各条测井曲线的原理及应用

关于各条测井曲线的原理及应用1.自然电位测井（SP）

一、各条测井曲线的原理及应用2.声波时差测井（AC）3.4.视电阻率测井(RT)5.三侧向测井（LLD/LLS)自然伽马（GR）第2页,共66页，2024年2月25日，星期天测井起源于法国，1927年9月，法国人斯仑贝谢兄弟（ConradSchlumberger和MarcleSchlumberger）发明了电测井，在法国Pechelbronn油田记录了第一条电测井曲线。中国使用电法测井勘探石油与天然气始于1939年12月。开始是简单的电阻率测井，直到1950年才出现侧向测井（聚焦式电阻率测井），第一代侧向测井是三侧向，随后发展了七侧向、八侧向、微侧向等，侧向测井出现后，普通电阻率测井被淘汰。法国人Doll提出感应测井方法，1946年5月3日Doll所设计的仪器在美国德克萨斯州一个油田的7号井中记录了第一条感应测井曲线，随后Doll还提出了几何因子理论。在声波测井方面，Mobil石油公司和Shell石油公司于50年代早期各自独立地发展了声速测井。1952年，Summer和Broding提出了单发双收声波测井仪。1964年，Schlumber公司把它改进为双发双收的井眼补偿声波测井仪。放射性测井又称核测井，开始于20世纪30年代末，由美国和前苏联首先使用自然γ测井方法评价地层和区分岩性，后来，特别是60年代后发展为系列核测井仪。我国测井技术始于1939年12月，中国科学院院士、著名地球物理学家翁文波教授（已去世）是中国测井的奠基人。核测井（自然γ）始于1952年，声波测井始于1965年。电、声、核测井的起始时间与国外相比分别晚12年、13年和13年。

第3页,共66页，2024年2月25日，星期天测井技术的分类：1、电法测井：研究地层电化学性质、电阻率、电磁波的各种测井方法。2、声波测井：研究地层纵波、横波、纵波幅度、声波全波列测井方法。3、放射性测井：研究地层核物理性质的自然伽马、自然伽马能谱、密度、岩性—密度、补偿中子各种测井方法。4、其它测井：井温测井、地层测试器等。第4页,共66页，2024年2月25日，星期天1、测井系列wellloggingseries

针对不同的地层剖面和不同的测井目的而确定的一套测井方法。2、组合测井combinationlogging

将几种下井仪器组合在一起，一次下井可以测量多种物理参数的一种测井工艺。

3、标准测井standardlogging

以地层对比为主要目的，在自然伽马、自然电位、井径、声波时差和电阻率等项目中选定不少于三项的测井方法，全井段进行测量。

4、电法测井electricallogging

以测量地层电阻率和介电常数等物理参数为主的测井方法。

5、声波测井acousticlogging；soniclogging

测量声波在地层或井周其它介质中传播特性的测井方法。

第5页,共66页，2024年2月25日，星期天气探井测井系列

第6页,共66页，2024年2月25日，星期天油探井测井系列

第7页,共66页，2024年2月25日，星期天气开井测井系列

第8页,共66页，2024年2月25日，星期天油开井测井系列

第9页,共66页，2024年2月25日，星期天常用测井曲线名称

测井符号

英文名称

中文名称Rttrueformationresistivity.地层真电阻率

Rxoflushedzoneformationresistivity冲洗带地层电阻率

Ilddeepinvestigateinductionlog深探测感应测井

Ilmmediuminvestigateinductionlog中探测感应测井

Ilsshallowinvestigateinductionlog浅探测感应测井

Rddeepinvestigatedoublelateralresistivitylog深双侧向电阻率测井

Rsshallowinvestigatedoublelateralresistivitylog浅双侧向电阻率测井RMLLmicrolateralresistivitylog微侧向电阻率测井

CONinductionlog感应测井

ACacoustic声波时差

DENdensity密度

CNneutron中子

GRnaturalgammaray自然伽马

SPspontaneouspotential自然电位

CALboreholediameter井径

Kpotassium钾

THthorium钍

Uuranium铀

KTHgammaraywithouturanium无铀伽马

NGRneutrongammaray中子伽马第10页,共66页，2024年2月25日，星期天第11页,共66页，2024年2月25日，星期天1.自然电位测井（SP）

