電測井法課件-測井技術的分類

1、測井技術的分類 按研究的物理性質分類電法測井（electrical logging）聲波測井（acoustic logging）放射性測井（radioactive logging）其它測井電法測井（electrical logging）:研究地層電學性質和電化學性質的各種測井方法的總稱。地層電化學性質自然電位和人工電位測井地層導電性質各種電阻率測井地層極化性質各種高頻電磁波測井自然電位測井 自然電位測井（spontaneous potential logging）：在裸眼井中測量井軸上自然產生的電位變化來研究井剖面地層性質的測井方法。原理：探測井眼中地層所具有的天然電勢的變化。地層在井壁處形成

2、的天然電勢主要與擴散吸附電勢、壓濾電勢有關。 裝置：在井內電纜底端裝一個不極化M，在地面泥漿池內放入另一電極N，將它們與地面記錄儀相連，當勻速上提M電極時，記錄的電位差變化便是井軸上自然產生的電位變化。（一）自然電位測井（一）自然電位測井 原理：測量井中自然電場原理：測量井中自然電場vMN井中電極M與地面電極N之間的電位差井下自然電位產生的原因：（1）由濃度差產生（2）由壓力差產生擴散吸附電勢過濾電勢氧化還原電勢井內自然電位分布和自然電位曲線示意自然電位幅度與泥質含量關系示意自然電位曲線的影響因素自然電位曲線的影響因素1. 地層水礦化度和泥漿濾液比值的影響2. 巖性的影響3. 地層厚度的影響4

3、. 地層及圍巖電阻率的影響5. 泥漿電阻率的影響6. 井徑及泥漿侵入的影響自然電位曲線特點自然電位曲線特點a.a. 曲線關于地層中點對稱，曲線關于地層中點對稱，地層中點處異常值最大。地層中點處異常值最大。b.b. 地層越厚，自然電位越地層越厚，自然電位越接近靜自然電位，地層厚度變小，接近靜自然電位，地層厚度變小，自然電位值下降，且頂部變尖底自然電位值下降，且頂部變尖底部變寬，自然電位小于等于靜自部變寬，自然電位小于等于靜自然電位。然電位。c.c. h4d h4d時，自然電位的時，自然電位的半幅點對應地層的界面。半幅點對應地層的界面。自然電位沒有絕對的零自然電位沒有絕對的零點，是以泥巖井段的自然

4、電位曲點，是以泥巖井段的自然電位曲線幅度作為基線。線幅度作為基線。 2 2自然電位曲線的應用自然電位曲線的應用a.a.劃分滲透性地層：劃分滲透性地層：當泥漿濾液電阻率小于地層水電當泥漿濾液電阻率小于地層水電阻率時，一般情況下在滲透性地層處自然電位曲線產生負阻率時，一般情況下在滲透性地層處自然電位曲線產生負異常；反之，產生正異常。異常；反之，產生正異常。 b.b.識別油、水層：識別油、水層：當其它條件相同時，水層的自然電當其它條件相同時，水層的自然電位大于油層的自然電位。位大于油層的自然電位。 c.c.判斷水淹層：判斷水淹層：對于注淡水開發(fā)的油藏，油層水淹后，對于注淡水開發(fā)的油藏，油層水淹后，相

5、當于地層水礦化度降低，地層水電阻率增大，造成自然相當于地層水礦化度降低，地層水電阻率增大，造成自然電位減小。電位減小。 . .識別性巖：識別性巖：泥巖處自然電位曲線平直，砂巖處自然泥巖處自然電位曲線平直，砂巖處自然電位曲線異常幅度最大，含泥砂巖次之，砂巖含泥量越大，電位曲線異常幅度最大，含泥砂巖次之，砂巖含泥量越大，自然電位曲線異常幅度越小。自然電位曲線異常幅度越小。另外還可以確定另外還可以確定地層水電阻率，估算泥質含量。地層水電阻率，估算泥質含量。 自然電位曲線的主要用途 判斷巖性和劃分滲透層 地層對比和研究沉積相 求地層水電阻率 估計地層的粘土含量 判斷水淹層自然電位曲線的定性解釋1判斷巖

