地球物理测井基本原理课件.ppt

1、地球物理测井基本原理 中海能源发展股份有限公司钻采工程研究院中海能源发展股份有限公司钻采工程研究院 20112011年年7 7月月 编写编写：金力钻：金力钻 地球物理测井：是指通过井下专门仪器，沿钻井剖面测量岩层的导电特性、声学特性、放射性、电化学特性等地球物理参数的方法。测井方法众多。电、声、放射性是三种最基本最常用的方法。每一种测井方法基本上都是间接地、有条件地反映岩层特性的某一侧面。要全面认识地下地质情况，发现和评价油气层，应综合使用多种测井方法。1.测井方法概况 常规测井方法分类如下:1.测井方法概况 成像测井方法分类如下:电成像(FMI/FMS/STAR/XRMI)声成像(USI/C

2、BIL/CAST)阵列声波(DSI/XMAC_/WAVESONIC)阵列感应测井(AIT/HDIL/ARAI)核磁共振(CMR/MREX/MRIL_P)方位电阻率(ARI/HDIP/SEDT)对应为3大专业测井公司Schlumberger(MAXIS-500)、Atlas(ECLIPS-5700)、HALLIBURTON(EXCELL-2000)的仪器 1.测井方法概况这些测井方法记录了电缆测井设备的不同发展阶段这些测井方法记录了电缆测井设备的不同发展阶段1、模拟记录阶段、模拟记录阶段半自动测井仪半自动测井仪 （第一代）（第一代）50年代引进年代引进51型电测仪型电测仪JD581多线型电测仪多

3、线型电测仪 （第二代）（第二代）2、数控测井阶段、数控测井阶段70年代年代3600数字测井仪数字测井仪 （第三代）（第三代）80年代年代CLS-3700、CSU、DDL数控测井仪数控测井仪（第四代）（第四代）3、数控与成像测井并存阶段、数控与成像测井并存阶段90年代年代ECLIP-5700、MAXIS-500、EXCELL-2000成像成像测井仪测井仪（第五代）（第五代）目前在电缆测井的基础上目前在电缆测井的基础上,开展了随钻测井开展了随钻测井,项目都包括在电项目都包括在电缆项目之中缆项目之中.1.测井方法概况 2.1电法测井 2.常规测井方法 不同岩石以及岩石孔隙中所含的流体,其导电性是不同

4、的,利用岩石导电性的差异来研究地质剖面和判别油气水层的方法,称为电法测井,包括:普通电法测井 侧向测井 感应测井 自然电位测井 电磁波传播测井2.1.1普通电法测井 2.常规测井方法 普通电法测井原理图 2.1.1普通电法测井 2.常规测井方法 梯度电极系梯度电极系：不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的：不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的距离大于成对电极间距离的电极系距离大于成对电极间距离的电极系电位电极系电位电极系：不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的：不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的距离小于成对电极间距离的电极系距离小于成对电极间距离的电极系 2.1.1普通电法测井-微电极测

5、井微电极测井 2.常规测井方法 为提高纵向分辨能力而设计为提高纵向分辨能力而设计出的一种贴井壁测量的特殊出的一种贴井壁测量的特殊装置称为微电极。装置称为微电极。一般微电极系的结构如一般微电极系的结构如图，在微电极主体上，装有图，在微电极主体上，装有三个弹簧片扶正器，弹簧片三个弹簧片扶正器，弹簧片之间的夹角为之间的夹角为1200，在其中，在其中一个弹簧片上有硬橡胶绝缘一个弹簧片上有硬橡胶绝缘板把供电电极板把供电电极A和测量电极和测量电极M1M2按直线排列，微电极按直线排列，微电极曲线是由微电位和微梯度两曲线是由微电位和微梯度两条电阻率曲线组成的。条电阻率曲线组成的。2.常规测井方法 特点：a.电

6、极距小，几乎不受围岩和泥浆的影响；b.探测深度浅，纵向分辨率高；c.在渗透层处一般有“幅度差”。应用：a.划分渗透性地层划分渗透性地层：探测较深的微电位视电阻率大于微梯度视电阻率，有幅度差。b.识别岩性识别岩性：对于泥岩，微电极曲线平直，无幅度差；对于砂岩，微电极曲线有幅度差，砂岩越纯、物性越好，幅度差就越大；对于致密层，微电极电阻率高。c.确定砂岩的有效厚度确定砂岩的有效厚度：利用微电极曲线纵向分辨率高的特点，可以较准确地划分有效厚度。2.1.1普通电法测井-微电极测井微电极测井2.1.2侧向测井 2.常规测井方法 普通电阻率测井法的主要缺点是测量电流的一部分沿井筒分普通电阻率测井法的主要缺

