应用地球物理测井知识讲座.ppt

1、应用地球物理测井知识,（一）,一、前言 二、测井方法的分类及测井的任务 三、测井的影响因素 四、测井系列及服务内容,目 录,矿场地球物理测井，也叫油矿地球物理测井或石油测井,简称测井。石油钻井时，在钻到设计井深度后都必须进行测井，又称完井电测，以获得各种石油地质及工程地质及工程技术资料，作为完井和开发油田的原始资料。这种测井习惯上称为勘探测井。而在油井下完套管后所进行的一系列测井，习惯上称为生产测井或开发测井。,在油气田的勘探与开发过程中，地球物理测井是发现和评价油气层的重要手段。 地下岩层具有各种物理特性，如电化学特性、导电特性、声学特性、磁特性、核磁特性、放射性特性、热传导特性等等，岩层的

2、这种特性称地球物理特性，测井的目的就是反映地下岩层这些物理特性。,大多数测井方法间接的、有条件的反映地层地质特性的一个侧面，所以要全面认识和掌握岩层规律，进而发现和评价油气层，需要综合使用多种测井方法优选测井系列进行组合测井。,一、前言 二、测井方法的分类及测井的任务 三、测井的影响因素 四、测井系列及服务内容,目 录,测井方法的分类,从油田的勘探和开发生产两大阶段来讲，可将测井分为勘探测井(完井电测)和生产测井(开发测井)。勘探测井是指钻井过程中和钻到设计井探后进行的一系列测井项目；生产测井是指下套管后所进行的一系列测井项目，以解决油田(油井)生产过程中的一些问题。,1. 以岩石导电性质为基

3、础的测井方法，包括普通电极系视电阻率测井，微电阻率测井、侧向测井、感应测井等。 2. 以岩石电化学性质为基础的测井方法，如自然电位测井、人工电位测井等。,按照测量的原理和测井方法，可概括分为以下几类：,3. 以岩石弹性为基础的测井方法，包括声波速度测井、声波幅度测井、声波全波列(变度)测井等。 4. 以岩石的原子物理及核物理性质为基础的测井方法，包括自然伽马测井、密度测井、中子测井、伽马能谱测井、同位素元综测井等。,5. 其他测井方法，如介电测井、核磁测井、地层倾角测井、气测井以及检查井内技术状况的测井项目(如地层测试、井壁取心、油井射孔、检查油井套管破裂或腐蚀状况、检查地层压裂或酸化效果等)

4、。,测井的基本任务,1. 建立钻井地质剖面，详细划分岩性和油气生、储、盖层，准确地确定岩层深度和厚度。 2. 评价油气储集层的生产能力，定量或半定量地估计岩层的储集性能-孔隙度、渗透率及含油气饱和度。,3. 对储集层的含油性作出评价，包括确定油气层的有效厚度、可动油气含量、流体密度和相对渗透率等。 4. 进行地层对比，研究构造产状和地层沉积等问题。 5. 在油田开发过程中，提供油层动态资料、研究地层压力变化等。,6. 研究油井的技术状况，如井斜、井温、井径和固井质量等。,测井技术的应用，给石油勘探工作增加了新的手段，它取得的资料有很好的连续性和完整性。这与钻井取心相比，具有施工较简单、效率高、

5、成本低等优点，同时也减轻了工人的劳动强度，提高了石油勘探与开发的效率。,测井仪器由专用测井电缆达到井下，测井时绞车滚筒牵引电缆将仪器匀速上提，被测地层物理参数由仪器获取后，经缆芯传达到地面的记录仪器进行记录，便将采集到相应的物理参数，按一定的深度比例和横向比例记录在纸上，并将得到一条或几条连续变化的曲线，这就是测井曲线。,测井现场施工示意图,一、前言 二、测井方法的分类及测井的任务 三、测井的影响因素 四、测井系列及服务内容,目 录,测井的影响因素,一、测井仪器方面的影响 测井仪器是一种计量工具，因此它必须是准确的，误差一定要在允许范围内，否则测出的测井资料就不准。测井所使用的地面纪律仪器和下