6、性和劃分滲透層判斷巖性和劃分滲透層識別儲層儲層SP為負異常 砂泥巖地層：在自然電位曲線上泥巖為基線，砂巖處是負異常，如果含有泥質，異常幅度減小，含泥質越多，異常幅度越小。 含油氣砂巖與含水砂巖在自然電位曲線上反映相似，均為負異常，其它條件相同的情況下，含油氣砂巖的異常幅度要小些，約為含水砂巖的70%。 劃分儲集層：自然電位曲線上一切偏離泥巖基線的明顯異常是孔隙性和滲透性較好的儲集層的標志。-劃分儲集層與非儲集層，半幅點確定界面 判斷巖性 判斷油氣水層：水層SP油氣層2. 地層對比和研究沉積相研究沉積環(huán)境最早采用的方法，反應宏觀，不如GR細致，單解性強單層曲線形態(tài)能反映粒度分布和沉積能量變化的速

7、率。多層曲線形態(tài)反映一個沉積單位的縱向沉積序列，可作為劃分沉積亞相的標志之一。SP曲線形態(tài)較簡單，又很有地質特征，便于井間對比。SP曲線分層簡單，便于計算砂泥巖厚度等參數(shù)。 曲流河點砂壩反映了河道側向遷移的沉積序列及正粒序結構沉積環(huán)境從低能突然到高能，又緩慢恢復到低能。河口壩沉積物源豐富，水動力條件穩(wěn)定，廢棄分流河道砂指形曲線物源少，能量強，砂粒分選好，灘砂或席狀砂齒形曲線沉積能量的快速變化，辮狀河沉積鐘型 三角洲平原箱型 分流河道砂漏斗型 河口壩組合型3求地層水電阻率求地層水電阻率 選厚度大、含水的純砂巖，讀出該層的自然電位值，依據(jù)公式求地層水電阻率。 推算地層水電阻率值（Rw）-利用SP幅

8、值及溫度、泥漿濾液電阻率值推算。4. 估計泥質含量估計泥質含量 泥質含量Vsh = 1-SP/SSP (1-1)式中 SP目的層自然電位； SSP厚度大、含水的純砂巖層的自然電位?；蛘哂孟旅婀剑?SH1 = (SP-SP砂)/(SP泥-SP砂) (1-2) Vsh = (2GCUR*SH1-1)/(2GCUR-1) (1-3)式中 GCUR計算泥質體積的經驗系數(shù)。第三系地層GCUR = 37；老地層GCUR = 2。 5判斷水淹層判斷水淹層注入水使地層水礦化度減小，導致自然電位基線的偏移，泥巖基注入水使地層水礦化度減小，導致自然電位基線的偏移，泥巖基線偏移的大小，主要取決于水淹前后地層水礦化

9、度比值的大小。線偏移的大小，主要取決于水淹前后地層水礦化度比值的大小。 泥巖基線偏移量泥巖基線偏移量 Esp = K*lg (Cw2 / Cw3) （1-4）式中式中 K自然電位系數(shù)；自然電位系數(shù)； Cw2未水淹層的地層水礦化度；未水淹層的地層水礦化度； Cw3水淹層的地層水礦化度。水淹層的地層水礦化度。由式（由式（1-4）可知，基線偏移量）可知，基線偏移量 Esp取決于水淹前后地層水礦化取決于水淹前后地層水礦化度比值度比值Cw2 / Cw3。顯然，油層水淹程度越高，比值。顯然，油層水淹程度越高，比值Cw2 / Cw3越大，則越大，則 Esp也越大。也越大。根據(jù)基線偏移值的大小，可以估算油層水

