應(yīng)用地球物理測井知識講座.ppt

1、應(yīng)用地球物理測井知識,（一）,一、前言 二、測井方法的分類及測井的任務(wù) 三、測井的影響因素 四、測井系列及服務(wù)內(nèi)容,目 錄,礦場地球物理測井，也叫油礦地球物理測井或石油測井,簡稱測井。石油鉆井時，在鉆到設(shè)計井深度后都必須進行測井，又稱完井電測，以獲得各種石油地質(zhì)及工程地質(zhì)及工程技術(shù)資料，作為完井和開發(fā)油田的原始資料。這種測井習慣上稱為勘探測井。而在油井下完套管后所進行的一系列測井，習慣上稱為生產(chǎn)測井或開發(fā)測井。,在油氣田的勘探與開發(fā)過程中，地球物理測井是發(fā)現(xiàn)和評價油氣層的重要手段。 地下巖層具有各種物理特性，如電化學特性、導電特性、聲學特性、磁特性、核磁特性、放射性特性、熱傳導特性等等，巖層的

2、這種特性稱地球物理特性，測井的目的就是反映地下巖層這些物理特性。,大多數(shù)測井方法間接的、有條件的反映地層地質(zhì)特性的一個側(cè)面，所以要全面認識和掌握巖層規(guī)律，進而發(fā)現(xiàn)和評價油氣層，需要綜合使用多種測井方法優(yōu)選測井系列進行組合測井。,一、前言 二、測井方法的分類及測井的任務(wù) 三、測井的影響因素 四、測井系列及服務(wù)內(nèi)容,目 錄,測井方法的分類,從油田的勘探和開發(fā)生產(chǎn)兩大階段來講，可將測井分為勘探測井(完井電測)和生產(chǎn)測井(開發(fā)測井)?？碧綔y井是指鉆井過程中和鉆到設(shè)計井探后進行的一系列測井項目；生產(chǎn)測井是指下套管后所進行的一系列測井項目，以解決油田(油井)生產(chǎn)過程中的一些問題。,1. 以巖石導電性質(zhì)為基

3、礎(chǔ)的測井方法，包括普通電極系視電阻率測井，微電阻率測井、側(cè)向測井、感應(yīng)測井等。 2. 以巖石電化學性質(zhì)為基礎(chǔ)的測井方法，如自然電位測井、人工電位測井等。,按照測量的原理和測井方法，可概括分為以下幾類：,3. 以巖石彈性為基礎(chǔ)的測井方法，包括聲波速度測井、聲波幅度測井、聲波全波列(變度)測井等。 4. 以巖石的原子物理及核物理性質(zhì)為基礎(chǔ)的測井方法，包括自然伽馬測井、密度測井、中子測井、伽馬能譜測井、同位素元綜測井等。,5. 其他測井方法，如介電測井、核磁測井、地層傾角測井、氣測井以及檢查井內(nèi)技術(shù)狀況的測井項目(如地層測試、井壁取心、油井射孔、檢查油井套管破裂或腐蝕狀況、檢查地層壓裂或酸化效果等)

4、。,測井的基本任務(wù),1. 建立鉆井地質(zhì)剖面，詳細劃分巖性和油氣生、儲、蓋層，準確地確定巖層深度和厚度。 2. 評價油氣儲集層的生產(chǎn)能力，定量或半定量地估計巖層的儲集性能-孔隙度、滲透率及含油氣飽和度。,3. 對儲集層的含油性作出評價，包括確定油氣層的有效厚度、可動油氣含量、流體密度和相對滲透率等。 4. 進行地層對比，研究構(gòu)造產(chǎn)狀和地層沉積等問題。 5. 在油田開發(fā)過程中，提供油層動態(tài)資料、研究地層壓力變化等。,6. 研究油井的技術(shù)狀況，如井斜、井溫、井徑和固井質(zhì)量等。,測井技術(shù)的應(yīng)用，給石油勘探工作增加了新的手段，它取得的資料有很好的連續(xù)性和完整性。這與鉆井取心相比，具有施工較簡單、效率高、

5、成本低等優(yōu)點，同時也減輕了工人的勞動強度，提高了石油勘探與開發(fā)的效率。,測井儀器由專用測井電纜達到井下，測井時絞車滾筒牽引電纜將儀器勻速上提，被測地層物理參數(shù)由儀器獲取后，經(jīng)纜芯傳達到地面的記錄儀器進行記錄，便將采集到相應(yīng)的物理參數(shù)，按一定的深度比例和橫向比例記錄在紙上，并將得到一條或幾條連續(xù)變化的曲線，這就是測井曲線。,測井現(xiàn)場施工示意圖,一、前言 二、測井方法的分類及測井的任務(wù) 三、測井的影響因素 四、測井系列及服務(wù)內(nèi)容,目 錄,測井的影響因素,一、測井儀器方面的影響 測井儀器是一種計量工具，因此它必須是準確的，誤差一定要在允許范圍內(nèi)，否則測出的測井資料就不準。測井所使用的地面紀律儀器和下

