用。（4）声波电视测井 利用超声波传输与反射，来反应井壁物体形象测井方法。主要用途是：拍摄井下套管照片，以检验套管射孔后质量及套管工程问题；在裸眼井内拍摄井下碳酸盐岩层和煤层井壁照片，以确定岩层裂缝及溶洞形状。声波测井第4页第4页 测量井剖面岩石天然放射性射线强度，或测量通过放射性源照射后，岩石所产生次生放射性射线强度，用以发觉放射性矿藏，拟定岩石成份，计算岩石物性参数，判断气层。（1）普通中子测井，当中子源释放出快中子同介质原子核发生碰撞时，就会失掉自己部分能量，减低速度并最后变成热中子。由于氢原子核与中子质

8、量基本相等，中子在含有大量氢含水层和含油层里最容易被减速。因此，通过测量中子计数率能够反应孔隙度大小。依据测量中子能量大小能够分为热中子和超热中子测井。当前三孔隙度测井中补偿中子测井就属于该类。（2）中子寿命测井，测量热中子被地层俘获所需要时间。能够利用它来区别油水层、划分油、气、水界面。（3）中子伽马能谱测井：快中子非弹性散射伽马能谱测井、中子俘获伽马能谱测井、中子活化伽马能谱测井。主要用于判别地层中碳氧原子含量差别，进而判断含油、水量大小。（4）中子活化测井，是中子活化分析技术在测井中应用。主要用于寻找铜、镍矿体并拟定其含量。在石油领域主要用于辨认岩性、拟定泥质含量。（5）伽马-伽马密度测

9、井，即常说密度测井，测量岩层密度。（6）自然伽马测井，测量沿井孔天然放射性。划分岩性。（7）核磁测井，利用原子核核磁共振效应，氢核核磁共振效应最明显，也是核磁测井研究对象。核磁测井能够直接划分储集层，并拟定它们自由流体指数，进而拟定地下可采石油储量。核磁测井还能拟定地层有效孔隙度、地层流体类型和含量、地层水电祖率和岩性等各种参数。核磁测井是迄今为止唯一能够直接获取地层渗入率测井办法。核测井第5页第5页地层倾角测井测量地层倾角与方位角，能够拟定真实地层倾角和方位改变。可用于研究结构改变，拟定断层、不整合、交错层、砂坝、岩礁，以及研究地质沉积环境等。另外，地层倾角测井还能够探测井壁附近地层裂缝带，

10、拟定裂缝走向和方位，通常又称为裂缝辨认测井。地层测试测井使用电缆式地层测试器，在裸眼井进行地层流体取样，测定地层流体恢复压力。通过计算取得原始地层压力及有效渗入率。它能够用于探井中途测试，是一个直接找油、找气探测办法。气测井测定钻开岩层后进入泥浆中烃类气体（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷）和非烃类气体含量及其化学成份，用以发觉探井中油层，提供测试层位。是石油勘探中直接找油、找气测井办法。地层测试测井使用电缆式地层测试器，在裸眼井进行地层流体取样，测定地层流体恢复压力。通过计算取得原始地层压力及有效渗入率。它能够用于探井中途测试，是一个直接找油、找气探测办法。随钻测井将电阻率、自然伽马、井斜等传感

11、器装载钻挺内，边钻进边测量，脉冲信号通过泥浆传播到地面纪录系统，能够消除泥浆对油气层侵入影响，能反应油气层电阻率，提升地层评价精度。井斜信息能及时拟定井眼斜角和方位角，控制钻井质量。这种办法当前已在世界海洋钻井工作中使用。生产测井测量套管内流体流量、含水率、压力、温度等参数。它是在射孔作业以后进行油井生产动态测井。另外，在水文地质勘探中也有广泛用途。生产测井能够分为流量、含水、压力、温度等测井。第6页第6页自然电位、自然伽玛曲线 ：自然电位：在没有些人工供电情况下，测量电极M在井内移动时，仍能测量到与岩性相关电位改变。引发这一现象原因是地层水含盐浓度和钻井液含盐浓度不同，引发离子扩散作用和岩石

12、颗粒对离子吸附作用；地层压力与钻井液柱压力不同时，在地层孔隙中产生过滤作用。自然伽马：岩石中含油天然放射性元素，这些元素在衰变过程中放出大量、射线。三大岩类中火成岩放射性最强，沉积岩最弱。在普通情况下，沉积岩放射性主要取决于岩层泥质含量。因此我们能够用其划分岩性、进行地层对比、确定泥质含量等。自然伽马常被简写为GR，单位是API。判断岩性，确定渗透性地层；计算地层水电阻率；预计地层泥质含量；判断水淹层位。第7页第7页微电极（微梯度、微电位） ：主要用来判断渗入层及岩性，并能准确地测出冲洗带电阻率。微电位探测深度为810cm，所测视电阻率主要反应冲洗带电阻率；微梯度探测深度为46cm，测量结果主

