测井曲线应用

测井曲线应用第1页，共29页，2023年，2月20日，星期日一般按所探测的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气测井地层测试测井钻气测井分类第2页，共29页，2023年，2月20日，星期日根据油（气）层、煤层或其他探测目标与周围介质在电性上的差异，采用下井装置沿钻孔剖面记录岩层的电阻率、电导率、介电常数及自然电位的变化。电法测井包括以下几种：（1）普通电阻率测井使用简单的下井装置（电极系）探测岩层电阻率，以研究岩层的电性特征。由于影响因素较多，其测量结果称为视电阻率。电阻率测井按其电极系的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的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的电阻率，能较准确地指示泥饼的存在及划分渗透性地层，能区分储集层中的薄夹层（非渗透层）以及准确地确定地层厚度。（3）侧向测井是一种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。根据同性相斥的原理，在供电电极的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。由于侧向测井电极系结构不同，聚焦电流对主电流的屏蔽作用大小不同，因而它们具有不同的径向探测深度。（4）感应测井是一种探测地层电导率的测井方法。该方法根据电磁感应原理，测量地层中涡流的次生电磁场在接收线圈中产生的感应电动势，以确定地层的电导率。它是淡水泥浆和油基泥浆井有效的一种测井方法。同时它特别适用于低电阻率岩层的探测，包括离子导电的含高矿化度地层水的油(气)、水层和电子导电的金属矿层。（5）介电测井是探测岩石介电常数的一种测井方法。由于水的介电常数远远大于油(气)和造岩矿物的介电常数，所以它可用于判断油日开发中出现的水淹层，并提供估计油层残余油饱和度及含水量多少的可能性。（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的自然电场。自然电位通常是由于地层水和泥浆滤液之间的离子扩散作用及岩层对离子的吸附作用产生的。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，可以划分油(气)、水层并进行地层对比等。@电法测井第3页，共29页，2023年，2月20日，星期日利用岩石的声波传播特性研究钻孔剖面岩层地质特征和井下工程隋况。声波测井拉其探测目的不同，可分为声速测井和声幅测井两类。常用的声波测井方法有：声速测井(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