6、井測量儀器都有具體要求，總的來說都要做到“三性一化”。所謂“三性一化”就是指：穩(wěn)定性、垂直性、一致性和標準化。,穩(wěn)定性是指其他條件不變，儀器在允許連續(xù)工作期間，測量結(jié)果不超過允許指標。 直線性是指在規(guī)定的條件范圍內(nèi)，輸入信號與輸出信號成線性關(guān)系，誤差不超過規(guī)定范圍。 一致性是指使用不同的同類一起進行測量時，只要測量的結(jié)果都要一樣，誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。 儀器方面的影響是一個重要的因素，使用時務(wù)必使儀器指標達到要求。,二、鉆井施工造成的影響 在鉆井過程中，鉆井液的高速循環(huán)，不停地沖刷井壁，把井壁附近地層中的液體的可動部分帶走，井壁上就形成一個被鉆井液沖刷的環(huán)帶，稱其為沖洗帶。一般情況下，井眼內(nèi)液柱壓

7、力高于地層壓力，鉆井液濾液就浸入到具有滲透性的砂層或粉砂層里去。,這時，一方面鉆井液中的泥質(zhì)顆粒在具有滲透性的地層部位結(jié)成泥餅；另一個方面鉆井液濾液擠走了滲透層中所含的部分原始流體，形成了一個稱為浸入帶的環(huán)帶。這些環(huán)帶具有的電阻率分別稱為：泥餅電阻率、沖洗帶電阻率、浸入帶電阻率。地層未被鉆井液濾液浸入部分的電阻率稱為地層電阻率，這幾個環(huán)帶具有的電阻率、浸入帶電阻率對地層電阻率的測量結(jié)果都有影響。另外，井徑擴大和不規(guī)則，鉆井液電阻率太高或太低都會影響測量結(jié)果。,另外，現(xiàn)在新的鉆井工藝給測井施工也帶來了新的影響因素。例如：螺紋鉆桿加PDC鉆頭復合鉆進造成的井壁對探測半徑小的儀器的影響等等。,三、地

8、層厚度的影響 地層厚度是不同的，有的地層厚度可達幾十米，有的則很薄，只有幾十厘米。有的地層巖性很均勻，有的地層則不然。厚而均勻的地層容易求準地層的物理參數(shù)，層薄又不均勻的地層，要求準各種物理參數(shù)就比較困難。例如，在進行普通電阻率測井時，常遇到所測的目的層附近上下還有高阻層，稱其為鄰層。這種鄰層的存在對電流的分布影響很大，使目的層的電阻率測不準。,影響測量結(jié)果的因素是很多的，但它是有規(guī)律的，通過研究分析，采取相應(yīng)措施，可以減少或消除這些影響。例如，要測準高阻薄層的電阻率，側(cè)向測井的方法比普通電阻率測井要好一些，雙發(fā)、雙收聲波測井儀器能夠消除井徑不規(guī)則或儀器傾斜對測量結(jié)果的影響等。,一、前言 二、

9、測井方法的分類及測井的任務(wù) 三、測井的影響因素 四、測井系列及服務(wù)內(nèi)容,目 錄,測井的系列及服務(wù)內(nèi)容,勘探測井,常規(guī)測井系列：對于裸眼井段的測井，一般常規(guī)測井系列能提供地層的三孔隙度和三電阻率以及自然電位、自然伽馬、井徑等基本測井資料。經(jīng)過車裝或撬裝計算機系統(tǒng)或計算機心的數(shù)字處理，能夠向用戶提供以下幾項數(shù)字處理解釋成果：地層的巖性，油、氣層的深度、厚度以及地層的孔隙度、含油水飽和度、滲透率和泥含質(zhì)量等。 地層傾角測井：地層傾角測井能向用戶提供井斜角度、井斜方位、地層傾角和地層傾角方向以及井徑和井眼容積等資料。通過多井的計算機處理解釋，還能提供油藏構(gòu)造形態(tài)和分析古沉積環(huán)境，從而幫助指導下一步的勘

10、探工作。,地層測試器：地層測試器能測量各井段地層的實際壓力，能作出低沉呢感的壓力梯度曲線，更重要的是能直接從地層中取出油、氣或水樣，從而給下一步的試油工作可靠依據(jù)，另外還能估計地層油氣層的有效厚度。 井壁取心：井壁取心作業(yè)能按照測井結(jié)果準確地從井壁取出巖心，用以分析地層巖性及含油性，嚴重解釋結(jié)果，彌補鉆井取心的不足。 另外，還有巖性密度測井、自然伽嗎能譜測井、微差井溫測井等，都能向用戶提供有用的井下或地層資料，為油氣田勘探與開發(fā)服務(wù)。,生產(chǎn)測井,生產(chǎn)測井主要是指套管井的測井作業(yè)，主要有以下服務(wù)內(nèi)容： a. 測井下壓力、溫度、流量、流體密度。 b. 確定出水層位。 c. 確定竄槽位置。 d. 判