6、井测量仪器都有具体要求，总的来说都要做到“三性一化”。所谓“三性一化”就是指：稳定性、垂直性、一致性和标准化。,稳定性是指其他条件不变，仪器在允许连续工作期间，测量结果不超过允许指标。 直线性是指在规定的条件范围内，输入信号与输出信号成线性关系，误差不超过规定范围。 一致性是指使用不同的同类一起进行测量时，只要测量的结果都要一样，误差在规定范围内。 仪器方面的影响是一个重要的因素，使用时务必使仪器指标达到要求。,二、钻井施工造成的影响 在钻井过程中，钻井液的高速循环，不停地冲刷井壁，把井壁附近地层中的液体的可动部分带走，井壁上就形成一个被钻井液冲刷的环带，称其为冲洗带。一般情况下，井眼内液柱压

7、力高于地层压力，钻井液滤液就浸入到具有渗透性的砂层或粉砂层里去。,这时，一方面钻井液中的泥质颗粒在具有渗透性的地层部位结成泥饼；另一个方面钻井液滤液挤走了渗透层中所含的部分原始流体，形成了一个称为浸入带的环带。这些环带具有的电阻率分别称为：泥饼电阻率、冲洗带电阻率、浸入带电阻率。地层未被钻井液滤液浸入部分的电阻率称为地层电阻率，这几个环带具有的电阻率、浸入带电阻率对地层电阻率的测量结果都有影响。另外，井径扩大和不规则，钻井液电阻率太高或太低都会影响测量结果。,另外，现在新的钻井工艺给测井施工也带来了新的影响因素。例如：螺纹钻杆加PDC钻头复合钻进造成的井壁对探测半径小的仪器的影响等等。,三、地

8、层厚度的影响 地层厚度是不同的，有的地层厚度可达几十米，有的则很薄，只有几十厘米。有的地层岩性很均匀，有的地层则不然。厚而均匀的地层容易求准地层的物理参数，层薄又不均匀的地层，要求准各种物理参数就比较困难。例如，在进行普通电阻率测井时，常遇到所测的目的层附近上下还有高阻层，称其为邻层。这种邻层的存在对电流的分布影响很大，使目的层的电阻率测不准。,影响测量结果的因素是很多的，但它是有规律的，通过研究分析，采取相应措施，可以减少或消除这些影响。例如，要测准高阻薄层的电阻率，侧向测井的方法比普通电阻率测井要好一些，双发、双收声波测井仪器能够消除井径不规则或仪器倾斜对测量结果的影响等。,一、前言 二、

9、测井方法的分类及测井的任务 三、测井的影响因素 四、测井系列及服务内容,目 录,测井的系列及服务内容,勘探测井,常规测井系列：对于裸眼井段的测井，一般常规测井系列能提供地层的三孔隙度和三电阻率以及自然电位、自然伽马、井径等基本测井资料。经过车装或撬装计算机系统或计算机心的数字处理，能够向用户提供以下几项数字处理解释成果：地层的岩性，油、气层的深度、厚度以及地层的孔隙度、含油水饱和度、渗透率和泥含质量等。 地层倾角测井：地层倾角测井能向用户提供井斜角度、井斜方位、地层倾角和地层倾角方向以及井径和井眼容积等资料。通过多井的计算机处理解释，还能提供油藏构造形态和分析古沉积环境，从而帮助指导下一步的勘

10、探工作。,地层测试器：地层测试器能测量各井段地层的实际压力，能作出低沉呢感的压力梯度曲线，更重要的是能直接从地层中取出油、气或水样，从而给下一步的试油工作可靠依据，另外还能估计地层油气层的有效厚度。 井壁取心：井壁取心作业能按照测井结果准确地从井壁取出岩心，用以分析地层岩性及含油性，严重解释结果，弥补钻井取心的不足。 另外，还有岩性密度测井、自然伽吗能谱测井、微差井温测井等，都能向用户提供有用的井下或地层资料，为油气田勘探与开发服务。,生产测井,生产测井主要是指套管井的测井作业，主要有以下服务内容： a. 测井下压力、温度、流量、流体密度。 b. 确定出水层位。 c. 确定窜槽位置。 d. 判

