測(cè)井綜合解釋及數(shù)據(jù)處理.ppt

1、測(cè)井資料綜合解釋與 數(shù)據(jù)處理,從地質(zhì)應(yīng)用的角度來(lái)介紹測(cè)井技術(shù)，即如何應(yīng)用測(cè)井信息解決地質(zhì)問(wèn)題.它綜合運(yùn)用各種地球物理學(xué)方法對(duì)單井巖性、物性、含油性進(jìn)行定性、定量的分析和評(píng)價(jià)，同時(shí)對(duì)油藏構(gòu)造、微相等方面進(jìn)行判識(shí)。,第一講 現(xiàn)代油氣測(cè)井常規(guī)方法的地質(zhì)應(yīng)用 第二講 測(cè)井地層剖面及儲(chǔ)層巖性分析 第三講 測(cè)井儲(chǔ)層流體分析及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)參數(shù)確定 第四講 測(cè)井地層對(duì)比 第五講 測(cè)井微相研究 第六講 油藏描述,本講將從油氣測(cè)井現(xiàn)狀出發(fā)，按在地質(zhì)應(yīng)用中的重要性，分別對(duì)常規(guī)測(cè)井的探測(cè)對(duì)象及其地質(zhì)解釋依次介紹。 它們分別是：,第一講 現(xiàn)代油氣測(cè)井常規(guī)方法的地質(zhì)應(yīng)用,自然伽馬測(cè)井曲線(xiàn)的地質(zhì)應(yīng)用 自然電位測(cè)井曲線(xiàn)的地質(zhì)應(yīng)用

2、 密度測(cè)井曲線(xiàn)的地質(zhì)應(yīng)用 中子測(cè)井曲線(xiàn)的地質(zhì)應(yīng)用 聲波測(cè)井曲線(xiàn)的地質(zhì)應(yīng)用 感應(yīng)測(cè)井曲線(xiàn)的地質(zhì)應(yīng)用 普通電阻率測(cè)井的地質(zhì)應(yīng)用 側(cè)向測(cè)井曲線(xiàn)的地質(zhì)應(yīng)用 井徑測(cè)井曲線(xiàn)的地質(zhì)應(yīng)用,現(xiàn)代油氣測(cè)井常規(guī)方法的地質(zhì)應(yīng)用,（THE Gamma Ray Well Logging） 1測(cè)量對(duì)象 自然伽瑪測(cè)井是測(cè)量地層中天然伽瑪射線(xiàn)強(qiáng)度，其強(qiáng)度取決于地層中放射性物質(zhì)的含量。 在沉積巖中，由于粘土顆粒吸附放射性元素的能力比其它骨架顆粒要強(qiáng)，故GR射線(xiàn)強(qiáng)度主要取決于泥質(zhì)含量的多少。,一、自然伽瑪測(cè)井GR,因?yàn)镚R測(cè)井值與巖石礦物成份和泥質(zhì)含量有關(guān)，所以在地質(zhì)分析中主要用來(lái)： （1）劃分巖性及地層對(duì)比 在富含泥質(zhì)地層顯示高

3、值； 當(dāng)?shù)貙又懈患蟹派湫栽貢r(shí)（如鉀長(zhǎng)石、鋯石、云母等），顯示異常高值。 （2）利用GR測(cè)井曲線(xiàn)形態(tài)特征解釋沉積環(huán)境 GR測(cè)井曲線(xiàn)是沉積微相分析的主要手段，可以根據(jù)GR曲線(xiàn)形態(tài)的變化、頂?shù)捉佑|關(guān)系和幅度的大小來(lái)推斷砂巖的沉積層序、粒度變化、物源供給變化、砂體改造程度，進(jìn)而推斷砂體的沉積微相（microfacies）和微環(huán)境（microevironment）。 以上兩種應(yīng)用均需配合其它測(cè)井方法（如SP）進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。,2地質(zhì)應(yīng)用,（3）利用GR測(cè)井值計(jì)算泥質(zhì)含量 經(jīng)常采用的方法是相對(duì)值法： 式中：GCUR希爾奇（hilchie）指數(shù)，它與地層地質(zhì)時(shí)代有關(guān)，常以為：第三系地層取3.7，老地層取2

4、。 Sh1GR相對(duì)值，也稱(chēng)泥質(zhì)含量指數(shù)。 其中，GR、GRmax、GRmin分別表示目的層、純泥巖層、純砂巖層的GR讀數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)化單位為:API,3適用范圍 GR測(cè)井適用面廣，既可在下套管井測(cè)井，也適用于空氣鉆進(jìn)、油基泥漿的鉆孔中。在碳酸鹽巖剖面，它是地質(zhì)解釋的一種工具。,1測(cè)量對(duì)象 當(dāng)井內(nèi)鉆井液的礦化度與地層水礦化度不同時(shí)，在井中就會(huì)形成電位（電勢(shì)），自然電位測(cè)井就是探測(cè)井眼中這種電位的測(cè)井方法。,二、自然電位測(cè)井SP,v,M,N,井中電極M與地面電極N 之間的電位差,(Self Potential Curve),通常泥巖的SP是類(lèi)似的，而且其讀數(shù)很穩(wěn)定，SP曲線(xiàn)平直，常稱(chēng)之為泥巖基線(xiàn)，曲線(xiàn)向

5、左偏移表明是滲透性地層。,SP,2地質(zhì)應(yīng)用 （1）識(shí)別儲(chǔ)層 在碎屑巖剖面中，儲(chǔ)層SP顯示負(fù)異常。 （2）分層并確定地層厚度 SP曲線(xiàn)的拐點(diǎn)相當(dāng)于滲透層與非滲透層的界面，利用半幅點(diǎn)法劃分地層界面、確定地層厚度。,SP,（3）進(jìn)行地層對(duì)比和沉積環(huán)境分析 在相當(dāng)大的區(qū)域內(nèi)，某些特殊地層的SP曲線(xiàn)相類(lèi)似，利用這種現(xiàn)象在長(zhǎng)距離范圍進(jìn)行地質(zhì)對(duì)比。 SP曲線(xiàn)形狀代表特殊的地下沉積環(huán)境，SP曲線(xiàn)的斜率及曲線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)情況有助于鑒別沉積環(huán)境和某些地質(zhì)特征。,（4）確定泥質(zhì)含量Vsh SP測(cè)井值與流體特性密切相關(guān)，SP幅度大小受泥質(zhì)含量的影響，可用于計(jì)算Vsh。 式中：PSP解釋層的SP幅度（mv） SSP純水層的靜

6、自然電位（mv）,（5）判斷油水層的依據(jù)之一 巖性一致的儲(chǔ)層由于所含流體的性質(zhì)不同，SP反應(yīng)不同。 油層的SP幅度水層的SP幅度,油層,水層,（6）確定地層水電阻率Rw 利用SP幅度及溫度、泥漿濾液電阻率Rmfe，估算地層等效電阻率Rwe。 式中：KSP系數(shù) K=60+0.133T（F ） 或 K=70.7(273+T （C）)/298,(7)判斷水淹層 油層水淹后，SP基線(xiàn)偏移，幅度減小。,基線(xiàn)偏移,幅度減小,3適用范圍 SP測(cè)井既受地層水與泥漿間礦化度差值影響，也受泥質(zhì)、層厚、高阻層等的影響，所以適用范圍窄，僅適用于碎屑巖剖面和充以可導(dǎo)電泥漿的裸眼井，解釋中存在多解性，地質(zhì)上應(yīng)用不及GR。

7、,1探測(cè)對(duì)象 密度測(cè)井是探測(cè)井內(nèi)巖石體積密度的變化。,三、密度測(cè)井DEN（FDC）,Densilog,2地質(zhì)應(yīng)用 （1）是測(cè)量巖層孔隙度的方法之一 密度測(cè)井主要反映巖石礦物組成及流體特征。 密度測(cè)井響應(yīng)方程： b（1D）*ma+ D* f 式中：ma骨架密度 f 流體密度 D 孔隙度 一般：ma 2.3, f1，所以的大小對(duì)體積密度值影響很大。 當(dāng)?shù)貙涌紫冻湟蕴烊粴鈺r(shí)，即f很小，所以體積密度值 b明顯降低。 巖性因素對(duì)體積密度值影響較小，用DEN確定D,可由上式推得：,（2）判斷巖性 對(duì)純巖性如無(wú)水石膏、巖鹽、白云巖、致密灰?guī)r、煤層等都有既定的密度值，可與其它巖性相區(qū)分。 由于密度測(cè)井對(duì)井眼變