11、斷剩余油飽和度。 e. 同位素示蹤測井、自然伽馬能譜測井。 f. 工程測井，如多臂井徑、井下電視、聲波變密度測井等。 g. 油層動態(tài)分析等。,工程測井,井下工程測井工作項目主要是為試油、完井、解卡、修井、采油等服務(wù)。常用的作業(yè)項目有： 1. 射孔作業(yè)：它是用炸藥爆炸形成高能射流，射穿套管、水泥環(huán)與地層的作業(yè)；主要包括電纜輸送套管射孔、電纜輸送過油管套管射孔和油管輸送射孔工藝類型。 2. 水泥膠結(jié)測井：主要用于檢查固井質(zhì)量; 測鉆桿遇卡位置和爆炸松螺紋; 爆炸切割鉆桿和油管。,工程測井,3. 磁測井、多臂井徑、井下電視，用以檢查套管變形、腐蝕或石灰?guī)r洞、裂縫等。 從上述各種服務(wù)項目可以看出，測井

12、作業(yè)在油、氣田勘探開發(fā)過程中是非常重要和不可缺少的環(huán)節(jié)。,應(yīng)用地球物理測井知識,（二）,一、測井曲線的識別 二、測井曲線的特征及作用,目 錄,由測井儀器測量出的測井曲線經(jīng)過編輯、預處理影響因素校正（泥漿、井眼、溫度、礦化度、偏心、居中、實驗室標準刻度等）和深度校正后，按一定的比例形成圖件測井曲線圖（包括標準測井曲線圖、組合測井曲線圖、放大測井曲線圖及其他特殊地質(zhì)要求比例的測井曲線圖）。,不同的測井曲線具有不同的縱向和橫向分辨率也叫縱向和橫向探測深度，靠儀器的測量原理和地質(zhì)要求來確定，在測井地質(zhì)分析的過程中就要充分考慮到這些因素來正確理解測井曲線的地質(zhì)響應(yīng)。一般來說橫向探測深度越深，縱向分辨率越

13、差。,不同的測井曲線具有不同的采樣率一般常規(guī)測井采用810點/m就既能保證數(shù)據(jù)量不是太大，又能正確反映地層特征，但有些特殊測井要求很高的采樣率，如磁定位測井是反映磁信號單尖的，要求40點/m以上，又如地層傾角測井、成像測井等具有更高的采樣率，因為他們要反映非常精細的地層信息才能得到正確的地質(zhì)響應(yīng)。,不同的測井曲線具有不同的測井速度不同的測井原理對地層地質(zhì)響應(yīng)的快慢不一致，因此要控制測井速度。 測井既有一維的也有二維的，一個深度點對應(yīng)一個測井數(shù)據(jù)叫一維測井，如大部分常規(guī)測井；如果一個深度點對應(yīng)一組測井數(shù)據(jù)叫二維測井，如聲波全波列、聲波變密度測井，一個深度點對應(yīng)的是一組時間波形數(shù)據(jù)。,標準測井曲線

14、圖以1：500的比例形成的圖件，即圖上1cm代表地層500cm（5m）的信息，一般選取一條電性曲線（如2.5m或4m電極電阻率測井）和一條巖性曲線（如自然伽馬或自然電位測井）加井徑曲線作為標準，從井底測至套管，目的是從較大的層序（如界、組、段）意義上劃分地層，便于地層對比，并了解全井眼的井徑變化情況。,標準測井曲線圖,組合測井曲線圖以1：200的比例形成的圖件，即圖上1cm代表地層200cm（2m）的信息，幾乎包含所有常規(guī)測井曲線。是進行儲層認識、油氣層識別，地層精細對比的最常用最重要的圖件，比較全的測井系列要包含三孔隙、三電阻、三巖性至少9條曲線。,組合測井曲線圖,一、測井曲線的識別 二、測

15、井曲線的特征及作用,目 錄,前面講過，測井可分為常規(guī)完井測井系列、工程測井和生產(chǎn)測井系列，下面就從這三個大的方面來講述每條測井曲線的特征和用途。,（一）常規(guī)完井系列,一般比較全的測井系列要包含三孔隙、三電阻、三巖性至少9條曲線。江漢油田的完井測井系列為：聲波、密度、雙感應(yīng)、雙側(cè)向、微球、4米、自然電位、自然伽馬、井徑、井斜等，探井加測補償中子、Pe值、自然伽馬能譜等。,1 自然電位測井,自然電位測井主要是測量井中地層水與泥漿濾液之間因礦化度的差異而帶電正負離子產(chǎn)生的電位差方法。,由于在泥巖中負離子不能移動而產(chǎn)生吸附作用，砂巖中正負離子都能移動（但負離子移動速度比正離子快）而產(chǎn)生擴散作用，砂泥巖