11、断剩余油饱和度。 e. 同位素示踪测井、自然伽马能谱测井。 f. 工程测井，如多臂井径、井下电视、声波变密度测井等。 g. 油层动态分析等。,工程测井,井下工程测井工作项目主要是为试油、完井、解卡、修井、采油等服务。常用的作业项目有： 1. 射孔作业：它是用炸药爆炸形成高能射流，射穿套管、水泥环与地层的作业；主要包括电缆输送套管射孔、电缆输送过油管套管射孔和油管输送射孔工艺类型。 2. 水泥胶结测井：主要用于检查固井质量; 测钻杆遇卡位置和爆炸松螺纹; 爆炸切割钻杆和油管。,工程测井,3. 磁测井、多臂井径、井下电视，用以检查套管变形、腐蚀或石灰岩洞、裂缝等。 从上述各种服务项目可以看出，测井

12、作业在油、气田勘探开发过程中是非常重要和不可缺少的环节。,应用地球物理测井知识,（二）,一、测井曲线的识别 二、测井曲线的特征及作用,目 录,由测井仪器测量出的测井曲线经过编辑、预处理影响因素校正（泥浆、井眼、温度、矿化度、偏心、居中、实验室标准刻度等）和深度校正后，按一定的比例形成图件测井曲线图（包括标准测井曲线图、组合测井曲线图、放大测井曲线图及其他特殊地质要求比例的测井曲线图）。,不同的测井曲线具有不同的纵向和横向分辨率也叫纵向和横向探测深度，靠仪器的测量原理和地质要求来确定，在测井地质分析的过程中就要充分考虑到这些因素来正确理解测井曲线的地质响应。一般来说横向探测深度越深，纵向分辨率越

13、差。,不同的测井曲线具有不同的采样率一般常规测井采用810点/m就既能保证数据量不是太大，又能正确反映地层特征，但有些特殊测井要求很高的采样率，如磁定位测井是反映磁信号单尖的，要求40点/m以上，又如地层倾角测井、成像测井等具有更高的采样率，因为他们要反映非常精细的地层信息才能得到正确的地质响应。,不同的测井曲线具有不同的测井速度不同的测井原理对地层地质响应的快慢不一致，因此要控制测井速度。 测井既有一维的也有二维的，一个深度点对应一个测井数据叫一维测井，如大部分常规测井；如果一个深度点对应一组测井数据叫二维测井，如声波全波列、声波变密度测井，一个深度点对应的是一组时间波形数据。,标准测井曲线

14、图以1：500的比例形成的图件，即图上1cm代表地层500cm（5m）的信息，一般选取一条电性曲线（如2.5m或4m电极电阻率测井）和一条岩性曲线（如自然伽马或自然电位测井）加井径曲线作为标准，从井底测至套管，目的是从较大的层序（如界、组、段）意义上划分地层，便于地层对比，并了解全井眼的井径变化情况。,标准测井曲线图,组合测井曲线图以1：200的比例形成的图件，即图上1cm代表地层200cm（2m）的信息，几乎包含所有常规测井曲线。是进行储层认识、油气层识别，地层精细对比的最常用最重要的图件，比较全的测井系列要包含三孔隙、三电阻、三岩性至少9条曲线。,组合测井曲线图,一、测井曲线的识别 二、测

15、井曲线的特征及作用,目 录,前面讲过，测井可分为常规完井测井系列、工程测井和生产测井系列，下面就从这三个大的方面来讲述每条测井曲线的特征和用途。,（一）常规完井系列,一般比较全的测井系列要包含三孔隙、三电阻、三岩性至少9条曲线。江汉油田的完井测井系列为：声波、密度、双感应、双侧向、微球、4米、自然电位、自然伽马、井径、井斜等，探井加测补偿中子、Pe值、自然伽马能谱等。,1 自然电位测井,自然电位测井主要是测量井中地层水与泥浆滤液之间因矿化度的差异而带电正负离子产生的电位差方法。,由于在泥岩中负离子不能移动而产生吸附作用，砂岩中正负离子都能移动（但负离子移动速度比正离子快）而产生扩散作用，砂泥岩