10、淹的程度：根據(jù)基線偏移值的大小，可以估算油層水淹的程度： 基線偏移大于基線偏移大于8mv，為高含水層；，為高含水層； 基線偏移小于基線偏移小于8mv大于大于5 mv，可判斷為中含水層；，可判斷為中含水層； 當基線偏移低于當基線偏移低于5 mv時，在分析時應特別注意，它可能為低含時，在分析時應特別注意，它可能為低含水層，也可能是由于巖性變化引起的基線偏移。水層，也可能是由于巖性變化引起的基線偏移。 自然電位測井曲線的地質應用局限性：既受地層水與泥漿間礦化度差值影響，也受泥質含量、層厚、高阻層等影響，適用范圍窄，僅適用于碎屑巖剖面和充以可導電泥漿的裸眼井。解釋中存在多解性，地質應用不如GR.小結與

11、知識點回顧1. 自然電位曲線的泥巖基線是： （1）測量自然電位的零線；（2）衡量自然電位異常的零線；（3）沒有意義。2. 偏向低電位一方的自然電位異常稱為_，其數(shù)值是1）負的；（2）正的；（3）無正負之分。3. 明顯的自然電位正異常說明；（1）CwCmf; (2) Cw1.6m左右，低阻層1m。曲線平滑，受層內流體類型、分布的影響小，均質地層曲線形態(tài)對稱，因而多用于分層、地層對比、解釋儲層巖性、沉積特征和確定儲層參數(shù)。 R2.5測井采測范圍較深，為2.5m，基本反映儲層原狀地層電阻率。曲線形態(tài)不對稱，對于油層，具有明顯的高阻近于油層的底界，常用來識別油層、分層和地層對比。 為研究儲層徑向電阻率

12、變化，識別油水層，采用電極距不同的一組底部梯度電極系測井，稱為橫向測井，用到的電極距0.25,0.45,1,2.5,4,8m用橫向測井圖版求巖層的含油飽和率值。 普通電阻率測井適用于淡水泥漿、中-低電阻率的碎屑巖剖面。標準測井n組成：組成：標準電極系測井自然電位測井井徑測井n應用：應用：粗略劃分巖性和油氣、水層繪制地區(qū)標準綜合柱狀圖和單井綜合錄井圖地層對比確定對比標準層和標志層旋回對比和逐級控制研究沉積相和劃分時間單元微電極測井 探測沖洗帶電阻率的測井方法。在砂泥巖剖面劃分滲透層和從滲透層中扣除非滲透夾層。測量簡單，顯示直觀。 地質依據(jù)：儲層的孔、滲性泥餅、沖洗帶、侵入帶、原狀地層 微梯度A0

13、.025M10.025M2和微電位A0.05M2 應用：1. 劃分巖性和儲集層；2. 確定巖層界面和扣除非滲透夾層；3. 確定井徑擴大的井段；4. 確定沖洗帶電阻率和泥餅厚度微電極測井微電極測井為提高縱向分辨能力而設為提高縱向分辨能力而設計出的一種貼井壁測量的特殊計出的一種貼井壁測量的特殊裝置稱為微電極。裝置稱為微電極。一般微電極系的結構如圖，一般微電極系的結構如圖，在微電極主體上，裝有三個彈在微電極主體上，裝有三個彈簧片扶正器，彈簧片之間的夾簧片扶正器，彈簧片之間的夾角為角為1201200 0，在其中一個彈簧片上，在其中一個彈簧片上有硬橡膠絕緣板把供電電極有硬橡膠絕緣板把供電電極A A和和測