16、之間就會產(chǎn)生電位差。 當泥漿礦化度低于地層水礦化度時，砂巖相對泥巖產(chǎn)生負電位差，即負差異，反之則產(chǎn)生正電位差，即正差異。,自然電位測井曲線是一條比較光滑的曲線，其差異幅度的高低與泥漿的礦化度、儲層物性的好壞密切相關(guān)，一般以泥巖線作為基線，其主要作用是：,1、判斷巖性和劃分滲透層：泥巖為平直的基線，砂巖或碳酸鹽巖為正或負的幅度差，儲層滲透性越差（越致密），幅度差越??；泥質(zhì)越重幅度差越小。 2、求取地層水電阻率計算儲層含油氣飽和度的必須參數(shù)。 3、估算粘土含量或泥質(zhì)含量計算儲層孔隙度和滲透率的必須參數(shù)。,對純的砂泥巖剖面，可以認為從砂巖到泥巖的過渡電位差是線性變化的，則泥質(zhì)含量SH（SPmaxSP

17、）/（SPmaxSPmin）,淡水層,咸水層,自然電位測井曲線,自然電位測井曲線,泥質(zhì)加重幅度降低,含灰質(zhì)，層薄幅度降低,自然電位測井曲線,自然電位測井曲線,高礦化度水層,2 自然伽馬測井,巖層中含有天然放射性核素，這些核素衰變放射出的伽馬射線稱自然伽馬射線，不同的巖石所含放射性核素的種類和數(shù)量不同，衰變時放射出的伽馬射線的能量和強度不同，因此測量自然伽馬射線的強度和能譜能反映不同地層的巖性。 自然伽馬測井曲線是一條具有統(tǒng)計起伏的微齒化的曲線，其數(shù)值的大小直接反映巖性的變化（個別高放射性儲層出外），除泥巖外不同的巖性基本上有其固定的骨架值，如砂巖為4070API，灰?guī)r和白云巖約1530API，

18、鹽巖和石膏約5API，玄武巖約10API等。,自然伽馬曲線的主要作用是： 1、劃分巖性結(jié)合三孔隙度測井資料，至少能分辨6中以上的巖性，典型的有砂巖、泥巖、灰?guī)r、白云巖、石膏、巖鹽等。 2、地層對比是精細對比的基礎(chǔ)，可以通過其形態(tài)的變化對比出地層厚度的變化和沉積環(huán)境的變化以及因構(gòu)造運動引起的斷層、剝蝕的。 3、計算泥質(zhì)含量是目前砂泥巖剖面中計算泥質(zhì)含量較準確方便的一種測井曲線。,對純的砂泥巖剖面，可以認為從砂巖到泥巖的過渡伽馬射線的強度是線性變化的，則泥質(zhì)含量SH（GRmaxGR）/（GRmaxGRmin）,自然伽馬測井曲線,砂巖,泥巖,鹽巖,3 4m梯度電阻率測井,普通電阻率測井分為梯度和電位

19、電阻率測井，之所以叫2.5m，是指測量點到接受點之間的距離（電極距）是2.5m；之所以叫梯度，是指測量結(jié)果的極值響應(yīng)在巖層的界面處。是常用的電極系測井方法之一，由于探測深度較深（22.5m），故縱向分辨率較低，是一條平滑的幅度差異較大的測井曲線。 過去是橫向測井系列中的一種探測深度的電極測井，用來判斷并計算儲層的含油氣飽和度，現(xiàn)在只用作地層對比，是在較大的層序（如界、組、段）意義上劃分地層的主要測井曲線之一。更好的電阻率測井方法問世后，國外有些已經(jīng)取消這種簡單測井方法，國內(nèi)大部分油田還保留一種用作標準測井。,4米梯度電阻率,4 雙側(cè)向、微球測井,側(cè)向測井又稱聚焦測井，其特點是利用屏蔽電極使主電

20、流聚焦，側(cè)向流入地層，減小井眼、侵入帶、圍巖等因素對測量電阻率的影響。聚焦電極系的探測深度有深、中、淺三種，用于定量確定Rxo和Rt。側(cè)向探測裝置包括三側(cè)向、七側(cè)向、八側(cè)向、雙側(cè)向和球型聚焦、微球型聚焦、微側(cè)向等。目前，使用較多的是雙側(cè)向微球形聚焦組合測井和雙側(cè)向微側(cè)向組合測井等。,雙側(cè)向、微球組合曲線,5 聲波測井,聲波在不同介質(zhì)中傳播時，速度有很大差別，而且聲波幅度（能量）的衰減、頻率的變化等聲學特性也是不同的。聲波測井就是利用巖石等介質(zhì)的這些聲學特性來研究鉆井地質(zhì)剖面、判斷固井質(zhì)量等問題的一種測井方法。 聲波測井包括：聲波速度（時差）測井，聲波幅度測井，聲波變密度測井，聲波全波列測井，環(huán)