8、化過(guò)于敏感，對(duì)井壁的規(guī)則性要求過(guò)高，它對(duì)高中孔隙度砂巖其定性效果不如AC。 這也正是在部分油田（如長(zhǎng)慶油田）利用DEN計(jì)算孔隙度效果要好于AC的主要原因。,3適用范圍 DEN對(duì)井眼質(zhì)量要求高，對(duì)于擴(kuò)徑、不平整井壁均應(yīng)進(jìn)行校正。 目前常采用的是補(bǔ)償密度測(cè)井儀FDC。,新方法巖性密度測(cè)井,巖性密度測(cè)井能夠同時(shí)測(cè)量地層的體積密度和巖石光電吸收截面指數(shù)（Pe），Pe參數(shù)用于指示巖石中礦物的含量。 巖性密度測(cè)井的應(yīng)用包括區(qū)分巖性、確定粘土含量、計(jì)算地層的孔隙度、確定含氣層和識(shí)別裂縫。,（Litho-Density logging）,巖性密度測(cè)井是國(guó)外70年代后期研制的一種新測(cè)井方法。它是在密度測(cè)井基礎(chǔ)上

9、發(fā)展起來(lái)的。,1探測(cè)對(duì)象 中子測(cè)井是測(cè)量井中的熱中子分布。輸出視孔隙度N。 常見(jiàn)的中子測(cè)井僅有兩種： （1）測(cè)超熱中子分布的井壁中子測(cè)井儀：SNP （2）測(cè)熱中子分布的補(bǔ)償中子測(cè)井儀：CNL 它們的區(qū)別如下：,四、中子測(cè)井（NEUTRON LOG）,補(bǔ)償中子測(cè)井,補(bǔ)償中子測(cè)井主要用于識(shí)別孔隙性地層和估算孔隙度。通常，通過(guò)將中子測(cè)井孔隙度與其它孔隙度測(cè)井或者巖心分析資料對(duì)比，能夠?qū)鈱訌挠蛯踊蛘咚畬又袇^(qū)分出來(lái)。中子和密度測(cè)井相結(jié)合能夠提供精確的地層評(píng)價(jià)資料。應(yīng)用：確定孔隙度；識(shí)別氣層；結(jié)合其它類(lèi)型的孔隙度測(cè)井識(shí) 別巖性。,2地質(zhì)應(yīng)用 （1）識(shí)別孔隙地層，確定孔隙度N 因?yàn)橹凶涌紫抖葴y(cè)井是一種通過(guò)

10、地層含氫量來(lái)反映充滿(mǎn)液體的孔隙大小的測(cè)井方法。所以： 其中， N、 Nma 、 Nf分別表示巖層、骨架、孔隙流體的含氫指數(shù)。,（2）與密度孔隙度配合，較易識(shí)別氣層。 由于氣層的含氫指數(shù)低， 故N偏小。 （3）利用雙中子（ 超熱 、熱中子 ）重疊曲線(xiàn)可快速識(shí)別淡水水淹層和高礦化度水層。 淡水層：熱中子孔隙度ther= 超熱中子孔隙度epi 鹽水層：熱中子孔隙度ther 超熱中子孔隙度epi （4）識(shí)別巖性,1.探測(cè)對(duì)象 聲波測(cè)井是探測(cè)井內(nèi)巖層聲波時(shí)差的變化。,五、聲波測(cè)井曲線(xiàn)的地質(zhì)應(yīng)用AC (Acoustical logging),巖石 骨架值 砂巖 182 168 灰?guī)r 156 白云巖 143

11、 硬石膏 164 淡水 620 鹽水 606,補(bǔ)償聲波測(cè)井,補(bǔ)償聲波測(cè)井是測(cè)量所鉆開(kāi)地層的聲速。補(bǔ)償測(cè)量能消除惡劣井眼條件的影響。測(cè)量的傳播時(shí)間可用來(lái)進(jìn)行地層對(duì)比和計(jì)算地層孔隙度。應(yīng)用：確定含流體地層的孔隙度；在惡劣井眼條件下采集準(zhǔn)確孔隙度資料；地層對(duì)比；采集地層速度資料；結(jié)合其它孔隙度資料識(shí)別巖性；結(jié)合其它孔隙度資料確定次生孔隙度；從波形特征或變密度顯示識(shí)別裂縫。,高分辨率聲波測(cè)井,2地質(zhì)應(yīng)用 （1）確定巖層的孔隙度 在固結(jié)、壓實(shí)的純地層中，若有小的均勻分布的粒間孔隙，則與t 間存在線(xiàn)性關(guān)系，該式稱(chēng)為平均時(shí)間公式或威利公式： 式中： t 、tma、tf 分別為巖層、巖石骨架、流體的時(shí)差值。單

12、位：s/m 由于tma、tf 難以求準(zhǔn)，通常按地區(qū)，針對(duì)某一地層用巖心分析資料和測(cè)井資料建立與t的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。,（2）識(shí)別氣層 聲波時(shí)差在氣層上反映高的t值，在松散層含氣時(shí)，會(huì)出現(xiàn)明顯的周波跳躍現(xiàn)象。,（3）劃分地層，進(jìn)行地層對(duì)比 a砂泥巖剖面 砂巖速度一般較大，t較低，通常鈣質(zhì)膠結(jié)比泥質(zhì)膠結(jié)的t要低。 隨鈣質(zhì)增多， t下降，隨Vsh增多， t增大。 b.碳酸鹽巖剖面 致密的灰?guī)r與白云巖t最低，若含泥質(zhì)，t增大，如有孔隙或裂縫時(shí)， t有明顯增大。 （4）利用中子密度交會(huì)孔隙度DN與s的差值，可判斷有無(wú)次生孔隙存在。 因?yàn)锳C確定的s基本反映的是巖石的粒間孔隙度，它小于DN .,（5）判斷水淹層,

13、油層水淹后，AC增大，Rt減小。,AC增大,Rt減小,（6）可用于繪制合成地震剖面，在油藏描述中，進(jìn)行地震剖面的層位標(biāo)定工作。,（7）估計(jì)地層異常壓力,大30井大5井泥巖壓實(shí)特征對(duì)比圖,1測(cè)量對(duì)象 它是測(cè)定地層電導(dǎo)率的變化，輸出深、淺兩條感應(yīng)測(cè)井曲線(xiàn)。 感應(yīng)測(cè)井一般適用在地層電阻率小于100m的地層剖面，對(duì)低阻層反應(yīng)極佳，它也可在非導(dǎo)電泥漿中進(jìn)行測(cè)量。,六、感應(yīng)測(cè)井 CONDInduction Log,2地質(zhì)應(yīng)用 （1）確定真電阻率 當(dāng)?shù)貙泳哂袦\到中等深度侵入（侵入帶直徑小于35英寸）時(shí)，感應(yīng)測(cè)井的讀數(shù)近似于地層真電阻率。當(dāng)?shù)貙拥哪酀{侵入較深時(shí)，需進(jìn)行校正。,感應(yīng)測(cè)井的垂向分辨率較低（1.5m

14、），對(duì)挑選薄層不利。,（2）確定地層含油（水）飽和度 根據(jù)阿爾奇公式： 式中： 可根據(jù)三種孔隙度方法求得。 Rw在很多地區(qū)，地層水電阻率是已知的， 也可用SP曲線(xiàn)估算Rw，或通過(guò)相鄰或 下伏的水層通過(guò)已測(cè)定的和Ro確定Rw。 m膠結(jié)指數(shù)，隨巖石膠結(jié)程度不同而變化， 變化范圍：1.53.0 n飽和度指數(shù)，n接近于2 a與巖性有關(guān)的比例系數(shù)，0.61.5 b系數(shù)，一般接近于1,（3）劃分滲透層，確定巖層厚度 當(dāng)h2m時(shí)，可用“半幅點(diǎn)”法劃分巖層的頂、底界面，而后確定儲(chǔ)層厚度。 （4）利用雙感應(yīng)徑向差值，判斷油水層。 （5）用于砂泥巖剖面中的地層對(duì)比（油層對(duì)比）,普通電阻率測(cè)井是最早出現(xiàn)的方法之一。

15、 1探測(cè)對(duì)象 各種巖石在外加電場(chǎng)作用下其導(dǎo)電能力各不相同，普通電阻率測(cè)井就是反映巖石的導(dǎo)電能力強(qiáng)弱。,七、普通電阻率測(cè)井Rt,2地質(zhì)應(yīng)用 （1）劃分巖性剖面 在砂泥巖剖面中，利用電阻率的差異將尋找的高阻層分辨出來(lái)，然后參考SP曲線(xiàn)，把在SP曲線(xiàn)上具負(fù)異常的高阻層井段找出來(lái)，即為解釋的目的層。 （2）常用于地層對(duì)比（尤其是油藏剖面/油層對(duì)比） （3）研究?jī)?chǔ)層徑向電阻率的變化。 （4）識(shí)別油水層和確定So 油層：Rt較高 水層：Rt較低 3適用條件 普通電阻率測(cè)井適用于淡水泥漿、中、低電阻率的碎屑巖剖面。,4（介紹）幾種經(jīng)常提到的名詞 A標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井（1：500標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井圖） 在一個(gè)油田或一個(gè)地區(qū)，或一