7、点是测量电流的一部分沿井筒分流，即测量电流不能全部流进地层；另外它也不能深入地层很流，即测量电流不能全部流进地层；另外它也不能深入地层很远，所以，测得的视电阻率与地层的真电阻率相差甚远。聚焦远，所以，测得的视电阻率与地层的真电阻率相差甚远。聚焦式电阻率测井法是针对这一问题，对普通电阻率测井的电极系式电阻率测井法是针对这一问题，对普通电阻率测井的电极系加以改进而发展的一种新方法。加以改进而发展的一种新方法。聚焦式电阻率测井也叫侧向测聚焦式电阻率测井也叫侧向测井。它包括三侧向、七侧向、双侧向、微侧向、邻近侧向、球井。它包括三侧向、七侧向、双侧向、微侧向、邻近侧向、球形聚焦和微球形聚焦等方法。这些方

8、法中，电极系的结构、形形聚焦和微球形聚焦等方法。这些方法中，电极系的结构、形状和尺寸不同，其探测特性也不同。状和尺寸不同，其探测特性也不同。2.1.2侧向测井-双侧向测井 2.常规测井方法 常用的双侧向测井采用常用的双侧向测井采用2个柱状电极个柱状电极和和7个体积较小的环状电极，个体积较小的环状电极，它的电它的电极系中除了主电极之外，上、下还极系中除了主电极之外，上、下还装有屏蔽电极。主电流受上下屏蔽装有屏蔽电极。主电流受上下屏蔽电极流出的电流的排斥作用，使主电极流出的电流的排斥作用，使主电流被聚焦，侧向流入地层的电极电流被聚焦，侧向流入地层的电极系测量方法，这就大大降低了井内系测量方法，这就

9、大大降低了井内流体和围岩对视电阻率的影响。流体和围岩对视电阻率的影响。电电极排列如图极排列如图 2.常规测井方法 2.1.2侧向测井-双侧向测井特点:1 1、深、浅侧向同时测量，分别用、深、浅侧向同时测量，分别用36Hz36Hz和和230Hz230Hz的电流的电流供电。用相应频率的选频电路进行监督和测量。供电。用相应频率的选频电路进行监督和测量。2 2、很大的测量范围，一般是、很大的测量范围，一般是 1-100001-10000.m.m3 3、深侧向探测深度大（约、深侧向探测深度大（约2.2m2.2m），），双侧向能够划分出双侧向能够划分出0.6m0.6m厚的地层厚的地层。2.常规测井方法 2

10、.1.2侧向测井-双侧向测井应用:1 1、适合于高阻剖面、盐水泥浆条件。适合于高阻剖面、盐水泥浆条件。2 2、划分剖面，判断油（气）、水层；、划分剖面，判断油（气）、水层；3 3、求取地层真电阻率；、求取地层真电阻率；4 4、用于高阻地层裂缝识别，储层评价。、用于高阻地层裂缝识别，储层评价。2.常规测井方法 2.1.2侧向测井-双侧向测井砂岩地层砂岩地层DLL测井图测井图 2.常规测井方法 2.1.2侧向测井-微侧向及微球形聚焦测井 探测范围为探测范围为6 68in8in，基本为，基本为冲洗带电阻率。纵向分辨率高，冲洗带电阻率。纵向分辨率高，用于划分薄层及识别油气水层。用于划分薄层及识别油气水

11、层。微侧向探测深度较浅，受泥饼影响大，邻微侧向探测深度较浅，受泥饼影响大，邻近侧向可克服泥饼厚度的影响，但探测深近侧向可克服泥饼厚度的影响，但探测深度较大，在一定范围内受原状地层电阻率度较大，在一定范围内受原状地层电阻率的影响，只适合侵入较深的地层。微球聚的影响，只适合侵入较深的地层。微球聚焦测井既具备了两者的优点，又克服了两焦测井既具备了两者的优点，又克服了两者的缺点，探测深度适当，介于微侧向和者的缺点，探测深度适当，介于微侧向和邻近侧向之间，受泥饼和原状地层的影响邻近侧向之间，受泥饼和原状地层的影响较小，主要反映侵入带电阻率的变化。较小，主要反映侵入带电阻率的变化。2.常规测井方法 1划分

12、薄层由于主电流以很细的电流束穿过泥饼进入地层，受泥饼影响小，对地层的电阻率变化十分敏感，在岩性不同的界面处有明显的变化，纵向分辨能力强。2确定Rxo2.1.2侧向测井-微侧向及微球形聚焦测井 2.常规测井方法 2.1.3感应测井感应测井感应测井利用交流电的互感原理测量感应测井利用交流电的互感原理测量地层的导电性。在发射线圈地层的导电性。在发射线圈T T通以固定通以固定频率和固定幅度的正弦交流电，由于频率和固定幅度的正弦交流电，由于发射线圈的电磁感应的作用，在线圈发射线圈的电磁感应的作用，在线圈系周围的地层中就会感生出涡流，地系周围的地层中就会感生出涡流，地层中感生的涡流会形成磁场，该磁场层中感