13、要受泥饼影响。当微电位曲线幅度不小于微梯度曲线幅度时，称正幅度差；反之为负幅度差。渗入层井段基本上都有幅度差，淡水钻井液是正幅度差。非渗入层无幅度差，或正负不变小幅度差。微梯度惯用ML2表示、微电位用ML表示，单位都是.m。微电极曲线探测范围小，纵向分辨能力强，在区别渗入层和非渗入层界面时可用微电位和微梯度曲线分歧半幅点深度来划分由于微电极能够区别渗入层和非渗入层，在油层中将非渗入层和致密夹层扣除就得到有效厚度。作用：1、划分岩性及拟定渗入层；2、拟定岩性界面；3、拟定含油砂岩有效厚度；4、拟定井径扩大井段；5、拟定冲洗带电阻率和泥饼厚度。第8页第8页微电位、微梯度曲线应用 三个电极A、M1、

14、M2，A为供电电极，M1、M2为测量电极，电极间距离为0.025m。 三个点电极构成两种类型微电极系：微梯度电极系、微电位电极系。 微电位探测深度为810cm，微梯度探测深度为46cm。微电位所测视电阻率主要反应渗入层井冲洗带电阻率，而微梯度测量结果主要受泥饼影响。划分岩性及拟定渗入层： 首先用有无幅度差将渗入层和非渗入层区别开。再依据幅度大小和幅度差大小详细地划分岩性。拟定岩层界面 微电极曲线探测范围小，纵向分辨率能力较强，划分薄互层组和薄夹层比较可靠。渗入层界面可用微电位和微梯度两条曲线分歧半幅点深度位置来划分。普通砂泥岩剖面惯用此划分渗入层。拟定含油砂岩有效厚度 由于微电极曲线含有划分薄

15、层和区别渗入和非渗入性岩层两大特点，在油层中把非渗入性和致密薄夹层从含油气层总厚度中扣除就得到有效厚度。和泥饼厚度第9页第9页深侧向、浅侧向曲线、微球聚焦 ： 由于泥浆和围岩分流作用，使得普通电阻率测井取得视电阻率远小于地层真电阻率。为了使主电流侧向流入地层，就需要加两个或多个屏蔽电极。深侧向屏蔽电极长，回路电极距离远，迫使电流束流入地层很远才干到达回路电极；浅侧向屏蔽电极短，回路电极距离近，因此它探测范围较浅。依据屏蔽电极多少，可分为三侧向、七侧向等。深、浅侧向简写分别为LLD和LLS，微球聚焦简写是MSFL，单位都是.m。第10页第10页普通电极系测井曲线： 电极系测井分电位电极系、梯度电

16、极系，主要区分就是不成对电极到靠近它那个成对电极间距离，假如小于成对电极间距离为 电位电极系，反之为梯度电极系。假如成对电极，在不成对电极下方叫正装电极系，反之为倒装电极系。因为正装梯度电极系测出Ra曲线在高阻层底界面出现极大值，因此也叫底部梯度电极系。依据电极间距离不同，可分为0.45、0.5、1.0、2.5、4.0m 等，分别用符号R045、R05、R1、R25、R4表示，单位都是.m。 第11页第11页 各种测井仪所统计测井信息，分为数字磁带统计和连续模拟曲线摄影统计两类。后者属于老统计方式，当需要使用计算机处理时，必须经过数字化仪对连续模拟曲线进行采样，并将数据统计在数字磁带上。数字处

17、理：测井数据处理对象是统计在磁带上由测井仪器所取得经过采样各种物理信息。在磁带上统计有地层电阻率、电导率、岩石体积密度、声波时差、自然电位以及人工放射性和自然放射性强度等。测井数据处理是经过由不同功效步骤组成流程来实现。通常包含以下几个主要步骤：（1）野外磁带检验与预处理: 包含：用程序将磁带上统计数据打印出来，以检验各种数据文件判别号、深度、采样间距、采样数据是否合理、准确。预处理目标是，将野外磁带处理成便于计算机使用室内磁带或磁盘文件。其内容是改变统计格式，对野外磁带数据进行转换、刻度、校正及归类排列，从而得到采样间距一致、深度对齐、数据正确是室内磁带。（2）处理:应用各种测井分析程序对室