16、個(gè)完整的區(qū)域內(nèi)，為了研究地質(zhì)剖面巖性變化、構(gòu)造形態(tài)或進(jìn)行大段油層的對(duì)比工作，常使用標(biāo)準(zhǔn)電極系和其它幾種測(cè)井方法在全地區(qū)的井中，用相同的深度比例（1：500）和相同的橫向比例，對(duì)全井段進(jìn)行測(cè)井，這種測(cè)井組合，叫標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井。 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井內(nèi)容包括：標(biāo)準(zhǔn)電極系電阻率測(cè)井，SP測(cè)井和井徑，有的還包括GR。 我國(guó)大部分油田多用：R0.5電位電極系和R2.5底部梯度電極系作為標(biāo)準(zhǔn)電極系。,B橫向測(cè)井 橫向測(cè)井就是研究?jī)?chǔ)層徑向電阻率的變化、求取巖層真電阻率的一種組合測(cè)井。它由一系列電極距不同的一組底部梯度電極系測(cè)井組成，常用到的有：0.45m、1m、2.5m、4m、8m。,C微電極測(cè)井 微電極測(cè)井輸出兩條曲線(xiàn)：

17、微梯度：探測(cè)深度40mm，受泥餅影響大。 微電位：探測(cè)深度100mm，主要反映井壁附近沖洗帶電阻率Rxo。,具有較強(qiáng)的縱向分辯能力。,微電極測(cè)井的地質(zhì)應(yīng)用 （1）確定巖層界面 微電極曲線(xiàn)的縱向分辨能力較強(qiáng)，劃分薄互層和薄夾層比較可靠，根據(jù)曲線(xiàn)的半幅點(diǎn)確定地層界面。 （2）劃分巖性和滲透性地層 滲透性地層在微電極曲線(xiàn)上的基本特征就是具有幅度差，而非滲透性地層的曲線(xiàn)無(wú)幅度差或正負(fù)不定的較小的幅度差。（微電位曲線(xiàn)幅度大于微梯度曲線(xiàn)幅度為正幅度差）同時(shí)根據(jù)幅度的大小和幅度差的大小可詳細(xì)劃分巖性和判斷巖層的滲透性。 （3）確定含油砂巖的有效厚度he 在評(píng)價(jià)油氣層和計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)，需要求出油氣層的有效厚度，由

18、于微電極曲線(xiàn)具有劃分薄層和區(qū)分滲透性和非滲透性地層的二大特點(diǎn)，利用它將油氣層中的非滲透薄夾層劃分出來(lái)并把其厚度從含油氣井段的總厚度中扣除就得到油氣層的he。 （4）確定井徑擴(kuò)大井段 在井內(nèi)如有井壁坍塌形成的大洞穴或石灰?guī)r的大溶洞時(shí)，在這些井段中微電極系的極板懸空，所測(cè)視電阻率曲線(xiàn)幅度降低，其視電阻率和泥漿電阻率基本相同。 （5）確定沖洗帶電阻率和泥餅的厚度。,在高礦化度泥漿和高阻薄層的井中，普通電阻率曲線(xiàn)變得平緩，難以進(jìn)行分層和確定地層真電阻率。為了減小泥漿的分流作用和低阻圍巖的影響，提出了側(cè)向測(cè)井，又稱(chēng)聚集測(cè)井。 常用的側(cè)向測(cè)井有：三側(cè)向RLL3、七側(cè)向RLL7、雙側(cè)向RLL(Dual La

19、terlog)、微側(cè)向RMLL(Microlaterlog)、鄰近側(cè)向RPL(Proximity log)、微球聚集RMSFL。 其中，微側(cè)向RMLL和微球聚集RMSFL是常用的沖洗帶電阻率測(cè)井。,八、側(cè)向測(cè)井,Laterlog,雙感應(yīng)八側(cè)向測(cè)井,雙感應(yīng)-八側(cè)向測(cè)井儀用來(lái)確定低到中等電導(dǎo)率鉆井液所鉆地層的電阻率。該儀器能提供一條深探測(cè)感應(yīng)電阻率、一條中探測(cè)感應(yīng)電阻率和一條淺探測(cè)八側(cè)向電阻率曲線(xiàn)。同時(shí)可測(cè)一條自然電位曲線(xiàn)。應(yīng)用：確定地層真電阻率；確定侵入半徑；指示滲透層；確定地層水電阻率Rw；地層對(duì)比；儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)，包括油/水層。,1RLL3、RLL7、RLL的地質(zhì)應(yīng)用 （1）用來(lái)確定含水飽和度

20、當(dāng)?shù)貙觾?nèi)含有高導(dǎo)電性鉆井液或目的層的Rt很高時(shí)，可得出可靠的電阻率值，且對(duì)充滿(mǎn)導(dǎo)電泥漿的井，井眼的影響是很小的，這時(shí)可利用阿爾奇公式，求出Sw。 （2）根據(jù)深、淺側(cè)向的幅度差判斷油水層。 油層：正幅度差，RLLDRLLS 減阻侵入。 水層：負(fù)幅度差，RLLD RLLS 增阻侵入。 （3）劃分地質(zhì)剖面 常在視電阻率曲線(xiàn)開(kāi)始急劇上升的位置為地層界面。,雙側(cè)向測(cè)井,雙側(cè)向測(cè)井儀是一種用來(lái)測(cè)量由鹽水鉆井液鉆井的裸眼井的地層電阻率儀器。其測(cè)量原理是使：聚焦的電流流入地層。雙側(cè)向儀器在高阻地層（100歐姆米）和鉆井液電阻率比地層水電阻率低的地層中測(cè)井要優(yōu)于感應(yīng)儀器。雙側(cè)向儀器能提供一條深探側(cè)電阻率和一條淺

21、探側(cè)電阻率曲線(xiàn)。據(jù)此，我們可以確定地層真電阻率和侵入帶的含水飽和度。應(yīng)用：確定鹽水鉆井液和高阻地層的電阻率；定性判別滲透率；地層評(píng)價(jià)，包括油/水層。,2微側(cè)向測(cè)井RMLL的地質(zhì)應(yīng)用 （1）確定沖洗帶電阻率Rxo （2）劃分薄層 因?yàn)镽MLL主流層厚度很小，約44mm，所以縱向分辨能力強(qiáng)，可分出約50mm的薄層。,RMLL一般用在泥餅不厚、泥漿電阻率Rmf低的條件下效果較好。,3鄰近側(cè)向測(cè)井RPL的地質(zhì)應(yīng)用 鄰近側(cè)向RPL受泥餅影響小，它可用于Rmf較高、泥餅層較厚的井中。 RPL的地質(zhì)應(yīng)用同RMLL。,4微球聚集測(cè)井RMSFL的地質(zhì)應(yīng)用 RMSFL既具備RMLL、RPL的優(yōu)點(diǎn)，又在較大程度上克

22、服了它們的缺點(diǎn)。 因?yàn)镽MSFL受泥餅影響小，在確定Rxo起重要作用，同時(shí)具有較高的縱向分辨能力，在區(qū)別滲透層巖性和劃分夾層方面有較大優(yōu)越性。,1反映地層的巖性特征和儲(chǔ)層的滲透性 （如致密與否 or 蒙脫石遇水膨脹等） 常用于地層對(duì)比、巖性判斷、挑選儲(chǔ)層。 2反映裂縫（隙）存在與否,九、井徑測(cè)井CAL,）。應(yīng)用：確定井眼幾何形態(tài);確定褶皺、斷層和角度不整合;裂縫識(shí)別;沉積環(huán)境和沉積相解釋;確定砂體延伸方向。,GR、SP判別巖性、計(jì)算Vsh， AC、DEN、SNP/CNL計(jì)算孔隙度， COND、普通電阻率、側(cè)向計(jì)算Sw、Sxo,微電極測(cè)井與微側(cè)向測(cè)井的關(guān)系：,微電極測(cè)井是屬于普通電阻率測(cè)井方法，

