常規(guī)測井資料解釋評價(jià)

1、常規(guī)測井資料解釋評價(jià)常規(guī)測井資料解釋評價(jià)西部鉆探測井東部解釋計(jì)算站西部鉆探測井東部解釋計(jì)算站20092009年年8 8月月匯報(bào)內(nèi)容一、概論二、常規(guī)測井方法及曲線三、巖性識別四、油氣水層測井曲線響應(yīng)特征五、油層圖版的制作及應(yīng)用起源起源 測井起源于法國，測井起源于法國，19271927年法國人斯倫貝謝兄弟年法國人斯倫貝謝兄弟發(fā)明了電測井，開始在歐洲用于勘探煤和油氣；我發(fā)明了電測井，開始在歐洲用于勘探煤和油氣；我國第一次測井是由翁文波先生于國第一次測井是由翁文波先生于19391939年年1212月月2020日在日在四川巴縣石油溝油礦四川巴縣石油溝油礦1 1號井實(shí)現(xiàn)的。號井實(shí)現(xiàn)的。定義定義 根據(jù)巖石的

2、物理特性采用各種專門的儀器、設(shè)根據(jù)巖石的物理特性采用各種專門的儀器、設(shè)備，沿井眼剖面測量井下地層的各種物理參數(shù)和井備，沿井眼剖面測量井下地層的各種物理參數(shù)和井眼的技術(shù)狀況，以解決地質(zhì)和工程問題的工程技術(shù)。眼的技術(shù)狀況，以解決地質(zhì)和工程問題的工程技術(shù)。它是應(yīng)用物理學(xué)原理解決地質(zhì)和工程問題的一門邊它是應(yīng)用物理學(xué)原理解決地質(zhì)和工程問題的一門邊緣性技術(shù)學(xué)科。緣性技術(shù)學(xué)科。 概概 論論始終貫穿于石油地質(zhì)勘探和油氣田開發(fā)的全過程。始終貫穿于石油地質(zhì)勘探和油氣田開發(fā)的全過程。地質(zhì)學(xué)：地質(zhì)學(xué)：測井是一種地下勘探的繪圖技術(shù)，測井結(jié)果測井是一種地下勘探的繪圖技術(shù)，測井結(jié)果可以劃分地層剖面、確定巖層厚度和埋藏深度、

3、進(jìn)行可以劃分地層剖面、確定巖層厚度和埋藏深度、進(jìn)行地層對比，發(fā)現(xiàn)有利的油氣圈閉等。地層對比，發(fā)現(xiàn)有利的油氣圈閉等。巖石物理學(xué)：巖石物理學(xué)：測井是評價(jià)儲(chǔ)層油氣生產(chǎn)潛力的一種方測井是評價(jià)儲(chǔ)層油氣生產(chǎn)潛力的一種方法。可以得到地層的主要礦物成分、裂縫、孔隙度、法?？梢缘玫降貙拥闹饕V物成分、裂縫、孔隙度、滲透率、油氣飽和度等參數(shù)。滲透率、油氣飽和度等參數(shù)。地球物理學(xué)：地球物理學(xué)：測井是地面地震分析的一種補(bǔ)充材料。測井是地面地震分析的一種補(bǔ)充材料。聲波時(shí)差測井資料可以制作合成地震記錄。聲波時(shí)差測井資料可以制作合成地震記錄。油藏工程：油藏工程：指導(dǎo)油田開發(fā)、生產(chǎn)。指導(dǎo)油田注水、產(chǎn)指導(dǎo)油田開發(fā)、生產(chǎn)。指導(dǎo)油

4、田注水、產(chǎn)油，提高油田的生產(chǎn)效率，檢查油井的生產(chǎn)狀況等等油，提高油田的生產(chǎn)效率，檢查油井的生產(chǎn)狀況等等。地球物理測井的用途和使用范圍地球物理測井的用途和使用范圍地球物理測井方法簡介地球物理測井方法簡介巖石物理特性巖石物理特性生產(chǎn)測井生產(chǎn)測井 油田動(dòng)態(tài)測試：產(chǎn)液剖面、吸水剖面油田動(dòng)態(tài)測試：產(chǎn)液剖面、吸水剖面電法測井電法測井非電法測井非電法測井自然電位測井自然電位測井普通電阻率測井普通電阻率測井側(cè)向測井側(cè)向測井感應(yīng)測井感應(yīng)測井電磁波傳播測井電磁波傳播測井聲波速度測井聲波速度測井聲波幅度測井聲波幅度測井聲波全波列測井聲波全波列測井 自然伽瑪測井自然伽瑪測井利用伽瑪射線源的測井利用伽瑪射線源的測井利用

5、連續(xù)中子源的測井利用連續(xù)中子源的測井利用脈沖中子源的測井利用脈沖中子源的測井 放射性測井放射性測井 其它測井其它測井地層傾角測井地層傾角測井成像測井成像測井核磁測井核磁測井聲波測井聲波測井 地球物理測井方法簡介地球物理測井方法簡介按技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目分類按技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目分類1 1、裸眼井地層評價(jià)測井系列、裸眼井地層評價(jià)測井系列 在未下套管的在未下套管的裸眼井裸眼井中，用測井資料對儲(chǔ)集層做出預(yù)中，用測井資料對儲(chǔ)集層做出預(yù)測性評價(jià)使用的一套綜合測井方法。也就是一般所說的常測性評價(jià)使用的一套綜合測井方法。也就是一般所說的常規(guī)規(guī)9(10)9(10)條測井曲線。條測井曲線。2 2、套管井地層評價(jià)測井系列、套管井

6、地層評價(jià)測井系列 在已下套管的在已下套管的套管井套管井中，用測井資料對儲(chǔ)集層做出預(yù)中，用測井資料對儲(chǔ)集層做出預(yù)測性評價(jià)使用的一套綜合測井方法。該系列也用于儲(chǔ)集層測性評價(jià)使用的一套綜合測井方法。該系列也用于儲(chǔ)集層監(jiān)視。監(jiān)視。3 3、工程測井系列、工程測井系列 在在裸眼井裸眼井或或套管井套管井中，用測井資料確定井斜狀態(tài)、固中，用測井資料確定井斜狀態(tài)、固井質(zhì)量、酸化或壓裂效果、射孔質(zhì)量和管材損傷等所用的井質(zhì)量、酸化或壓裂效果、射孔質(zhì)量和管材損傷等所用的各種測井方法。各種測井方法。地球物理測井方法簡介地球物理測井方法簡介按技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目分類按技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目分類4 4、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)測井系列、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)測井系列 在

7、生產(chǎn)井或注入井的在生產(chǎn)井或注入井的套管套管內(nèi)，在地層產(chǎn)出或吸入流體內(nèi)，在地層產(chǎn)出或吸入流體的情況下，用測井資料確定生產(chǎn)井的產(chǎn)出剖面或注水井的的情況下，用測井資料確定生產(chǎn)井的產(chǎn)出剖面或注水井的注水剖面所用的一套綜合測井方法。一般包括流量、持相注水剖面所用的一套綜合測井方法。一般包括流量、持相率、溫度和壓力等測量方法，測量結(jié)果反映井眼和每個(gè)儲(chǔ)率、溫度和壓力等測量方法，測量結(jié)果反映井眼和每個(gè)儲(chǔ)集層實(shí)際的生產(chǎn)狀態(tài)。集層實(shí)際的生產(chǎn)狀態(tài)。5 5、其它服務(wù)項(xiàng)目、其它服務(wù)項(xiàng)目 井壁取心井壁取心 地層測試地層測試 射孔射孔二、常規(guī)測井方法及曲線二、常規(guī)測井方法及曲線1 1、自然電位測井、自然電位測井2 2、電阻