13、生的涡流会形成磁场，该磁场在位于上方的接收线圈在位于上方的接收线圈R R中产生感应电中产生感应电压。当发射线圈中的电流恒定时，地压。当发射线圈中的电流恒定时，地层中涡流的强度与地层电导率有近似层中涡流的强度与地层电导率有近似的正比关系。的正比关系。测量范围 小于100.m适合于淡水泥浆、油基泥浆条件，中低阻剖面。适合于淡水泥浆、油基泥浆条件，中低阻剖面。深感应。探测半径为深感应。探测半径为1.62米，中感应探测半径为米，中感应探测半径为0.8米。米。2.常规测井方法 2.1.3感应测井感应测井感应对水层比侧向更为敏感感应对水层比侧向更为敏感 2.常规测井方法 2.1.4自然电位测井自然电位测井

14、Y 自然电位测井，就是测量井中自然电场电位。sp一般是由以下两种原因造成的：一种是由地层水和泥浆滤液之间离子的扩散作用和岩粒对离子的吸附作用（电化学电动势）产生的；另一种是由地层压力不同于泥浆柱压力时在岩石空隙中产生的液体过滤作用（动电学电动势）产生的。实际测井中，夹在泥岩中的砂岩层的自然电位幅度，基 本 上 是 产 生 自 然 电 场 的 总 电 动 势 S S P，即：SSP=EdEda SSP=K lg(Rmf/Rw)SSP称为静自然电位。K=69.6mV。2.常规测井方法 2.1.4自然电位测井特点自然电位测井特点a.a.曲线关于地层中点对称，曲线关于地层中点对称，地层中点处异常值最大

15、。地层中点处异常值最大。b.b.地层越厚，自然电位越地层越厚，自然电位越接近静自然电位，地层厚度变接近静自然电位，地层厚度变小，自然电位值下降，且顶部小，自然电位值下降，且顶部变尖底部变宽，自然电位小于变尖底部变宽，自然电位小于等于静自然电位。等于静自然电位。c.h4dc.h4d时，自然电位的时，自然电位的半幅点对应地层的界面。半幅点对应地层的界面。自然电位没有绝对的自然电位没有绝对的零点，是以泥岩井段的自然电零点，是以泥岩井段的自然电位曲线幅度作为基线。位曲线幅度作为基线。2.常规测井方法 2.1.4自然电位曲线的影响因素自然电位曲线的影响因素地层水和泥浆中含盐浓地层水和泥浆中含盐浓度比值的

16、影响。度比值的影响。b.b.岩性的影响岩性的影响c.c.温度的影响温度的影响d.d.泥浆和地层水化学成分泥浆和地层水化学成分的影响的影响e.e.地层电阻率的影响地层电阻率的影响f.f.地层厚度的影响地层厚度的影响g.g.井径扩大和侵入带的影响井径扩大和侵入带的影响 2.常规测井方法 2.1.4自然电位曲线的应用自然电位曲线的应用识别岩性；识别岩性；划分储层划分储层 当当 RWARmf 正正 SP RWARmf 负负 SP 2.常规测井方法 2.1.4自然电位曲线的应用自然电位曲线的应用识别油水层：识别油水层：SP曲线幅曲线幅度低的为油层度低的为油层，高的为水层，高的为水层 2.2声波测井 2.

17、常规测井方法 声波在不同介质中传播时，其速度、幅度衰减及频率变化等声学特性是不同的。声波测井就是以岩石等介质的声学特性为基础而提出的一种研究钻井地质剖面、评价固井质量等问题的测井方法。声波测井分为声速测井和声幅测井。声速测井（也称声波时差测井）测量地层声波速度。地层声波速度与地层的岩性、孔隙度及孔隙流体性质等因素有关。因此，根据声波在地层中的传播速度，就可以确定地层孔隙度、岩性及孔隙流体性质。各类声波测井用的机械波是可闻声波或超声波。2.2声波测井 2.常规测井方法 声波速度测井简称声速测井，测量地层滑行波的时差t（地层纵波速度的倒数，单位是s/m或s/ft）。目前，主要应用二种类型的声系（单

18、发双收声系、双发双收声系）。单发单收单发单收双发双收双发双收单发双收单发双收消除井筒影响消除井筒影响消除扩径等影响消除扩径等影响通过检测首波来获得声波时差，只能测量到纵波时差通过检测首波来获得声波时差，只能测量到纵波时差接接收收阵阵列列发射器发射器2.2声波测井 2.常规测井方法 声波全波列波形图长源距声波全波列测井声速测井只利用了纵波的速度信息，而声波全波列测井则记录声波的整个波列，不仅可以获得纵波的速度和幅度信息，横波的速度和幅度信息，还可以得到波列中的其它波成分，如伪瑞利波、斯通利波等。为石油勘探和开发提供更多的信息，所以声波全波列测井是一种较好的声波测井方法。裸眼井中声波全波列成分在裸

19、眼井中，接收器记录到的声波全波列波形图上，包括滑行纵波、滑行横波（硬地层）、伪瑞利波和斯通利波等各类井内声波，如图所示。纵波：质点的振动方向与波的传播方向一致纵波：质点的振动方向与波的传播方向一致横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直2.2声波测井-影响因素 2.常规测井方法 1地层厚度由于声速测井的输出（时差）代表0.5米厚地层的平均时差，因此它们的声速测井时差曲线存在一定差异。1.1厚层对着厚地层的中部，声波时差不受围岩的影响，时差曲线出现平直段，该段时差值为该地层的时差值。当地层岩性或孔隙性不均匀时，曲线有小的变化，则取厚地层中部时差曲线的平均值作为