23、微側(cè)向測(cè)井屬于側(cè)向測(cè)井方法； 側(cè)向測(cè)井是在普通電極系的基礎(chǔ)上加上聚焦裝置而得出的，這樣改進(jìn)的結(jié)果使電極系探測(cè)深度大大改進(jìn)，并且降低了井眼和圍巖的影響。 因此，微側(cè)向測(cè)井是改進(jìn)微電極測(cè)井而提出來(lái)的。,第二篇 測(cè)井地層學(xué),本講的目的是用單井測(cè)井的全部信息進(jìn)行地層的研究。 著重介紹儲(chǔ)層的測(cè)井識(shí)別與評(píng)價(jià)。 重點(diǎn)放在儲(chǔ)層的研究，包括： 儲(chǔ)層的巖性描述 流體性質(zhì)的分析 儲(chǔ)層參數(shù)的求取 裂隙性碳酸鹽巖儲(chǔ)層特征參數(shù)的求取,第一節(jié) 測(cè)井地層剖面及儲(chǔ)層巖性分析,利用測(cè)井資料識(shí)別巖性是地質(zhì)解釋的第一步。 （1）對(duì)進(jìn)行地質(zhì)錄井的生產(chǎn)井或生產(chǎn)層段，地質(zhì)人員可以依據(jù)錄井剖面結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，提出深度準(zhǔn)確的地層巖性解釋剖面（完

24、井剖面）。 （2）對(duì)不進(jìn)行地質(zhì)錄井的生產(chǎn)井或生產(chǎn)層段，就需要通過(guò)所有的測(cè)井曲線(xiàn)，對(duì)生產(chǎn)層段逐層進(jìn)行巖性分析，細(xì)分儲(chǔ)層并挑出其中夾層。,第一節(jié) 測(cè)井地層剖面及儲(chǔ)層巖性分析,綜合利用測(cè)井曲線(xiàn)進(jìn)行巖性識(shí)別應(yīng)該在對(duì)區(qū)域地層剖面了解的基礎(chǔ)上，并對(duì)關(guān)鍵取芯井建立四性（巖性、物性、含油性、電性）關(guān)系的前題下進(jìn)行，參考主要巖性的理論測(cè)井響應(yīng)值，對(duì)單井組合測(cè)井曲線(xiàn)進(jìn)行綜合分析、比較，確定其巖性。,地質(zhì)人員還常用統(tǒng)計(jì)的方法，找出本區(qū)主要巖性的各種測(cè)井響應(yīng)值域，用判別分析或聚類(lèi)分析等手段在計(jì)算機(jī)自動(dòng)分層基礎(chǔ)上劃分巖性。 同時(shí)，用曲線(xiàn)重疊法、交會(huì)圖法半自動(dòng)識(shí)別骨架成分方法也是當(dāng)前測(cè)井解釋人員常用的方法。曲線(xiàn)重疊技術(shù)判

25、斷某些簡(jiǎn)單、純巖性層有效。交會(huì)圖在識(shí)別骨架成分上要優(yōu)于曲線(xiàn)重疊法。目前利用交會(huì)圖可以識(shí)別三種甚至四種骨架成分體積含量。,復(fù)雜巖性的識(shí)別可建立在多次交會(huì)圖判斷巖性骨架成分上，再依據(jù)體積模型建立各種測(cè)井響應(yīng)方程，求解方程組，獲取各骨架成分含量。但是這種巖性剖面僅能展示骨架多成分的縱向變化，還需結(jié)合曲線(xiàn)特征，分層并定出巖性具體名稱(chēng)。若用地球化學(xué)測(cè)井最新成果可直接提供剖面分段的礦物組合及含量。,定性劃分巖性是人們利用測(cè)井曲線(xiàn)的形態(tài)特征和讀數(shù)的相對(duì)大小，根據(jù)長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐積累的一些規(guī)律性認(rèn)識(shí)（或經(jīng)驗(yàn)）去劃分地層巖性的方法。 它是手工解釋中常用的方法，顯然，其解釋結(jié)果的可靠性取決于人們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和巖性剖面的

26、復(fù)雜程度。,一、綜合利用測(cè)井曲線(xiàn)定性識(shí)別巖性,為了定性地劃分巖性，地質(zhì)人員還必須在熟悉區(qū)域地質(zhì)情況以及掌握研究區(qū)地質(zhì)沉積特征、地層層序及厚度變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過(guò)一口或幾口井較完整的鉆井取心或巖屑錄井資料，與測(cè)井資料詳細(xì)分析對(duì)比，掌握各種巖性地層在不同測(cè)井曲線(xiàn)上的特征。,一、綜合利用測(cè)井曲線(xiàn)定性識(shí)別巖性,下表列舉是人們從長(zhǎng)期的生產(chǎn)過(guò)程中總結(jié)出來(lái)的幾種常見(jiàn)的主要巖層測(cè)井特征。根據(jù)這些特征，一般可以劃分那些成分較單一的井剖面巖性。,各種巖性的測(cè)井特征,測(cè)井方法,曲線(xiàn)特征,巖性,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，各種測(cè)井方法區(qū)分巖性的能力是不同的，一般地說(shuō)，SP、GR和巖性密度測(cè)井所提供的光電吸收截面指數(shù)Pe等區(qū)分巖性

27、的能力較強(qiáng)。,定性劃分巖性的步驟：A。用SP和微電極測(cè)井曲線(xiàn)把滲透性和非滲透性區(qū)分開(kāi)； 砂巖和生物灰?guī)r的SP有明顯的負(fù)差異，微電極有正幅度差，而致密灰?guī)r和泥巖的SP無(wú)異常，微電極無(wú)幅度差。B。利用聲波時(shí)差和微電極測(cè)井曲線(xiàn)區(qū)分砂巖和生物灰?guī)r； 砂巖聲波時(shí)差要高于生物灰?guī)r，而微電極測(cè)井曲線(xiàn)則表現(xiàn)出砂巖的曲線(xiàn)幅度低于生物灰?guī)r的特征。C。利用電阻率可區(qū)分泥巖和致密灰?guī)r。 致密灰?guī)r為高阻，泥巖為低阻。,下面分別對(duì)常見(jiàn)的碎屑巖剖面和碳酸鹽巖剖面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。,1碎屑巖剖面 （1）對(duì)碎屑巖剖面，應(yīng)先區(qū)分出砂巖、泥巖。 比較有效而常用的測(cè)井資料是：SP（或GR）、微電極和井徑 a砂巖層 SP曲線(xiàn)往往顯示負(fù)異常

28、 微電極曲線(xiàn)顯示正離差 GR低值 由于滲透層井壁存在泥餅，實(shí)測(cè)井徑值一般小于鉆頭直徑，且井徑曲線(xiàn)比較平直規(guī)則。 b泥巖層 SP基線(xiàn) 微電極視電阻率為低值，沒(méi)有或只有小的幅度差。 GR顯示高值 井徑有擴(kuò)徑現(xiàn)象。,（2）劃分砂泥巖后，再進(jìn)行細(xì)分巖性 a非滲透層 非滲透層可細(xì)分為純泥巖、砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、頁(yè)巖、油頁(yè)巖、煤層。 細(xì)分時(shí)主要依靠電阻率曲線(xiàn)、GR和巖性密度LDT曲線(xiàn)，再參考有關(guān)的井徑曲線(xiàn)和AC曲線(xiàn)。 純泥巖：Rt低、AC高（由于泥質(zhì)顆粒吸附負(fù)離子， 產(chǎn)生附加導(dǎo)電性，使Rt變?。?鈣質(zhì)泥巖：Rt高（尖峰），AC低 砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、頁(yè)巖、油頁(yè)巖：Rt居中 煤層：可依據(jù)b（體積密

29、度）和Pe值低先選出,b滲透層（砂層） 砂巖類(lèi)常見(jiàn)有：純砂巖、鈣質(zhì)砂巖、泥質(zhì)砂巖。按粒度分有：粉砂巖、砂巖、礫巖。常用Rt、GR區(qū)分巖性。 鈣質(zhì)砂巖：常出現(xiàn)在砂層頂或底段，為致密層，在微電極曲線(xiàn)上顯示薄層、高阻、刺刀形曲線(xiàn)特征。 泥質(zhì)砂巖：（相對(duì)純水層而言）GR顯示高值，Rt變低,砂泥巖剖面綜合資料測(cè)井曲線(xiàn),2碳酸鹽巖剖面 在碳酸鹽巖剖面中的滲透層，通常是夾在致密層中的裂隙帶。 按巖性可分為：灰?guī)r、白云巖以及它們之間的過(guò)渡類(lèi)型，如泥灰?guī)r等。作為儲(chǔ)層除泥灰?guī)r外，其余巖性都具有一定程度的儲(chǔ)集性。 主要用GR、Rt區(qū)分它們。 泥灰?guī)r（為非儲(chǔ)層）：GR高值，Rt相對(duì)低值。 其余（為儲(chǔ)層）： GR低值，

