測井技術(shù)方法及資料解釋教程.ppt

1、測井一般概念 測井技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀 測井解釋面臨的難題 基本測井方法簡介 測井資料解釋流程,本講主要內(nèi)容：,屬于應(yīng)用地球物理方法（包括重、磁、電、震、測井）之一。是利用巖層的電化學(xué)特性、導(dǎo)電特性、聲學(xué)特性、放射性等地球物理特性，測量地球物理參數(shù)的方法。 測井方法眾多。電、聲、放射性是三種基本方法。特殊方法（如電纜地層測試、地層傾角測井、成像測井、核磁共振測井），其他形式如隨鉆測井。 各種測井方法基本上是間接地、有條件地反映巖層地質(zhì)特性的某一側(cè)面。要全面認(rèn)識地下地質(zhì)面貌，發(fā)現(xiàn)和評價油氣層，需要綜合使用多種測井方法，并重視鉆井、錄井第一性資料。,什么是測井,測井技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀,世界測井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)

2、狀 中國測井技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀,世界測井技術(shù)的發(fā)展的現(xiàn)狀,一、測井技術(shù)發(fā)展回顧 1、斯侖貝謝兄弟發(fā)現(xiàn)電測井 （1927年） 2、阿爾奇建立了阿爾奇公式，1941年 3、勘探技術(shù)和開發(fā)技術(shù) 4、巖石中電、聲、核、力、機(jī)械、磁 信息是建立找油找氣的物理基礎(chǔ) 5、五代測井儀器的更新?lián)Q代反映測井 技術(shù)的進(jìn)步,世界測井技術(shù)的發(fā)展的現(xiàn)狀,二、三大測井公司 1、斯侖貝謝公司 2、阿特拉斯公司 3、哈里伯頓公司,中國測井技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀,一、測井設(shè)備的發(fā)展 1、模擬記錄階段 半自動測井儀 （第一代） 50年代引進(jìn)51型電測儀 JD581多線電測儀 （第二代） 2、數(shù)控測井階段 70年代3600數(shù)字測井儀 （第三

3、代） 80年代CLS-3700、CSU、DDL-III數(shù)控測井儀 3、數(shù)控與成像測井并存階段 90年代ECLIP-5700、MAXIS-500成像測井儀,（第四代）,（第五代）,中國測井技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀,二、三個層次的測井解釋技術(shù)形成 1、單井完井解釋 2、單井精細(xì)測井評價 3、多井測井評價,中國測井技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀,三、測井理論的發(fā)展 1、儲層評價 2、測井資料的地質(zhì)應(yīng)用 3、非線性、非均質(zhì)理論,測井面臨的難題,一、地質(zhì)方面 1、超低電阻率油氣 2、多變的地層水砂巖油氣層 3、礫巖、火成巖油氣層評價 4、裂縫性油氣層藏 5、碳酸鹽巖裂縫性油氣層 6、孔隙低滲透致密砂巖油氣層。 7、稠油層 8

4、、中高含水期的水淹層,一、測井解釋面臨的難題,1、 低電阻砂巖油氣層 難點(diǎn): 電阻率曲線不能 或很難區(qū)分油(氣)水層 形成原因： a.巖性細(xì)，束縛水飽和度高 b.礦化度很高的泥質(zhì)砂巖 c.伊泥石、蒙脫石、伊蒙混層含量高 的泥質(zhì)砂巖 d.菱鐵礦,一、測井解釋面臨的難題,2、地層水礦化度低且多變的油氣層 油氣層與水層的電阻率都高，難區(qū)分 3、礫巖、火成巖油氣層評價 非均質(zhì)性特別嚴(yán)重，物性差。 4、復(fù)雜巖性裂縫性油氣層 非均質(zhì)性和各向異性特別嚴(yán)重,一、測井解釋面臨的難題,5、碳酸鹽巖裂縫性油氣層 非均質(zhì)性和各向異性特別嚴(yán)重 6、低孔隙低滲透致密砂巖油氣層。,測井面臨的難題,二、工程方面 1、超飽和鹽