20、它的时差值。时差曲线由高向低和由低向高变化的半幅点处对应于地层的上、下界面。所以可以用半幅点划分地层界面。1.2薄层 目的层时差受相邻地层时差影响较大。若相邻地层时差高于目的层的时差，则目的层时差增加；反之，目的层时差减小。不能应用曲线半幅点确定地层界面。2“周波跳跃”现象的影响在一般情况下，声速测井仪的两个接收换能器是被同一脉冲首波触发的，但是在含气疏松地层情况下，地层大量吸收声波能量，声波发生较大的衰减，这时常常是声波信号只能触发路径较短的第一接收器的线路。而当首波到达第二接收器时，由于经过更长的路径的衰减不能使接收器线路触发。第二接收器的线路只能被续至波所触发，因而在声波时差曲线上出现“

21、忽大忽小”的幅度急剧变化的现象，这种现象就叫周波跳跃 2.2声波测井-资料应用资料应用 2.常规测井方法(1)(1)确定岩石孔隙度：在已知岩石骨架、孔隙中流体和用声确定岩石孔隙度：在已知岩石骨架、孔隙中流体和用声速测井测得的声波时差，即可以计应用平均时间公式或威利速测井测得的声波时差，即可以计应用平均时间公式或威利公式计算出岩层的孔隙度。公式计算出岩层的孔隙度。(2)(2)判断气层：由于气、水的声速差异大，水的声速大于气判断气层：由于气、水的声速差异大，水的声速大于气的声速，因此在高孔隙度和泥浆侵入不深的条件下，气层的的声速，因此在高孔隙度和泥浆侵入不深的条件下，气层的声波时差产生周波跳跃或明

22、显增大，因此，声速测井能够比声波时差产生周波跳跃或明显增大，因此，声速测井能够比较好的识别疏松砂岩气层。较好的识别疏松砂岩气层。(3)(3)划分岩性：由于不同的地层具有不同的声波时差，所以划分岩性：由于不同的地层具有不同的声波时差，所以根据声波时差曲线可以划分不同的岩性地层。如识别钙质层、根据声波时差曲线可以划分不同的岩性地层。如识别钙质层、泥岩层等等。泥岩层等等。2.2声波测井资料应用资料应用 2.常规测井方法 石灰岩石灰岩 白云岩白云岩 砂岩砂岩 硬石膏硬石膏 盐岩盐岩 套管套管 (us(usm)155.8 142.7 182.1 167.3 219.8 187m)155.8 142.7

23、182.1 167.3 219.8 187(us(usft)47.5 43.5 55.5 51 67 57ft)47.5 43.5 55.5 51 67 572.3放射性测井 2.常规测井方法 根据岩石及其孔隙流体的某种核物理性质探测井剖根据岩石及其孔隙流体的某种核物理性质探测井剖面的一类测井方法。面的一类测井方法。优点是：裸眼井、套管井都能正常测井，不受钻井优点是：裸眼井、套管井都能正常测井，不受钻井液的限制。液的限制。方法多，十余种：方法多，十余种：自然伽马测井、自然伽马能谱测井自然伽马测井、自然伽马能谱测井 密度测井、岩性密度测井密度测井、岩性密度测井 中子测井中子测井中子伽马测井、补偿

24、中子测井中子伽马测井、补偿中子测井、井壁中子测井、中子寿命测井中子寿命测井 C/O能谱测井能谱测井 放射性同位素测井放射性同位素测井2.3放射性测井2.3.1自然伽马（GR）和自然伽马能谱测井（NGS）2.常规测井方法 在井内测量岩层中自然存在放射性射线的强度，岩石的自然在井内测量岩层中自然存在放射性射线的强度，岩石的自然放射性是由岩石中的放射性同位素的种类和含量决定的。岩放射性是由岩石中的放射性同位素的种类和含量决定的。岩石中的自然放射性核素主要是铀、钍、钾及其衰败物和钾的石中的自然放射性核素主要是铀、钍、钾及其衰败物和钾的放射性同位素，这些核素的原子核在衰变过程中能放出大量放射性同位素，这

25、些核素的原子核在衰变过程中能放出大量的放射性射线，所以岩石具有自然放射性。的放射性射线，所以岩石具有自然放射性。自然伽马测井曲线自然伽马测井曲线 GRGR自然伽马能谱测井曲线自然伽马能谱测井曲线铀（铀（U U）钍（）钍（ThTh）钾（）钾（K)K)去铀自然伽马去铀自然伽马 KTH&CGRKTH&CGR 总自然伽马总自然伽马 SGRSGR泥质砂岩泥岩泥岩泥岩砂质泥岩石灰岩白云岩砂岩煤盐岩火山灰、变质岩1、砂岩地层，随粒度变细、泥质含量增加而增大；、砂岩地层，随粒度变细、泥质含量增加而增大；2、随钾元素和放射性元素含量增加而增大；、随钾元素和放射性元素含量增加而增大；2.常规测井方法 2.3.1