30、Rt相對(duì)高值。 由于裂隙性?xún)?chǔ)集層以致密的碳酸鹽巖為其圍巖，這就使它具有相對(duì)低的電阻率、中子伽瑪測(cè)井值和相對(duì)高的AC（通常所說(shuō)的“兩低一高”）。,3膏鹽層剖面 均為非滲透層，組成封閉好的蓋層。 膏鹽剖面地區(qū)，由于微電極及SP不能使用，故劃分巖性主要依據(jù)GR、電阻率測(cè)井、孔隙度測(cè)井、井徑。 石膏、硬石膏、芒硝、鹽巖、鉀鹽都具高阻特征，但石膏、硬石膏、芒硝、鹽巖GR為低值，而鉀鹽GR顯示高值。鹽巖還具有明顯的擴(kuò)徑現(xiàn)象。,煤層：低GR、低密度、高聲波時(shí)差、高中子孔隙度、高電阻率,砂巖：低GR、高密度、低AC、低CNL、中高電阻率,白云巖：低GR、高密度、低AC、低中子孔隙度、中高電阻率,泥巖：高GR、

31、低密度、中高AC、高CNL、低電阻率,利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)方法，從取心井出發(fā)，建立已知巖性與其相應(yīng)測(cè)井響應(yīng)井的關(guān)系圖版，擴(kuò)展到未取心井，將其測(cè)井響應(yīng)值轉(zhuǎn)換成巖性。 具體方法很多，有利用建圖版方式（交會(huì)圖、直方圖），也有直接用計(jì)算方式如判別分析或聚類(lèi)方法來(lái)識(shí)別巖性。,二、利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)方法半自動(dòng)識(shí)別巖性,取數(shù)口井的巖心分析數(shù)據(jù)，以此為例，可作出GRb、GRRt、Nb交會(huì)圖，可確定各種實(shí)測(cè)巖性點(diǎn)的位置，并確定出各巖性的測(cè)井參數(shù)下限。,巖性與測(cè)井參數(shù)的關(guān)系,測(cè)井參數(shù),巖性,在建立巖性剖面時(shí)，最好將砂巖與儲(chǔ)層的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，以突出儲(chǔ)層概念。儲(chǔ)層有規(guī)定的物性下限值，它是根據(jù)國(guó)家頒發(fā)標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)合當(dāng)?shù)卦囉统晒贫ǖ摹?以某

32、油田為例，儲(chǔ)層物性的下限值為：Vsh12%。,分別依據(jù)油田巖心描述確定的各巖性及相應(yīng)的孔隙度值（測(cè)井計(jì)算得到）作孔隙度分布直方圖（下圖），該砂巖峰值為2022，最低值為12，與儲(chǔ)層物性下限統(tǒng)一。,最低值 砂巖峰值,而由GR-Vsh關(guān)系圖中（下圖），下限Vsh=30%，相應(yīng)的GR0.35與砂巖的相對(duì)自然伽馬值下限統(tǒng)一。,孔隙度測(cè)井方法探測(cè)范圍淺，它反映沖洗帶的巖性及孔隙度值，受儲(chǔ)層內(nèi)部流體類(lèi)型的影響較小，可作為識(shí)別巖性的輔助手段。 常用孔隙度測(cè)井曲線(xiàn)的重疊法識(shí)別巖性，常用中子N、密度b（或D）測(cè)井曲線(xiàn)重疊。由于N、D都是由標(biāo)準(zhǔn)化了的測(cè)井儀器測(cè)定。在灰?guī)r段（ ND0 ）兩條曲線(xiàn)重疊，其他巖性段N、

33、D反應(yīng)不一，可以以其特征值識(shí)別巖性。見(jiàn)下圖。,三、利用重疊曲線(xiàn)方法快速識(shí)別巖性,該方法僅適用于純巖性地層。,泥巖,砂巖,石灰?guī)r,白云巖,硬石膏,石膏,巖鹽,天然氣,D,N,s,白云巖：DN，N N，D明 顯增加（與鹽密度小有 關(guān)）。N 0（與含氫指 數(shù)低有關(guān)） 氣層：N降低，D增大 泥巖：DN,四、利用交會(huì)圖技術(shù)判斷巖性,交會(huì)圖技術(shù)應(yīng)用的是幾何作圖方法，它利用骨架礦物、天然氣、孔隙結(jié)構(gòu)等對(duì)幾種孔隙度測(cè)井響應(yīng)值不同，再結(jié)合巖性密度測(cè)井、自然伽馬能譜測(cè)井等識(shí)別巖性，求準(zhǔn)孔隙度，這種方法可以識(shí)別出較復(fù)雜的由34種以下的礦物組成的巖性。由于理論交會(huì)圖是針對(duì)純地層提出的，因此，如果巖性中含有泥質(zhì)時(shí)將會(huì)使

34、交會(huì)點(diǎn)發(fā)生偏移，從而使骨架礦物含量及地層孔隙度發(fā)生誤差，則必須先進(jìn)行泥質(zhì)校正。當(dāng)含有天然氣時(shí)也會(huì)影響測(cè)量值，要進(jìn)行校正，同時(shí)它也為識(shí)別氣層提供了依據(jù)。,由于不同礦物的測(cè)井響應(yīng)值不同，因此可以采用交會(huì)圖來(lái)確定兩種礦物的比例，并求得比較準(zhǔn)確的孔隙度。常見(jiàn)的有孔隙度測(cè)井交會(huì)圖。 兩種孔隙度測(cè)井交會(huì)圖是指： 中子密度交會(huì)圖 中子聲波交會(huì)圖 聲波密度交會(huì)圖 由于聲波受到的影響因素比較多，故中子密度交會(huì)圖是一種應(yīng)用最多的確定巖性和孔隙度的交會(huì)圖。,四、利用交會(huì)圖技術(shù)判斷巖性,1用兩種孔隙度測(cè)井交會(huì)圖識(shí)別由兩種礦物組成的過(guò)渡巖性,在介紹交會(huì)圖之前，先講一下什么叫密度測(cè)井視石灰?guī)r孔隙度？ 所謂密度測(cè)井視石灰?guī)r

35、孔隙度就是不論什么巖性都用石灰?guī)r骨架密度（2.71g/cm3）按： （1） 計(jì)算得來(lái)的孔隙度。 例如：設(shè)砂巖孔隙度=20%，對(duì)淡水f =1.0， 按b =（1）ma +f計(jì)算，砂巖的體積密度 b =（10.2）2.650.21.0=2.32 g/cm3 代入（1）式，可求出砂巖的密度測(cè)井視石灰?guī)r孔隙度為： D =（2.712.32）（2.711.0）=22.8%,從上述這個(gè)計(jì)算過(guò)程來(lái)看，也可以這樣解釋密度測(cè)井視石灰?guī)r孔隙度的意義：在石灰?guī)r中刻度密度測(cè)井儀的孔隙度單位（石灰?guī)r孔隙度），然后用這個(gè)刻度標(biāo)準(zhǔn)去測(cè)其它巖性所得的密度孔隙度讀數(shù)，即是視石灰?guī)r孔隙度，簡(jiǎn)稱(chēng)石灰?guī)r孔隙度。中子測(cè)井也常用石灰?guī)r孔

36、隙度作為單位，其意義也與此相同。 后面我們用到的密度孔隙度、中子孔隙度曲線(xiàn)（或數(shù)據(jù)），除個(gè)別例外，基本上都是以石灰?guī)r孔隙度作為單位的。,右圖是井壁中子（SNP）與補(bǔ)償密度（FDC）測(cè)井交會(huì)圖。圖的縱座標(biāo)是體積密度或按純石灰?guī)r刻度的密度視孔隙度，橫座標(biāo)是按石灰?guī)r刻度的中子測(cè)井視石灰?guī)r孔隙度，均作過(guò)井眼校正，所有的這種形式的交會(huì)圖都是對(duì)飽含液體的純地層制作的，井內(nèi)為淡水或鹽水泥漿。,在圖上有四條按單一礦物制作的純巖性線(xiàn)： 最上面一條為砂巖線(xiàn)，代表平均骨架密度為 2.65 g/cm3，從030%的砂巖； 第二條為石灰?guī)r線(xiàn)，代表同方解石組成的骨架密度為 2.71g/cm3，從030%的石灰?guī)r； 第三條