记录声波沿井壁各地层滑行时经过某一长度所需要的时间，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，可以确定地层声阻抗和灰层的灰分，同时还可以合成垂直地震剖面。（2）声幅测井测量声波初至波前半周幅度的衰减。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的裂缝带；固井声幅测井主要用于检查固井质量及确定水泥返回高度。（3）声波变密度测井是一种全波波形测井。在套管井中，能检查套管与水泥环和水泥环与地层胶结程度的好坏，也是检查固井质量的有效方法之一。在裸眼，它用于确定岩石的横波速度，计算岩石弹性参数（柏松比，杨氏模量、切变模量等），对于评价煤层的强度特别有用。（4）声波电视测井利用超声波的传播与反射，来反映井壁物体形象的测井方法。主要用途是：拍摄井下套管的照片，以检查套管射孔后的质量及套管的工程问题；在裸眼井内拍摄井下碳酸盐岩层和煤层的井壁照片，以确定岩层裂缝及溶洞的形状。@声波测井第4页，共29页，2023年，2月20日，星期日测量井剖面岩石的天然放射性射线的强度，或测量经过放射性源照射后，岩石所产生的次生放射性射线强度，用以发现放射性矿藏，确定岩石成分，计算岩石物性参数，判断气层。（1）一般的中子测井，当中子源释放出的快中子同介质原子核发生碰撞时，就会失掉自己的部分能量，减低速度并最后变成热中子。由于氢原子核与中子的质量基本相等，中子在含有大量氢的含水层和含油层里最容易被减速。因此，通过测量中子的计数率可以反映孔隙度的大小。根据测量的中子能量的大小可以分为热中子和超热中子测井。目前的三孔隙度测井中的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的时间。可以利用它来区分油水层、划分油、气、水的界面。（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的差异，进而判断含油、水量的大小。（4）中子活化测井，是中子活化分析技术在测井中的应用。主要用于寻找铜、镍矿体并确定其含量。在石油领域主要用于识别岩性、确定泥质含量。（5）伽马-伽马密度测井，即常说的密度测井，测量岩层密度。（6）自然伽马测井，测量沿井孔的天然放射性。划分岩性。（7）核磁测井，利用原子核的核磁共振效应，氢核的核磁共振效应最明显，也是核磁测井的研究对象。核磁测井能够直接划分储集层，并确定它们的自由流体指数，进而确定地下可采的石油储量。核磁测井还能确定地层的有效孔隙度、地层流体类型和含量、地层水电祖率和岩性等多种参数。核磁测井是迄今为止唯一能够直接获取地层渗透率的测井方法。@核测井第5页，共29页，2023年，2月20日，星期日@地层倾角测井测量地层的倾角与方位角，能够确定真实的地层倾角和方位的变化。可用于研究构造变化，确定断层、不整合、交错层、砂坝、岩礁，以及研究地质沉积环境等。此外，地层倾角测井还可以探测井壁附近的地层裂缝带，确定裂缝走向和方位，通常又称为裂缝识别测井。@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。通过计算获得原始地层压力及有效渗透率。它可以用于探井中途测试，是一种直接找油、找气的探测方法。@气测井测定钻开岩层后进入泥浆中的烃类气体（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷）和非烃类气体的含量及其化学成分，用以发现探井中的油层，提供测试层位。是石油勘探中直接找油的、找气的测井方法。@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。通过计算获得原始地层压力及有效渗透率。它可以用于探井中途测试，是一种直接找油、找气的探测方法。@随钻测井将电阻率、自然伽马、井斜等传感器装载钻挺内，边钻进边测量，脉冲信号通过泥浆传输到地面纪录系统，可以消除泥浆对油气层侵入的影响，能反映油气层的电阻率，提高地层的评价精度。井斜信息能及时确定井眼斜角和方位角，控制钻井质量。这种方法目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的流量、含水率、压力、温度等参数。它是在射孔作业以后进行的油井生产动态测井。此外，在水文地质勘探中也有广泛用途。生产测井可以分为流量、含水、压力、温度等测井。第6页，共29页，2023年，2月20日，星期日自然电位、自然伽玛曲线：自然电位：在没有人工供电的情况下，测量电极M在井内移动时，仍能测量到与岩性有关的电位变化。引起这一现象的原因是地层水含盐浓度和钻井液含盐浓度不同，引起离子的扩散作用和岩石颗粒对离子的吸附作用；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：岩石中含油天然的放射性元素，这些元素在衰变的过程中放出大量的α、β、γ射线。三大岩类中火成岩放射性最强，沉积岩最弱。在一般情况下，沉积岩的放射性主要取决于岩层的泥质含量。所以我们可以用其划分岩性、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。⑴判断岩性，确定渗透性地层；⑵计算地层水电阻率；⑶估计地层的泥质含量；⑷判断水淹层位。第7页，共29页，2023年，2月20日，星期日微电极（微梯度、微电位）：主要用来判断渗透层及岩性，并能准确地测出冲洗带电阻率。微电位的探测深度为8～10cm，所测的视电阻率主要反映冲洗带电阻率；微梯度的探测深度为4～6cm，测量结果主要受泥饼影响。当微电位曲线幅度大于微梯度曲线的幅度时，称正幅度差；反之为负幅度差。渗透层井段基本上都有幅度差，淡水钻井液是正幅度差。非渗透层无幅度差，或正负不变的小幅度差。微梯度常用ML2表示、微电位用ML表示，单位都是Ω.m。微电极曲线的探测范围小，纵向分辨能力强，在区分渗透层和非渗透层的界面时可用微电位和微梯度曲线分歧的半幅点的深度来划分由于微电极可以区分渗透层和非渗透层，在油层中将非渗透层和致密夹层扣除就得到有效厚度。作用：1、划分岩性及确定渗透层；2、确定岩性界面；3、确定含油砂岩的有效厚度；4、确定井径扩大的井段；5、确定冲洗带电阻率和泥饼厚度。第8页，共29页，2023年，2月20日，星期日微电位、微梯度曲线应用三个电极A、M1、M2，A为供电电极，M1、M2为测量电极，电极间距离为0.025m。三个点电极组成两种类型的微电极系：微梯度电极系、微电位电极系。微电位的探测深度为8～10cm，微梯度探测深度为4～6cm。微电位所测的视电阻率主要反应渗透层井冲洗带电阻率，而微梯度测量的结果主要受泥饼影响。划分岩性及确定渗透层：首先用有无幅度差将渗透层和非渗透层区分开。再根据幅度大小和幅度差的大小详细地划分岩性。确定岩层界面微电极曲线的探测范围小，纵向分辨率能力较强，划分薄互层组和薄夹层比较可靠。渗透层的界面可用微电位和微梯度两条曲线分歧的半幅点的深度位置来划分。一般砂泥岩剖面常用此划分渗透层。确定含油砂岩的有效厚度由于微电极曲线具有划分薄层和区分渗透和非渗透性岩层的两大特点，在油层中把非渗透性和致密的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，共29页，2023年，2月20日，星期日深侧向、浅侧向曲线、微球聚焦：由于泥浆和围岩的分流作用，使得普通电阻率测井获得的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。深侧向的屏蔽电极长，回路电极距离远，迫使电流束流入地层很远才能到达回路电极；浅侧向的屏蔽电极短，回路电极距离近，所以它探测的范围较浅。根据屏蔽电极的多少，可分为三侧向、七侧向等。深、浅侧向的简写分别为LLD和LLS，微球聚焦的简写是MSFL，单位都是Ω.m。第10页，共29页，2023年，2月20日，星期日普通电极系测井曲线：电极系测井分电位电极系、梯度电极系，主要区别就是不成对电极到靠近它的那个成对电极间的距离，如果小于成对电极间的距离为电位电极系，反之为梯度电极系。如果成对电极，在不成对电极下方的叫正装电极系，反之为倒装电极系。由于正装梯度电极系测出的Ra曲线在高阻层底界面出现极大值，所以也叫底部梯度电极系。根据电极间距离的不同，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Ω.m。