14、量電極測量電極M M1 1M M2 2按直線排列，按直線排列，微電微電極曲線是由微電位和微梯度兩極曲線是由微電位和微梯度兩條電阻率曲線組成的條電阻率曲線組成的。 微電極測井資料的應用微電極測井資料的應用 a.a.劃分滲透性地層：劃分滲透性地層：在鉆井過程中，由于泥漿柱壓力大于地在鉆井過程中，由于泥漿柱壓力大于地層壓力，往往在滲透性地層產生泥餅。一般泥餅的電阻率小于層壓力，往往在滲透性地層產生泥餅。一般泥餅的電阻率小于沖洗帶電阻率，所以探測較深的微電位視電阻率大于微梯度視沖洗帶電阻率，所以探測較深的微電位視電阻率大于微梯度視電阻率，通常稱之為幅度差。電阻率，通常稱之為幅度差。 b.b.識別巖性：

15、識別巖性：對于泥巖，微電極曲線平直，無幅度差；對于對于泥巖，微電極曲線平直，無幅度差；對于砂巖，微電極曲線有幅度差，砂巖越純、物性越好，幅度差就砂巖，微電極曲線有幅度差，砂巖越純、物性越好，幅度差就越大；對于致密層，微電極曲線有幅度差，但視電阻率值明顯越大；對于致密層，微電極曲線有幅度差，但視電阻率值明顯比砂巖的大。比砂巖的大。 c.c.確定含油砂巖的有效厚度：確定含油砂巖的有效厚度：利用微電極曲線縱向分辨率利用微電極曲線縱向分辨率高的特點，可以較準確地劃分含油砂巖的有效厚度。利用微電極曲線研究沉積相小結與知識點回顧1. 試確定A3.75M0.5N的記錄點、電極距和電極系全名。2. 電極系N2

16、.25M0.5A的名稱是：（1）2.5m頂部梯度電極系；（2）2.5m底部梯度電極系；（3）0.5m電位電極系。3. 梯度電極系的探測半徑是：（1）1倍電極距；（2）2倍電極距；（3）3倍電極距；4. 微電極測井能劃分儲集層的主要原因是：（1）微梯度主要受泥餅影響，而微電位主要受沖洗帶影響；（2）微梯度和微電位雖然主要受沖洗帶影響，但微梯度受泥餅影響較大，而微電位受泥餅影響較?。?（3）微梯度探測深度明顯小于微電位，兩者受泥餅影響不同。5. 標準測井的主要應用是：（1）粗略劃分巖性和油氣水層、井間地層對比；（2）詳細評價巖性和油氣水層、井間油層對比；（3）幫助計算固井需要的水泥量6. 標準層或

17、標志層的主要作用：（1）作為劃分巖性的標準；（2）作為劃分油氣水層的標準；（3）作為井間地層對比或油層對比的主要依據(jù)。側 向 測 井 在油田勘探與開發(fā)中，要根據(jù)測井資料判斷油氣層和確定計算儲量的參數(shù)，需要精確地求出地層電阻率與沖洗帶電阻率。當井的剖面為高阻薄層或井內充滿高礦化度泥漿時，普通電阻率測井因受井眼內泥漿與圍巖的影響，很難用來劃分地層界面、確定沖洗帶和地層電阻率。 側向測井就是為了解決上述生產問題而產生的。由于它在高礦化度泥漿和高阻薄層剖面中能獲得清晰的曲線，較真實地反映地層電阻率的變化。三側向電流分布示意圖三側向電流分布示意圖側向測井曲線的地質應用 原理：采用聚焦的方法將直流電輸入地

18、層。常用三側向、七側向兩種。 新的測井儀是雙側向測井儀，由深、淺側向測井組成。淺側向測井增加一個輔助電極，既可以單獨測量也可以同時并測。淺側向RLLS探測范圍0.33m，深側向RLLD 探測范圍為1.52m。通常雙側向曲線顯示在第二-三道，有時還與沖洗帶電阻率曲線組合在一起以便了解層徑向特征，判斷油水層。與感應測井比較，垂向分辨率高。 用途：垂向分辨率好，可識別0.6m地層，適用于碳酸鹽巖剖面和薄層砂；與沖洗帶電阻率曲線組合可判斷油水層，計算含油飽和度。 雙側向視電阻率受到井眼、層厚、圍巖及侵入的影響，在計算真電阻率時應對視電阻率進行必要的校正。它既適用于高阻地層，也適用于低阻地層。七側向曲線