在未向井中通电的情况下，放在井中的两个电极之间存在着电位差。这个电位差是自然电场产生的，称为自然电位。在井中的自然电场是由地层和泥浆间发生的电化学作用和动电学作用产生的。测量自然电位随井深的变化叫做自然电位测井。vMN井中电极M与地面电极N之间的电位差•原理：测量井中自然电场第12页,共66页，2024年2月25日，星期天第13页,共66页，2024年2月25日，星期天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成正比第14页,共66页，2024年2月25日，星期天

曲线应用①划分岩层界面②确定渗透性岩层③确定水淹层第15页,共66页，2024年2月25日，星期天

曲线应用③判断水淹层水淹层处，出现自然电位基线偏移的情况。第16页,共66页，2024年2月25日，星期天原理：测量井剖面自然伽马射线的强度和能谱的测井方法。沉积岩中含有天然放射性同位素，不同岩石所含放射性同位素的数量不同，衰变时放射出的伽马射线的强弱也不同，因此自然伽马测井曲线能够反映不同地层的岩性剖面。2、自然伽马和自然伽马能谱测井第17页,共66页，2024年2月25日，星期天2、自然伽马和自然伽马能谱测井岩层中的天然放射性核素

衰变

伽马射线岩性不同

放射性核素的种类和数量不同

自然伽马射线的能量和强度不同自然伽马测井曲线GR自然伽马能谱测井曲线—铀U、钍Th、钾K的含量去铀自然伽马CGR

总自然伽马GR•测量基础第18页,共66页，2024年2月25日，星期天①划分岩性②地层对比③确定泥质含量曲线应用第19页,共66页，2024年2月25日，星期天

配合其它测井资料或地质录井资料综合解释确定岩层岩性。泥岩曲线幅度值高，砂岩显示低幅度值，对于含泥质岩层，根据泥质含量多少界于上述两者之间。从曲线上比较容易选择区域性对比标准层，所以当其它测井曲线难以进行地层对比的剖面，可以用自然伽玛曲线进行。另外，曲线可在下套管的井中进行，因此广泛应用于工程技术测井，如跟踪定位射孔、找套管外窜槽等。曲线应用第20页,共66页，2024年2月25日，星期天原理：不同的地层中，声波的传播速度是不同的。声波速度测井仪在井下通过探头发射声波，声波由泥浆向地层传播，其记录的是声波通过1米地层所需的时间△t（取决于岩性和孔隙度）随深度变化的曲线。3.声波时差测井第21页,共66页，2024年2月25日，星期天①确定岩层孔隙度，识别岩性，对比地层、判断气层

岩石越致密，时差越小，岩石越疏松，孔隙度越大，时差就越大。由于声波在水中传播的速度大于在石油中传播的速度，而在石油中传播的速度又大于在天然气中传播的速度，故岩石孔隙中含有不同流体时，可以从声波时差曲线上反映出，尤其在界面上更为明显。线曲应用第22页,共66页，2024年2月25日，星期天②划分裂缝性渗透层对于致密岩层的破碎带或裂缝带，当声波通过时，声波能量被大量吸收而衰减，使得声波时差急速增大，有时产生周波跳跃的特征。线曲应用第23页,共66页，2024年2月25日，星期天影响声速测井的几个因素 1、井径的影响。扩径段声波时差减小，使时差曲线出现假异常。 2、层厚的影响。声速测井仪对小于间距的薄地层分辨能力较差。减小间距可以提高对于薄层的分辨能力，但是记录精度就受影响了，特别是探测深度也随之变浅。 3、周波跳跃的影响

正常情况下，声速测井仪的两个接收探头是被同一脉冲首波触发的，但在含气疏松地层中，由于能量的严重衰减致使首波减弱到只能触发第一接收探头而不能触发第二接收探头的情况下，第二接收探头为后续波所触发时，则会出现测井曲线上的急剧偏转或特别大的时差值，这种现象称为周波跳跃。