37、為白云巖線(xiàn)，代表同白云巖組成的骨架密度為 2.87 g/cm3，從030%的白云巖； 第四條為硬石膏線(xiàn)，代表骨架密度為 2.98 g/cm3的硬石膏。,該圖的制作方法： 以砂巖線(xiàn)為例：可假設(shè)=0，5，10，15，20，25，30%等，先按下表查出砂巖的骨架中子孔隙度Nma值和骨架密度ma，查出飽和巖石液體的中子孔隙度NF和密度f(wàn)值，然后將它們代入方程組： N=NF（1）NMA b =f(1)ma 分別計(jì)算出不同孔隙度時(shí)的N和b，將算出的N和b值點(diǎn)到圖4-6的坐標(biāo)系中，便得到為上述數(shù)值的各點(diǎn)，然后將各點(diǎn)連線(xiàn)，此線(xiàn)即為純砂巖的中子密度關(guān)系線(xiàn)，同理可作為白云巖線(xiàn)、石灰?guī)r線(xiàn)和硬石膏線(xiàn)。,石灰?guī)r線(xiàn)是由N

38、 =D =那些點(diǎn)構(gòu)成的，由于N是對(duì)石灰?guī)r刻度的，故只有石灰?guī)r線(xiàn)是線(xiàn)性變化的，其它巖性線(xiàn)都略有彎曲，該圖版是對(duì)充滿(mǎn)液體的純地層制作的，有油氣或含泥質(zhì)的地層也可以用，但要作相應(yīng)的校正，該圖版可由淡水泥漿制作，也可由鹽水泥漿制作。,在應(yīng)用這個(gè)圖版解釋時(shí)，把對(duì)應(yīng)某一巖層的密度值和中子孔隙度（均經(jīng)環(huán)境校正、泥質(zhì)校正）點(diǎn)入圖版，如圖上的P點(diǎn)，如果已知該項(xiàng)巖層是由白云石和方解石兩種礦物組成的，通過(guò)P點(diǎn)作一平行于白云巖和石灰?guī)r線(xiàn)相同孔隙度連線(xiàn)的直線(xiàn)，分別交A、B兩點(diǎn)，孔隙度由A、B點(diǎn)在巖性線(xiàn)上的位置而定，=17.6%，兩種礦物成份的體積百分含量由P點(diǎn)在AB線(xiàn)上的位置確定，如：灰?guī)r百分含量為：=66.7%，白云

39、巖百分含量為33.3%。根據(jù)礦物的百分含量，可計(jì)算過(guò)渡巖性的視骨架密度： (ma)a =2.7166.7%2.8733.3%=2.76 g/cm3,這種交會(huì)圖的優(yōu)點(diǎn)是：既使礦物對(duì)象選錯(cuò)了（如巖石由白云巖或灰?guī)r組成，而錯(cuò)誤認(rèn)為是砂巖和白云巖），而求出的和ma偏差很小。 缺點(diǎn)是：不能確切地指出巖性，只能指出可能的巖性，還必須根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行判斷。,MID交會(huì)圖是由視骨架密度（ma）a和視骨架聲波時(shí)差（tma)a組成，見(jiàn)下圖。其中，（ma）a可從中子密度交會(huì)圖上查出，（tma)a可在中子聲波交會(huì)圖上查出。 將判別巖性層的（ma）a與（tma)a值投在MID交會(huì)圖上，可判定該項(xiàng)巖性層的礦物組成。,2用

40、MID巖性骨架礦物識(shí)別圖識(shí)別三礦物組成的巖性,(MIDMatrix Identification),如右圖上的A點(diǎn)，最可能的是石灰?guī)r和硬石膏的過(guò)渡類(lèi)型（在兩者的連線(xiàn)上）； 由于A點(diǎn)在砂巖、白云巖、硬石膏三種巖性構(gòu)成的三角形中，也可能是這三種巖性的過(guò)渡類(lèi)型。 還應(yīng)注意有關(guān)的影響因素： 縫、洞影響使資料點(diǎn)左移； 天然氣使點(diǎn)子向冀東方向偏移。 此外，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還要根據(jù)地質(zhì)上的可能性作出判斷。,A,M、N的定義 對(duì)純地層來(lái)講，其有效孔隙度的測(cè)井解釋計(jì)算公式分別為： 聲波測(cè)井： 中子測(cè)井： 密度測(cè)井：,3用MN交會(huì)圖解釋三礦物組成的過(guò)渡巖性,則有：,即得：,令：,式中的0.01是使M、N值在數(shù)量上相匹

41、配。,M、N的意義 從上式可以看出：在飽和液體性質(zhì)一定時(shí)，N值的大小主要取決于巖石骨架的Nma和Nma值，這說(shuō)明N值是由巖石骨架成份所決定的參數(shù)，同樣M值亦然。所以參數(shù)M、N是反映巖石骨架性質(zhì)的。 M值代表聲波密度交會(huì)圖上某骨架點(diǎn)與液體點(diǎn)連線(xiàn)之斜率值，N值代表中子密度交會(huì)圖上該骨架點(diǎn)連線(xiàn)之斜率值。,從表4-3列舉的資料看，巖性不同，M、N值也不同。,應(yīng)用 在判斷某層巖性時(shí)，先用該層的t、b、N值計(jì)算M、N，點(diǎn)在M、N圖版上，如果巖石是由一種礦物組成的，則該項(xiàng)點(diǎn)將和相同礦物點(diǎn)相重合；如果巖石是由兩種礦物組成，則該點(diǎn)將落在相應(yīng)兩種礦物的連線(xiàn)上；如果是由三種礦物組成，則將落在這三種礦物構(gòu)成的三角形內(nèi)

42、。 按所處的封閉三角形的三個(gè)端元骨架巖性，確定三組分的體積百分比（Vi%）,并解下列方程組可求得正確的孔隙度值。 t tf（1 ）（V1tma1 V2tma2 V3tma3) N N f（1 ）（V1 Nma1 V2 Nma2 V3 Nma3) b f（1 ）（V1 ma1 V2 ma2 V3 ma3) 1 （1 ）（V1 V2 V3） 如果存在次生孔隙、泥質(zhì)或含氣，將會(huì)使點(diǎn)子發(fā)生偏移，分析時(shí)應(yīng)考慮這些因素的影響。,它是利用巖性密度測(cè)井LDT的成果，將巖石的視骨架密度maa與視體積光電吸收截面指數(shù)Umaa（b/cm3）交會(huì)，maa由中子密度交會(huì)圖求出，Umaa由光電吸收截面和密度測(cè)井求出： U

43、maa 式中：ta視總孔隙度，由確定ta的中子密度交會(huì)圖查出。 Umaa也可由諾模圖查出。,4用Umaa諾模圖識(shí)別三礦物組成的過(guò)渡巖性,Pe,b,ta/%,0 10 20 30 40,實(shí)例：,Pe=3.65 b=2.52,+ ta,Umaa,Umaa=10.9,右圖給出了這些礦物在maa Umaa交會(huì)圖上的位置，由石英、方解石、白云石三種常見(jiàn)礦物組成三角形并對(duì)含量值予以刻度。在這種交會(huì)圖上天然氣將使點(diǎn)子向上方移動(dòng)，而重礦物使數(shù)據(jù)點(diǎn)向右移動(dòng)，粘土點(diǎn)和泥巖點(diǎn)落在白云石點(diǎn)下方。,交會(huì)圖技術(shù)是識(shí)別巖性變化非常有效的手段，而它只解決了34種礦物組成的巖性，限制了實(shí)際上可作圖的測(cè)井曲線(xiàn)數(shù)量，而數(shù)字技術(shù)則可

44、處理多條測(cè)井曲線(xiàn)和提供必要的數(shù)值解。 將各種不同的測(cè)井方法在不同的地層條件下的響應(yīng)方程聯(lián)立，采用各種數(shù)學(xué)方法求出該項(xiàng)方程組的解，從而達(dá)到確定巖性的目的。,五、利用測(cè)井響應(yīng)方程組聯(lián)立定量確定巖性礦物組成,六、巖石體積物理模型 及測(cè)井響應(yīng)方程,為了應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)測(cè)井資料進(jìn)行處理與解釋?zhuān)捅仨毟鶕?jù)所要解決的問(wèn)題應(yīng)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)物理方法，建立相應(yīng)的測(cè)井解釋模型、導(dǎo)出測(cè)井響應(yīng)值與地質(zhì)參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，然后對(duì)測(cè)井資料加工處理和分析解釋?zhuān)褱y(cè)井信息轉(zhuǎn)變?yōu)楸M可能反映地質(zhì)原貌特征的地質(zhì)信息，供地質(zhì)勘探開(kāi)發(fā)使用。,目前，在測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理中采用的解釋模型有許多種，可按不同角度對(duì)它們大致分類(lèi)。 按巖性分類(lèi)有：純巖石和