26、自然伽马（GR）和自然伽马能谱测井（NGS）JZ25-1S-4D 2.常规测井方法 2.3.1 自然伽马自然伽马（GR）和自然伽马能谱测井和自然伽马能谱测井（NGS）岩性细，伽马不能区分砂泥岩，可通过电阻区分岩性细，伽马不能区分砂泥岩，可通过电阻区分 2.常规测井方法 2.3.1 自然伽马（GR）和自然伽马能谱测井（NGS）自然伽马测井资料的应用自然伽马测井资料的应用 1、划分岩性。、划分岩性。2、地层对比。只与岩性有关，容易找到标志层。、地层对比。只与岩性有关，容易找到标志层。3、计算泥质含量。、计算泥质含量。自然伽马能谱测井资料的应用自然伽马能谱测井资料的应用 1、识别高放射性储集层，寻找

27、泥岩裂缝储集层。、识别高放射性储集层，寻找泥岩裂缝储集层。2、确定粘土含量、粘土类型及其分布形式。、确定粘土含量、粘土类型及其分布形式。3、用、用Th/U、Th/K比研究沉积环境、沉积能量。比研究沉积环境、沉积能量。4、有机碳分析及生油岩评价。、有机碳分析及生油岩评价。5、变质岩、火成岩等复杂岩性解释。、变质岩、火成岩等复杂岩性解释。2.常规测井方法 2.3.1 自然伽马（GR）和自然伽马能谱测井（NGS）2.常规测井方法 2.3.1 自然伽马（GR）和自然伽马能谱测井（NGS）GOC：2721OWC：2750.5GOC：2736 2.常规测井方法 2.3.1 自然伽马（GR）和自然伽马能谱测

28、井（NGS）CX-2CX-1OWC：2748.3mSNGOC：2719.4m 2.常规测井方法 2.3.1 自然伽马（GR）和自然伽马能谱测井（NGS）岩性识别岩性识别2.3.2 密度和岩性密度测井基本原理基本原理:岩性密度测井的物理基础是康谱顿效应和光电效应。因此，它既可以确定地层孔隙度，又可以指示地层岩性。2.3.2.1补偿密度测井补偿密度测井 FDC 补偿密度仪器发射伽玛射线进入地层，当伽玛射线与地补偿密度仪器发射伽玛射线进入地层，当伽玛射线与地层原子碰撞时，发生康普顿散射而损失能量。其中一些伽玛层原子碰撞时，发生康普顿散射而损失能量。其中一些伽玛射线折射回仪器的两个探头而被接收。由于致

29、密地层吸收较射线折射回仪器的两个探头而被接收。由于致密地层吸收较多的伽玛射线，探头的低计数率反映高密度的地层；高计数多的伽玛射线，探头的低计数率反映高密度的地层；高计数率反映了低密度的地层。计数率与地层的密度成对数关系。率反映了低密度的地层。计数率与地层的密度成对数关系。所有的仪器都使用所有的仪器都使用“脊肋脊肋”图板自动校正井眼的泥饼影响，图板自动校正井眼的泥饼影响，曲线为校正量。密度仪的探测深度曲线为校正量。密度仪的探测深度20.3cm(8in)。双源双源距贴井壁测量，长短源距探测器组合补偿泥饼影响。距贴井壁测量，长短源距探测器组合补偿泥饼影响。2.常规测井方法 2.3.2 密度和岩性密度

30、测井 2.常规测井方法 2.3.2.2 岩性密度岩性密度 岩性密度仪发射伽玛射线进入地层，如果发射的伽玛岩性密度仪发射伽玛射线进入地层，如果发射的伽玛射线损失较多的能量，就会被地层中的原子所吸收并释射线损失较多的能量，就会被地层中的原子所吸收并释放出光子，探头测量地层中释放的光子。地层释放的光放出光子，探头测量地层中释放的光子。地层释放的光子与地层的平均原子数子与地层的平均原子数(Z)成比例，记录的成比例，记录的Pe曲线即曲线即Z的的函数。函数。砂岩砂岩 石灰岩石灰岩 白云岩白云岩 硬石膏硬石膏 盐岩盐岩ma 2.65 2.71 2.87 2.98 2.04ma 2.65 2.71 2.87

31、2.98 2.04Pe 1.81 5.08 3.1 5.05 4.65Pe 1.81 5.08 3.1 5.05 4.65密度视孔隙度的基本计算公式为：密度视孔隙度的基本计算公式为：D=(b-ma)/(f-ma)D=(b-ma)/(f-ma)2.3.2 密度和岩性密度测井 2.常规测井方法 1.密度测井的应用密度测井的应用 a.求取岩石孔隙度；求取岩石孔隙度；b.与中子测井曲线配合识与中子测井曲线配合识别气层；别气层；c.用岩性密度测井还可以用岩性密度测井还可以区分岩性；区分岩性；d.用岩性密度测井可以求用岩性密度测井可以求取泥质含量。取泥质含量。2.Pe曲线的应用曲线的应用a.识别岩性。识别

