地球物理概论4

1、测井方法简介电法测井声波测井放射性测井测井系列选择11 电法测井自然电位测井普通电阻率测井侧向（聚焦）测井感应侧井介电（电磁波传播）测井分类：天然电场和人工电场 供电方式：直流电（低频）和交变电流 （高频） 新方法阵列感应阵列侧向过套管电阻率21.1 自然电位测井原理：测量井中自然电场vMN井中电极M与地面电极N之间的电位差31.1 自然电位测井自然电位成因一般由地层和泥浆之间电化学作用和动电学作用产生的。砂岩与泥岩的自然电位分布1、扩散吸附电位： 纯砂岩 -11.6 mV/18 C 纯泥岩 59.1 mV /18 C2、过滤电位（一般可忽略）： 泥浆柱与地层之间存在压差时，液体发生过滤作用产

2、生的。 与压差、滤液电阻率成正比 。 渗透层 平均值约为 0.77 mV泥岩砂岩泥岩+ Cl -Na+Na+Na+-+-扩散电位吸附电位41.1 自然电位测井曲线特点砂泥岩剖面：泥岩处 SP曲线平直（基线）砂岩处 负异常（Rmf Rw ) 负异常幅度 与粘土含量成反比，Rmf / Rw 成正比5 碳酸盐岩剖面 高阻致密层处 曲线倾斜高阻致密层自然电位曲线形状示意图1.1 自然电位测井碳酸盐岩地层 孔隙和裂缝发育段、致密段与邻近泥岩比较，有不同程度的小幅度负异常。61.1 自然电位测井高低矿化度泥浆的自然电位曲线泥浆矿化度的影响影响因素71.1 自然电位测井其他影响因素： 淡水层幅度变小； 水淹

3、层的幅度和基线发生变化； 泥浆含有某些化学或导电物质； 地面电场的干扰 。 曲线质量要求 1、泥岩基线稳定，100m井段基线偏移不超过10mV。 2、自然电位正负异常符合钻井液矿化度与地层水矿化度之间的关系。负异常幅度与地层水矿化度成正比。 3、与岩性剖面有对应性。 4、曲线平滑，干扰幅度小于1.5mV。 5、距井口 200m井段的自然电位不作严格要求，但必须能清楚地划分砂岩。81.1 自然电位测井应用： 1、判断岩性，划分渗透层； 2、用于地层对比； 3、求地层水电阻率； 4、估算地层泥质含量； 5、判断水淹层； 6、研究沉积相。 91.2 普通电阻率测井渗透层附近介质电阻率的分布示意图10

4、1.2 普通电阻率测井早期的测井方法测量原理 电极系 供电 测量某两点间的电位差 刻度 视电阻率两种电极系： 电位电极系 梯度电极系电极距 电极距越长，探测范围越大。NMABAM2.5米梯度 0.5米 电位2.25 0.50.5 2.252.5电极距测量电极供电电极供电电极测量电极111.2 普通电阻率测井曲线特点1、高阻层梯度曲线 高阻层处：视电阻率增大，曲线不对称。 底界面附近：底部梯度曲线 出现极大值。2、高阻层电位曲线高阻层处：视电阻率增大，曲线对称于层的中部。层界面附近：曲线有拐点。常用系列：2.5米和4米底部梯度电极，0.4米电位电极。梯度曲线 电位曲线121.2 普通电阻率测井影

5、响因素测量的视电阻率是电极系附近各种介质导电性的综合反映：减值屏蔽1、电极系附近的地层电阻率和层厚是主要影响因素；2、不同的电极系，测量的曲线数值和形状不同；3、泥浆电阻率、井径、围岩电阻率及其厚度影响数值，4、高阻邻层的屏蔽影响。 减值屏蔽、增值屏蔽131.2 普通电阻率测井应用1、标准电极系与自然电位和井径曲线组合为标准测井，用于绘制综合录井图、划分地层剖面和地层对比。多数地区选用2.5米梯度电极系作为标准电极系。盐水泥浆井中采用电极距较长的梯度电极系。2、用于划分地层界面。3、用长电极梯度曲线（如4米梯度）定性分析储层含油性。4、短电极的电位曲线用于跟踪井壁取心。质量要求1、长电极系曲线

6、在厚泥岩处数值相等。2、2.5米和4米梯度曲线形状相似，厚层砂岩数值接近。3、曲线与自然电位曲线、岩性剖面有对应性。141.2 普通电阻率测井微电极测井 ML1、贴井壁测量，同时测量微梯度和微电位两条曲线。前者主要反映泥饼附近的电阻率，后者反映冲洗带电阻率。2、探测范围小（4cm和10cm），不受围岩和邻层的影响。3、适用条件：井径10-40cm范围。4、质量要求 1）泥岩低值、重合； 2）渗透性砂岩数值中等，正幅度差(盐水泥浆除外）； 3）致密地层曲线数值高，没有幅度差 或正、负不定的幅度差。 4)除井眼垮塌和钻头直径超过微电极极板张开最大幅度的井段外，不得出现大段平直现象。测量示意图泥饼冲