5、水泥漿測井 2、惡劣井眼環(huán)境測井 3、水平井測井,測井方法簡介,電法測井 聲波測井 放射性測井 測井系列選擇,1 電法測井,自然電位測井 普通電阻率測井 側(cè)向（聚焦）測井 感應(yīng)側(cè)井 介電（電磁波傳播）測井,分類：天然電場和人工電場 供電方式：直流電（低頻）和交變電流 （高頻）,新方法,陣列感應(yīng),陣列側(cè)向 過套管電阻率,1.1 自然電位測井,原理：測量井中自然電場,v,M,N,井中電極M與地面電極N 之間的電位差,1.1 自然電位測井,自然電位成因,一般由地層和泥漿之間電化學(xué)作用和動電學(xué)作用產(chǎn)生的。,砂巖與泥巖的自然電位分布,1、擴(kuò)散吸附電位： 純砂巖 -11.6 mV/18 C 純泥巖 59.

6、1 mV /18 C 2、過濾電位（一般可忽略）： 泥漿柱與地層之間存在壓差時，液體發(fā) 生過濾作用產(chǎn)生的。 與壓差、濾液電阻率成正比 。 滲透層 平均值約為 0.77 mV,泥巖,砂巖,泥巖,+ + + + + +,+ + + + +, , ,Cl - Na+,Na+,Na+,+,-,+,-,擴(kuò)散電位,吸附電位,1.1 自然電位測井,曲線特點(diǎn),砂泥巖剖面： 泥巖處 SP曲線平直（基線） 砂巖處 負(fù)異常（Rmf Rw ) 負(fù)異常幅度 與粘土含量成反比，Rmf / Rw 成正比,碳酸鹽巖剖面,高阻致密層處 曲線傾斜,高阻致密層自然電位曲線形狀示意圖,1.1 自然電位測井,碳酸鹽巖地層 孔隙和裂縫發(fā)

7、育段、致密段與鄰近 泥巖比較，有不同程度的小幅度負(fù)異常。,1.1 自然電位測井,高低礦化度泥漿的自然電位曲線,泥 漿 礦 化 度 的 影 響,影響因素,1.1 自然電位測井,其他影響因素： 淡水層幅度變小； 水淹層的幅度和基線發(fā)生變化； 泥漿含有某些化學(xué)或?qū)щ娢镔|(zhì)； 地面電場的干擾 。 曲線質(zhì)量要求 1、泥巖基線穩(wěn)定，100m井段基線偏移不超過10mV。 2、自然電位正負(fù)異常符合鉆井液礦化度與地層水礦化度之間的關(guān)系。負(fù)異常幅度與地層水礦化度成正比。 3、與巖性剖面有對應(yīng)性。 4、曲線平滑，干擾幅度小于1.5mV。 5、距井口 200m井段的自然電位不作嚴(yán)格要求，但必須能清楚地劃分砂巖。,1.1

8、 自然電位測井,應(yīng)用： 1、判斷巖性，劃分滲透層； 2、用于地層對比； 3、求地層水電阻率； 4、估算地層泥質(zhì)含量； 5、判斷水淹層； 6、研究沉積相。,1.2 普通電阻率測井,早期的測井方法,測量原理 電極系 供電 測量某兩點(diǎn)間的電位差 刻度 視電阻率,兩種電極系： 電位電極系 梯度電極系 電極距 電極距越長，探測范圍越大。,N M A,B A M,2.5米梯度 0.5米 電位,2.25 0.5,0.5 2.25,2.5電極距,測量電極,供電電極,供電電極,測量電極,1.2 普通電阻率測井,曲線特點(diǎn),1、高阻層梯度曲線 高阻層處：視電阻率增大，曲線不對稱。 底界面附近：底部梯度曲線 出現(xiàn)極大