32、岩性。b.寻找重矿物。寻找重矿物。c.在重晶石泥浆条件下，在重晶石泥浆条件下，识别裂缝带。识别裂缝带。2.3.2 密度和岩性密度测井 2.常规测井方法 GAS识别气层 2.3.3 中子测井 2.常规测井方法 地层对快中子的减速能力主要取决与它的含氢量，利地层对快中子的减速能力主要取决与它的含氢量，利用测井仪器的中子源向地层发射快中子，快中子与地层相用测井仪器的中子源向地层发射快中子，快中子与地层相互作用后衰减成超热中子、热中子等，在离源一定距离的互作用后衰减成超热中子、热中子等，在离源一定距离的观察点上记录这些中子的测井方法统称中子测井。中子测观察点上记录这些中子的测井方法统称中子测井。中子测

33、井测量地层的含氢指数（井测量地层的含氢指数（H），含氢指数是指单位体积的），含氢指数是指单位体积的任何物质中氢核数与同样体积的淡水中氢核数的比值，中任何物质中氢核数与同样体积的淡水中氢核数的比值，中子测井分为：子测井分为：超热中子测井；超热中子测井；热中子测井；热中子测井；中子伽马测井。中子伽马测井。2.3.3 中子测井 2.常规测井方法 补偿中子测井是中子测井方法的一种，其物理基础是中子与地层的相互作用。仪器所反映的是地层的含氢量。在孔隙性地层中，骨架物质的含氢量可以忽略，而孔隙空间充满水和油，两者含氢量近似相等，因而通过测量地层含氢量，可以间接地确定地层孔隙度。为了消除含氯量的影响，下井仪

34、器设计成双源距探测器，分别由长、短源距两个探测器测得两个计数率（长源距约为0.53m(21in)，短源距约为0.32m(12.7in)）。由地面仪器计算这两个计数率的比值，通过模拟计算装置计算出中子测井孔隙度，最后以线性比例尺直接记录出曲线，这就是补偿中子测井。2.3.3.1热中子测井-补偿中子测井2.3.3 中子测井 2.常规测井方法 2.3.3.2超热中子测井超热中子测井-井壁中子测井 用点状同位素中子源向地层中发射快中子，在离源一定距离的观察点上选择记录超热中子的测井方法称为超热中子测井。超热中子测井仪器有普通管式和贴井壁两种，用后一种仪器进行测井通常称为井壁中子测井。2.3.3 中子测

35、井 2.常规测井方法 2.3.3.3中子伽玛测井中子伽玛测井 快中子减速后，热中子继续在地层中扩散，会不断地快中子减速后，热中子继续在地层中扩散，会不断地被吸收，有些核素能俘获热中子，并放出伽马射线。在被吸收，有些核素能俘获热中子，并放出伽马射线。在核物理中把这一过程称为辐射俘获核反应，而由这一核核物理中把这一过程称为辐射俘获核反应，而由这一核反应产生的伽马射线称为中子伽马射线。用中子源发射反应产生的伽马射线称为中子伽马射线。用中子源发射的快中子连续照射井剖面，在离源一定的地方装有一伽的快中子连续照射井剖面，在离源一定的地方装有一伽马射线探测器，连续记录地层发射的中子伽马射线，这马射线探测器，

36、连续记录地层发射的中子伽马射线，这就是中子伽马测井。中子伽马测井值主要反映地层的含就是中子伽马测井。中子伽马测井值主要反映地层的含氢量，同时又与含氯量有关。氢量，同时又与含氯量有关。一般在套管井中声放磁同一般在套管井中声放磁同测，中子伽马与声波曲线结合可判断气层。测，中子伽马与声波曲线结合可判断气层。2.3.3 中子测井 2.常规测井方法 应用应用 a.a.确定地层孔隙度；确定地层孔隙度；b.b.与密度测井曲线配与密度测井曲线配 合识别气层；合识别气层；c.c.确定岩性；确定岩性；d.d.确定泥质含量。确定泥质含量。GAS识别气层 2.4其它测井方法2.4.1地层倾角测井 2.常规测井方法 地

37、层倾角的测量原理就是利用测斜数据和微电阻率曲线获得井周地层的倾向和倾角的原理。典型的地层倾角仪器，可记录如下条曲线：1）4条微电阻率曲线；2）2条互成90度的井径曲线；3）4条倾斜方位曲线，它们是1号极板相对于磁北极方向的方位角、简称1号极板方位角，井斜角，井斜方位角，1号极板相对于井斜方位的相对方位角曲线；4）可带测1条自然伽马曲线（限于HDT/SHDT）；5）1条加速度曲线，可选的电缆张力曲线；利用上述测量曲线，经过曲线对比、坐标变换和必要的井斜位移校正，即可求得地层的倾角和倾向。2.4其它测井方法2.4.1地层倾角测井 2.常规测井方法 用相关对比方法确定地层倾向和倾角相关对比中步长、窗