21、形聲波測井，聲波電視測井，聲波成像測井等。但通常講的聲波測井指的是聲波速度（時差）測井。,聲波速度測井是利用聲波測井儀器，通過測量井下巖層的滑行縱波首波的聲波速度（或叫到達時間），研究井外地層的巖性、物性，估算地層孔隙度的測井方法。它是目前孔隙度測井中三大方法之一，也是目前聲波測井中主要的方法。 每一種巖石均有其基本固定的骨架聲波時差，如砂巖178-180s/m，灰?guī)r156 s/m，白云巖143 s/m，石膏164 s/m，巖鹽220 s/m，泥巖根據(jù)壓實程度不同230-550 s/m，水600-620 s/m，對純含水巖石來說，孔隙度越大，含水體積越大，聲波傳播時間越長即聲波時差越大，根據(jù)這

22、一原理，用一種叫威利時間方程的公式來計算儲層孔隙度。,聲波測井曲線的主要作用是：,劃分地層 由于不同巖層的聲速不同，用聲波時差曲線可劃分不同巖性的巖層。 砂泥巖剖面中，砂巖中膠結(jié)物的性質(zhì)和含量影響聲波時差，如鈣質(zhì)膠結(jié)聲波時差減小，泥質(zhì)膠結(jié)聲波時差增大。 判斷氣層 由于天然氣的聲波傳播時間很長，時差比油和水大很多，所以在氣層中聲波時差會突然增大，且可能出現(xiàn)周波跳躍。 確定巖層孔隙度 威利時間方程：孔隙度（TTma）/（TfTma）/cp 估計地層異常壓力 計算巖石力學參數(shù) 縱波速度、橫波速度、楊氏模量、泊松比、地層破裂壓力等等。,用聲波測井判斷異常地層壓力,異常壓力帶,6 密度、中子測井,密度、

23、中子測井屬孔隙度、巖性測井，是人工放射性測井。,密度測井分為補償密度測井和巖性密度測井 補償密度測井是通過雙源距探測器探測由放射性原子核衰變放出的射線與地層相互作用產(chǎn)生康普頓效應(yīng)進而測量地層電子密度的孔隙度測井方法。 巖性密度測井則同時測量由康普頓效應(yīng)產(chǎn)生的地層電子密度和由光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電吸收截面體積。由于光電吸收截面體積受孔隙度和流體的影響較小，能準確反映地層的巖性變化。,補償中子測井 是測量使用點狀中子源向地層發(fā)射快中子使其慢化為熱中子后的強度，由于地層對快中子的減速能力主要取決于地層的含氫量，故補償中子測井實際上是利用雙源距探測器測量地層的含氫量的孔隙度測井方法，不同的地層骨架具有不同

24、的含氫指數(shù)，液態(tài)烴與水的含氫指數(shù)接近，天然氣的含氫指數(shù)很低。,聲波、密度、中子測井合稱三孔隙度測井，為什么要進行三孔隙度測井呢？ 判斷巖性的需要孔隙度測井曲線同時又是巖性測井曲線，當?shù)貙泳哂袃煞N以上巖性時，需要根據(jù)不同孔隙度測井的骨架值來識別巖性。,計算巖性含量的需要以巖性曲線作為參量，一個參量不可能解出兩個未知數(shù)，假如儲層體積為砂巖和孔隙，不可能用其中一條曲線算出砂巖骨架體積和孔隙體積，必須有另一條曲線與之交會求解。三種以上巖性時至少需要三條以上曲線。,密度聲波交會圖顯示砂巖、灰?guī)r、白云巖三條巖性線距離很近，不易區(qū)分巖性,砂巖,灰?guī)r,白云巖,中子聲波交會圖顯示砂巖、灰?guī)r、白云巖三條巖性線距離

25、分開，容易區(qū)分巖性,砂巖,灰?guī)r,白云巖,中子密度交會圖顯示砂巖、灰?guī)r、白云巖三條巖性線距離分開，容易區(qū)分巖性,砂巖,灰?guī)r,白云巖,中子,密度,聲波,計算孔隙度的需要每一種孔隙度測井都有其測量原理的局限和地層孔隙性響應(yīng)特點，都不能做到單一準確確定地層孔隙度，而且不同的儲層評價要求孔隙度類型也不相同，如總孔隙、有效孔隙、次生孔隙、縫洞孔隙等，通過結(jié)合其各自的有點，去除各自的缺點，綜合求解地層孔隙度會使計算結(jié)果更接近真實。 實際上通過三孔隙度交會就可同時求取地層巖石體積和孔隙體積。,8 井徑、井斜測井,井徑測井的主要作用是： 了解井眼變化狀況 計算固井水泥量 當進行了雙井徑或多井徑測井時，結(jié)合井斜方