9、值。 2、高阻層電位曲線 高阻層處：視電阻率增大，曲線對稱于層的中部。 層界面附近：曲線有拐點(diǎn)。,常用系列：2.5米和4米底部梯度電極，0.4米電位電極。,梯度曲線 電位曲線,1.2 普通電阻率測井,影響因素,測量的視電阻率是電極系附近各種介質(zhì)導(dǎo)電性的綜合反映：,減值屏蔽,1、電極系附近的地層電阻率和層厚是主要影響因素； 2、不同的電極系，測量的曲線數(shù)值和形狀不同； 3、泥漿電阻率、井徑、圍巖電阻率及其厚度影響數(shù)值， 4、高阻鄰層的屏蔽影響。 減值屏蔽、增值屏蔽,1.2 普通電阻率測井,應(yīng)用,1、標(biāo)準(zhǔn)電極系與自然電位和井徑曲線組合為標(biāo)準(zhǔn)測井，用于繪制綜合錄井圖、劃分地層剖面和地層對比。多數(shù)地區(qū)

10、選用2.5米梯度電極系作為標(biāo)準(zhǔn)電極系。鹽水泥漿井中采用電極距較長的梯度電極系。 2、用于劃分地層界面。 3、用長電極梯度曲線（如4米梯度）定性分析儲層含油性。 4、短電極的電位曲線用于跟蹤井壁取心。,質(zhì)量要求,1、長電極系曲線在厚泥巖處數(shù)值相等。 2、2.5米和4米梯度曲線形狀相似，厚層砂巖數(shù)值接近。 3、曲線與自然電位曲線、巖性剖面有對應(yīng)性。,1.2 普通電阻率測井,微電極測井 ML,1、貼井壁測量，同時測量微梯度和微電位兩條曲線。前者主要反映泥餅附近的電阻率，后者反映沖洗帶電阻率。 2、探測范圍?。?cm和10cm），不受圍巖和鄰層的影響。 3、適用條件：井徑10-40cm范圍。 4、質(zhì)量

11、要求 1）泥巖低值、重合； 2）滲透性砂巖數(shù)值中等，正幅度差(鹽水泥漿除外）； 3）致密地層曲線數(shù)值高，沒有幅度差 或正、負(fù)不定的幅度差。 4)除井眼垮塌和鉆頭直徑超過微電極極板張開 最大幅度的井段外，不得出現(xiàn)大段平直現(xiàn)象。,測量示意圖,泥餅,沖洗帶,1.2 普通電阻率測井,微電極測井應(yīng)用,1、詳細(xì)劃分地層剖面； 2、判斷巖性，劃分滲透層； 3、精確劃分儲層有效厚度； 4、確定沖洗帶電阻率。 5、分析儲層非均質(zhì)性,1.3 側(cè)向（聚焦）測井,基本原理,鹽水泥漿、高阻薄層條件下， 普通電阻率測井失真， 增加屏蔽電極， 使主電流被聚焦， 側(cè)向流入地層的電極系測量方法。,三側(cè)向測井電流分布圖,屏蔽電極

12、,1.3 側(cè)向（聚焦）測井,雙側(cè)向測井DLL,1、深淺側(cè)向同時測量，分別用36Hz和230Hz的電流供電。用相應(yīng)頻率的選頻電路進(jìn)行監(jiān)督和測量。 2、很大的測量范圍，一般是 1-10000m。 3、深側(cè)向探測深度大（約2.2m）， 雙側(cè)向能夠劃分出0.6m厚的地層。,雙側(cè)向電極系和電流分布圖,1.3 側(cè)向（聚焦）測井,測井曲線 雙側(cè)向-微側(cè)向 LLD-LLS-MLL 雙側(cè)向-微球型聚焦 LLD-LLS-MSFL 曲線特點(diǎn) 當(dāng)RmRw，水層， LLDLLS ； 油層， LLDLLS 。,雙側(cè)向應(yīng)用,1、適合于高阻剖面、鹽水泥漿條件。 2、劃分剖面，判斷油（氣）、水層； 3、求取地層真電阻率； 4、