19、特點及應用當高阻層巖性均勻，上下圍巖R相同時，七側向Ra曲線是對稱的高阻異常曲線， Ra極大值為視電阻率代表值；上下圍巖R不同時，高圍巖R一方視電阻率略升高，低方略降低，曲線不很對稱，仍以極大值為代表值；實測曲線很明顯地反映出地層的非均質性，有明顯差別和足夠厚度（0.6m以上）時可分別取值。七側向雖然分層能力較強，但界面不清楚，高阻層界面沒有明顯的特征點，一般不用于確定地層界面。深、淺七側向形態(tài)相同，幅度差性質受很多因素控制，判斷油、水層時應小心使用。油層為正幅度差，水層為負幅度差。由于微側向、淺七側向和深七側向受井眼和層厚的影響都很小，當要求不嚴格時，常常認為微側向R就是Rxo，淺七側向R就

20、是Ri，深七側向R就是Rt.應用：劃分巖性、確定地層含水飽和度、含油氣飽和度、定性判斷油氣、水層。三側向曲線特點及應用高阻層視電阻率曲線對圍巖形成高阻異常，異常對稱于高阻層中點，異常極大值為視電阻率代表值；高阻層界面沒有明顯的特征，但靠近高阻異常的底部；深、淺七側向形態(tài)相同，幅度差性質受很多因素控制，判斷油、水層時應小心使用。低浸油層為正幅度差，高侵水層為負幅度差。為求地層真電阻率Rt和侵入帶直徑di，一般采用深、淺三側向組合，還要加上微側向或鄰近側向確定Rxo，而要對深、淺三側向視電阻率進行校正，包括井眼、圍巖和侵入校正；應用：劃分巖性、確定地層含水飽和度、含油氣飽和度、定性判斷油氣、水層。

21、 （三）三側向電阻率曲線（三）三側向電阻率曲線（）三側向視電阻率曲線特點（）三側向視電阻率曲線特點 a a與普通電阻率測井曲線相比，三側向視電阻率曲與普通電阻率測井曲線相比，三側向視電阻率曲 線受井眼、圍巖、層厚、侵入影響小；線受井眼、圍巖、層厚、侵入影響小； b b縱向分辨率高，適于劃分薄層；縱向分辨率高，適于劃分薄層； c. c. 當上下圍巖電阻率相等時，三側向視電阻率曲線當上下圍巖電阻率相等時，三側向視電阻率曲線 對稱于地層中部；對稱于地層中部； d. d. 在高阻地層中點，視電阻率出現(xiàn)極大值。在高阻地層中點，視電阻率出現(xiàn)極大值。 （）三側向測井資料的應用（）三側向測井資料的應用 a.

22、a. 判斷油、水層；判斷油、水層； b. b. 劃分巖性剖面；劃分巖性剖面； c. c. 確定巖層的真電阻率；確定巖層的真電阻率； d. d. 地層對比。地層對比。雙側向測井的應用雙側向測井的應用劃分地質剖面劃分地質剖面深淺側向曲線重疊判斷油、水層深淺側向曲線重疊判斷油、水層確定地層電阻率確定地層電阻率雙側向測井曲線有很好的縱向分層能力。特雙側向測井曲線有很好的縱向分層能力。特別是在別是在高阻致密的碳酸鹽巖高阻致密的碳酸鹽巖剖面效果更好，剖面效果更好，可以把可以把0.60.6米厚的地層清楚地劃分出來。米厚的地層清楚地劃分出來。劃分地質剖面劃分地質剖面: :圖3-2 深淺雙側向曲線重疊判斷油水層