8、率測井、電阻率測井3 3、聲波時(shí)差測井、聲波時(shí)差測井4 4、密度測井、密度測井5 5、補(bǔ)償中子測井、補(bǔ)償中子測井6 6、自然伽馬測井、自然伽馬測井自然電位測井：自然電位測井：在井中通過測量移動(dòng)電極和地面固定電極之間的電位差隨在井中通過測量移動(dòng)電極和地面固定電極之間的電位差隨深度變化的記錄，從而測得自然電位曲線。深度變化的記錄，從而測得自然電位曲線。電阻率測井：電阻率測井：測量巖石在外加電場作用下的導(dǎo)電能力，即電阻率。巖石的測量巖石在外加電場作用下的導(dǎo)電能力，即電阻率。巖石的電阻率和巖性、儲(chǔ)集物性、含油性有密切的關(guān)系。電阻率和巖性、儲(chǔ)集物性、含油性有密切的關(guān)系。聲波測井：聲波測井：是以巖石等介質(zhì)

9、的聲學(xué)特性為基礎(chǔ)來研究鉆井地質(zhì)剖面、儲(chǔ)層是以巖石等介質(zhì)的聲學(xué)特性為基礎(chǔ)來研究鉆井地質(zhì)剖面、儲(chǔ)層物性評價(jià)、判斷固井質(zhì)量等問題的一種測井方法。物性評價(jià)、判斷固井質(zhì)量等問題的一種測井方法。放射性測井：放射性測井：是根據(jù)巖石及其孔隙流體和井內(nèi)介質(zhì)（套管、水泥等）的核是根據(jù)巖石及其孔隙流體和井內(nèi)介質(zhì)（套管、水泥等）的核物理性質(zhì)，研究鉆井地質(zhì)剖面，尋找石油等有用礦藏，研究油田勘探、開物理性質(zhì)，研究鉆井地質(zhì)剖面，尋找石油等有用礦藏，研究油田勘探、開發(fā)及油井工程的一類測井方法。發(fā)及油井工程的一類測井方法。中子測井：中子測井：利用中子和地層相互作用的各種效應(yīng)，來研究鉆井剖面地層性利用中子和地層相互作用的各種效應(yīng)

10、，來研究鉆井剖面地層性質(zhì)的一類測井方法。質(zhì)的一類測井方法。常規(guī)測井曲線常規(guī)測井曲線自然電位的組成自然電位的組成 井眼中的自然電位主要是由井眼中的自然電位主要是由和和組成的。組成的。自然電位測井方法自然電位測井方法 在井中通過在井中通過和和之間的電位之間的電位差隨深度變化的記錄，從而測得自然電位曲線。差隨深度變化的記錄，從而測得自然電位曲線。自然電位測井自然電位測井 假設(shè)假設(shè)地層水礦化度（地層水礦化度（CwCw）大于泥漿濾液礦化度（）大于泥漿濾液礦化度（CmCm），），在滲透壓的作在滲透壓的作用下，高濃度地層水中的離子將向低濃度泥漿濾液中擴(kuò)散。由于用下，高濃度地層水中的離子將向低濃度泥漿濾液中擴(kuò)

11、散。由于ClCl- -的擴(kuò)散的擴(kuò)散速度明顯大于速度明顯大于NaNa+ +，這使得泥漿濾液一側(cè)，這使得泥漿濾液一側(cè)ClCl- -相對富集，而地層水中的相對富集，而地層水中的NaNa+ +相相對富集，在接觸面兩側(cè)產(chǎn)生一定的電位差，最終電動(dòng)勢不再增加，達(dá)到擴(kuò)對富集，在接觸面兩側(cè)產(chǎn)生一定的電位差，最終電動(dòng)勢不再增加，達(dá)到擴(kuò)散的動(dòng)態(tài)平衡。在這種情況下，滲透性砂巖表現(xiàn)為負(fù)異常；當(dāng)散的動(dòng)態(tài)平衡。在這種情況下，滲透性砂巖表現(xiàn)為負(fù)異常；當(dāng)Cw Cw CmCm時(shí)，時(shí)，滲透性砂巖表現(xiàn)為正異常。滲透性砂巖表現(xiàn)為正異常。CwCmCwCm泥漿泥漿地層地層自然電位測井自然電位測井 擴(kuò)散電動(dòng)勢擴(kuò)散電動(dòng)勢 對巖性不太純、泥質(zhì)含

12、量較多的儲(chǔ)集層，巖石顆粒表面會(huì)形成明顯對巖性不太純、泥質(zhì)含量較多的儲(chǔ)集層，巖石顆粒表面會(huì)形成明顯的離子雙電層。此時(shí)巖石孔隙內(nèi)有兩種水，一種是包括離子雙電層在內(nèi)的離子雙電層。此時(shí)巖石孔隙內(nèi)有兩種水，一種是包括離子雙電層在內(nèi)的粘土水，它富含的粘土水，它富含NaNa+ +，ClCl- -很少，擴(kuò)散層內(nèi)的很少，擴(kuò)散層內(nèi)的NaNa+ +可保持正常的遷移率；可保持正常的遷移率；另一種是正常的地層水，兩種離子基本平衡。另一種是正常的地層水，兩種離子基本平衡。 在濃度差的作用下（假設(shè)在濃度差的作用下（假設(shè)CwCwCmCm），這兩部分水都發(fā)生離子擴(kuò)散，），這兩部分水都發(fā)生離子擴(kuò)散，地層水中的離子擴(kuò)散同純砂巖儲(chǔ)集

13、層一樣；雙電層中被靜電吸引的陽離地層水中的離子擴(kuò)散同純砂巖儲(chǔ)集層一樣；雙電層中被靜電吸引的陽離子會(huì)發(fā)生擴(kuò)散。兩者共同的效應(yīng)，相當(dāng)于孔隙中擴(kuò)散的陽離子多于陰離子會(huì)發(fā)生擴(kuò)散。兩者共同的效應(yīng)，相當(dāng)于孔隙中擴(kuò)散的陽離子多于陰離子，即陽離子遷移率高于正常溶液同樣的陽離子，最終使接觸面兩側(cè)的子，即陽離子遷移率高于正常溶液同樣的陽離子，最終使接觸面兩側(cè)的自然電動(dòng)勢減小。自然電動(dòng)勢減小。 因?yàn)檫@種電動(dòng)勢是在一部分陽離子被巖石顆粒表面吸附的情況下，因?yàn)檫@種電動(dòng)勢是在一部分陽離子被巖石顆粒表面吸附的情況下，離子擴(kuò)散作用產(chǎn)生的，故稱為離子擴(kuò)散作用產(chǎn)生的，故稱為擴(kuò)散擴(kuò)散- -吸附電動(dòng)勢吸附電動(dòng)勢。又因這時(shí)巖石孔隙有讓

14、。又因這時(shí)巖石孔隙有讓陽離子選擇性滲透的作用，猶如化學(xué)中的半透膜，故這種電動(dòng)勢又稱為陽離子選擇性滲透的作用，猶如化學(xué)中的半透膜，故這種電動(dòng)勢又稱為薄膜電動(dòng)勢薄膜電動(dòng)勢。自然電位測井自然電位測井 擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢 鉆井時(shí)，為了防止井噴，一般泥漿柱壓力大于地層壓鉆井時(shí)，為了防止井噴，一般泥漿柱壓力大于地層壓力。在此壓力差作用下，泥漿濾液會(huì)向巖石孔隙內(nèi)滲濾，力。在此壓力差作用下，泥漿濾液會(huì)向巖石孔隙內(nèi)滲濾，并會(huì)帶動(dòng)離子雙電層中擴(kuò)散層的流體向同一方向流動(dòng)。泥并會(huì)帶動(dòng)離子雙電層中擴(kuò)散層的流體向同一方向流動(dòng)。泥漿濾液為電中性，而擴(kuò)散層富集陽離子，故在低壓一側(cè)形漿濾液為電中性，而擴(kuò)散層富集陽離子

15、，故在低壓一側(cè)形成正電荷富集，高壓一側(cè)形成負(fù)電荷富集，從而形成過濾成正電荷富集，高壓一側(cè)形成負(fù)電荷富集，從而形成過濾電動(dòng)勢。電動(dòng)勢。 當(dāng)泥餅形成后，壓差將降落在泥餅上，而泥餅幾乎是當(dāng)泥餅形成后，壓差將降落在泥餅上，而泥餅幾乎是不滲透的，不會(huì)再形成濾液流動(dòng)，故不再有過濾電動(dòng)勢。不滲透的，不會(huì)再形成濾液流動(dòng)，故不再有過濾電動(dòng)勢。 一般認(rèn)為，過濾電動(dòng)勢發(fā)生在泥餅形成之前。儲(chǔ)集層一般認(rèn)為，過濾電動(dòng)勢發(fā)生在泥餅形成之前。儲(chǔ)集層通常都會(huì)形成泥餅，故不考慮過濾電動(dòng)勢。通常都會(huì)形成泥餅，故不考慮過濾電動(dòng)勢。 自然電位測井自然電位測井 過濾電動(dòng)勢過濾電動(dòng)勢1 1、井徑影響：、井徑影響：當(dāng)其它因素不變時(shí)，當(dāng)其它因