26、位判斷地層現(xiàn)今主應(yīng)力方位和異常應(yīng)力段 輔助判斷巖性，如砂巖往往縮徑，泥巖往往擴徑等 輔助判斷其他測井項目受井眼的影響狀況 井斜測井的主要作用是： 了解鉆井的井斜和方位，確定是否中靶 計算目的層垂深及各方向位移，確定儲層在構(gòu)造上的高度和位置 對地層進行垂深校正，便于地層對比及其他地質(zhì)服務(wù),井徑,井斜,方位,最小水平主應(yīng)力北西南東,（二）工程測井系列,我們通常所說的聲、放、磁測井就是工程測井的主要內(nèi)容，是在下完套管固井后進行的測井。,聲：指聲波幅度測井或聲波變密度測井，用以判斷固井質(zhì)量。 放：指自然伽馬測井，用來確定與完井測井之間的深度對應(yīng)關(guān)系。 磁：指磁定位測井，用來確定套管與完井深度之間的對應(yīng)

27、關(guān)系，為射孔及其他工程施工服務(wù)。,1 聲幅和聲波變密度測井,前面講過聲波測井，完井的聲波測井是測量地層縱波的到達時，而聲幅測井則測量套管縱波的幅度，聲波變密度測井則測量包括套管波、地層波、泥漿波在內(nèi)的波形。 當套管和地層之間沒有水泥而被泥漿充填時，由于套管波比泥漿波傳播快得多，二者不能產(chǎn)生聲耦合，聲波能量無法穿越而主要沿套管滑行被接收探頭接收，最先到達的套管波能量很強，首波幅度很高，相反當套管和地層之間完全被泥漿充填時，聲波能量幾乎完全穿越套管和水泥進入地層，套管波幾乎被完全衰減，最先到達的套管波能量很弱，首波幅度幅度很低，這就是聲幅測井的原理。,以空套管的幅度為聲幅的最高值，以水泥完全膠結(jié)的

28、最低幅度為最低值，用百分比來進行衡量，當CBLmax/CBLmin30時，固井質(zhì)量不合格。,水泥膠結(jié)測井曲線實例,聲波變密度測井除了記錄3英尺源距的首波幅度外，還記錄5英尺聲波波形，用以判斷二界面固井質(zhì)量。 所謂一、二界面，是指套管和水泥之間的接觸面稱一界面，水泥和地層之間的接觸面稱二界面。由于聲幅測井中首波是沿套管與水泥之間的界面?zhèn)鞑サ?，故聲幅測井只能判斷一界面的固井質(zhì)量，要想了解二界面的固井質(zhì)量，必須加大源距，讓地層波得到加強，通過地層波的能量來判斷二界面固井好壞。由于地層波總是介于套管波和后續(xù)泥漿波之間，只能定性評價二界面。,2 自然伽馬和磁定位測井,磁定位測井是測量套管磁通量大小，通過

29、套管接箍與同時測量的自然伽馬配合，與完井深度對比得出接箍的深度，從而確定磁接箍與目的層之間的絕對位置。由于大部分套管的長度為9m左右難以區(qū)分，所以在下套管的過程中一定要在射孔層頂部20-30m下一根2m左右的短套管，便于射孔時的識別。 在射孔的過程中，與射孔槍連在一起的磁定位儀繼續(xù)測量套管磁定位曲線從射孔層底部到短套管，將其間的每一根套管深度和長度與聲、放、磁測井的磁定位進行對比，確定無誤后（在標準容許誤差范圍內(nèi)），選取射孔層頂?shù)鬃罱慕庸孔鳛闃藴式庸浚嬎闵淇讟尩纳咸峄蛳路派疃?，以此深度值進行上提或下放射孔。一般情況下要求上提射孔。,磁定位測井曲線,完井自然伽馬測井曲線,套管自然伽馬測井曲線

30、,短接,（三）生產(chǎn)測井系列,生產(chǎn)測井是之在采油或注水過程中即油田在生產(chǎn)過程中的測井，通常都是在油管內(nèi)進行測井。 江漢油田的生產(chǎn)測井項目主要是吸水剖面（找串）測井，剩余油測井（包括硼中子壽命測井和碳氧比測井）。,1 吸水剖面（找串）測井,吸水剖面測井實際上就是在注入過程中的自然伽馬測井，其基本方法是先在注入清水的情況下測量一條自然伽馬曲線作為基線，然后向井中放入具有一定放射性強度的物質(zhì)，如鋇的同位素131Ba微球，通過活性碳作為載體，形成注入水的懸浮混合溶液，隨注入水進入地層被地層表面顆粒所吸附，其放射性強度就會高于地層本身的放射性強度，再用同一只自然伽馬儀器進行測量稱為曲線，將曲線和基線進行重

