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测井基础知识


测井基础知识
1. 名词解释:
孔隙度:岩石孔隙体积与岩石总体积之比。反映地层储集流体的能力。 有效孔隙度:流体能够在其中自由流动的孔隙体积与岩石体积百分比。 原生孔隙度:原生孔隙体积与地层体积之比。 次生孔隙度:次生孔隙体积与地层体积之比。 热中子寿命:指热中子从产生的瞬时起到被俘获的时刻止所经过的平均时间。 放射性核素:会自发的改变结构,衰变成其他核素并放

射出射线的不稳定核素。 地层密度:即岩石的体积密度,是每立方厘米体积岩石的质量。 地层压力:地层孔隙流体(油、气、水)的压力。也称为地层孔隙压力。地层压力高于正常值 的地层称为异常高压地层。地层压力低于正常值的地层称为异常低压地层。 水泥胶结指数:目的井段声幅衰减率与完全胶结井段声幅衰减率之比。 周波跳跃:在声波时差曲线上出现“忽大忽小”的幅度急剧变化的现象。 一界面:套管与水泥之间的胶结面。 二界面:地层与水泥之间的胶结面。 声波时差:声速的倒数。 电阻率:描述介质导电能力强弱的物理量。 含油气饱和度(含烃饱和度 Sh) :孔隙中油气所占孔隙的相对体积。 含水饱和度 Sw:孔隙中水所占孔隙的相对体积。含油气饱和度与含水饱和度之和为 1. 测井中饱和度的概念:1.原状地层的含烃饱和度 Sh=1-Sw。2.冲洗带残余烃饱和度:Shr =1-Sxo (Sxo 表示冲洗带含水饱和度) 。3.可动油(烃)饱和度 Smo=Sxo-Sw 或 Smo =Sh-Shr。4.束缚水饱和度 Swi 与残余水饱和度 Swr 成正比。 泥质含量:泥质体积与地层体积的百分比。 矿化度:溶液含盐的浓度。溶质重量与溶液重量之比。

2. 各测井曲线的介绍:
SP 曲线特征:
1.泥岩基线:均质、巨厚的泥岩地层对应的自然电位曲线。 2.最大静自然电位 SSP:均质巨厚的完全含水的纯砂层的自然电位读数与泥岩基线读数差。 3.比例尺:SP 曲线的图头上标有的线性比例,用于计算非泥岩层与泥岩基线间的自然电位 差。 4.异常:指相对泥岩基线而言,渗透性地层的 SP 曲线位 置。 (1)负异常:在砂泥岩剖面井 中, 当井内为淡水泥浆时(Cw>Cmf), 渗透性地层的 SP 曲线位于泥岩基线的左侧 (Rmf>Rw) ; (2)正异常:在砂泥岩剖面井中,当井内为盐水泥浆时(Cmf>Cw) ,渗透性地层的 SP 曲 线位于泥岩基线的右侧(Rmf<Rw) 。 5.曲线的形态: (1)曲线关于地层中点对称;(2)厚地层(h>4d)的自然电位曲线幅度值近似 等于静自然电位,且曲线的半幅点深度正对地层的界面。 (3)随地层变薄曲线读数受围岩影 响,幅度变低,半幅点向围岩方向移动。 SP 曲线的应用: 1.划分渗透性岩层: 在淡水泥浆中负异常围渗透性岩层, 在盐水泥浆中正异常围渗透性岩层。

识别出渗透层后用半幅点法确定渗透层界面位置。 2. 估计泥质含量公式。 3.确定地层水电阻率。 4.判断水淹层:当注入水与原地层水及钻井液的矿化度互不相同时,水淹层相邻的泥岩层基 线出现偏移,偏移量大小与水淹程度有关。

视电阻率曲线特征:
(1)梯度电极系理论曲线:非对称性曲线。分顶部梯度曲线(倒梯形)和底部梯度曲线(正 梯形) ,地层中部出现直线段,随地层变薄,直线段不存在,高阻薄层只有极大值,在距高 阻层底界面一个电极距的深度上出现一个假极大点。 (2)电位电极系理论曲线:对称性曲线。对地层中点取极值。 视电阻率曲线影响因素:1.电极系的影响;2.井的影响;3.围岩-厚层的影响;4.侵入影响; 5.高阻邻层的屏蔽影响;6.地层倾角的影响。