38、长和探索长度 a.地层剖面连续的倾向和倾角，可识别构造特征b.消除构造的影响后，还可做沉积研究。c.利用微电阻率曲线的重迭幅度差的大小来判利用微电阻率曲线的重迭幅度差的大小来判断裂缝存在的可能性。断裂缝存在的可能性。d.地层倾角双井径曲线确定最大主应力方向地层倾角双井径曲线确定最大主应力方向 2.4其它测井方法2.4.1地层倾角测井 2.常规测井方法 红模式：可以指示砂坝及河道等红模式：可以指示砂坝及河道等;蓝模式：一般反映地层水流层理、不整合蓝模式：一般反映地层水流层理、不整合;绿模式：一般反映水平层理等绿模式：一般反映水平层理等;白白(杂乱杂乱)模式：它指风化面或者块状地层等。模式：它指风

39、化面或者块状地层等。每一种模式的代表性仍然是相对简单和存在多解每一种模式的代表性仍然是相对简单和存在多解性性2.4其它测井方法2.4.2电缆地层测试 2.常规测井方法 目前电缆式地层测试器有很多种，包括：阿特拉斯公司的和，斯仑贝谢公司的和，澳大利亚公司的，哈里巴顿公司的。电缆式地层测试器的功能主要是测压和取样。阿特拉斯公司 斯仑贝谢公司 哈里巴顿公司 CROCKER FMT RFT SFT P-T-FMT RCI MDT RDT FET2.4其它测井方法2.4.2电缆地层测试 2.常规测井方法 2.4其它测井方法2.4.2电缆地层测试 2.常规测井方法 测压过程测压过程 当探针嵌入到井壁时，开

40、始测量地层压力。通常从地层中抽取当探针嵌入到井壁时，开始测量地层压力。通常从地层中抽取20cm3的的流体进行测压。压降段结束后，测压容器充满流体，就开始压力恢复段。流体进行测压。压降段结束后，测压容器充满流体，就开始压力恢复段。测前泥浆柱压力地层压力测后泥浆柱压力压力恢复压力恢复2.4其它测井方法2.4.2电缆地层测试 2.常规测井方法 2.4.2电缆地层测试电缆地层测试 2.常规测井方法 计算地层的流体密度计算地层的流体密度分析压力系统、确定地层流体界面分析压力系统、确定地层流体界面计算地层渗透率计算地层渗透率取样资料的应用取样资料的应用产能预测产能预测 2.常规测井方法 2.4.2电缆地层

41、测试电缆地层测试-资料应用资料应用y=0.7143x-22.134R2=0.9997y=0.8328x-273.13R2=0.996145014601470148014901500151015202070208020902100211021202130214021502160Pressure,psiDepth,m=0.844=0.985OWC=1490.8m 2.常规测井方法 2.4.2电缆地层测试电缆地层测试-资料应用资料应用1.422)psi/m(Gradiant Pressure)3g/cm(density Fluid计算地层的流体密度计算地层的流体密度分分析析压压力力系系统统Ed：1.

42、03Es1-Es2：1.21.3Es3：1.31.4压力系数压力系数 2.常规测井方法 2.4.2电缆地层测试电缆地层测试确确定定流流体体界界面面 2.常规测井方法 2.4.2电缆地层测试电缆地层测试JZ25-1S-3井FMT压力分析结果y=0.7175x-36.493R2=0.9999y=5.1744x-10605R2=0.9892y=0.8428x-341.34R2=0.998315801600162016401660168017001720174017601780230023502400245025002550压力（Psi）深度（m）确定地层流体界面确定地层流体界面FMT 压降渗透率:K

43、d=1842*C*q*/d/p 其中:Kd:是压降渗透率，md。q:是流速，cc/sec。：是流体的粘度，cp。p：是压力降的值，psi。C:是流动因子,一般取 0.75。d:探头直径，为0.562 in。计算地层渗透率计算地层渗透率 2.常规测井方法 2.4.2电缆地层测试电缆地层测试 3.成像测井方法 3.1 电成像电成像SLB-微电阻率成象仪微电阻率成象仪FMI在在8个极板上安装有个极板上安装有192个间距极小的钮扣电极，可以个间距极小的钮扣电极，可以贴向井壁。在井眼周围地层贴向井壁。在井眼周围地层5cm深处进行微电阻率扫描成象测井，成象测井国犹深处进行微电阻率扫描成象测井，成象测井国犹

44、如实际岩心照片一样清晰、直观。该仪器的纵向分辨率大约为如实际岩心照片一样清晰、直观。该仪器的纵向分辨率大约为5mm，径向探测，径向探测深度为深度为5cm，在直径为，在直径为20cm的裸眼井中，阵列电极对井眼周围地层的覆盖率为的裸眼井中，阵列电极对井眼周围地层的覆盖率为80。HLB-微电阻率成象仪微电阻率成象仪EMI在在6个极板上安装有个极板上安装有150个间距极小的钮扣电极个间距极小的钮扣电极,在直径在直径为为20cm的裸眼井中，阵列电极对井眼周围地层的覆盖率为的裸眼井中，阵列电极对井眼周围地层的覆盖率为61.ATLAS-微电阻率成象仪微电阻率成象仪STAR在在6个极板上安装有个极板上安装有1