16、素不變時(shí)，SPSP隨井眼尺寸增加而減小。隨井眼尺寸增加而減小。2 2、侵入深度的影響：、侵入深度的影響：SPSP隨侵入深度的增加而減小。在裸眼井中，可以隨侵入深度的增加而減小。在裸眼井中，可以看到相隔一段時(shí)間對同一地層測出的看到相隔一段時(shí)間對同一地層測出的SPSP有明顯的差別，這就是泥漿浸泡，有明顯的差別，這就是泥漿浸泡，侵入深度加大的結(jié)果。侵入深度加大的結(jié)果。3 3、層厚：、層厚：一般一般4m4m以下的地層，以下的地層，SPSP隨其厚度的減小而減?。划?dāng)儲(chǔ)集層厚隨其厚度的減小而減??；當(dāng)儲(chǔ)集層厚度充分大時(shí)（一般大于度充分大時(shí)（一般大于4m4m），測得的），測得的SPSP值才接近真實(shí)值。值才接近真

17、實(shí)值。4 4、地層電阻率：、地層電阻率：隨著地層電阻率的增加，隨著地層電阻率的增加，SPSP偏轉(zhuǎn)減小。故在測井曲線偏轉(zhuǎn)減小。故在測井曲線圖上，油氣層的圖上，油氣層的SPSP略小于相鄰的水層，而厚度較大的油水同層，下部略小于相鄰的水層，而厚度較大的油水同層，下部SPSP異常逐漸增大。異常逐漸增大。5 5、泥漿電阻率：、泥漿電阻率：當(dāng)泥漿電阻率很低（常認(rèn)為地層溫度下小于當(dāng)泥漿電阻率很低（常認(rèn)為地層溫度下小于0.10.1m m）時(shí)被稱為鹽水泥漿。此時(shí)，即使有自然電動(dòng)勢，但由于泥漿電阻太小，時(shí)被稱為鹽水泥漿。此時(shí)，即使有自然電動(dòng)勢，但由于泥漿電阻太小，井內(nèi)自然電位幾乎沒有變化，井內(nèi)自然電位幾乎沒有變化

18、，SPSP曲線平直，不能劃分儲(chǔ)集層。因此，自曲線平直，不能劃分儲(chǔ)集層。因此，自然電位測井不能用于鹽水泥漿，用于淡水泥漿最好。然電位測井不能用于鹽水泥漿，用于淡水泥漿最好。自然電位測井的影響因素自然電位測井的影響因素6 6、巖性剖面：、巖性剖面：適用于儲(chǔ)集層與泥巖交替出現(xiàn)的砂泥巖剖面，也可以包括適用于儲(chǔ)集層與泥巖交替出現(xiàn)的砂泥巖剖面，也可以包括碎屑巖以外的其它巖性儲(chǔ)集層。不能用于巨厚的火山巖剖面，因?yàn)樗鼪]碎屑巖以外的其它巖性儲(chǔ)集層。不能用于巨厚的火山巖剖面，因?yàn)樗鼪]有或很少有泥巖（凝灰?guī)r），因此裂縫較發(fā)育的儲(chǔ)集層以致密火山巖為有或很少有泥巖（凝灰?guī)r），因此裂縫較發(fā)育的儲(chǔ)集層以致密火山巖為圍巖，許

19、多儲(chǔ)集層要通過遠(yuǎn)處的泥巖（凝灰?guī)r）才能形成自然電流回路，圍巖，許多儲(chǔ)集層要通過遠(yuǎn)處的泥巖（凝灰?guī)r）才能形成自然電流回路，因而在相鄰泥巖（凝灰?guī)r）間形成巨厚的大片因而在相鄰泥巖（凝灰?guī)r）間形成巨厚的大片SPSP異常，不能用來劃分和異常，不能用來劃分和研究儲(chǔ)集層。研究儲(chǔ)集層。7 7、地層水礦化度：、地層水礦化度：如果儲(chǔ)集層上部和下部的地層水含鹽量有明顯差別，如果儲(chǔ)集層上部和下部的地層水含鹽量有明顯差別，那么泥巖基線會(huì)發(fā)生明顯偏移。那么泥巖基線會(huì)發(fā)生明顯偏移。8 8、溫度、壓力、溫度、壓力等：影響很有限，在有限的解釋井段內(nèi)可不予考慮。等：影響很有限，在有限的解釋井段內(nèi)可不予考慮。自然電位測井的影響因

20、素自然電位測井的影響因素1 1、識別巖性，劃分儲(chǔ)集層、識別巖性，劃分儲(chǔ)集層2 2、判斷油氣水層、判斷油氣水層3 3、地層對比和沉積相研究、地層對比和沉積相研究4 4、估算泥質(zhì)含量、估算泥質(zhì)含量5 5、判斷水淹層、判斷水淹層6 6、計(jì)算地層水電阻率、計(jì)算地層水電阻率自然電位測井的應(yīng)用自然電位測井的應(yīng)用 在泥巖層，在泥巖層，SPSP曲線通常接近一條直線，即所謂曲線通常接近一條直線，即所謂，而在滲透性地層，而在滲透性地層，SPSP曲線偏離泥巖基線，當(dāng)?shù)貙酉喈?dāng)厚時(shí)，曲線偏離泥巖基線，當(dāng)?shù)貙酉喈?dāng)厚時(shí)，曲線將達(dá)到一個(gè)基本固定的偏轉(zhuǎn)幅度，定義為曲線將達(dá)到一個(gè)基本固定的偏轉(zhuǎn)幅度，定義為。 偏轉(zhuǎn)可以是負(fù)異常或正

21、異常，取決于地層水和泥漿濾液偏轉(zhuǎn)可以是負(fù)異?；蛘惓＃Q于地層水和泥漿濾液的礦化度，如果地層水的礦化度大于濾液礦化度，則曲線為的礦化度，如果地層水的礦化度大于濾液礦化度，則曲線為負(fù)異常，相反，則為正異常。如果地層水礦化度與泥漿濾液負(fù)異常，相反，則為正異常。如果地層水礦化度與泥漿濾液礦化度相近或相等，礦化度相近或相等，SPSP曲線異常幅度就很小或者無明顯異常曲線異常幅度就很小或者無明顯異常特征。特征。需要說明的是：由于自然電位是地層相對大地的相對電位，需要說明的是：由于自然電位是地層相對大地的相對電位，在測井曲線圖上，泥巖基線的位置對于解釋沒有意義。在測井曲線圖上，泥巖基線的位置對于解釋沒有意

22、義。自然電位測井的應(yīng)用自然電位測井的應(yīng)用 識別巖性，劃分儲(chǔ)集層識別巖性，劃分儲(chǔ)集層 SPSP曲線上偏離泥巖基線的明顯異常是孔隙性和滲透性較曲線上偏離泥巖基線的明顯異常是孔隙性和滲透性較好的儲(chǔ)集層的標(biāo)志。原則上說，好的儲(chǔ)集層的標(biāo)志。原則上說，SPSP曲線只能劃分儲(chǔ)集層和非曲線只能劃分儲(chǔ)集層和非儲(chǔ)集層，進(jìn)一步巖性解釋要憑地區(qū)經(jīng)驗(yàn)和與其它測井曲線綜儲(chǔ)集層，進(jìn)一步巖性解釋要憑地區(qū)經(jīng)驗(yàn)和與其它測井曲線綜合解釋。合解釋。 對于巖性均勻、厚度較大、界面清楚（如泥巖與砂巖的對于巖性均勻、厚度較大、界面清楚（如泥巖與砂巖的突變界面）的儲(chǔ)集層，通常用突變界面）的儲(chǔ)集層，通常用SPSP異常幅度的半幅點(diǎn)（從泥巖異常幅