含气的疏松砂岩、裂缝发育的地层以及泥浆气侵的井段，由于声能量的严重衰减，经常出现周波跳跃现象。所以周波跳跃是疏松砂岩气层和裂缝发育地层的一个特征，可被利用来寻找气层或裂缝带。第24页,共66页，2024年2月25日，星期天•声波时差曲线的影响因素裂缝或层理发育的地层未胶结的纯砂岩气层、高压气层井眼扩径严重的盐岩层泥浆中含有天然气周波跳跃声速测井第25页,共66页，2024年2月25日，星期天4、密度测井和岩性—密度测井

岩石体积密度是单位体积岩石的质量，单位是g/cm3。岩石体积密度是表征岩石性质的一个重要参数，它不但与岩石矿物成分及其含量有关，还与岩石孔隙和孔隙中流体类别、性质及含量有关。

第26页,共66页，2024年2月25日，星期天密度、岩性密度测井的应用

确定岩性和孔隙度根据Pe和ρb交会快速解释岩性，一般Pe＜2，为砂岩；Pe=3左右，为白云岩；Pe=5左右，为石灰岩等。硬石膏ρb=2.98g/cm3，岩盐ρb=2.02g/cm3。第27页,共66页，2024年2月25日，星期天5、补偿中子测井

通过探测地层的含氢量来求地层孔隙度的。补偿中子测井的主要用途有：1.计算储层孔隙度；2.与密度、声波时差等曲线组合判识储层是否含气，计算储层的含水饱和度和矿物成分；3.计算地层的泥质含量第28页,共66页，2024年2月25日，星期天补偿中子和中子伽马测井•基本原理

中子源快中子地层介质热中子补偿中子测井（CNL）：测量地层对中子的减速能力，测量结果主要反映地层的含氢量。中子伽马测井（NG）：测量热中子被俘获而放出中子伽马射线的强度。两者均属于孔隙度测井系列。第29页,共66页，2024年2月25日，星期天补偿中子和中子伽马测井•应用

1、确定储集层孔隙度。

2、划分岩性。

3、判断气层。

4、套管井中子伽马推移测井寻找气层。中子伽马推移测井气层识别图第30页,共66页，2024年2月25日，星期天

原理：

在视电阻率测井的基础上，为了细分层，减少上下邻层、泥浆及井径对曲线的影响，改装电极系，使电极系靠井壁测量岩层电阻率。这样，大大缩小了电极之间的距离的电阻率测井。６.微电极曲线测井（RMG/RMN）第31页,共66页，2024年2月25日，星期天曲线应用①确定岩层界面②划分渗透层③确定岩性第32页,共66页，2024年2月25日，星期天

曲线应用①确定岩层界面

由于它电极距小，紧贴井壁进行测量，消除了邻层屏蔽的影响，减小了泥浆的影响，因此岩层界面在曲线上反映清楚。分层原则是用微电位曲线的半幅点来确定地层顶底界面。对于薄层，必须与视电阻率曲线配合，才能获准确结果。第33页,共66页，2024年2月25日，星期天

曲线应用②划分渗透层

渗透层处，两条微电极曲线出现幅度差，非渗透层处，两条曲线出现很小的幅度差。微电位曲线幅度大于微梯度曲线幅度，称做正幅度差。渗透性岩层在微电极曲线上一般呈正幅度差。当泥浆矿化度很高，使得泥浆电阻率大于侵入带电阻率，微电位曲线幅度低于微梯度曲线幅度，出现负幅度差。第34页,共66页，2024年2月25日，星期天

曲线应用③确定岩性

在碎屑岩沉积剖面上，根据两条微电极曲线幅度差大小，可以定性判断岩石的渗透性好坏，泥质含量的多少。泥岩一般表现电阻率低，曲线平缓无幅度差。渗透性砂岩一般表现曲线幅度值高，两条曲线存在正幅度差。随泥质含量的增加岩石渗透性变差，正幅度差值变小。第35页,共66页，2024年2月25日，星期天

原理：根据同性电相斥的原理，在供电电极（主电极）的上、下方装上聚焦电极，使其电流与供电电极的电流极性相同，由于电流的排斥作用，使主电流只沿侧向（垂直井轴）进入地层。７.三侧向测井(LLD/LLS)第36页,共66页，2024年2月25日，星期天第37页,共66页，2024年2月25日，星期天①深浅三侧向曲线重叠判断油水层②确定地层电阻率。