视电阻率曲线的应用: 1.根据不同岩性电阻率不同划分岩性剖面; 2.求岩层真电阻率;
3.求岩层孔隙度,地层水电阻率及含油饱和度,应用阿尔奇公式。4.求含油层的 Ro 值;5. 比较不同电极系的测量曲线可确定地层的侵入特征, 在条件许可的情况下, 就可以确定孔隙 流体性质。

深浅双侧向曲线特点(Rlld,Rlls) :
1.渗透层两条曲线不重合;2.在渗透层,深电阻率大于浅电阻率时,泥浆低侵,反之,高侵; 3.Rmf>Rw 时,低侵往往是油气层,高侵是水层。4.非渗透层两条曲线重合;5.非渗透层深 浅双侧向时,地层分辨能力一样,即地层纵向导电性变化一致。

双侧向测井的应用:1.确定地层的真电阻率;2.划分岩性剖面;3.快速、直观判断油
水层:在渗透层井段深浅双侧线出现幅度差,深大于浅叫正幅度差,意味泥浆低侵,为含油 气井段;深小于浅时叫负幅度差,为含水井段。 微电极系测井曲线(微梯度、微电位)应用:1.划分言行剖面:微电位和微梯度不重合的是 渗透层,重合且电阻率较低的是非渗透层,微电位大于微梯度时是正幅度差,微电位小于微 梯度时是负幅度差。2.确定岩层界面;3.确定含油砂岩的有效厚度;4.确定井径扩大井段; 5.确定冲洗带电阻率 Rxo 和泥饼厚度 hmc. 划分油水层的步骤小结:1.通过微电极系曲线划分渗透层和非渗透层(重合是非渗透层,不 重合是渗透层,通常微电位大于微梯度) ;2.通过 SP 曲线看 Rmf,Rw 的关系,若是负异常, 则 mf>Rw, 若是正异常, 则 Rmf<Rw; 3.通过深浅侧向电阻率曲线判断油水层, Rmf>Rw 时, 若 Rlld>Rlls,则是泥浆低侵,可知该渗透层是油气层,若 Rlld<Rlls,则是泥浆高侵,可知 该渗透层是水层。反之,Rmf<Rw 时,与上述结论相反。

声波时差测井曲线的应用:
1.判断气层:①产生周波跳跃;②声波时差增大; 2.划分地层, 3.确定岩石孔隙度公式 声波幅度测井应用: (1)水泥胶结测井(CBL)主要时通过测量信号能量(套管波)来测定

一界面粘合的好坏, 一界面胶结越好, 套管波幅度越低, 一界面胶结越差, 套管波幅度越高。 (2)声波变密度测井(VDL) :1)自由套管(套管外没有水泥)和第一、第二界面均未胶 结的情况下,套管波很强,地层波很弱或完全没有;2)有良好的水泥环,且第一、第二界 面均胶结良好的情况下,套管波很弱,地层波很强;3)水泥与套管胶结好与地层胶结不好 (即第一界面胶结好,第二界面胶结不好)的情况下,套管波和地层波均很弱。

自然伽马测井曲线的特点:
1.上下围岩的放射性含量相同时,曲线关于地层重点对称; 2.高放射性地层,对着地层中心曲线有一极大值,并随地层厚度的增加而增大。厚度大于三 倍的井径时,极大值为常数,此时只与岩石的自然放射性强度成正比,且由曲线的半幅点确 定的地层厚度为真厚度。厚度小于三倍的井径时很难划分。 自然伽马曲线的应用:1.划分岩性;2.地层对比,利用伽马测井曲线进行地层对比有以下优 点:910 与地层水和泥浆的矿化度无关。 (2)在一般条件下与地层 中所含流体性质(油或 水)无关。 (3)在曲线上容易找到标准层。3.估算泥质含量公式;4.校深:测深会由误差, 但曲线形态相似; 5.中途测井: 中间有一段会测重复, 伽马曲线对接变成一个完整的数据带, 即用伽马曲线调整。