13、用于高阻地層裂縫識別，儲層評價。,1.3 側(cè)向（聚焦）測井,質(zhì)量要求 1、重復(fù)誤差，在儀器動態(tài)范圍內(nèi)小于7。 2、在非滲透層，井眼校正后，深淺雙側(cè)向曲線的相對數(shù)值誤差不大于10。 3、在儀器動態(tài)范圍內(nèi)，不得出現(xiàn)限幅值。,lld =140 m lls =52 lld/lls=2.8 =7.5%,裂縫儲層評價,1.4 感應(yīng)測井,基本原理,利用電磁感應(yīng)原理測量地層電導(dǎo)率的方法。,交流電發(fā)射線圈T交變電磁場 感應(yīng)電流次生磁場接受線圈 感應(yīng)電動勢 感應(yīng)電動勢與渦流電流大小成正比 渦流大小與介質(zhì)電導(dǎo)率成正比。,感應(yīng)測井原理示意圖,發(fā)射線圈,接受線圈,渦流,測井曲線 雙感應(yīng)-八側(cè)向 ILD-ILM-LL8

14、雙感應(yīng)-球型聚焦 ILD-ILM-SFL 探測深度 1.6m-0.75m-0.45m 測量范圍 小于100m。,1.3 感應(yīng)測井,曲線特點(diǎn) RmRw，地層水礦化度高： 標(biāo)準(zhǔn)水層 ILDILM LL8 負(fù)差異 標(biāo)準(zhǔn)油層 ILDILM LL8 正差異 泥巖、致密層 曲線重合 質(zhì)量要求 1、在1m100m范圍內(nèi)，重復(fù)誤差小于5。 2、泥巖、非滲透層段，深、中、淺電阻率值應(yīng)基本重合。 3、在儀器動態(tài)范圍內(nèi)，不得出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。 4、除金屬落物等影響外，曲線應(yīng)平滑無跳動。,1.3 感應(yīng)測井,應(yīng)用,1、適合于淡水泥漿、油基泥漿條件，中低阻剖面。 2、劃分剖面，判斷油（氣）、水層； 3、求取地層真電阻率，評價

15、含油性。,2 聲波測井,探測井剖面巖石聲學(xué)物理特性的測井方法,聲波速度（時差）測井 聲幅測井 聲波變密度測井 聲波全波列測井 聲波成像測井,2.1 聲速測井,基本原理,聲脈沖發(fā)射器滑行縱波接收器,適當(dāng)源距，使達(dá)到接受器的初至波為滑行縱波。 記錄初至波到達(dá) 兩個接收器的時間差 t s/m 儀器居中，井壁規(guī)則 t=1/t,t, 補(bǔ)償聲波測井 1、井眼變化的補(bǔ)償 2、儀器傾斜影響的補(bǔ)償 3、深度誤差的消除,2.1 聲速測井, 聲波時差曲線的影響因素,裂縫或?qū)永戆l(fā)育的地層 未膠結(jié)的純砂巖氣層、高壓氣層 井眼擴(kuò)徑嚴(yán)重的鹽巖層 泥漿中含有天然氣,周波跳躍,2.1 聲速測井,質(zhì)量要求 1、滲透層不得出現(xiàn)無關(guān)

16、的跳動，出現(xiàn)周波跳躍測速應(yīng)降至 1000mh以下，重復(fù)測量。 2、聲波時差數(shù)值應(yīng)符合地區(qū)及巖性規(guī)律，并與補(bǔ)償中子、補(bǔ)償密度孔隙度相對應(yīng)，不得低于對應(yīng)的巖石骨架值。 3、重復(fù)誤差在滲透層不得大于10sm。 4、測后有套管聲波時差記錄，誤差范圍：187sm5sm,2.1 聲速測井,2.1 聲速測井,應(yīng)用,1、劃分巖性 2、判斷氣層 3、確定地層孔隙度 4、估計地層異常壓力 5、合成地震記錄,巖石 骨架值 砂巖 182 168 灰?guī)r 156 白云巖 143 硬石膏 164 淡水 620 鹽水 606,2.2 聲波全波列測井,特點(diǎn),全波列波形,記錄全波列數(shù)據(jù) 可以利用縱波、橫波速度信息和幅度信息， 以