7、洗带151.2 普通电阻率测井微电极测井应用1、详细划分地层剖面；2、判断岩性，划分渗透层；3、精确划分储层有效厚度；4、确定冲洗带电阻率。5、分析储层非均质性161.3 侧向（聚焦）测井基本原理盐水泥浆、高阻薄层条件下，普通电阻率测井失真，增加屏蔽电极，使主电流被聚焦，侧向流入地层的电极系测量方法。三侧向测井电流分布图屏蔽电极171.3 侧向（聚焦）测井双侧向测井DLL1、深浅侧向同时测量，分别用36Hz和230Hz的电流供电。用相应频率的选频电路进行监督和测量。2、很大的测量范围，一般是 1-10000m。3、深侧向探测深度大（约2.2m）， 双侧向能够划分出0.6m厚的地层。双侧向电极系

8、和电流分布图181.3 侧向（聚焦）测井测井曲线 双侧向-微侧向 LLD-LLS-MLL 双侧向-微球型聚焦 LLD-LLS-MSFL曲线特点 当RmRw，水层， LLDLLS ； 油层， LLDLLS 。19双侧向应用1、适合于高阻剖面、盐水泥浆条件。2、划分剖面，判断油（气）、水层；3、求取地层真电阻率；4、用于高阻地层裂缝识别，储层评价。1.3 侧向（聚焦）测井质量要求 1、重复误差，在仪器动态范围内小于7。 2、在非渗透层，井眼校正后，深浅双侧向曲线的相对数值误差不大于10。 3、在仪器动态范围内，不得出现限幅值。20lld =140 mlls =52lld/lls=2.8 =7.5%

9、裂缝储层评价211.4 感应测井基本原理利用电磁感应原理测量地层电导率的方法。交流电发射线圈T交变电磁场感应电流次生磁场接受线圈感应电动势感应电动势与涡流电流大小成正比涡流大小与介质电导率成正比。感应测井原理示意图发射线圈接受线圈涡流测井曲线 双感应-八侧向 ILD-ILM-LL8 双感应-球型聚焦 ILD-ILM-SFL 探测深度 1.6m-0.75m-0.45m 测量范围 小于100m。221.3 感应测井曲线特点 RmRw，地层水矿化度高： 标准水层 ILDILM LL8 负差异 标准油层 ILDILM LL8 正差异 泥岩、致密层 曲线重合质量要求 1、在1m100m范围内，重复误差小

10、于5。 2、泥岩、非渗透层段，深、中、浅电阻率值应基本重合。 3、在仪器动态范围内，不得出现饱和现象。 4、除金属落物等影响外，曲线应平滑无跳动。231.3 感应测井应用1、适合于淡水泥浆、油基泥浆条件，中低阻剖面。2、划分剖面，判断油（气）、水层；3、求取地层真电阻率，评价含油性。242 声波测井探测井剖面岩石声学物理特性的测井方法声波速度（时差）测井声幅测井声波变密度测井声波全波列测井声波成像测井 新方法分区水泥胶结测井多极阵列声波交叉偶极子声波252.1 声速测井基本原理声脉冲发射器滑行纵波接收器适当源距，使达到接受器的初至波为滑行纵波。记录初至波到达两个接收器的时间差t s/m仪器居中

11、，井壁规则t=1/tt26V1Vp，Vs2.1.1井内声波传播规律1 声波在井壁上传播规律一、反射与折射1、反射定律与折射定律 在两种介质界面上，声波传播符合斯奈尔定律泥浆地层27V1Vp，Vs2、垂直入射幅度反射、折射系数能量反射、折射系数28二、滑行波1、滑行纵波也就是折射纵波沿井壁岩层传播滑行纵波，此时入射角为第一临界角，即29ABCTRL除了滑行波外还有直达波和反射波.1 c 井中直达波反射波,地层折射纵横波2) c 1 s井中直达波反射波地层折射横波3) s 10.825m时,在整个地层剖面,接收的首波总是来自沿井壁岩层传播的滑行纵波。目前国产仪器源距为1米一般仪器的外壳是钢管，通过

12、刻槽方法消除来自钢管的直达波，经多次反射使能量急剧衰减。问题:1. 在高速地层中（VsV1)滑行横波是否可作为次首波?2. 在慢速地层中（Vs3Rw时，采用感应测井 当Rmf接近或小于Rw，优先使用侧向测井 高阻剖面，采用测向测井感应测井与侧向测井优选图版Rmf / Rw0.5 1 2 3 4 5 10 3030 25 20 15 10 5 0孔隙度优先用侧向在Rw线以上优先用感应在Rw线以下优先用两种测井Rw=1 m0.1 m734 测井系列选择2、岩性测井系列： 基本项目SP、GR 复杂岩性三孔隙度测井、NGS3、孔隙度测井系列 单一岩性剖面单孔隙度测井，如声波测井 （无次生孔隙） 多矿物岩性剖面三孔隙度测井组合74 砂泥岩剖面（以冀中地区为例） 标准测井2.5m、SP、CAL 组合测井SP、GR、CAL、ML、0.4m、4m ILD-ILM-LL8、AC、CNL、DEN碳酸盐岩剖面 标准测井GR、