三侧向视电阻率曲线的特点是对高阻层具有对称性，最大值在地层中点，解释时读最大值，可以确定地层电阻率，且对薄层分层能力比其它电阻测井要清晰得多。根据两条曲线的幅度差可以划分渗透层和油气水层。油层、气层幅度差大，且显示正幅度差，水层幅度差小，或显示负幅度差。曲线应用第38页,共66页，2024年2月25日，星期天８.视电阻率测井

普通电阻率测井包括视电阻率测井短电极（0.25米、0.45米）、长电极（2.5米、4米）测井等。

原理：测量岩石电阻率，反映岩石的岩性及所含油水性质。测井时放入井中的那组电极（包括供电电极和测量电极）叫做电极系。分为电位电极系和梯度电极系两类。当地层较薄时，为了估计地层是否具有渗透性，因此采用了分辨能力更高、几乎不受围岩、高阻邻7层和泥浆影响的微电极测井。第39页,共66页，2024年2月25日，星期天

根据各类型电极系测得的曲线在岩层界面的特点，可以准确地确定岩层分界面的位置。在搞清岩性与电性关系的基础上，利用视电阻率曲线可以判断岩层的岩性，划分油气水层。①划分岩层界面②确定岩性。曲线应用第40页,共66页，2024年2月25日，星期天1.详细划分岩层，准确确定岩层界面和深度2.划分岩性和渗透层3.探测不同径向深度的电阻率，了解电阻率的径向变化特征4.划分油、气、水层

二测井曲线在油田开发中的综合应用

计算油（气）的孔隙度、含油饱和度、渗透率、有效厚度，以致计算岩性成分、油气密度等第41页,共66页，2024年2月25日，星期天①

用微电极和短电极（0.25米、0.45米）曲线划分岩层和确定深度②

用微电极、自然电位和声波时差曲线划分岩性和渗透层测井曲线组合应用第42页,共66页，2024年2月25日，星期天③用微电极探测冲洗带，短电极（0.25米、0.45米）探测侵入带，长电极（2.5米、4米）探测原状地层，并通过微电极与电阻率曲线的对比，分析电阻率的径向特征④分析深、浅电阻率和声波时差、自然电位，可在一般情况下定性区分油（气）、水层⑤用声波时差计算孔隙度，微电极和短电极（0.25米、0.45米）曲线确定油气层的有效厚度第43页,共66页，2024年2月25日，星期天②微电极曲线：渗透层在微电极曲线上表现正幅度差，而泥岩的微电极曲线没有或只有很小的幅度差。渗透层中的岩性渐变层，也常以微电极曲线读数和幅度差的渐变形式表现出来（1）划分渗透层①自然电位曲线：以泥岩为基线，渗透层在自然电位曲线上显示为负异常（Rmf>Rw）或正异常（Rmf<Rw）。第44页,共66页，2024年2月25日，星期天③井径曲线：正常情况下，由于渗透层段井壁存在泥饼，因此实测井径值应小于钻头直径（井径），且曲线比较平直规则。④声波曲线：区分不同岩性的岩层以及判断储集层孔隙度的好坏。第45页,共66页，2024年2月25日，星期天砂岩：微电极曲线中等，有正异常，自然电位有负异常，电阻曲线底部有极大值。泥岩：微电极曲线平值，微电位、微梯度曲线基本没有差异，自然电位曲线平值，电阻率曲线数值呈低平值。

具体特征第46页,共66页，2024年2月25日，星期天含钙层：声波时差曲线显示低值，电阻曲线显示高值，微电极显示刺刀状、尖峰状，自然电位相应幅度变小。第47页,共66页，2024年2月25日，星期天水淹层：油层水淹后，梯度曲线明显上抬，三侧向电阻降低，自然电位基线偏移，自然电流出现偏大，声波时差增大。第48页,共66页，2024年2月25日，星期天高压层的识别：声波读值大，微电极曲线基值大，自然电位电流读值小，井径读值大。第49页,共66页，2024年2月25日，星期天（2）综合判断油（气）、水层