23、度的半幅點(diǎn)（從泥巖基線算起基線算起1/21/2幅度處）確定儲(chǔ)集層界面。如果儲(chǔ)集層厚度較幅度處）確定儲(chǔ)集層界面。如果儲(chǔ)集層厚度較小，小，SPSP異常較小，半幅點(diǎn)厚度將大于實(shí)際厚度，地層界面將異常較小，半幅點(diǎn)厚度將大于實(shí)際厚度，地層界面將靠近異常頂部。如果上下界面幅度大小不同，應(yīng)分別用其半靠近異常頂部。如果上下界面幅度大小不同，應(yīng)分別用其半幅點(diǎn)確定界面。如果巖性漸變層界面不清楚，應(yīng)參考其他曲幅點(diǎn)確定界面。如果巖性漸變層界面不清楚，應(yīng)參考其他曲線確定界面。線確定界面。自然電位測井的應(yīng)用自然電位測井的應(yīng)用識別巖性，劃分儲(chǔ)集層識別巖性，劃分儲(chǔ)集層自然電位測井自然電位測井 自然電位曲線的各種異常顯示自然電

24、位曲線的各種異常顯示泥巖基線泥巖基線砂巖線砂巖線異常幅度異常幅度 SPSP異?？蓭椭鷧^(qū)分油氣水層，但不是主要依據(jù)。一異?？蓭椭鷧^(qū)分油氣水層，但不是主要依據(jù)。一般來說，油氣層的般來說，油氣層的SPSP異常略小于相鄰的水層；完全含水、異常略小于相鄰的水層；完全含水、巖性較純、厚度較大的純水層，巖性較純、厚度較大的純水層，SPSP異常最大；下部含水異常最大；下部含水飽和度明顯升高的油水同層，飽和度明顯升高的油水同層，SPSP異常由上往下有增大的異常由上往下有增大的趨勢。趨勢。自然電位測井的應(yīng)用自然電位測井的應(yīng)用判斷油氣水層判斷油氣水層 沉積相是一個(gè)沉積單位中所有原生沉積特征的總和，沉積相是一個(gè)沉積單

25、位中所有原生沉積特征的總和，包括巖石、古生物和地球化學(xué)等特征。它是某一特定沉包括巖石、古生物和地球化學(xué)等特征。它是某一特定沉積環(huán)境中的沉積作用的產(chǎn)物，具有該環(huán)境特有的沉積特積環(huán)境中的沉積作用的產(chǎn)物，具有該環(huán)境特有的沉積特征。征。 SPSP曲線常常作為單層劃相、井間對比、繪制沉積體曲線常常作為單層劃相、井間對比、繪制沉積體等值圖的手段之一。等值圖的手段之一。自然電位測井的應(yīng)用自然電位測井的應(yīng)用地層對比和沉積相研究地層對比和沉積相研究 泥質(zhì)含量及其存在狀態(tài)與砂巖井段產(chǎn)生的擴(kuò)散吸附電動(dòng)泥質(zhì)含量及其存在狀態(tài)與砂巖井段產(chǎn)生的擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢有直接關(guān)系。因而可以用自然電位曲線來估算泥質(zhì)含量。勢有直接關(guān)系。因

26、而可以用自然電位曲線來估算泥質(zhì)含量。其中，其中，VshVsh地層泥質(zhì)含量；地層泥質(zhì)含量； SP SP 解釋層的解釋層的SPSP幅度；幅度； SSP SSP 解釋井段的靜自然電位。解釋井段的靜自然電位。適用條件：適用條件：地層完全含水，厚度較大，淡水泥漿的地層完全含水，厚度較大，淡水泥漿的砂泥巖剖面。砂泥巖剖面。SSPSPSSPSSPSPVsh1自然電位測井的應(yīng)用自然電位測井的應(yīng)用估算泥質(zhì)含量估算泥質(zhì)含量水淹層：在油田開發(fā)過程中，常采用注水的方法提高采收率，水淹層：在油田開發(fā)過程中，常采用注水的方法提高采收率，如果儲(chǔ)層見到了注入水則該層叫水淹層。如果儲(chǔ)層見到了注入水則該層叫水淹層。如圖，這是理論

27、計(jì)算的水淹層SP模型，可以看出，在水淹和未水淹和未水淹的水平界面上自水淹的水平界面上自然電位無明顯變化然電位無明顯變化，只是發(fā)生了基線偏移只是發(fā)生了基線偏移。自然電位測井自然電位測井 判斷水淹層判斷水淹層 對巖性較純、厚度較大、完全含水的砂巖層，對巖性較純、厚度較大、完全含水的砂巖層，其自然電位偏轉(zhuǎn)值（相對于泥巖基線的偏轉(zhuǎn)）即靜其自然電位偏轉(zhuǎn)值（相對于泥巖基線的偏轉(zhuǎn)）即靜自然電位自然電位SSPSSP，可以認(rèn)為是電化學(xué)電位。它與泥漿濾，可以認(rèn)為是電化學(xué)電位。它與泥漿濾液與地層水有下述關(guān)系：液與地層水有下述關(guān)系：其中，其中，Kc=70.7(273+T(Kc=70.7(273+T()/298)/29

28、8， Rmfe-Rmfe-泥漿濾液等效電阻率；泥漿濾液等效電阻率； Rwe-Rwe-地層水等效電阻率；地層水等效電阻率； T-T-地層溫度（地層溫度（）。）。wemfecRRKSSPlg自然電位測井自然電位測井 計(jì)算地層水電阻率計(jì)算地層水電阻率1 1、確定含水純巖石靜自然電位、確定含水純巖石靜自然電位SSPSSP 在地層水含鹽量或在地層水含鹽量或RwRw基本相同的解釋井段內(nèi)，選擇巖性基本相同的解釋井段內(nèi)，選擇巖性純（不含泥質(zhì)或純（不含泥質(zhì)或VshVsh很?。⒑穸容^大（很?。⒑穸容^大（3m3m以上）、深探測以上）、深探測電阻率最低、電阻率最低、SPSP異常幅度最大、各種資料證明不含油氣的地異

29、常幅度最大、各種資料證明不含油氣的地層為完全含水的純水層，其層為完全含水的純水層，其SPSP異常幅度就是該層的靜自然電異常幅度就是該層的靜自然電位位SSPSSP。2 2、確定、確定RmfeRmfe 將地面測量得到的泥漿電阻率轉(zhuǎn)換為井下溫度的泥漿電將地面測量得到的泥漿電阻率轉(zhuǎn)換為井下溫度的泥漿電阻率阻率RmRm，計(jì)算出泥漿濾液電阻率，計(jì)算出泥漿濾液電阻率RmfRmf。一般用近似公式：。一般用近似公式： Rmf=0.75RmRmf=0.75Rm 當(dāng)當(dāng)Rmf0.1mRmf0.1m，則，則Rmfe=RmfRmfe=Rmf，否則圖版求解。，否則圖版求解。 3 3、確定、確定RwRw 由前式求得由前式求得

30、Rmfe/RweRmfe/Rwe比值，就可求得比值，就可求得RweRwe。然后再經(jīng)查下。然后再經(jīng)查下面圖版求出地層水電阻率值面圖版求出地層水電阻率值RwRw。自然電位測井的應(yīng)用自然電位測井的應(yīng)用 計(jì)算地層水電阻率的步驟計(jì)算地層水電阻率的步驟自然電位測井自然電位測井 計(jì)算地層水電阻率的圖版計(jì)算地層水電阻率的圖版油層油水同層水層電阻率電阻率逐漸降逐漸降低低自然電自然電位逐漸位逐漸降低降低泥巖基線泥巖基線自然電位測井自然電位測井 實(shí)例分析實(shí)例分析 巖石中含有不同類型的孔隙，巖石中含有不同類型的孔隙，孔隙中又含有數(shù)量不同的地層水、孔隙中又含有數(shù)量不同的地層水、油氣等，在外加電場的作用下就油氣等，在外加

