測井技術方法及資料解釋教程.ppt

1、測井一般概念 測井技術的發(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,本講主要內容：,屬于應用地球物理方法（包括重、磁、電、震、測井）之一。是利用巖層的電化學特性、導電特性、聲學特性、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特性的某一側面。要全面認識地下地質面貌，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,測井技術的發(fā)展和現(xiàn)狀,世界測井技術發(fā)展現(xiàn)

2、狀 中國測井技術的發(fā)展和現(xiàn)狀,世界測井技術的發(fā)展的現(xiàn)狀,一、測井技術發(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、勘探技術和開發(fā)技術 4、巖石中電、聲、核、力、機械、磁 信息是建立找油找氣的物理基礎 5、五代測井儀器的更新?lián)Q代反映測井 技術的進步,世界測井技術的發(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,中國測井技術的發(fā)展和現(xiàn)狀,一、測井設備的發(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）,中國測井技術的發(fā)展和現(xiàn)狀,二、三個層次的測井解釋技術形成 1、單井完井解釋 2、單井精細測井評價 3、多井測井評價,中國測井技術的發(fā)展和現(xiàn)狀,三、測井理論的發(fā)展 1、儲層評價 2、測井資料的地質應用 3、非線性、非均質理論,測井面臨的難題,一、地質方面 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: 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，束縛水飽和度高 b.礦化度很高的泥質砂巖 c.伊泥石、蒙脫石、伊蒙混層含量高 的泥質砂巖 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 非均質性特別嚴重，物性差。 4、復雜巖性裂縫性油氣層 非均質性和各向異性特別嚴重,一、測井解釋面臨的難題,5、碳酸鹽巖裂縫性油氣層 非均質性和各向異性特別嚴重 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 側向（聚焦）測井 感應側井 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,陣列側向 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作用和動電學作用產生的。,砂巖與泥巖的自然電位分布,1、擴散吸附電位： 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+,+,-,+,-,擴散電位,吸附電位,1.1 自然電位測井,曲線特點,砂泥巖剖面： 泥巖處 SP曲線平直（基線） 砂巖處 負異常（Rmf Rw ) 負異常幅度 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??； 水淹層的幅度和基線發(fā)生變化； 泥漿含有某些化學或導電物質； 地面電場的干擾 。 曲線質量要求 1、泥巖基線穩(wěn)定，100m井段基線偏移不超過10mV。 2、自然電位正負異常符合鉆井液礦化度與地層水礦化度之間的關系。負異常幅度與地層水礦化度成正比。 3、與巖性剖面有對應性。 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格要求，但必須能清楚地劃分砂巖。,1.1

8、 自然電位測井,應用： 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,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。,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導電性的綜合反映：,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,應用,1、標準電極系與自然電位和井徑曲線組合為標準測井，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準電極系。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,微電極測井應用,1、詳細劃分地層剖面； 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、分析儲層非均質性,1.3 側向（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， 側向流入地層的電極系測量方法。,三側向測井電流分布圖,屏蔽電極

12、,1.3 側向（聚焦）測井,雙側向測井DLL,1、深淺側向同時測量，分別用36Hz和230Hz的電流供電。用相應頻率的選頻電路進行監(jiān)督和測量。 2、很大的測量范圍，一般是 1-10000m。 3、深側向探測深度大（約2.2m）， 雙側向能夠劃分出0.6m厚的地層。,雙側向電極系和電流分布圖,1.3 側向（聚焦）測井,測井曲線 雙側向-微側向 LLD-LLS-MLL 雙側向-微球型聚焦 LLD-LLS-MSFL 曲線特點 當RmRw，水層， LLDLLS ； 油層， LLDLLS 。,雙側向應用,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 側向（聚焦）測井,質量要求 1、重復誤差，在儀器動態(tài)范圍內小于7。 2、在非滲透層，井眼校正后，深淺雙側向曲線的相對數(shù)值誤差不大于10。 3、在儀器動態(tài)范圍內，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 感應測井,基本原理,利用電磁感應原理測量地層電導率的方法。,交流電發(fā)射線圈T交變電磁場 感應電流次生磁場接受線圈 感應電動勢 感應電動勢與渦流電流大小成正比 渦流大小與介質電導率成正比。,感應測井原理示意圖,發(fā)射線圈,接受線圈,渦流,測井曲線 雙感應-八側向 ILD-ILM-LL8