45、44个间距极小的钮扣电极个间距极小的钮扣电极,在在直径为直径为20cm的裸眼井中，阵列电极对井眼周围地层的覆盖率为的裸眼井中，阵列电极对井眼周围地层的覆盖率为59.当用户不需要井壁成象，而需要地层倾角时，只用极板上的当用户不需要井壁成象，而需要地层倾角时，只用极板上的13号电极测量，得出与号电极测量，得出与高分辨率地层倾角仪同样的结果，测井速度可以进一步提高。高分辨率地层倾角仪同样的结果，测井速度可以进一步提高。3.成像测井方法 3.1 电成像电成像 3.成像测井方法 3.1 电成像电成像极板数极板数 6极板极板电极数电极数 144电极，每个极板电极，每个极板24 个电极个电极仪器直径仪器直径

46、 5.5in (139.7mm)额定温度额定温度 350F (177)额定压力额定压力 20000psi (137.9MPa)最大井眼尺寸最大井眼尺寸 21in (533mm)最小井眼尺寸最小井眼尺寸 6.7in (170mm)井斜角井斜角 090动态范围动态范围 13000 ohm-m采样间隔采样间隔 0.1in (2.54mm)极板数极板数 8极板极板电极数电极数 192电极，每个极板电极，每个极板24 个电极个电极额定温度额定温度 350F (175)额定压力额定压力 20000psi (137.9MPa)最大井眼尺寸最大井眼尺寸 21in (533mm)最小井眼尺寸最小井眼尺寸 6.2

47、5in (158mm)泥浆最大电阻率泥浆最大电阻率 50m纵向分辨率纵向分辨率 0.2in(5mm)采样间隔采样间隔 0.1in (2.54mm)3.成像测井方法 3.1 电成像电成像 具有很高的纵向、横向分辨能力具有很高的纵向、横向分辨能力(5mm)是常规测井分辨是常规测井分辨 率的率的100倍。倍。成像图具有直观的视觉功能，从井壁成像图上可对裂的成像图具有直观的视觉功能，从井壁成像图上可对裂的 分布特征、类型、地层的层理、砂泥薄互层的划分、储分布特征、类型、地层的层理、砂泥薄互层的划分、储 层有效厚度、沉积粒序的变化、砾石颗粒的大小等做出层有效厚度、沉积粒序的变化、砾石颗粒的大小等做出 正

48、确的分析。正确的分析。具有原地层倾角所有功能，同时可提供地层倾角矢量图，具有原地层倾角所有功能，同时可提供地层倾角矢量图，确定地层、断层、裂缝的产状、方位和走向。确定地层、断层、裂缝的产状、方位和走向。在一定的条件下，可以替代钻井取心对目的层进行岩心在一定的条件下，可以替代钻井取心对目的层进行岩心 描述，并且具有录取资料时间短，费用低的特点，但不描述，并且具有录取资料时间短，费用低的特点，但不 能完全替代实际岩心。能完全替代实际岩心。能够提供对裂缝的矢量计算结果，如裂缝的开口度、方能够提供对裂缝的矢量计算结果，如裂缝的开口度、方 向、走向等效孔隙度等。向、走向等效孔隙度等。(6)成象图还可以研

49、究岩层的某些细节。如确定侵蚀面、化石层、断层位成象图还可以研究岩层的某些细节。如确定侵蚀面、化石层、断层位 置、沉积环境和地层精细构造等。置、沉积环境和地层精细构造等。3.成像测井方法 3.1 电成像电成像FMI&star数据经处理后可以提供2种主要图件:一般的静态平衡图像，动态的加强图像，第一种图像采用全井段的统一配色，目的是反映全井段的相对 电阻率的变化。第二种图像是为解决有限的颜色刻度与全井段大范围的电阻率变化之间的矛盾，一般采用每半米井段配一次色，其所形成的动态图的分辨能力很强，常用于详细的地层分析，但图像的颜色仅代表这半米内的微电阻率的变化。3.成像测井方法 3.1 电成像电成像裂缝

50、发育段裂缝发育段动态图像动态图像静态图像静态图像动态图像动态图像静态图像静态图像现场电成像现场未做预处理，特别是未做加速度校正，图像会错乱 3.成像测井方法 3.1 电成像电成像Y 裂缝性和孔洞性地层评价裂缝性和孔洞性地层评价Y 描述地层孔隙性和确定储层类型描述地层孔隙性和确定储层类型Y 构造及沉积分析构造及沉积分析Y 地应力分析地应力分析应用应用 3.成像测井方法 3.1 电成像电成像Y 裂缝性地层评价裂缝性地层评价 3.成像测井方法 3.1 电成像电成像Y 岩性识别岩性识别 砂砾岩砂砾岩巨砾岩巨砾岩 3.成像测井方法 3.1 电成像电成像沉积特征解释 板状交错层理纹层在成像测井图上呈正弦曲