17、及斯通利波、偽瑞利波等信息。,2.2 聲波全波列測井,波形曲線,質(zhì)量要求 1、波形幅度適中，不能出現(xiàn)平頭和平直現(xiàn)象。 2、時間采樣間隔保證全部波形被采樣。 3、不能出現(xiàn)連續(xù)干擾信號。,2.2 聲波全波列測井,應(yīng)用,1、提取縱、橫波信息（時差和幅度） 2、利用縱、橫波時差確定巖性 3、確定地層孔隙度 4、利用時差和幅度信息識別裂縫 5、計算彈性模量和力學(xué)參數(shù)，分析巖層機(jī)械特性。,2.3 固井聲幅及變密度測井,固井聲幅測井（CBL）,水泥膠結(jié)測井,記錄首波半周幅度，即聲幅曲線。 反映水泥與套管（第一界面）膠結(jié)質(zhì)量 套管與水泥環(huán)的聲偶合,2.3 固井聲幅及變密度測井,聲波變密度測井（VDL） 反映第

18、一、二界面水泥膠結(jié)質(zhì)量,變密度,2.3 固井聲幅及變密度測井,聲波變密度測井組合曲線 CBL、VDL CCL、GR,固井質(zhì)量測井要求 1、應(yīng)在注水泥后2448h（最佳測量時間）之間進(jìn)行測量。 2、儀器在自由套管井段進(jìn)行刻度。 3、測至水泥面以上進(jìn)入自由套管至少五個穩(wěn)定接箍。,2.3 固井聲幅及變密度測井,聲幅曲線質(zhì)量要求 1、自由套管處幅度在8cm12cm之間，接箍顯示清楚，接箍信號的相對幅度大于2cm。 2、曲線不得出現(xiàn)的負(fù)值。 3、曲線重復(fù)誤差應(yīng)小于10%。 變密度曲線質(zhì)量要求 1、自由套管處VDL套管波顯示清楚，明暗條紋可辨，箍處有明顯的“人”字形條紋。 2、VDL顯示對比度清晰、適中、

19、明暗變化正常。 3、VDL與CBL曲線有良好的對應(yīng)關(guān)系。 磁性定位曲線質(zhì)量要求 1、必須連續(xù)記錄，干擾信號幅度小于接箍信號幅度的13。 2、接箍信號不能出現(xiàn)畸形峰。 3、短套管附近、井底、目的層段不得缺失接箍信號。,3 放射性測井,是根據(jù)巖石及其孔隙流體的某種核物理性質(zhì)探測井剖面的一類測井方法。 優(yōu)點(diǎn)是：裸眼井、套管井都能正常測井，不受鉆井液的限制。 方法多，十余種： 自然伽馬測井、自然伽馬能譜測井 密度測井、巖性密度測井 中子測井中子伽馬測井、補(bǔ)償中子測井 中子壽命測井、C/O能譜測井 RMT 放射性同位素測井,核測井,3.1 自然伽馬和自然伽馬能譜測井,巖層中的天然放射性核素衰變伽馬射線

20、巖性不同放射性核素的種類和數(shù)量不同 自然伽馬射線的能量和強(qiáng)度不同 測量井剖面自然伽馬射線的強(qiáng)度和能譜的測井方法。 自然伽馬測井曲線 GR 自然伽馬能譜測井曲線鈾U、釷Th、鉀K的含量 去鈾自然伽馬 CGR 總自然伽馬 GR,測量基礎(chǔ),3.1 自然伽馬和自然伽馬能譜測井,影響因素 1、測井速度。測速大，測井曲線形狀發(fā)生畸變。 2、統(tǒng)計起伏。衰變和射線探測的隨機(jī)性。 3、井眼條件的影響。井徑、泥漿密度、套管、水泥環(huán)等。,自然伽馬曲線的統(tǒng)計起伏,3.1 自然伽馬和自然伽馬能譜測井,質(zhì)量要求 1、測前、測后校驗對主校驗工程值誤差7%。 2、重復(fù)曲線與主曲線，形狀基本相同，重復(fù)誤差不大于10。 3、曲線