45、含泥質(zhì)巖石模型； 單礦物、雙礦物和多礦物模型、 砂泥巖、碳酸鹽巖、火成巖、變質(zhì)巖模型； 按儲(chǔ)集空間特征分類(lèi)有：孔隙型、雙重孔隙型、裂縫型和孔隙裂縫型模型； 按孔隙流體性質(zhì)與特征分類(lèi)有：含水巖石和含油氣巖石模型以及陽(yáng)離子交換模型（瓦克斯曼-史密茨模型和雙水模型）； 按建模方法分類(lèi)有：巖石體積模型，最優(yōu)化模型和概率統(tǒng)計(jì)模型； 此外，還可以從其它角度來(lái)對(duì)解釋模型分類(lèi)。,由測(cè)井方法原理可知，許多測(cè)井方法的測(cè)量結(jié)果，實(shí)際上都可看成是儀器探測(cè)范圍內(nèi)巖石物質(zhì)的某種物理量的平均值，如巖石體積密度，可以看成是密度測(cè)井儀器探測(cè)范圍內(nèi)物質(zhì)（骨架和孔隙流體）密度的平均值，即單位體積巖石的質(zhì)量（g/cm3）。巖石中子測(cè)

46、井值可以看成中子測(cè)井探測(cè)范圍內(nèi)巖石物質(zhì)含氫指數(shù)的平均值，即單位體積巖石的含氫指數(shù)。巖石自然放射性（GR、U、Th、K）、熱中子宏觀俘獲截面、體積光電吸收截面Pe、聲波時(shí)差A(yù)C、電磁波傳播時(shí)間（tpl）和幅度衰減（EATT）等等，均可作同樣解釋。,（一）巖石體積物理模型,總之，上述測(cè)井方法有兩個(gè)共同特點(diǎn)：它們測(cè)量的物理參數(shù)可以看成是單位體積巖石中各部分的相應(yīng)物理量的平均值；在巖性均勻的情況下，無(wú)論任何大小的巖石體積，它們對(duì)測(cè)量結(jié)果的貢獻(xiàn)，按單位體積來(lái)說(shuō)，都是一樣的。 根據(jù)這些特點(diǎn)，我們?cè)谘芯繙y(cè)井參數(shù)與地質(zhì)參數(shù)的關(guān)系時(shí)，就可以避開(kāi)對(duì)每種測(cè)井方法微觀物理過(guò)程的研究，著重從宏觀上研究巖石各部分（孔隙流

47、體、泥質(zhì)、礦物骨架）對(duì)測(cè)量結(jié)果的貢獻(xiàn)，從而發(fā)展了所謂巖石體積物理模型（簡(jiǎn)稱(chēng)體積模型）的研究方法，用這種方法導(dǎo)出的測(cè)井響應(yīng)方程與相應(yīng)測(cè)井理論方法和實(shí)驗(yàn)方法的結(jié)果基本一致，是一種很好的近似方法。此法的特點(diǎn)是推理簡(jiǎn)單，不用復(fù)雜的數(shù)學(xué)物理知識(shí)，除電阻率測(cè)井外，對(duì)其它具有前述“平均”概念的測(cè)井方法，均可導(dǎo)出具有線(xiàn)性形式的測(cè)井響應(yīng)方程，既便于人們記憶使用，又便于計(jì)算機(jī)計(jì)算處理。,所謂巖石體積物理模型，就是根據(jù)測(cè)井方法的探測(cè)特性和巖石中各種物質(zhì)在物理性質(zhì)上的差異按體積把實(shí)際巖石簡(jiǎn)化為性質(zhì)均勻的幾個(gè)部分，研究每一部分對(duì)巖石宏觀物理量的貢獻(xiàn)，并把巖石的宏觀物理量看成是各部分貢獻(xiàn)之和，這種方法的要點(diǎn)有二： 按物質(zhì)

48、平衡原理，巖石體積V等于各部分體Vi之和. 巖石宏觀物理量M等于各部分宏觀物理量mi之和。,石油測(cè)井中遇到的地層雖然復(fù)雜，巖性類(lèi)型很多，但是油氣儲(chǔ)集層主要是砂泥巖和碳酸鹽巖兩大類(lèi)，從測(cè)井解釋來(lái)看，由于泥質(zhì)成分與巖石骨架成分在物理性質(zhì)上有顯著的區(qū)別，故可把巖石劃分為含泥質(zhì)巖石和純巖石（不含泥質(zhì)或含泥質(zhì)甚少）兩類(lèi)。 從數(shù)學(xué)物理觀點(diǎn)看，不管巖石骨架成分如何，均可把儲(chǔ)集層簡(jiǎn)化為兩種簡(jiǎn)單的巖石體積模型：純巖石模型，由巖石骨架及其孔隙流體組成；含泥質(zhì)巖石體積模型，由泥質(zhì)，巖石骨架及其孔隙流體組成。 當(dāng)?shù)貙訋r性復(fù)雜、骨架礦物的物理性質(zhì)明顯不同時(shí)，還可以把骨架礦物分為兩種或多種，從而建立雙礦物巖石體積模型和多

49、礦物巖石體積模型。但最基本的是純巖石和泥質(zhì)巖石兩種體積模型，由這兩種模型可以很容易導(dǎo)出雙礦物和多礦物體積模型，,純含水巖石體積模型a.巖石結(jié)構(gòu) b.等效體積,（二）純巖石水層模型及測(cè)井響應(yīng)方程,右圖為純砂巖水層巖石結(jié)構(gòu)及其等效體積模型,砂巖骨架礦物顆粒（如石英和長(zhǎng)石等）的物理性質(zhì)比較接近，且與孔隙中的水或泥漿濾液的物理性質(zhì)有很大差別。如石英等礦物顆粒幾乎是不導(dǎo)電的，而地層水是可導(dǎo)電的；礦物顆粒的密度比地層水的密度大一倍以上；礦物顆粒傳播聲波的速度也比地層水大得多。因此，從物理性質(zhì)上考慮，可把純砂巖分成巖石骨架和孔隙兩部分。,根據(jù)上述純砂巖水層的體積模型，可以導(dǎo)出各種測(cè)井值與巖石孔隙度等參數(shù)之間

50、的基本關(guān)系式。（自學(xué)） 1聲波測(cè)井 根據(jù)巖石體積模型，可以認(rèn)為，滑行波在巖石中直線(xiàn)傳播的時(shí)間應(yīng)等于滑行波在巖石骨架中的傳播時(shí)間與在孔隙流體中的傳播時(shí)間之和。 2密度測(cè)井 3中子測(cè)井 4中子壽命測(cè)井 5電阻率測(cè)井,綜上所述，巖石體積模型方法的基本特點(diǎn)是：按物理性質(zhì)的差別，把巖石當(dāng)作是由幾個(gè)部分組成的，而且?guī)r石的總體積等于各部分體積之和；巖石的某一宏觀物理量M等于各部分同一物理量之總和。具體說(shuō)可分兩類(lèi)：一類(lèi)像孔隙度測(cè)井那樣的方法，巖石的宏觀物理參數(shù)就等于各部分相對(duì)體積與其相應(yīng)的單位體積物理參數(shù)乘積之總和，其體積模型公式都是線(xiàn)性方程。根據(jù)這些特點(diǎn)，很容易寫(xiě)出這類(lèi)線(xiàn)性方程體積模型公式。另一類(lèi)是像電阻率

51、測(cè)井方法，其宏觀物理量不等于其體積與單位物理量之乘積，必需根據(jù)物理意義用等效體積的方法來(lái)建立具體的體積模型公式。,純砂巖油氣層的孔隙中，除了地層水外還有油氣。純砂巖油氣層的巖石結(jié)構(gòu)、等效體積模型及其物理參數(shù)如右圖所示。（自學(xué)） 1孔隙度測(cè)井 2中子壽命測(cè)井 3電阻率測(cè)井,純砂巖油氣體積模型 A.巖石結(jié)構(gòu) B.等效體積,（三）純巖石油氣層模型及響應(yīng)方程,（四）泥質(zhì)砂巖解釋模型,純巖石模型沒(méi)有考慮泥質(zhì)及油氣的影響，這對(duì)于定性解釋和初步的定量解釋是可行的，它對(duì)一般含泥質(zhì)少的地層和不含天然氣的地層也基本適用。但由于泥質(zhì)和天然氣對(duì)測(cè)井響應(yīng)有明顯影響，因而在對(duì)含泥質(zhì)較多或含天然氣及輕質(zhì)油的地層進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)