16、之间就会产生电位差。 当泥浆矿化度低于地层水矿化度时，砂岩相对泥岩产生负电位差，即负差异，反之则产生正电位差，即正差异。,自然电位测井曲线是一条比较光滑的曲线，其差异幅度的高低与泥浆的矿化度、储层物性的好坏密切相关，一般以泥岩线作为基线，其主要作用是：,1、判断岩性和划分渗透层：泥岩为平直的基线，砂岩或碳酸盐岩为正或负的幅度差，储层渗透性越差（越致密），幅度差越小；泥质越重幅度差越小。 2、求取地层水电阻率计算储层含油气饱和度的必须参数。 3、估算粘土含量或泥质含量计算储层孔隙度和渗透率的必须参数。,对纯的砂泥岩剖面，可以认为从砂岩到泥岩的过渡电位差是线性变化的，则泥质含量SH（SPmaxSP

17、）/（SPmaxSPmin）,淡水层,咸水层,自然电位测井曲线,自然电位测井曲线,泥质加重幅度降低,含灰质，层薄幅度降低,自然电位测井曲线,自然电位测井曲线,高矿化度水层,2 自然伽马测井,岩层中含有天然放射性核素，这些核素衰变放射出的伽马射线称自然伽马射线，不同的岩石所含放射性核素的种类和数量不同，衰变时放射出的伽马射线的能量和强度不同，因此测量自然伽马射线的强度和能谱能反映不同地层的岩性。 自然伽马测井曲线是一条具有统计起伏的微齿化的曲线，其数值的大小直接反映岩性的变化（个别高放射性储层出外），除泥岩外不同的岩性基本上有其固定的骨架值，如砂岩为4070API，灰岩和白云岩约1530API，

18、盐岩和石膏约5API，玄武岩约10API等。,自然伽马曲线的主要作用是： 1、划分岩性结合三孔隙度测井资料，至少能分辨6中以上的岩性，典型的有砂岩、泥岩、灰岩、白云岩、石膏、岩盐等。 2、地层对比是精细对比的基础，可以通过其形态的变化对比出地层厚度的变化和沉积环境的变化以及因构造运动引起的断层、剥蚀的。 3、计算泥质含量是目前砂泥岩剖面中计算泥质含量较准确方便的一种测井曲线。,对纯的砂泥岩剖面，可以认为从砂岩到泥岩的过渡伽马射线的强度是线性变化的，则泥质含量SH（GRmaxGR）/（GRmaxGRmin）,自然伽马测井曲线,砂岩,泥岩,盐岩,3 4m梯度电阻率测井,普通电阻率测井分为梯度和电位

19、电阻率测井，之所以叫2.5m，是指测量点到接受点之间的距离（电极距）是2.5m；之所以叫梯度，是指测量结果的极值响应在岩层的界面处。是常用的电极系测井方法之一，由于探测深度较深（22.5m），故纵向分辨率较低，是一条平滑的幅度差异较大的测井曲线。 过去是横向测井系列中的一种探测深度的电极测井，用来判断并计算储层的含油气饱和度，现在只用作地层对比，是在较大的层序（如界、组、段）意义上划分地层的主要测井曲线之一。更好的电阻率测井方法问世后，国外有些已经取消这种简单测井方法，国内大部分油田还保留一种用作标准测井。,4米梯度电阻率,4 双侧向、微球测井,侧向测井又称聚焦测井，其特点是利用屏蔽电极使主电

20、流聚焦，侧向流入地层，减小井眼、侵入带、围岩等因素对测量电阻率的影响。聚焦电极系的探测深度有深、中、浅三种，用于定量确定Rxo和Rt。侧向探测装置包括三侧向、七侧向、八侧向、双侧向和球型聚焦、微球型聚焦、微侧向等。目前，使用较多的是双侧向微球形聚焦组合测井和双侧向微侧向组合测井等。,双侧向、微球组合曲线,5 声波测井,声波在不同介质中传播时，速度有很大差别，而且声波幅度（能量）的衰减、频率的变化等声学特性也是不同的。声波测井就是利用岩石等介质的这些声学特性来研究钻井地质剖面、判断固井质量等问题的一种测井方法。 声波测井包括：声波速度（时差）测井，声波幅度测井，声波变密度测井，声波全波列测井，环