31、電場的作用下就可以形成電流，這樣考察電流的可以形成電流，這樣考察電流的大小就可以計(jì)算出地層電阻率的大小就可以計(jì)算出地層電阻率的大小。由于巖石的骨架導(dǎo)電性比大小。由于巖石的骨架導(dǎo)電性比較弱，電阻率相當(dāng)大，較弱，電阻率相當(dāng)大，地層導(dǎo)電地層導(dǎo)電能力的大小實(shí)際上也就是地層中能力的大小實(shí)際上也就是地層中所包含的油氣和水的導(dǎo)電能力，所包含的油氣和水的導(dǎo)電能力，通過研究地層的電阻率就可以了通過研究地層的電阻率就可以了解地層中所含油氣水的分布狀態(tài)。解地層中所含油氣水的分布狀態(tài)。同一種巖石由于含不同油氣水則同一種巖石由于含不同油氣水則導(dǎo)電能力不同，電阻率也不同。導(dǎo)電能力不同，電阻率也不同。電阻率測井電阻率測井1

32、 1）孔隙度大的巖石，如果含地層水越多，地層水電）孔隙度大的巖石，如果含地層水越多，地層水電阻率越低，巖石導(dǎo)電性越好，巖石電阻率越低。阻率越低，巖石導(dǎo)電性越好，巖石電阻率越低。2 2）孔隙度小的巖石，如果含地層水越少，地層水電）孔隙度小的巖石，如果含地層水越少，地層水電阻率越高，巖石電阻率越高。阻率越高，巖石電阻率越高。3 3）致密巖層，孔隙度小，含流體少，電阻率較高。）致密巖層，孔隙度小，含流體少，電阻率較高。4 4）含裂縫的巖石，電流可以沿裂縫傳導(dǎo)，雖然孔隙）含裂縫的巖石，電流可以沿裂縫傳導(dǎo)，雖然孔隙度低但導(dǎo)電性強(qiáng)，電阻率也較低。度低但導(dǎo)電性強(qiáng)，電阻率也較低。5 5）當(dāng)巖石中含油氣時(shí)，油氣

33、的導(dǎo)電能力弱，含油氣）當(dāng)巖石中含油氣時(shí)，油氣的導(dǎo)電能力弱，含油氣飽和度越大，巖石電阻率越高。飽和度越大，巖石電阻率越高?；菊J(rèn)識基本認(rèn)識電阻率測井電阻率測井主電極主電極A A0 0發(fā)射主電流發(fā)射主電流I I0 0，環(huán)，環(huán)狀屏蔽電極狀屏蔽電極A A1 1和柱狀屏蔽電和柱狀屏蔽電極極A A2 2發(fā)出與發(fā)出與I I0 0同極性的屏蔽同極性的屏蔽電流，因電流同性相斥，主電流，因電流同性相斥，主電流被縱向聚集成薄板狀流電流被縱向聚集成薄板狀流向地層，從而減小井眼及圍向地層，從而減小井眼及圍巖影響，提高了縱向分辨能巖影響，提高了縱向分辨能力。維持兩對監(jiān)督電極之間力。維持兩對監(jiān)督電極之間的電位差等于零，測量

34、監(jiān)督的電位差等于零，測量監(jiān)督電極如電極如M1M1與主電極與主電極A A0 0之間的之間的電位差反映視電阻率變化；電位差反映視電阻率變化；通常用通常用R Rlldlld、R Rllslls表示，兩種表示，兩種曲線的特點(diǎn)基本一致。曲線的特點(diǎn)基本一致。雙側(cè)向測井原理雙側(cè)向測井原理井眼井眼沖沖洗洗帶帶過過渡渡帶帶原原狀狀地地層層雙側(cè)向測井原理雙側(cè)向測井原理 雙側(cè)向測井是一種聚焦的電雙側(cè)向測井是一種聚焦的電阻率測井，為了使深側(cè)向有足夠阻率測井，為了使深側(cè)向有足夠的探測深度和淺側(cè)向能較好地反的探測深度和淺側(cè)向能較好地反映侵入帶的特征，設(shè)計(jì)了可同時(shí)映侵入帶的特征，設(shè)計(jì)了可同時(shí)進(jìn)行測量深、淺兩條曲線的雙側(cè)進(jìn)行

35、測量深、淺兩條曲線的雙側(cè)向測井儀。向測井儀。 雙側(cè)向測井的刻度范圍是雙側(cè)向測井的刻度范圍是20002000 m m，對于，對于200020004000040000 m m動(dòng)動(dòng)態(tài)范圍，測量精度有很大的局限態(tài)范圍，測量精度有很大的局限性。性。 電極系裝在貼井壁的絕電極系裝在貼井壁的絕緣極板上，借助推靠臂貼井緣極板上，借助推靠臂貼井壁測井。極板中間矩形片狀壁測井。極板中間矩形片狀電極是主電極電極是主電極A A0 0，依次向外，依次向外矩形框電極為測量電極矩形框電極為測量電極M M0 0和和參考電極參考電極A A1 1，監(jiān)督電極，監(jiān)督電極M M1 1、M M2 2。 微球形聚焦測井采用恒微球形聚焦測井

36、采用恒壓法測量，是一種很好的沖壓法測量，是一種很好的沖洗帶電阻率測井儀器。測井洗帶電阻率測井儀器。測井時(shí)，測量電極時(shí)，測量電極M M0 0與監(jiān)督電極與監(jiān)督電極中點(diǎn)間的電位差恒等于參考中點(diǎn)間的電位差恒等于參考電壓。電壓。微球形聚焦測井原理微球形聚焦測井原理1 1、確定地層真電阻率、確定地層真電阻率 深、淺側(cè)向視電阻率深、淺側(cè)向視電阻率R Rlldlld和和R Rllslls經(jīng)過井眼、圍巖、侵入校正后，可確經(jīng)過井眼、圍巖、侵入校正后，可確定巖層真電阻率定巖層真電阻率R Rt t和侵入帶直徑和侵入帶直徑d di i。2 2、快速、直觀識別油氣、水層、快速、直觀識別油氣、水層 深、淺側(cè)向視電阻率重疊，

37、根據(jù)正負(fù)差異結(jié)合其它資料。深、淺側(cè)向視電阻率重疊，根據(jù)正負(fù)差異結(jié)合其它資料。3 3、地層對比、地層對比4 4、計(jì)算含油飽和度、計(jì)算含油飽和度 采用阿爾奇公式或根據(jù)區(qū)塊建立的飽和度采用阿爾奇公式或根據(jù)區(qū)塊建立的飽和度- -電阻率經(jīng)驗(yàn)公式。電阻率經(jīng)驗(yàn)公式。5 5、指示可動(dòng)油氣、指示可動(dòng)油氣 深側(cè)向測量的是原狀地層的電阻率，而淺側(cè)向測量的是過渡帶地層深側(cè)向測量的是原狀地層的電阻率，而淺側(cè)向測量的是過渡帶地層電阻率，兩者的差反映了可動(dòng)油氣的含量。電阻率，兩者的差反映了可動(dòng)油氣的含量。雙側(cè)向測井的應(yīng)用雙側(cè)向測井的應(yīng)用雙側(cè)向測井快速、直觀識別油、水層油層油水同層水層電阻率電阻率逐漸降逐漸降低低自然電自然電

38、位逐漸位逐漸降低降低泥巖基線泥巖基線雙側(cè)向測井地層對比 當(dāng)鉆井液侵入地層后，使井壁附近的地層水礦化度、含油飽和度發(fā)生當(dāng)鉆井液侵入地層后，使井壁附近的地層水礦化度、含油飽和度發(fā)生徑向變化，進(jìn)而導(dǎo)致地層電阻率的變化。鉆井液侵入地層影響會(huì)涉及沖洗徑向變化，進(jìn)而導(dǎo)致地層電阻率的變化。鉆井液侵入地層影響會(huì)涉及沖洗帶、過渡帶，原狀地層不受鉆井液影響。根據(jù)沖洗帶電阻率帶、過渡帶，原狀地層不受鉆井液影響。根據(jù)沖洗帶電阻率RxoRxo與原狀地層與原狀地層電阻率電阻率RtRt的相對大小，將儲(chǔ)層特征分為高侵（的相對大小，將儲(chǔ)層特征分為高侵（RxoRxoRtRt）、低侵（）、低侵（RxoRxoRtRt）和無侵三種情況