第11页，共29页，2023年，2月20日，星期日各种测井仪所记录的测井信息，分为数字磁带记录和连续的模拟曲线照相记录两类。后者属于老的记录方式，当需要使用计算机处理时，必须通过数字化仪对连续的模拟曲线进行采样，并将数据记录在数字磁带上。数字处理：测井数据处理的对象是记录在磁带上的由测井仪器所获得的经过采样的各种物理信息。在磁带上记录的有地层电阻率、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。测井数据的处理是通过由不同的功能的环节组成的流程来实现。通常包括以下几个主要环节：（1）野外磁带的检查与预处理:

包括：用程序将磁带上的记录的数据打印出来，以检查各种数据文件的鉴别号、深度、采样间距、采样数据是否合理、准确。预处理的目的是，将野外磁带处理成便于计算机使用的室内磁带或磁盘文件。其内容是改变记录格式，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、数据正确的是室内磁带。（2）处理:应用各种测井分析程序对室内磁带上的测井数据进行自动处理解释，获得钻孔中目的层的有效孔隙度、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、岩石矿物成分等10几个地质参数，并以数据或连续曲线图的方式显示出来。处理中，还可以采用交会图技术，检查原始测井数据质量，选择解释模型及解释参数等。（3）解释:根据处理后所得到的数据或地质参数曲线，对钻孔的目的层做出定性、定量的评价。对石油勘探与开发则包括判断岩性、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、并对煤层的品位做出评价。数据处理和解释第12页，共29页，2023年，2月20日，星期日三孔隙度测井：