21、形声波测井，声波电视测井，声波成像测井等。但通常讲的声波测井指的是声波速度（时差）测井。,声波速度测井是利用声波测井仪器，通过测量井下岩层的滑行纵波首波的声波速度（或叫到达时间），研究井外地层的岩性、物性，估算地层孔隙度的测井方法。它是目前孔隙度测井中三大方法之一，也是目前声波测井中主要的方法。 每一种岩石均有其基本固定的骨架声波时差，如砂岩178-180s/m，灰岩156 s/m，白云岩143 s/m，石膏164 s/m，岩盐220 s/m，泥岩根据压实程度不同230-550 s/m，水600-620 s/m，对纯含水岩石来说，孔隙度越大，含水体积越大，声波传播时间越长即声波时差越大，根据这

22、一原理，用一种叫威利时间方程的公式来计算储层孔隙度。,声波测井曲线的主要作用是：,划分地层 由于不同岩层的声速不同，用声波时差曲线可划分不同岩性的岩层。 砂泥岩剖面中，砂岩中胶结物的性质和含量影响声波时差，如钙质胶结声波时差减小，泥质胶结声波时差增大。 判断气层 由于天然气的声波传播时间很长，时差比油和水大很多，所以在气层中声波时差会突然增大，且可能出现周波跳跃。 确定岩层孔隙度 威利时间方程：孔隙度（TTma）/（TfTma）/cp 估计地层异常压力 计算岩石力学参数 纵波速度、横波速度、杨氏模量、泊松比、地层破裂压力等等。,用声波测井判断异常地层压力,异常压力带,6 密度、中子测井,密度、

23、中子测井属孔隙度、岩性测井，是人工放射性测井。,密度测井分为补偿密度测井和岩性密度测井 补偿密度测井是通过双源距探测器探测由放射性原子核衰变放出的射线与地层相互作用产生康普顿效应进而测量地层电子密度的孔隙度测井方法。 岩性密度测井则同时测量由康普顿效应产生的地层电子密度和由光电效应产生的光电吸收截面体积。由于光电吸收截面体积受孔隙度和流体的影响较小，能准确反映地层的岩性变化。,补偿中子测井 是测量使用点状中子源向地层发射快中子使其慢化为热中子后的强度，由于地层对快中子的减速能力主要取决于地层的含氢量，故补偿中子测井实际上是利用双源距探测器测量地层的含氢量的孔隙度测井方法，不同的地层骨架具有不同

24、的含氢指数，液态烃与水的含氢指数接近，天然气的含氢指数很低。,声波、密度、中子测井合称三孔隙度测井，为什么要进行三孔隙度测井呢？ 判断岩性的需要孔隙度测井曲线同时又是岩性测井曲线，当地层具有两种以上岩性时，需要根据不同孔隙度测井的骨架值来识别岩性。,计算岩性含量的需要以岩性曲线作为参量，一个参量不可能解出两个未知数，假如储层体积为砂岩和孔隙，不可能用其中一条曲线算出砂岩骨架体积和孔隙体积，必须有另一条曲线与之交会求解。三种以上岩性时至少需要三条以上曲线。,密度声波交会图显示砂岩、灰岩、白云岩三条岩性线距离很近，不易区分岩性,砂岩,灰岩,白云岩,中子声波交会图显示砂岩、灰岩、白云岩三条岩性线距离

25、分开，容易区分岩性,砂岩,灰岩,白云岩,中子密度交会图显示砂岩、灰岩、白云岩三条岩性线距离分开，容易区分岩性,砂岩,灰岩,白云岩,中子,密度,声波,计算孔隙度的需要每一种孔隙度测井都有其测量原理的局限和地层孔隙性响应特点，都不能做到单一准确确定地层孔隙度，而且不同的储层评价要求孔隙度类型也不相同，如总孔隙、有效孔隙、次生孔隙、缝洞孔隙等，通过结合其各自的有点，去除各自的缺点，综合求解地层孔隙度会使计算结果更接近真实。 实际上通过三孔隙度交会就可同时求取地层岩石体积和孔隙体积。,8 井径、井斜测井,井径测井的主要作用是： 了解井眼变化状况 计算固井水泥量 当进行了双井径或多井径测井时，结合井斜方