21、變化形態(tài)與巖性剖面吻合。 4、 K、U、Th重復(fù)誤差： K：0.5 U：2ppm Th：4ppm,3.1 自然伽馬和自然伽馬能譜測井,自然伽馬測井資料的應(yīng)用 1、劃分巖性。 2、地層對比。只與巖性有關(guān)，容易找到標(biāo)志層。 3、計算泥質(zhì)含量。 自然伽馬能譜測井資料的應(yīng)用 1、識別高放射性儲集層，尋找泥巖裂縫儲集層。 2、確定粘土含量、粘土類型及其分布形式。 3、用Th/U、Th/K比研究沉積環(huán)境、沉積能量。 4、有機(jī)碳分析及生油巖評價。 5、變質(zhì)巖、火成巖等復(fù)雜巖性解釋。,3.1 密度和巖性密度測井,基本原理 伽馬源射線地層介質(zhì)康普頓效應(yīng)射線強(qiáng)度衰減 探測記錄射線強(qiáng)度（計數(shù)率）儀器刻度巖石體積密度

22、 補(bǔ)償密度測井 FDC 雙源距貼井壁測量，長短源距探測 器組合補(bǔ)償泥餅影響。 體積密度曲線 DEN 密度校正曲線 CORR和井徑曲線,3.1 密度和巖性密度測井,巖性密度測井 LDT 測量地層的體積密度和光電吸收截面指數(shù)。 記錄DEN 、CORR、Pe曲線。 質(zhì)量要求 1、井眼規(guī)則、巖性均勻處，重復(fù)曲線誤差值小于0.05gcm3。 2、曲線數(shù)值與主要巖性符合，與補(bǔ)償中子、聲波時差孔隙度對應(yīng)。 3、井徑規(guī)則處，密度校正曲線一般應(yīng)為零值或正值。 4、Pe測量值的重復(fù)誤差為05be。 5、Pe值應(yīng)與巖性剖面吻合。,3.1 密度和巖性密度測井,密度曲線的應(yīng)用 1、劃分巖性。 2、判斷氣層。 3、計算孔

23、隙度。 Pe曲線的應(yīng)用 1、識別巖性。 2、尋找重礦物。 3、在重晶石泥漿條件下，識別裂縫帶。,3.2 補(bǔ)償中子和中子伽馬測井,基本原理 中子源快中子地層介質(zhì)熱中子 補(bǔ)償中子測井：測量地層對中子的減速能力，測量結(jié)果主要反映地層的含氫量。 中子伽馬測井：測量熱中子被俘獲而放出中子伽馬射線的強(qiáng)度。 兩者均屬于孔隙度測井系列。,補(bǔ)償中子測井曲線 CNL 雙源距補(bǔ)償井眼影響。 CNL曲線單位：石灰?guī)r孔隙度 P.U 中子伽馬測井曲線 NG NG測量值單位：計數(shù)率（脈沖/分） 條件單位,3.2 補(bǔ)償中子和中子伽馬測井,補(bǔ)償中子測井質(zhì)量要求 1、重復(fù)誤差要求： 孔隙度在10P.U以內(nèi)，誤差絕對值小于1P.U； 孔隙度 1020P.U以內(nèi)，誤差絕對值小于 2P.U； 孔隙度 2030P.U以內(nèi)，誤差絕對值小于3P.U 2、曲線數(shù)值與主要巖性吻合，與補(bǔ)償密度、聲波時差孔隙度對應(yīng)。 中子伽馬測井質(zhì)量要求 1、 重復(fù)曲線形狀相同，滲透層測量重復(fù)誤差5%以內(nèi)。 2、橫向比例選擇： 碳酸鹽巖剖面0.3條件單位/格 砂巖剖面0.1條件單位/格， 3、曲線數(shù)值符合地區(qū)規(guī)律。,3.2 補(bǔ)償中子和中子伽馬測井,3.2 補(bǔ)償中子和中子伽馬測井,應(yīng)用 1、確定儲集層孔隙度。 2、劃分巖性。 3、判斷氣層。 4、套管井