39、。淡水泥漿鉆井，一般情況，水層高侵，油層低侵。）和無侵三種情況。淡水泥漿鉆井，一般情況，水層高侵，油層低侵。 井眼、圍巖井眼、圍巖- -層厚、侵入影響因素的校正層厚、侵入影響因素的校正雙側(cè)向測井的影響因素雙側(cè)向測井的影響因素 聲波時(shí)差測井聲波時(shí)差測井原理：測量首波通過固定原理：測量首波通過固定厚度地層到達(dá)接收器所需厚度地層到達(dá)接收器所需時(shí)間。時(shí)間。 聲速測井最具代表性的是聲速測井最具代表性的是補(bǔ)償聲波測井儀器，它是一種補(bǔ)償聲波測井儀器，它是一種雙發(fā)雙收測井儀器，即兩個(gè)發(fā)雙發(fā)雙收測井儀器，即兩個(gè)發(fā)射器和兩個(gè)接收器，兩個(gè)發(fā)射射器和兩個(gè)接收器，兩個(gè)發(fā)射器間互發(fā)射聲源，兩個(gè)接收器器間互發(fā)射聲源，兩個(gè)接

40、收器間互地接收沿井壁傳播的滑行間互地接收沿井壁傳播的滑行縱波?？v波。 因此，聲速測井可解決探因此，聲速測井可解決探測范圍內(nèi)的孔隙性、巖性、含測范圍內(nèi)的孔隙性、巖性、含氣性、泥巖壓實(shí)性等問題。氣性、泥巖壓實(shí)性等問題。 聲波時(shí)差測井原理聲波時(shí)差測井原理1 1、井徑變化、井徑變化 當(dāng)井眼擴(kuò)大時(shí)，在井眼擴(kuò)大井段的上、下界面處，時(shí)差當(dāng)井眼擴(kuò)大時(shí)，在井眼擴(kuò)大井段的上、下界面處，時(shí)差曲線出現(xiàn)與地層性質(zhì)無關(guān)的假異常。曲線出現(xiàn)與地層性質(zhì)無關(guān)的假異常。2 2、地層厚度、地層厚度 厚度小于探測間距的地層稱為薄層（厚度小于探測間距的地層稱為薄層（0.5-0.8m0.5-0.8m）。薄層）。薄層聲波時(shí)差受圍巖的影響增大

41、，按半幅點(diǎn)劃分厚度大于地層的聲波時(shí)差受圍巖的影響增大，按半幅點(diǎn)劃分厚度大于地層的實(shí)際厚度；厚層聲波時(shí)差不受圍巖的影響。實(shí)際厚度；厚層聲波時(shí)差不受圍巖的影響。3 3、裂縫、氣層、裂縫、氣層 裂縫、氣層的裂縫、氣層的“周波跳躍周波跳躍”引起信號的強(qiáng)烈衰減。聲波引起信號的強(qiáng)烈衰減。聲波時(shí)差出現(xiàn)假增大。時(shí)差出現(xiàn)假增大。4 4、鉆井液、鉆井液 井眼內(nèi)的流體性質(zhì)（空氣、鉆井液中含氣等）。井眼內(nèi)的流體性質(zhì)（空氣、鉆井液中含氣等）。 聲波時(shí)差測井的影響因素聲波時(shí)差測井的影響因素 1 1、確定巖石孔隙度、確定巖石孔隙度 對于純巖石，已知骨架時(shí)差為對于純巖石，已知骨架時(shí)差為 tmatma的水層，可用下式（威的水層

42、，可用下式（威利平均時(shí)間公式）計(jì)算孔隙度，由式可見：聲波時(shí)差隨孔隙度利平均時(shí)間公式）計(jì)算孔隙度，由式可見：聲波時(shí)差隨孔隙度增大而增大：增大而增大：式中：式中： t tf f- -地層孔隙中水的聲波時(shí)差；地層孔隙中水的聲波時(shí)差； t tmama- -巖石骨架聲波時(shí)差；巖石骨架聲波時(shí)差； t-t-為解釋層的聲波時(shí)差。為解釋層的聲波時(shí)差。 通常，石英（砂巖）骨架時(shí)差為通常，石英（砂巖）骨架時(shí)差為55.555.5s/ft,s/ft,方解石（灰?guī)r）骨架時(shí)差為方解石（灰?guī)r）骨架時(shí)差為47.547.5us/ftus/ft，白云石（白云巖）骨架時(shí)差為，白云石（白云巖）骨架時(shí)差為43.543.5us/ftus/

43、ft，純水的聲波時(shí)差為，純水的聲波時(shí)差為189189us/ftus/ft，鹽水的聲波時(shí)差為，鹽水的聲波時(shí)差為185185us/ftus/ft。 聲波時(shí)差測井的應(yīng)用聲波時(shí)差測井的應(yīng)用mafmattttPOR=0.211*AC-44.204聲波時(shí)差測井的應(yīng)用聲波時(shí)差測井的應(yīng)用- -確定巖石孔隙度確定巖石孔隙度2 2、 由于不同的巖石，其聲速不同，所以可利用聲波時(shí)差曲由于不同的巖石，其聲速不同，所以可利用聲波時(shí)差曲線來劃分巖性。線來劃分巖性。 在砂泥巖剖面中，砂巖一般顯示較高的時(shí)差，砂巖中膠在砂泥巖剖面中，砂巖一般顯示較高的時(shí)差，砂巖中膠結(jié)物的性質(zhì)及其含量會(huì)影響時(shí)差值，如鈣質(zhì)膠結(jié)比泥質(zhì)膠結(jié)結(jié)物的性質(zhì)

44、及其含量會(huì)影響時(shí)差值，如鈣質(zhì)膠結(jié)比泥質(zhì)膠結(jié)的時(shí)差低，泥巖的聲波時(shí)差一般顯示為高值，泥巖中含砂、的時(shí)差低，泥巖的聲波時(shí)差一般顯示為高值，泥巖中含砂、含膏、含鈣時(shí)，時(shí)差值也要降低。含膏、含鈣時(shí)，時(shí)差值也要降低。 在碳酸鹽巖剖面中，致密的石灰?guī)r、白云巖時(shí)差值最低，在碳酸鹽巖剖面中，致密的石灰?guī)r、白云巖時(shí)差值最低，如果含泥質(zhì)，聲波時(shí)差值稍有增高，若是孔隙性或裂縫性石如果含泥質(zhì)，聲波時(shí)差值稍有增高，若是孔隙性或裂縫性石灰?guī)r和白云巖，時(shí)差值明顯增大，在裂縫發(fā)育處甚至?xí)霈F(xiàn)灰?guī)r和白云巖，時(shí)差值明顯增大，在裂縫發(fā)育處甚至?xí)霈F(xiàn)有有“周波跳躍周波跳躍”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 在膏巖剖面中，滲透性砂巖層時(shí)差最高，泥巖由于普

45、遍在膏巖剖面中，滲透性砂巖層時(shí)差最高，泥巖由于普遍含鈣、含膏，時(shí)差值與致密砂巖均顯示為中等，無水石膏時(shí)含鈣、含膏，時(shí)差值與致密砂巖均顯示為中等，無水石膏時(shí)差最低，巖鹽擴(kuò)徑嚴(yán)重時(shí)常常出現(xiàn)差最低，巖鹽擴(kuò)徑嚴(yán)重時(shí)常常出現(xiàn)“周波跳躍周波跳躍”。 聲波時(shí)差測井的應(yīng)用聲波時(shí)差測井的應(yīng)用砂巖砂巖泥巖泥巖聲波時(shí)差測井的應(yīng)用聲波時(shí)差測井的應(yīng)用- -劃分巖性劃分巖性3、 “周波跳躍周波跳躍” ：一般情況下，聲波測井儀的兩個(gè)接收器一般情況下，聲波測井儀的兩個(gè)接收器先后被同一個(gè)首波所觸發(fā)而記錄時(shí)差，但是，在某些情況下，先后被同一個(gè)首波所觸發(fā)而記錄時(shí)差，但是，在某些情況下，由于首波太弱，不足以先后觸發(fā)兩個(gè)接收器，第二個(gè)