26、位判断地层现今主应力方位和异常应力段 辅助判断岩性，如砂岩往往缩径，泥岩往往扩径等 辅助判断其他测井项目受井眼的影响状况 井斜测井的主要作用是： 了解钻井的井斜和方位，确定是否中靶 计算目的层垂深及各方向位移，确定储层在构造上的高度和位置 对地层进行垂深校正，便于地层对比及其他地质服务,井径,井斜,方位,最小水平主应力北西南东,（二）工程测井系列,我们通常所说的声、放、磁测井就是工程测井的主要内容，是在下完套管固井后进行的测井。,声：指声波幅度测井或声波变密度测井，用以判断固井质量。 放：指自然伽马测井，用来确定与完井测井之间的深度对应关系。 磁：指磁定位测井，用来确定套管与完井深度之间的对应

27、关系，为射孔及其他工程施工服务。,1 声幅和声波变密度测井,前面讲过声波测井，完井的声波测井是测量地层纵波的到达时，而声幅测井则测量套管纵波的幅度，声波变密度测井则测量包括套管波、地层波、泥浆波在内的波形。 当套管和地层之间没有水泥而被泥浆充填时，由于套管波比泥浆波传播快得多，二者不能产生声耦合，声波能量无法穿越而主要沿套管滑行被接收探头接收，最先到达的套管波能量很强，首波幅度很高，相反当套管和地层之间完全被泥浆充填时，声波能量几乎完全穿越套管和水泥进入地层，套管波几乎被完全衰减，最先到达的套管波能量很弱，首波幅度幅度很低，这就是声幅测井的原理。,以空套管的幅度为声幅的最高值，以水泥完全胶结的

28、最低幅度为最低值，用百分比来进行衡量，当CBLmax/CBLmin30时，固井质量不合格。,水泥胶结测井曲线实例,声波变密度测井除了记录3英尺源距的首波幅度外，还记录5英尺声波波形，用以判断二界面固井质量。 所谓一、二界面，是指套管和水泥之间的接触面称一界面，水泥和地层之间的接触面称二界面。由于声幅测井中首波是沿套管与水泥之间的界面传播的，故声幅测井只能判断一界面的固井质量，要想了解二界面的固井质量，必须加大源距，让地层波得到加强，通过地层波的能量来判断二界面固井好坏。由于地层波总是介于套管波和后续泥浆波之间，只能定性评价二界面。,2 自然伽马和磁定位测井,磁定位测井是测量套管磁通量大小，通过

29、套管接箍与同时测量的自然伽马配合，与完井深度对比得出接箍的深度，从而确定磁接箍与目的层之间的绝对位置。由于大部分套管的长度为9m左右难以区分，所以在下套管的过程中一定要在射孔层顶部20-30m下一根2m左右的短套管，便于射孔时的识别。 在射孔的过程中，与射孔枪连在一起的磁定位仪继续测量套管磁定位曲线从射孔层底部到短套管，将其间的每一根套管深度和长度与声、放、磁测井的磁定位进行对比，确定无误后（在标准容许误差范围内），选取射孔层顶底最近的接箍作为标准接箍，计算射孔枪的上提或下放深度，以此深度值进行上提或下放射孔。一般情况下要求上提射孔。,磁定位测井曲线,完井自然伽马测井曲线,套管自然伽马测井曲线

30、,短接,（三）生产测井系列,生产测井是之在采油或注水过程中即油田在生产过程中的测井，通常都是在油管内进行测井。 江汉油田的生产测井项目主要是吸水剖面（找串）测井，剩余油测井（包括硼中子寿命测井和碳氧比测井）。,1 吸水剖面（找串）测井,吸水剖面测井实际上就是在注入过程中的自然伽马测井，其基本方法是先在注入清水的情况下测量一条自然伽马曲线作为基线，然后向井中放入具有一定放射性强度的物质，如钡的同位素131Ba微球，通过活性碳作为载体，形成注入水的悬浮混合溶液，随注入水进入地层被地层表面颗粒所吸附，其放射性强度就会高于地层本身的放射性强度，再用同一只自然伽马仪器进行测量称为曲线，将曲线和基线进行重