31、疊，在有注入水進入的地方曲線的幅度值會明顯高于基線，由于單位時間的注入量與吸附在地層顆粒表面的放射性強度大致成正比，因此計算注入層曲線與基線之間離差的面積，就可以半定量的判斷不同注水層的相對吸水量。,同位素找串與吸水剖面測井的方法完全相同，只是目的不同。 找串的目的是要判斷射開的油層與未射開的水層之間是否形成通道，使注入的同位素在未射開的水層的表面顆粒形成吸附，從而使重疊的曲線與基線之間在該層有明顯的幅度差，從而判斷地層出水的原因。,2 硼中子壽命測井,硼中子壽命測井也是一種注入剖面的放射性測井，目的是尋找剩余油。其特點是： 測井過程與吸水剖面測井類似，先測一條中子壽命基線，注入一定濃度的硼酸

32、混合溶液后，測量中子壽命曲線，通過曲線與基線重疊的方法，分析二者之間離差的大小來求取射開層的含水飽和度，進而確定剩余油飽和度。 可以用來找串，對稠油找串效果比同位素找串效果好，因為稠油很容易吸附同位素，可能使找串結(jié)果無法解釋，但硼酸只溶于水不溶于油，不存在吸附問題。,中子壽命測井又稱熱中子衰減時間測井，通過脈沖中子源向地層中斷續(xù)發(fā)射快中子，與地層中的原子核進行彈性碰撞和非彈性碰撞后減速為熱中子，記錄熱中子產(chǎn)生至完全被地層吸收過程的平均時間，即熱中子的壽命或者介質(zhì)的宏觀俘獲截面=1/(v)（v為平均擴散速度）。由于沉積巖中氯是最強的中子俘獲體（=32.6cm-1），而油的=1820cm-1，水的

33、=22.1120 cm-1，地層水礦化度越高，其氯元素的含量就越高，油水的值差異就越大。因此對高礦化度的地層，可以通過中子壽命測井區(qū)分油、水層。,硼中子壽命測井的基本原理,由于中、低礦化度地層油、水的值基本接近（18-22），在放射性測井的統(tǒng)計起伏范圍之內(nèi)而難以區(qū)分。硼中子壽命測井就是為了區(qū)分中低礦化度地層中的油和水而發(fā)展起來的測井方法。 由于硼酸易溶于水，不易溶于油，而其值高達755cm-1，因此，利用混有硼酸液的注入水進入地層后測量的與未注硼時測量的對比，就能有效判斷油層的水淹狀況。,應(yīng)用地球物理測井知識,（三）,一、測井資料綜合解釋基礎(chǔ) 二、測井資料的地質(zhì)應(yīng)用,目 錄,一、測井評價內(nèi)容,

34、分析地層特性，找出有意義的產(chǎn)層； 計算反映地層特征的主要地質(zhì)參數(shù)，評價產(chǎn)層含油性及可動油量； 分析產(chǎn)層的束縛水含量變化，把握油氣層界限，判斷油氣層存在的可能性； 綜合其它資料（如錄井、鉆井、氣測等）進行判斷分析，提出油氣水層解釋結(jié)論； 在可能的條件下評價油氣層的生產(chǎn)能力和預測產(chǎn)層含水率。,二、儲集層的分類及需要確定的儲集層參數(shù),（一）儲集層的分類及特點 儲集層的的分類方法有多種，測井分析者習慣于以巖性或儲集空間結(jié)構(gòu)來分類。 按巖性分： 碎屑巖儲集層 碳酸鹽巖儲集層 特殊巖性儲集層 按儲集空間結(jié)構(gòu)分： 孔隙性儲集層 裂縫性儲集層 洞穴性儲集層,碎屑巖儲集層的孔隙結(jié)構(gòu)主要是孔隙型的，目前，泥質(zhì)含量

35、比較多、顆粒很細的儲集層評價即所謂泥質(zhì)砂巖的測井解釋問題比較困難。 碳酸鹽巖儲集層的孔隙結(jié)構(gòu)可分為三類：孔隙型、裂縫型和溶洞型。致密的石灰?guī)r和白云巖，原生孔隙小且孔隙度一般只有1%2%，若無次生孔隙，它是非滲透性的；當具有次生孔隙時，一般認為包括原生孔隙和次生孔隙的總孔隙度在5%以上時即可具有滲透性而成為儲集層。 除碎屑巖和碳酸鹽巖以外的巖石所形成的儲集層，如巖漿巖、變質(zhì)巖、泥巖等，人們習慣于稱它為為特殊巖性的儲集層，當這些巖層的裂縫、片理、溶洞等次生孔隙比較發(fā)育時，也可成為良好的儲集層。,（二）儲集層的基本參數(shù) 在儲集層評價中，需要由測井解釋確定的基本參數(shù)有巖層厚度（h）、孔隙度（）、含油氣