46、接收器由于首波太弱，不足以先后觸發(fā)兩個(gè)接收器，第二個(gè)接收器被后續(xù)波觸發(fā)，這時(shí)，所測得的時(shí)差會(huì)明顯增大，這種現(xiàn)象，被后續(xù)波觸發(fā)，這時(shí)，所測得的時(shí)差會(huì)明顯增大，這種現(xiàn)象，稱為稱為“周波跳躍周波跳躍”。統(tǒng)計(jì)表明，對于砂巖時(shí)差一般值大。統(tǒng)計(jì)表明，對于砂巖時(shí)差一般值大9 9s/ft(30s/ft(30s/m)s/m)以上。以上。 天然氣對聲速的衰減很大，也就是天然氣的聲波時(shí)差很天然氣對聲速的衰減很大，也就是天然氣的聲波時(shí)差很大，它比石油或水的時(shí)差大了許多，所以，在巖性相同的條大，它比石油或水的時(shí)差大了許多，所以，在巖性相同的條件下，氣層的時(shí)差值大于油層或水層的時(shí)差值。在氣層處，件下，氣層的時(shí)差值大于油層

47、或水層的時(shí)差值。在氣層處，聲波時(shí)差曲線會(huì)出現(xiàn)周波跳躍。聲波時(shí)差曲線會(huì)出現(xiàn)周波跳躍。 聲波時(shí)差測井的應(yīng)用聲波時(shí)差測井的應(yīng)用3 3、 在測井時(shí)，下列情況可能會(huì)出現(xiàn)在測井時(shí)，下列情況可能會(huì)出現(xiàn)“周波跳躍周波跳躍”現(xiàn)象：現(xiàn)象： 1)1)裂縫或?qū)永戆l(fā)育的地層；裂縫或?qū)永戆l(fā)育的地層；2)2)未膠結(jié)或未壓實(shí)的純砂巖氣層、高壓氣層；未膠結(jié)或未壓實(shí)的純砂巖氣層、高壓氣層；3)3)井徑擴(kuò)大嚴(yán)重的巖鹽層及泥漿中含天然氣等。井徑擴(kuò)大嚴(yán)重的巖鹽層及泥漿中含天然氣等。 聲波時(shí)差測井的應(yīng)用聲波時(shí)差測井的應(yīng)用氣氣層層聲波高值聲波高值聲波時(shí)差測井的應(yīng)用聲波時(shí)差測井的應(yīng)用- -判斷氣層判斷氣層光電效光電效 應(yīng)應(yīng)電子對效應(yīng)電子對效

48、應(yīng)康普頓效應(yīng)康普頓效應(yīng)伽馬射線能量低伽馬射線能量低 伽馬射線能量中等伽馬射線能量中等伽馬射線能量高伽馬射線能量高密度測井密度測井 儀器可以測量出由伽馬源發(fā)射的伽儀器可以測量出由伽馬源發(fā)射的伽馬射線同地層物質(zhì)進(jìn)行的光電效應(yīng)和康馬射線同地層物質(zhì)進(jìn)行的光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)而產(chǎn)生的伽馬射線。普頓效應(yīng)而產(chǎn)生的伽馬射線。 通過伽馬射線強(qiáng)度可以得到地層電通過伽馬射線強(qiáng)度可以得到地層電子密度。而地層的體積密度與電子密度子密度。而地層的體積密度與電子密度有以下的關(guān)系：有以下的關(guān)系： e e = = b b(2Z/A)(2Z/A)式中：式中：Z-Z-原子序數(shù)原子序數(shù) A-A-原子量原子量經(jīng)換算就可得出地層的體積密

49、度。經(jīng)換算就可得出地層的體積密度。密度測井原理密度測井原理 密度測井采用兩個(gè)探測密度測井采用兩個(gè)探測器（長源距和短源距）得到器（長源距和短源距）得到兩個(gè)記數(shù)率，利用長源距計(jì)兩個(gè)記數(shù)率，利用長源距計(jì)數(shù)率數(shù)率N NLS LS 得到一個(gè)視地層密得到一個(gè)視地層密度度（泥餅的影響），（泥餅的影響），再由再由N NLSLS和和N NSSSS得到一個(gè)泥餅得到一個(gè)泥餅影響校正值影響校正值 ，則地層，則地層密度密度b b= =+ + ，密，密度測井通常記錄度測井通常記錄b b和和兩條曲線，測量使用的儀器兩條曲線，測量使用的儀器是在飽和淡水的純石灰?guī)r地是在飽和淡水的純石灰?guī)r地層中刻度的。層中刻度的。 密度測井原理

50、密度測井原理b1 1、確定巖石孔隙度、確定巖石孔隙度 對于已知巖石骨架密度對于已知巖石骨架密度 mama的水層，可用下式計(jì)算孔隙度，的水層，可用下式計(jì)算孔隙度，由式可見：密度隨孔隙度減小而增大。由式可見：密度隨孔隙度減小而增大。 式中，式中， f-f-地層孔隙中水的密度。地層孔隙中水的密度。 不同的巖性骨架值不同。一般砂巖為不同的巖性骨架值不同。一般砂巖為2.65g/cm2.65g/cm3 3，石灰?guī)r為，石灰?guī)r為2.71g/cm2.71g/cm3 3，白云巖為，白云巖為2.87g/cm2.87g/cm3 3。fmabma密度測井的應(yīng)用密度測井的應(yīng)用密度測井的應(yīng)用密度測井的應(yīng)用確定巖石孔隙度確定

51、巖石孔隙度POR = -66.648DEN + 175.772 2、劃分巖性、劃分巖性 利用密度利用密度- -中子測井（中子測井（ b - b - ）交會(huì)圖法，可以確定）交會(huì)圖法，可以確定 巖性及組分，求解孔隙度。巖性及組分，求解孔隙度。3 3、識別氣層、識別氣層 天然氣使密度測井值減小，使中子測井值減小。密度測天然氣使密度測井值減小，使中子測井值減小。密度測井和中子測井曲線按一定刻度重疊后，可以識別氣層。井和中子測井曲線按一定刻度重疊后，可以識別氣層。密度測井的應(yīng)用密度測井的應(yīng)用密度測井的應(yīng)用密度測井的應(yīng)用識別氣層識別氣層1 1、井眼、井眼 a a、井眼大于、井眼大于10in10in時(shí)影響明

52、時(shí)影響明顯顯; ; b b、鉆井流體，主要體現(xiàn)在、鉆井流體，主要體現(xiàn)在空氣鉆井和泥漿鉆井的區(qū)別空氣鉆井和泥漿鉆井的區(qū)別; ; c c、井眼規(guī)則程度，密度補(bǔ)、井眼規(guī)則程度，密度補(bǔ)償值反映對兩個(gè)測量探頭影響償值反映對兩個(gè)測量探頭影響的大小。的大小。2 2、泥餅、泥餅3 3、泥漿侵入、泥漿侵入4 4、泥漿中加入重晶石或鐵礦、泥漿中加入重晶石或鐵礦粉等。粉等。測量點(diǎn)測量點(diǎn)極板與井壁間極板與井壁間的鉆井液體積的鉆井液體積密度測井的影響因素密度測井的影響因素 中子測井是一種劃分巖性和測量中子測井是一種劃分巖性和測量地層孔隙度的有效方法。它是用一源地層孔隙度的有效方法。它是用一源強(qiáng)為強(qiáng)為18Ci18Ci的中

53、子源，發(fā)射能量較強(qiáng)的的中子源，發(fā)射能量較強(qiáng)的快中子到地層中，快中子在地層中與快中子到地層中，快中子在地層中與其質(zhì)量相同的氫原子碰撞，損失能量其質(zhì)量相同的氫原子碰撞，損失能量減速為超熱中子、熱中子，用碘化鋰減速為超熱中子、熱中子，用碘化鋰或鋰玻璃晶體等探測器記錄超熱中子或鋰玻璃晶體等探測器記錄超熱中子或熱中子，其計(jì)數(shù)率與地層中的含氫或熱中子，其計(jì)數(shù)率與地層中的含氫量相關(guān)，當(dāng)?shù)貙涌紫吨械牧黧w是地層量相關(guān)，當(dāng)?shù)貙涌紫吨械牧黧w是地層氫的主要來源時(shí)，中子測井值就反映氫的主要來源時(shí)，中子測井值就反映了地層孔隙度。當(dāng)巖石骨架不含氫或了地層孔隙度。當(dāng)巖石骨架不含氫或含氫指數(shù)已知時(shí)，則可由中子測井計(jì)含氫指數(shù)已知