18、内磁带上测井数据进行自动处了解释，取得钻孔中目标层有效孔隙度、含水饱和度、原始含油体积、可动油体积、渗透率、次生孔隙度指数、岩石矿物成份等10几个地质参数，并以数据或连续曲线图方式显示出来。处理中，还能够采取交会图技术，检验原始测井数据质量，选择解释模型及解释参数等。（3）解释:依据处理后所得到数据或地质参数曲线，对钻孔目标层做出定性、定量评价。对石油勘探与开发则包含判断岩性、判断油、气、水层、计算油气储量等；对煤田勘探则主要是划分煤层、并对煤层品位做出评价。数据处理和解释第12页第12页三孔隙度测井 ： 声波时差测井：因为岩性不同，声波在岩石中经过时速度也不相同。声波测井实际上是测量两个探头

19、间地层平均时差。普通，声波在砂岩中传输速度较快，时差数值较低，在泥岩中传输时差较高。由此能够依据经验公式，求取地层孔隙度。 式中：tmas岩石骨架横波时差tf孔隙中流体时差 m经验指数tR横波、纵波时差比第13页第13页 （补偿）密度测井：由伽马源放出伽马射线由于散射吸取，使强度削弱，接受探头接受到通过岩石散射后未被吸取伽马射线。岩层电子密度大，则散射伽马就多，未被吸取散射伽马射线计数率就少，反之则计数率大。电子多，阐明岩石密度大。主要作用： 拟定岩层岩性 计算孔隙度 区别储层流体性质b密度测井求得孔隙度ma岩石骨架密度值 f岩石孔隙度所含流体密度值b地层密度第14页第14页感应电导率测井、井

20、径 ： 感应测井是利用电磁感应原理研究地层电阻率一个办法，通过高频振荡电路，在周围地层产生交变电磁场，产生感应电流和感生电动势，从而形成涡流。涡流在地层中产生二次交变电磁场。接受线圈所接受到二次交变电磁场产生感应电流和感生电动势强弱，取决于地层电导率。依据公式： ERk 其中：k为仪器常数；为地层电导率； ER为二次交变所产生感应电动势。感应测井分深感应测井、中感应测井，分别简写为ILD、ILM，单位.m。在目的层段，最大值15 .m下列，最小值1 .m以上，平均3 .m左右，多数都分布在4 .m 附近，只有个别位置出现峰值。 井径： 普通用CAL表示，单位是IN。第15页第15页几种主要计算

21、公式： 孔隙度：互相连同，在普通压力条件下，能够允许流体在其中流动孔隙体积之和与岩样总体积比值称为有效孔隙度。岩石有效孔隙度N 目的层测井值Nma中子孔隙度测井骨架中子值Nf孔隙中流体值Vsh 泥质含量Nsh泥质中子孔隙度补偿中子测井声波时差测井密度测井第16页第16页渗入率：在一定压力差下，岩石使流体通过能力。V通过岩石流体体积p岩石两端压力差A岩石截面积t流体通过岩石时间流体粘度L岩石长度K岩石渗入率第17页第17页阿尔奇(Archie)公式tmwnwRaRSf=含水饱和度地层水电阻率岩石电阻率饱和度指数岩性系数胶结指数地域性常数孔隙度第18页第18页含油饱和度：岩石孔隙中含油体积与地层孔

22、隙总体积之比。即：泥质含量公式：Vsh=1-SP/SSP100% 式中：SSP静自然电位 SP自然电位第19页第19页油、气、水层辨认原则图版 ： 360 380 180 200 220 240260 280 300 320 340 水层油层干层So=20%声波时差(s/m)电阻率()m油水同层So=60%So=0%So=40%气层第20页第20页软件：国内：forward国外：斯伦贝谢 geoframe-p package, wellcomposition petroview plus Elan plus Paradiam: Geolog Petrel: 能够依据宏语言，编写多井处理程序 第

23、21页第21页测井曲线地质意义岩性测井-自然伽马测井 自然电位测井电阻率测井-普通电极系测井系列（4米、2.5米、0.5米、0.45米） 侧向测井系列（深浅三侧向、七侧向、八测向、双侧向） 微型聚焦测井 微电极（微电位、微梯度） 感应测井、感应电导率测井孔隙度测井-声波时差测井、密度测井、中子测井1、砂泥岩划分；2、油气水层辨认；3、储层参数定量求取；第22页第22页砂泥岩划分砂岩SP存在正异常、负异常，GR低值。自然电位产生主要有两个原因：地层水和钻井液柱压力不同，引发离子扩散作用和岩石颗粒对离子吸附作用。地层压力和钻井液柱压力不同时，在地层孔隙中产生过滤作用。与扩散吸附电动势 Ed=k*lg(c1/c2)；式中：-扩散吸附电动势系数（温度25度时，为-11.6mV）； c1-地层水矿化度,mg/L （NaHCO3:12292030mg/L) ； c2-泥浆滤液矿化度,mg/L；以泥岩为基线， 当c1c2时，（淡水泥浆）SP曲线负异常 当c1c2时，（咸水泥浆）SP曲线正异常第23页