声波时差测井：由于岩性的不同，声波在岩石中通过时的速度也不相同。声波测井实际上是测量两个探头间地层的平均时差。一般的，声波在砂岩中传播的速度较快，时差数值较低，在泥岩中传播的时差较高。由此可以根据经验公式，求取地层的孔隙度。式中：Δtmas－－岩石骨架横波时差Δtf－－孔隙中流体的时差

m－－经验指数ΔtR－－横波、纵波时差比第13页，共29页，2023年，2月20日，星期日

（补偿）密度测井：由伽马源放出的伽马射线因为散射吸收，使强度减弱，接受探头接受到经过岩石散射后未被吸收的伽马射线。岩层的电子密度大，则散射的伽马就多，未被吸收散射伽马射线的计数率就少，反之则计数率大。电子多，说明岩石的密度大。主要作用：⑴确定岩层岩性⑵计算孔隙度⑶区分储层的流体性质φb－－密度测井求得的孔隙度ρma－－岩石骨架的密度值ρf－－岩石孔隙度所含流体的密度值ρb－－地层密度第14页，共29页，2023年，2月20日，星期日感应电导率测井、井径：感应测井是利用电磁感应原理研究地层电阻率的一种方法，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。接收线圈所接受到的二次交变电磁场产生的感应电流和感生电动势的强弱，取决于地层电导率。根据公式：

ER＝k×σ

其中：k为仪器常数；σ为地层电导率；ER为二次交变所产生的感应电动势。感应测井分深感应测井、中感应测井，分别简写为ILD、ILM，单位Ω.m。在目的层段，最大值15Ω.m以下，最小值1Ω.m以上，平均3Ω.m左右，多数都分布在4Ω.m附近，只有个别位置出现峰值。井径：一般用CAL表示，单位是IN。第15页，共29页，2023年，2月20日，星期日几个重要的计算公式：孔隙度：相互连同的，在一般压力条件下，可以允许流体在其中流动的孔隙体积之和与岩样总体积的比值称为有效孔隙度。φ－－岩石的有效孔隙度φN－－目的层测井值φNma－－中子孔隙度测井的骨架中子值φNf－－孔隙中的流体值Vsh

－－泥质含量φNsh－－泥质的中子孔隙度补偿中子测井声波时差测井密度测井第16页，共29页，2023年，2月20日，星期日渗透率：在一定压力差下，岩石使流体通过的能力。V－－通过岩石的流体体积Δp－－岩石两端压力差A－－岩石截面积t－－流体通过岩石的时间μ－－流体粘度L－－岩石长度K－－岩石的渗透率第17页，共29页，2023年，2月20日，星期日阿尔奇(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——胶结指数地区性常数——孔隙度第18页，共29页，2023年，2月20日，星期日含油饱和度：岩石孔隙中含油体积与地层孔隙的总体积之比。即：泥质含量公式：Vsh=1-SP/SSP×100%

式中：SSP—静自然电位

SP—自然电位第19页，共29页，2023年，2月20日，星期日油、气、水层的识别标准图版：

360380180200220240260280300320340∞水层油层干层So=20%声波时差(μs/m)电阻率(Ω)m油水同层So=60%So=0%So=40%气层第20页，共29页，2023年，2月20日，星期日软件：国内的：forward国外的：斯伦贝谢geoframe-ppackage,wellcompositionpetroviewplusElanplusParadiam:GeologPetrel:可以根据宏语言，编写多井处理程序

第21页，共29页，2023年，2月20日，星期日测井曲线的地质意义岩性测井--------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、油气水层的识别；3、储层参数定量求取；第22页，共29页，2023年，2月20日，星期日砂泥岩的划分—砂岩的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：①地层水和钻井液柱压力不同，引起离子的扩散作用和岩石颗粒对离子的吸附作用。②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：ｋ-----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（NaHCO3:1229—2030mg/L)；

c2-----泥浆滤液矿化度,mg/L；以泥岩为基线，当c1>c2时，（淡水泥浆）SP曲线负异常当c1<c2时，（咸水泥浆）SP曲线正异常第23页，共29页，2023年，2月20日，星期日SP负（正）异常；SP半幅点分层；SP形态；SP相对幅度；NmNg区别；油层、油水同层、水层的sp曲线差异；泥岩与砂层的sp区别；第24页，共29页，2023年，2月20日，星期