54、時(shí)，則可由中子測井計(jì)算孔隙度。算孔隙度。補(bǔ)償中子測井原理補(bǔ)償中子測井原理1、確定地層孔隙度 任何物質(zhì)單位體積（任何物質(zhì)單位體積（1cm1cm3 3）的氫核數(shù)與同樣體積淡水）的氫核數(shù)與同樣體積淡水氫核數(shù)的比值稱為該物質(zhì)的氫核數(shù)的比值稱為該物質(zhì)的含氫指數(shù)含氫指數(shù)，用，用H H表示。表示。 中子測井孔隙度是地層的總孔隙度，因?yàn)橹凶訙y井實(shí)中子測井孔隙度是地層的總孔隙度，因?yàn)橹凶訙y井實(shí)質(zhì)上反映的是地層的含氫量，所以，無論孔隙的大小、形質(zhì)上反映的是地層的含氫量，所以，無論孔隙的大小、形狀及連通情況如何，只要含氫就會(huì)影響測井值。狀及連通情況如何，只要含氫就會(huì)影響測井值。 中子測井孔隙度是用中子測井孔隙度是用

55、“石灰?guī)r孔隙度石灰?guī)r孔隙度”為單位刻度的，為單位刻度的，因此，用它來確定其他巖性的巖石孔隙度時(shí)，需根據(jù)地層因此，用它來確定其他巖性的巖石孔隙度時(shí)，需根據(jù)地層情況，引入必要的校正。石灰?guī)r骨架含氫指數(shù)為情況，引入必要的校正。石灰?guī)r骨架含氫指數(shù)為0 0，砂巖，砂巖骨架顯示負(fù)含氫指數(shù)，約骨架顯示負(fù)含氫指數(shù)，約-1-1-5%-5%，白云巖骨架顯示正含，白云巖骨架顯示正含氫指數(shù)，約氫指數(shù)，約1 18.5%8.5%。 補(bǔ)償中子測井的應(yīng)用補(bǔ)償中子測井的應(yīng)用2 2、劃分巖性和判斷氣層、劃分巖性和判斷氣層 對于砂泥巖剖面，泥巖的含氫指數(shù)一般大于砂巖，對于砂泥巖剖面，泥巖的含氫指數(shù)一般大于砂巖，因此，根據(jù)中子孔隙度

56、的相對大小可區(qū)分砂、泥巖。因此，根據(jù)中子孔隙度的相對大小可區(qū)分砂、泥巖。 對于碳酸鹽巖剖面，根據(jù)對于碳酸鹽巖剖面，根據(jù)GRGR曲線剔除泥巖地層后，曲線剔除泥巖地層后，再根據(jù)中子孔隙度的相對高值可劃分裂縫帶或孔隙性地再根據(jù)中子孔隙度的相對高值可劃分裂縫帶或孔隙性地層。層。 “挖掘效應(yīng)挖掘效應(yīng)”：當(dāng)?shù)貙雍瑲鈺r(shí)，對中子的減速長度：當(dāng)?shù)貙雍瑲鈺r(shí)，對中子的減速長度會(huì)增大，相當(dāng)于與氣體體積相同的巖石骨架被挖空，測會(huì)增大，相當(dāng)于與氣體體積相同的巖石骨架被挖空，測出的中子孔隙度比地層的含氫指數(shù)小。出的中子孔隙度比地層的含氫指數(shù)小。 當(dāng)儲(chǔ)集層中含天然氣時(shí)，其含氫指數(shù)遠(yuǎn)小于具有相當(dāng)儲(chǔ)集層中含天然氣時(shí)，其含氫指數(shù)遠(yuǎn)

57、小于具有相同孔隙度的含油（或含水）層，因此，氣層在中子孔隙同孔隙度的含油（或含水）層，因此，氣層在中子孔隙度曲線上顯示為低值。度曲線上顯示為低值。補(bǔ)償中子測井的應(yīng)用補(bǔ)償中子測井的應(yīng)用 地球上的一些礦物和巖石中，含有地球上的一些礦物和巖石中，含有4040K K（鉀（鉀4040）、）、232232Th(Th(釷釷232)232)和和238238U U（鈾（鈾238238）等放射性同位素，因此，這些巖石也就存）等放射性同位素，因此，這些巖石也就存在著自然放射性。在著自然放射性。 在自然伽瑪測井儀上的伽瑪射線探測器中裝有一個(gè)探頭，在自然伽瑪測井儀上的伽瑪射線探測器中裝有一個(gè)探頭，使用閃爍計(jì)數(shù)器進(jìn)行測量

58、地層巖石放出的使用閃爍計(jì)數(shù)器進(jìn)行測量地層巖石放出的射線，然后通過光射線，然后通過光電倍增管將接收到的光信號轉(zhuǎn)變成電脈沖信號記錄下來，從而電倍增管將接收到的光信號轉(zhuǎn)變成電脈沖信號記錄下來，從而測得自然伽瑪曲線。測得自然伽瑪曲線。 自然伽瑪測井測量的是地層的自然放射性，在沉積巖地層自然伽瑪測井測量的是地層的自然放射性，在沉積巖地層中，一般情況下，它反映地層的泥質(zhì)含量，沉積巖的自然放射中，一般情況下，它反映地層的泥質(zhì)含量，沉積巖的自然放射性隨巖石泥質(zhì)含量的增加而增加，因?yàn)樾噪S巖石泥質(zhì)含量的增加而增加，因?yàn)榉派湫栽赝呄蛴诜派湫栽赝呄蛴诰奂谡惩梁湍鄮r中聚集在粘土和泥巖中，通常純地層（如純石

59、英砂巖）的放射性，通常純地層（如純石英砂巖）的放射性是很弱的。是很弱的。自然伽瑪測井原理自然伽瑪測井原理 沉積巖石放射性礦物含量1、最少：硬石膏、石膏、不含鉀巖的巖鹽、煤、瀝青。2、較少：砂巖、石灰?guī)r、白云巖石。3、較高：海相及陸相沉積的泥巖、泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖。4、高：鉀巖、深水泥巖。5、最高：膨潤土巖石、火山巖石、放射性軟泥。自然伽瑪測井自然伽瑪測井一般規(guī)律一般規(guī)律 在自然伽瑪測井曲線上泥巖、頁巖顯示高值，且可連在自然伽瑪測井曲線上泥巖、頁巖顯示高值，且可連成一條相當(dāng)穩(wěn)定的成一條相當(dāng)穩(wěn)定的GRGR曲線，泥質(zhì)砂巖或含泥質(zhì)的石灰?guī)r等曲線，泥質(zhì)砂巖或含泥質(zhì)的石灰?guī)r等GRGR曲線小于泥巖層的曲線小于

60、泥巖層的GRGR值，純砂巖的值，純砂巖的GRGR值為低值。石灰?guī)r、值為低值。石灰?guī)r、生物灰?guī)r或白云巖的生物灰?guī)r或白云巖的GRGR值比砂巖還低，石膏、硬石膏的值比砂巖還低，石膏、硬石膏的GRGR值最低，煤層亦表現(xiàn)為較低的值最低，煤層亦表現(xiàn)為較低的GRGR值。值。特別注意特別注意 泥質(zhì)含量相同的不同巖性在自然伽瑪測井曲線上的顯泥質(zhì)含量相同的不同巖性在自然伽瑪測井曲線上的顯示可能是相同的，所以，在用自然伽瑪測井曲線劃分巖性示可能是相同的，所以，在用自然伽瑪測井曲線劃分巖性時(shí)要總結(jié)和遵循地區(qū)特點(diǎn)和規(guī)律。時(shí)要總結(jié)和遵循地區(qū)特點(diǎn)和規(guī)律。自然伽瑪測井自然伽瑪測井 1 1、計(jì)算地層泥質(zhì)含量、計(jì)算地層泥質(zhì)含量