52、時(shí)，必須充分考慮泥質(zhì)和油氣的影響。隨著測(cè)井資料計(jì)算機(jī)處理解釋技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在比較完善的裸眼井測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理方法及程序，均采用了比較全面地考慮了泥質(zhì)和油氣影響的解釋模型和方法。,純巖石模型沒(méi)有考慮泥質(zhì)及油氣的影響，這對(duì)于定性解釋和初步的定量解釋是可行的，它對(duì)一般含泥質(zhì)少的地層和不含天然氣的地層也基本適用。但由于泥質(zhì)和天然氣對(duì)測(cè)井響應(yīng)有明顯影響，因而在對(duì)含泥質(zhì)較多或含天然氣及輕質(zhì)油的地層進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)，必須充分考慮泥質(zhì)和油氣的影響。隨著測(cè)井資料計(jì)算機(jī)處理解釋技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在比較完善的裸眼井測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理方法及程序，均采用了比較全面地考慮了泥質(zhì)和油氣影響的解釋模型和方法。,測(cè)井資料數(shù)據(jù)處理是在整個(gè)解釋井

53、段內(nèi)連續(xù)計(jì)算解釋的，因而所用的解釋模型必須具有通用性。不但適用于純巖石，而且也適用于含泥質(zhì)巖石和泥巖，即應(yīng)采用砂泥巖通用的解釋模型。,眾所周知，泥質(zhì)砂巖是由砂粒、泥質(zhì)及孔隙流體等物質(zhì)組成。砂粒為巖石骨架，主要成分是石英，其次是長(zhǎng)石等礦物，泥質(zhì)常呈膠結(jié)物。測(cè)井解釋中所說(shuō)的泥質(zhì)通常指粘土礦物、細(xì)粉砂及粘土所含水的混合物。粘土礦物的顆粒很細(xì)，其直徑一般小于0.01mm，主要有伊利石、蒙脫石、高嶺石及綠泥石。,1、砂泥巖的通用解釋模型,在泥質(zhì)砂巖中，粘土的成分和數(shù)量有很大變化。粘土礦物之間，還可相互轉(zhuǎn)化，主要是蒙脫石和高嶺石經(jīng)成巖、后生作用可變?yōu)橐晾晾?jīng)風(fēng)化也可變成蒙脫石或高嶺石。地層條件下

54、的粘土含束縛水，即為濕粘土，濕粘土的物理性質(zhì)較穩(wěn)定，可在較長(zhǎng)井段內(nèi)保持其性質(zhì)基本不變，因此，常用濕粘土來(lái)建立解釋公式。,細(xì)粉砂的顆粒粒徑約為0.01O.05mm，其礦物成分主要是石英，也可有長(zhǎng)石、方解石及其它礦物。雖然細(xì)粉砂在中子和密度測(cè)井上的顯示與砂巖骨架成分相同，但由于細(xì)粉砂的顆粒很細(xì)，它對(duì)自然放射性、電阻率和自然電位等測(cè)井的影響又很類(lèi)似于粘土，故通常把細(xì)粉砂、粘土和水的混合物統(tǒng)稱(chēng)為泥質(zhì)。 如果認(rèn)為在順序沉積的砂泥巖中，泥質(zhì)砂巖與它對(duì)應(yīng)的泥巖具有基本相同的泥質(zhì)性質(zhì)，即所含的細(xì)粉砂和濕粘土的性質(zhì)相同，我們就可建立砂、泥巖的通用解釋模型。,把砂泥巖看成由砂巖骨架、泥質(zhì)和有效孔隙三部分組成，其相

55、對(duì)體積分別是Vsd、Vsh、e，則砂泥巖物質(zhì)平衡方程為： Vsd+Vsh+e=1 純砂巖是泥質(zhì)含量Vsh=0的特例，純泥巖是Vsd=0 和e=0的特例。,認(rèn)為泥質(zhì)砂巖的泥質(zhì)與它對(duì)應(yīng)的泥巖有相同的泥質(zhì)性質(zhì)，而泥質(zhì)是由細(xì)粉砂和濕粘土兩部分組成。設(shè)細(xì)粉砂和濕粘土的相對(duì)體積分別是Vsd和Vclay，則有： Vsh=Vsi+Vclay 為了說(shuō)明泥質(zhì)中的細(xì)粉砂含量、我們規(guī)定粉砂指數(shù)SI代表細(xì)粉砂體積占泥質(zhì)體積的百分?jǐn)?shù)，即： SI=Vsi/Vsh代入前式得地層的泥質(zhì)含量： Vsh=Vclay/(1-SI) 以上三式說(shuō)明砂泥巖中泥質(zhì)、細(xì)粉砂和粘土三者相互之間的關(guān)系。注意，粉砂指數(shù)SI只說(shuō)明泥巖的性質(zhì)和泥質(zhì)砂巖

56、中泥質(zhì)成分的性質(zhì)，即只說(shuō)明兩者的細(xì)粉砂相對(duì)含量，它絕不代表整個(gè)泥質(zhì)砂巖的細(xì)粉砂含量，只有細(xì)粉砂相對(duì)體積Vsi才代表泥質(zhì)砂巖的細(xì)粉砂含量。,由于粘土含量Vclay與泥質(zhì)含量Vsh可以按上式相互轉(zhuǎn)換，故可分別按泥質(zhì)性質(zhì)和粘土性質(zhì)建立解釋公式。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，一般是先按泥質(zhì)性質(zhì)建立解釋公式，再用上式轉(zhuǎn)換為粘土性質(zhì)的解釋公式，而在使用時(shí)，由于砂泥巖粘土性質(zhì)穩(wěn)定而泥質(zhì)性質(zhì)變化很大，砂泥巖常使用粘土性質(zhì)的解釋公式。,為了導(dǎo)出含泥質(zhì)巖石的測(cè)井響應(yīng)方程，可將含水泥質(zhì)砂巖和含油氣泥質(zhì)砂巖分別簡(jiǎn)化為如圖4-13和圖4-14所示的體積模型。將含水泥質(zhì)砂巖看成由砂巖骨架、泥質(zhì)和有效孔隙度三部分組成，對(duì)于含油氣的泥質(zhì)砂巖

57、，還需要把圖中的有效孔隙體積劃分為含水孔隙體積和含油氣孔隙體積。,2、含泥質(zhì)巖石的測(cè)井響應(yīng)方程,為了直接推導(dǎo)出泥質(zhì)砂巖的體積模型公式，根據(jù)前述純巖石體積模型公式的規(guī)律，針對(duì)泥質(zhì)砂巖情況把體積模型公式的基本特點(diǎn)（不包括電阻率測(cè)井）說(shuō)明如下： （1）巖石各部分的相對(duì)體積之和等于1。 含水泥質(zhì)砂巖：Vma+Vsh+e=1 含油氣泥質(zhì)砂巖： Vma+Vsh+eSxo+e=1式中： Vma和Vsh分別為泥質(zhì)砂巖骨架和泥質(zhì)的相對(duì)體積； e和Sxo分別為巖石有效孔隙度和沖洗帶含水飽和度。,（2）測(cè)井參數(shù)（巖石體積密度、含氫指數(shù)、聲波時(shí)差及巖石宏觀浮獲截面等）等于巖石各部分的相對(duì)體積與相應(yīng)物理參數(shù)乘積之和。

58、同時(shí)，在實(shí)際井中，一般都有泥漿沖洗帶，除電阻率測(cè)井外，其它測(cè)井方法的探測(cè)范圍都比較小，主要是測(cè)量靠近井壁的沖洗帶的情況。因此，在下面推導(dǎo)泥質(zhì)砂巖的公式中，除電阻率測(cè)井外，主要是討論沖洗帶的情況。,A.聲波測(cè)井（自學(xué)） B.密度測(cè)井 C.中子測(cè)井D.中子壽命測(cè)井E.自然伽馬測(cè)井F.自然電位測(cè)井G.電阻率測(cè)井 a層狀泥質(zhì)砂巖 b含分散泥質(zhì)的泥質(zhì)砂巖 c含混合泥質(zhì)的泥質(zhì)砂巖 H.計(jì)算地層泥質(zhì)含量Vsh的方程 I.確定束縛水飽和度和滲透率,前述泥質(zhì)砂巖電導(dǎo)率解釋模型中，把砂巖和泥質(zhì)（粘土）中的地層水看成是性質(zhì)相同的一種自由電解液，泥質(zhì)砂巖的導(dǎo)電性是泥質(zhì)與砂巖孔隙中地層水并聯(lián)導(dǎo)電的結(jié)果。只不過(guò)是根據(jù)含泥質(zhì)地層中泥質(zhì)或粘土的分布形式（如含分散泥質(zhì)、層狀泥質(zhì)或混合泥質(zhì)），提出不同的假設(shè)，按并聯(lián)導(dǎo)電概念和Archie公式，得出不同的泥質(zhì)砂巖電導(dǎo)率方程，實(shí)際上它們都是在泥質(zhì)砂巖條件下對(duì)Archie模型的