14、雙感應-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 感應測井,曲線特點 RmRw，地層水礦化度高： 標準水層 ILDILM LL8 負差異 標準油層 ILDILM LL8 正差異 泥巖、致密層 曲線重合 質量要求 1、在1m100m范圍內，重復誤差小于5。 2、泥巖、非滲透層段，深、中、淺電阻率值應基本重合。 3、在儀器動態(tài)范圍內，不得出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。 4、除金屬落物等影響外，曲線應平滑無跳動。,1.3 感應測井,應用,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,適當源距，使達到接受器的初至波為滑行縱波。 記錄初至波到達 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, 補償聲波測井 1、井眼變化的補償 2、儀器傾斜影響的補償 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,裂縫或層理發(fā)育的地層 未膠結的純砂巖氣層、高壓氣層 井眼擴徑嚴重的鹽巖層 泥漿中含有天然氣,周波跳躍,2.1 聲速測井,質量要求 1、滲透層不得出現(xiàn)無關

16、的跳動，出現(xiàn)周波跳躍測速應降至 1000mh以下，重復測量。 2、聲波時差數(shù)值應符合地區(qū)及巖性規(guī)律，并與補償中子、補償密度孔隙度相對應，不得低于對應的巖石骨架值。 3、重復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,全波列波形,記錄全波列數(shù)據 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參數(shù)，分析巖層機械特性。,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）膠結質量 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、二界面水泥膠結質量,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,固井質量測井要求 1、應在注水泥后2448h（最佳測量時間）之間進行測量。 2、儀器在自由套管井段進行刻度。 3、測至水泥面以上進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)的負值。 3、曲線重復誤差應小于10%。 變密度曲線質量要求 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曲線有良好的對應關系。 磁性定位曲線質量要求 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,是根據巖石及其孔隙流體的某種核物理性質探測井剖面的一類測井方法。 優(yōu)點是：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度不同 測量井剖面自然伽馬射線的強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,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,質量要求 1、測前、測后校驗對主校驗工程值誤差7%。 2、重復曲線與主曲線，形狀基本相同，重復誤差不大于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用 1、劃分巖性。 2、地層對比。只與巖性有關，容易找到標志層。 3、計算泥質含量。 自然伽馬能譜測井資料的應用 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、有機碳分析及生油巖評價。 5、變質巖、火成巖等復雜巖性解釋。,3.1 密度和巖性密度測井,基本原理 伽馬源射線地層介質康普頓效應射線強度衰減 探測記錄射線強度（計數(shù)率）儀器刻度巖石體積密度

22、 補償密度測井 FDC 雙源距貼井壁測量，長短源距探測 器組合補償泥餅影響。 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。 質量要求 1、井眼規(guī)則、巖性均勻處，重復曲線誤差值小于0.05gcm3。 2、曲線數(shù)值與主要巖性符合，與補償中子、聲波時差孔隙度對應。 3、井徑規(guī)則處，密度校正曲線一般應為零值或正值。 4、Pe測量值的重復誤差為05be。 5、Pe值應與巖性剖面吻合。,3.1 密度和巖性密度測井,密度曲線的應用 1、劃分巖性。 2、判斷氣層。 3、計算孔

23、隙度。 Pe曲線的應用 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 補償中子和中子伽馬測井,基本原理 中子源快中子地層介質熱中子 補償中子測井：測量地層對中子的減速能力，測量結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度。 兩者均屬于孔隙度測井系列。,補償中子測井曲線 CNL 雙源距補償井眼影響。 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 補償中子和中子伽馬測井,補償中子測井質量要求 1、重復誤差要求： 孔隙度在10P.U以內，誤差絕對值小于1P.U； 孔隙度 1020P.U以內，誤差絕對值小于 2P.U； 孔隙度 2030P.U以內，誤差絕對值小于3P.U 2、曲線數(shù)值與主要巖性吻合，與補償密度、聲波時差孔隙度對應。 中子伽馬測井質量要求 1、 重復曲線形狀相同，滲透層測量重復誤差5%以內。 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 補償中子和中子伽馬測井,3.2 補償中子和中子伽馬測井,應用 1、確定儲集層孔隙度。 2、劃分巖性。 3、判斷氣層。 4、套管井