油田中油、气、水是伴生在一起的，但它们的比重不同。石油的比重一般都小于1，水的比重为1，含盐水比重大于1，天然气的比重最小，因此在油田中，它们按比重进行分异。一般来说，游离天然气分布在顶部，油居中，水分布在底部。第50页,共66页，2024年2月25日，星期天a、电阻率数值高。是常规测井曲线在油层的最基本响应特征，一般高于临近同岩性水层的3

5倍；

b、受泥浆侵入影响，一般油质为稀油的储层，在地层水矿化度与泥浆矿化度差异不是很大情况下，深探测电阻率数值与浅探测电阻率数值差异较大，远大于水层的差异。而稠油地层由于冲洗带较小，深、浅电阻率数值差异较小。

c、在稠油地层，自然电位幅度一般略小于临近水层。油层的主要响应特征第51页,共66页，2024年2月25日，星期天a、与油层一样，最主要特征是深探测的电阻率数值较高；

b、由于受天然气影响，声波时差有增大或周波跳跃现象；

c、由于气层含氢指数低，对快中子减速能力差，对伽玛射线的吸收能力也差，导致气层中子伽玛数值高。

d、密度孔隙度变大，中子孔隙度变小。两曲线形成较好的包罗面积。气层主要测井响应特征第52页,共66页，2024年2月25日，星期天a、依据四性关系原理，综合利用本井的测井曲线对储层油、气、水变化进行分析。在岩性、物性一致的情况下，电阻率越高，储层含油饱和度越高，含油性越好，油层电阻率一般是岩性、物性相近临近水层的3

5倍。岩性越细，地层电阻率越低；反之，则越高。在岩性、含油性一致情况下，物性越好，电阻率越低。

b、地层对比。根据地层对比结果，划分油田的油、气、水层界面深度，从而判定本井的油、气、水层界面。

c、录井、井壁取芯等第一性资料，分析储层的含油性情况。识别油、气、水层主要依据第53页,共66页，2024年2月25日，星期天1.判断水层①自然电位曲线异常增大。②深探测电阻率值变低。有明显的增阻侵入特征，深浅三侧向曲线出现负异常。

2.判断油层①深探测电阻率值较高。②自然电位有明显的负异常，但曲线幅度要小于水层。具有减阻侵入的特征。

1.温米油层>30欧姆米为油层，<10欧姆米为水层。在生产井钻得较多以后，也可以根据经验定性判断。第54页,共66页，2024年2月25日，星期天三、测井曲线异常原因分析：1.增、减阻影响2.自然电位正异常3.油水层判断异常4.钻井液密度的影响第55页,共66页，2024年2月25日，星期天1.增、减阻影响原因分析第56页,共66页，2024年2月25日，星期天2.自然电位正异常

在泥浆液柱压力大于地层压力的条件下，渗透层处，过滤电位与扩散吸附电位方向一致，均呈负异常。压差越大，负异常越大。压差接近0时，自然电位曲线接近平直，当地层压力大于泥浆压力时，自然电位曲线会出现正异常。如果钻井液压力小于地层压力，负异常减少，则划分的有效厚度减少。原因分析第57页,共66页，2024年2月25日，星期天由于微电极曲线中微梯度电极系探测半径不同，在渗透性的砂岩地层中，探测半径较大的微电位测量的视电阻率主要受冲洗带电阻率的影响，显示较高的数值，探测半径较小的微梯度测量的视电阻率主要受泥饼电阻率的影响，显示较低的数值，从而形成“正幅度差”。3.钻井液密度对电测曲线的影响原因分析第58页,共66页，2024年2月25日，星期天

幅度差的大小取决于冲洗带电阻率与泥饼电阻率的比值以及泥饼的厚度。当地层压力接近泥浆柱压力时，形成的泥饼较薄，正幅度差较小或幅度差消失。钻井液密度过低，导致渗透层幅度差较小或无幅度差，过高则污染油层。第59页,共66页，2024年2月25日，星期天四、新测井系列厚度解释偏少的原因分析㈠钻井条件变化的影响

钻井泥浆性能的变化直接影响钻井、测井质量。第60页,共66页，2024年2月25日，星期天㈡测井曲线异常的影响结合操作规程，并根据新标准的制定，分析原