23、實例雙側向測井的應用雙側向測井的應用深淺側向曲線重疊深淺側向曲線重疊判斷油、水層判斷油、水層R RLLDLLDRRLLSLLS油層油層:水層水層:R RLLDLLDRRLLSLLSAB油油層層水層水層R RLLDLLDR RLLSLLS幅度均很低幅度均很高雙側向測井的應用雙側向測井的應用確定地層電阻率：確定地層電阻率：根據(jù)所測深淺側向根據(jù)所測深淺側向視電阻率值，視電阻率值，對對井眼、圍巖、侵入帶的影響井眼、圍巖、侵入帶的影響進行校正，求取進行校正，求取地層電阻率。地層電阻率。沖洗帶電阻率測井的地質應用 用途：沖洗帶電阻率在快速直觀解釋和定量解釋中是一項基本參數(shù)，所有電阻率測井和孔隙度測井都受到

24、沖洗帶的影響。為了更好地確定地層電阻率孔隙率值，評價儲層，沖洗帶電阻率的測量是至關重要的。此外對劃分薄層、挑出滲透層也是十分得力的工具。 儀器：以聚焦型為特點。依靠緊密排列的電極測量通過地層的電流強度。電極排列隨儀器類型而變，電極可為金屬環(huán)式或鈕扣式，探測時用貼井壁方式。 常用的聚焦型有微側向測井和微球形聚焦測井。前者電極呈同心環(huán)狀，由主電極、測量電極及屏蔽電極組成，適用于鹽水泥漿，探測深度10cm左右，泥餅厚度小于7mm，測值受地層電阻率影響小，主要反映泥漿沖洗帶電阻。后者由主電極、輔助電極、測量電極等組成，探測深度10cm左右，泥餅厚度小于1.25cm。 (2)(2)微球形聚焦測井資料的應

25、用微球形聚焦測井資料的應用 a a劃分薄層：劃分薄層： 由于由于I0I0是以很細的電流束穿過泥餅進是以很細的電流束穿過泥餅進入地層，受泥餅影響小，對地層的電阻率變化十分敏感，入地層，受泥餅影響小，對地層的電阻率變化十分敏感，在巖性不同的界面處有明顯的變化，縱向分辨能力強。在巖性不同的界面處有明顯的變化，縱向分辨能力強。利利用用RMSFLRMSFL曲線劃分薄層及滲透層中的夾層曲線劃分薄層及滲透層中的夾層都比微側向等資料都比微側向等資料略勝一籌。略勝一籌。 b b確定確定RxoRxo：當當hmchmc在在3.813.8119.1mm19.1mm的范圍內，且的范圍內，且R RMSFLMSFL/R/R

26、mcmc小于等于小于等于2020時，圖版縱坐標校正系數(shù)近似等于時，圖版縱坐標校正系數(shù)近似等于1 1。在此條件下可直接用在此條件下可直接用R RMSFLMSFL=Rxo=Rxo。 c.c.快速直觀識別油水層?？焖僦庇^識別油水層。與深淺側向組合，利用深側與深淺側向組合，利用深側向所測的原狀地層電阻率向所測的原狀地層電阻率RtRt，淺側向所測的侵入帶地層電，淺側向所測的侵入帶地層電阻率阻率RiRi和微球形聚焦所測的沖洗帶地層電阻率和微球形聚焦所測的沖洗帶地層電阻率RxoRxo，利用這，利用這三條曲線重疊繪制可快速直觀識別油水層。三條曲線重疊繪制可快速直觀識別油水層。古121-136井測井解釋成果圖古121-136井測井解釋成果圖補償密度 2 3 補償中子孔隙度 42 -18 自然伽馬 0 150 自然電位 40 80 井徑 0 30 微梯度 0 20 微電位 0 20 深度(m)有效厚度聲波時差 150 450 高分辨率聲波 150 450 微球 1 200 淺側向 1 200 深側