31、叠，在有注入水进入的地方曲线的幅度值会明显高于基线，由于单位时间的注入量与吸附在地层颗粒表面的放射性强度大致成正比，因此计算注入层曲线与基线之间离差的面积，就可以半定量的判断不同注水层的相对吸水量。,同位素找串与吸水剖面测井的方法完全相同，只是目的不同。 找串的目的是要判断射开的油层与未射开的水层之间是否形成通道，使注入的同位素在未射开的水层的表面颗粒形成吸附，从而使重叠的曲线与基线之间在该层有明显的幅度差，从而判断地层出水的原因。,2 硼中子寿命测井,硼中子寿命测井也是一种注入剖面的放射性测井，目的是寻找剩余油。其特点是： 测井过程与吸水剖面测井类似，先测一条中子寿命基线，注入一定浓度的硼酸

32、混合溶液后，测量中子寿命曲线，通过曲线与基线重叠的方法，分析二者之间离差的大小来求取射开层的含水饱和度，进而确定剩余油饱和度。 可以用来找串，对稠油找串效果比同位素找串效果好，因为稠油很容易吸附同位素，可能使找串结果无法解释，但硼酸只溶于水不溶于油，不存在吸附问题。,中子寿命测井又称热中子衰减时间测井，通过脉冲中子源向地层中断续发射快中子，与地层中的原子核进行弹性碰撞和非弹性碰撞后减速为热中子，记录热中子产生至完全被地层吸收过程的平均时间，即热中子的寿命或者介质的宏观俘获截面=1/(v)（v为平均扩散速度）。由于沉积岩中氯是最强的中子俘获体（=32.6cm-1），而油的=1820cm-1，水的

33、=22.1120 cm-1，地层水矿化度越高，其氯元素的含量就越高，油水的值差异就越大。因此对高矿化度的地层，可以通过中子寿命测井区分油、水层。,硼中子寿命测井的基本原理,由于中、低矿化度地层油、水的值基本接近（18-22），在放射性测井的统计起伏范围之内而难以区分。硼中子寿命测井就是为了区分中低矿化度地层中的油和水而发展起来的测井方法。 由于硼酸易溶于水，不易溶于油，而其值高达755cm-1，因此，利用混有硼酸液的注入水进入地层后测量的与未注硼时测量的对比，就能有效判断油层的水淹状况。,应用地球物理测井知识,（三）,一、测井资料综合解释基础 二、测井资料的地质应用,目 录,一、测井评价内容,

34、分析地层特性，找出有意义的产层； 计算反映地层特征的主要地质参数，评价产层含油性及可动油量； 分析产层的束缚水含量变化，把握油气层界限，判断油气层存在的可能性； 综合其它资料（如录井、钻井、气测等）进行判断分析，提出油气水层解释结论； 在可能的条件下评价油气层的生产能力和预测产层含水率。,二、储集层的分类及需要确定的储集层参数,（一）储集层的分类及特点 储集层的的分类方法有多种，测井分析者习惯于以岩性或储集空间结构来分类。 按岩性分： 碎屑岩储集层 碳酸盐岩储集层 特殊岩性储集层 按储集空间结构分： 孔隙性储集层 裂缝性储集层 洞穴性储集层,碎屑岩储集层的孔隙结构主要是孔隙型的，目前，泥质含量

35、比较多、颗粒很细的储集层评价即所谓泥质砂岩的测井解释问题比较困难。 碳酸盐岩储集层的孔隙结构可分为三类：孔隙型、裂缝型和溶洞型。致密的石灰岩和白云岩，原生孔隙小且孔隙度一般只有1%2%，若无次生孔隙，它是非渗透性的；当具有次生孔隙时，一般认为包括原生孔隙和次生孔隙的总孔隙度在5%以上时即可具有渗透性而成为储集层。 除碎屑岩和碳酸盐岩以外的岩石所形成的储集层，如岩浆岩、变质岩、泥岩等，人们习惯于称它为为特殊岩性的储集层，当这些岩层的裂缝、片理、溶洞等次生孔隙比较发育时，也可成为良好的储集层。,（二）储集层的基本参数 在储集层评价中，需要由测井解释确定的基本参数有岩层厚度（h）、孔隙度（）、含油气