36、飽和度（Sh）和滲透率（k）。 1、孔隙度（） 巖石孔隙體積與巖石總體積之比稱孔隙度，通常以百分數(shù)（%）表示?？紫抖瓤煞譃榭偪紫抖?、有效孔隙度；原生孔隙度、次生孔隙度。一般來說，孔隙度測井所提供的孔隙度是總孔隙度(t) 。具體講：對于碎屑巖儲集層，S、N、D等于t；對于碳酸鹽巖儲集層， N和D為總孔隙度， S不包括次生孔隙度；對于復雜巖性，須采用兩種可三種孔隙度測井組合確定總孔隙度，但當儲集層含有次生孔隙時，聲波測井不能參加組合。,2、飽和度 孔隙中油氣氣占孔隙的相對體積稱含油氣飽和度Sh，通常以百分數(shù)（%）表示?？紫吨械暮蜌怙柡投萐h與含水飽和度Sw為1（或100%）。通常用含水飽和度Sw

37、來描述儲集層的含油性。 巖石孔隙中含有的地層水通常分為束縛水和可動水，相應(yīng)地，束縛水飽和度Swb與可動水Swm之和等于Sw。儲集層中的束縛水含量直接影響著油氣的最終采收率，對油層的電阻率也有重要的影響。低電阻率油氣層在很多情況下就是束縛水的含量過高造成的。,3、巖層厚度 巖層厚度是批巖層上、下界面之距離，巖層分界面以巖性或孔隙度、滲透率的變化為其特征。通常使用的測井曲線是自然電位、自然伽馬、微電阻率、井徑曲線等。根據(jù)測井資料確定的油氣層厚度，完全可滿足地質(zhì)家用于儲量計算的精確要求。,4、滲透率 為了評價儲集層的生產(chǎn)能力，應(yīng)了解油氣流過巖石的孔隙系統(tǒng)的難易程度。在有壓力差的條件下，巖層允許流體通

38、過的性質(zhì)稱滲透性，其度量值稱為滲透率。 多相流體與單相流體在同一介質(zhì)中的滲透能力并不相同，在表述含油氣巖層的滲透性時，有絕對的、有效的和相對的滲透率的概念。一般所說滲透率，是指絕對滲透率。根據(jù)油層的類型，其變化為0.1104*103m2。由于在測井時，流體不通過孔隙而流動，所以滲透率這個動態(tài)參數(shù)不能用測井方法準確地確定。目前，有測井資料計算滲透率只能達到數(shù)量級精度，只能稱之為“估計”。通常，利用測井資料白日做夢的孔隙度和束縛水飽和度來估計滲透率，而三者的函數(shù)關(guān)系式則由資料統(tǒng)計得出或采用經(jīng)驗關(guān)系。,三、測井資料處理流程,三、測井資料的定性解釋,定性劃分巖性 測井曲線的觀察（直觀方法）、計算骨架值

39、、交會圖等。,鹽層,油層,低水淹,高水淹,泥巖,手工解釋劃分滲透層 手工逐層解釋時，需要在井剖面上將滲透層劃分出來，以便重點對滲透層作評價。,砂泥巖剖面 自然電位,自然伽馬,微電極,井徑,孔隙度曲線變化特征 膏巖剖面 自然伽馬,微球,井徑,孔隙度曲線變化特征 碳酸鹽巖剖面 碳酸鹽巖滲透層通常是夾在致密層中的裂隙帶，一般特征（三低一高）： 低電阻率、低中子、低伽馬、高聲波時差,典型油氣水層識別,典型油氣水層識別典型水層 SP負異常最大，即巖性較純，滲透性好，厚度大，典型水層SP負異常大于油層； 深探測電阻率最低； 明顯增阻侵入； SW100%，R0-Rt重迭圖上， R0Rt，雙孔隙度重迭圖上，

40、w; 錄井無油氣顯示，鄰井試油證實為水層。,典型水層,典型水層,典型水層,典型油氣水層識別典型油層 SP負異常比典型水層SP略??； 深探測電阻率較高； 明顯減阻侵入（當RmfRw時也可能是增阻侵入，但程度不如水層明顯）； Rt- 交會圖上SoSor， 雙孔隙度重迭圖上， w, R0-Rt重迭圖上， R00； 沒有自由水， Sw=Swi 錄井有油氣顯示，鄰井試油證實為油層。,典型油層,典型油氣水層識別差油層（或干層） 低阻、低滲差油層 SP負異常較??； 深探測電阻率較低； So偏低； 高阻差油層 深探測電阻率較高； 低 So偏低；,典型干層,典型油氣水層識別典型氣層 天然氣對孔隙度測井的影響 聲波測井 天然氣使聲速降低，聲幅衰減明顯，聲波時