36、饱和度（Sh）和渗透率（k）。 1、孔隙度（） 岩石孔隙体积与岩石总体积之比称孔隙度，通常以百分数（%）表示。孔隙度可分为总孔隙度、有效孔隙度；原生孔隙度、次生孔隙度。一般来说，孔隙度测井所提供的孔隙度是总孔隙度(t) 。具体讲：对于碎屑岩储集层，S、N、D等于t；对于碳酸盐岩储集层， N和D为总孔隙度， S不包括次生孔隙度；对于复杂岩性，须采用两种可三种孔隙度测井组合确定总孔隙度，但当储集层含有次生孔隙时，声波测井不能参加组合。,2、饱和度 孔隙中油气气占孔隙的相对体积称含油气饱和度Sh，通常以百分数（%）表示。孔隙中的含油气饱和度Sh与含水饱和度Sw为1（或100%）。通常用含水饱和度Sw

37、来描述储集层的含油性。 岩石孔隙中含有的地层水通常分为束缚水和可动水，相应地，束缚水饱和度Swb与可动水Swm之和等于Sw。储集层中的束缚水含量直接影响着油气的最终采收率，对油层的电阻率也有重要的影响。低电阻率油气层在很多情况下就是束缚水的含量过高造成的。,3、岩层厚度 岩层厚度是批岩层上、下界面之距离，岩层分界面以岩性或孔隙度、渗透率的变化为其特征。通常使用的测井曲线是自然电位、自然伽马、微电阻率、井径曲线等。根据测井资料确定的油气层厚度，完全可满足地质家用于储量计算的精确要求。,4、渗透率 为了评价储集层的生产能力，应了解油气流过岩石的孔隙系统的难易程度。在有压力差的条件下，岩层允许流体通

38、过的性质称渗透性，其度量值称为渗透率。 多相流体与单相流体在同一介质中的渗透能力并不相同，在表述含油气岩层的渗透性时，有绝对的、有效的和相对的渗透率的概念。一般所说渗透率，是指绝对渗透率。根据油层的类型，其变化为0.1104*103m2。由于在测井时，流体不通过孔隙而流动，所以渗透率这个动态参数不能用测井方法准确地确定。目前，有测井资料计算渗透率只能达到数量级精度，只能称之为“估计”。通常，利用测井资料白日做梦的孔隙度和束缚水饱和度来估计渗透率，而三者的函数关系式则由资料统计得出或采用经验关系。,三、测井资料处理流程,三、测井资料的定性解释,定性划分岩性 测井曲线的观察（直观方法）、计算骨架值

39、、交会图等。,盐层,油层,低水淹,高水淹,泥岩,手工解释划分渗透层 手工逐层解释时，需要在井剖面上将渗透层划分出来，以便重点对渗透层作评价。,砂泥岩剖面 自然电位,自然伽马,微电极,井径,孔隙度曲线变化特征 膏岩剖面 自然伽马,微球,井径,孔隙度曲线变化特征 碳酸盐岩剖面 碳酸盐岩渗透层通常是夹在致密层中的裂隙带，一般特征（三低一高）： 低电阻率、低中子、低伽马、高声波时差,典型油气水层识别,典型油气水层识别典型水层 SP负异常最大，即岩性较纯，渗透性好，厚度大，典型水层SP负异常大于油层； 深探测电阻率最低； 明显增阻侵入； SW100%，R0-Rt重迭图上， R0Rt，双孔隙度重迭图上，

40、w; 录井无油气显示，邻井试油证实为水层。,典型水层,典型水层,典型水层,典型油气水层识别典型油层 SP负异常比典型水层SP略小； 深探测电阻率较高； 明显减阻侵入（当RmfRw时也可能是增阻侵入，但程度不如水层明显）； Rt- 交会图上SoSor， 双孔隙度重迭图上， w, R0-Rt重迭图上， R00； 没有自由水， Sw=Swi 录井有油气显示，邻井试油证实为油层。,典型油层,典型油气水层识别差油层（或干层） 低阻、低渗差油层 SP负异常较小； 深探测电阻率较低； So偏低； 高阻差油层 深探测电阻率较高； 低 So偏低；,典型干层,典型油气水层识别典型气层 天然气对孔隙度测井的影响 声波测井 天然气使声速降低，声幅衰减明显，声波时