密度测井的应用:
1.确定岩层的孔隙度,是密度测井的主要应用。 2.识别气层,判断岩性,密度测井和中子测井曲线重叠可是识别气层,判断岩性。 3.密度-中子测井交会图法确定岩性求孔隙度。 补偿中子测井的应用:1.确定地层孔隙度。2.CNL 与 FDC 测井交会求孔隙度,确定岩性。 3.密度与补偿中子重叠确定岩性。4. CNL 与 FDC 石灰岩孔隙度曲线重叠定性判断气层。 中子伽马测井曲线应用: 1.划分气层:气层处中子伽马测井显示出很高的计数率值。2.确定油水界面:水层中的中子 伽马测井计数率值大于油层的中子伽马测井计数率值, 但只有在地层水矿化度比较高的情况 下,才能利用中子伽马测井曲线划分油水界面,区分油水层。 碳氧比能谱测井影响因素(C/O) :1.地层含油孔隙度:岩性一定时,含油孔隙度高,则碳氧 比高。2.地层岩性:若地层矿物中含有碳核素,则相同孔隙度下,此类地层的碳氧比大。 C/O 曲线的应用:1.确定含油饱和度 So。2.划分水淹层:被水淹的 C/O 曲线值明显低于未被 水淹部分的 C/O 值。 储集层的分类:按岩性分为碎屑岩储集层、碳酸盐岩储集层和特殊岩性储集层。 砂泥岩剖面中的渗透层划分:1.自然电位曲线:相对于泥岩基线,渗透层显示为负异常或正 异常,GR 低值为渗透层,高值为非渗透层。2.微电极曲线:渗透层微电位和微梯度油幅度 差, 且微电位大于微梯度。 非渗透层微电位和微梯度没有或只有很小的幅度差。 3.井径曲线: 渗透层比较平直规则,但未胶结砂岩或砾岩的井径也可能扩大。 找气层:1.声波时差-中子伽马曲线重叠找气层:水层两条曲线重合,气层声波时差大,中 子伽马测井值高。2.补偿中子测井-密度测井曲线重叠:两条曲线不重合而是交错有幅度差 为气层,两条曲线差异小为油层。 泥浆:钻井时在井内流动的一种介质。 泥浆滤液:在一定压差下,进入到井壁地层孔隙内的泥浆。

地层水:地层孔隙内的水。 溶液的矿化度:溶液含盐的浓度。溶质重量与溶液重量之比。 离子扩散:两种不同浓度的盐溶液接触时,在渗透压的作用下,高浓度溶液中的离子穿过渗 透性隔膜迁移到低浓度溶液中的现象。 岩石骨架:组成沉积岩石的固体颗粒部分。 泥浆侵入:在钻井过程中通常保持泥浆柱压力稍大于地层压力。在压力差作用下,泥浆滤液 向渗透层内侵入, 泥浆滤液置换了渗透层内原来所含的流体而形成侵入带, 同时泥浆中的泥 质颗粒附着在井壁上形成泥饼,这种现象叫泥浆侵入。分两种类型:侵入带电阻率 Ri 小于 原状地层电阻率 Rt 叫低侵,反之叫高侵。低侵是油层的基本特征,高侵是水层的基本特征。 描述岩石弹性几个参数:杨氏模量 E、泊松比、切变模量、体积形变弹性模量 K、拉梅常数。 核素: 指原子核中具有一定数量的质子和中子并在同一能态上的同类原子, 同一核素的原子 核中质子数和中子数都相等。核素有稳定的和不稳定的两类。 半衰期:从 t=0 时的 No 个原子核开始,到 No/2 个原子核发生了衰变所经历的时间,用来 说明衰变的速度,用 T 表示。 伽马射线和物质的作用:1.光电效应:r 射线穿过物质与原子中的电子相碰撞,并将其能量 交给电子,使电子脱离原子而运动,r 光子本身则整个被吸收,被释放出来的电子称为光电 子,这种过程叫光电效应。2.康普顿效应:当伽马射线的能量为中等数值,r 射线与原子的 外层电子发生碰撞时,把一部分能量传给电子,使电子从某一方向射出,此电子称为康普顿 电子, 损失了部分能量的射线向另一方向散射出去称为散射伽马射线, 这种现象称为康普顿 效应。3.电子对效应:当入射 r 光子的能量大于 1.022MeV 时,它与物质作用就会使 r 光子 转化为电子对,即一个负电子和一个正电子,而本身被吸收的现象。 电极系的探测深度:以供电电极为中心,以某一半径做一球面,若球面内包括的介质对测量 结果的贡献为 50%时,此半径定义为该电极系的探测深度。 岩石中的自然放射性核素主要是: 不同岩石所含的放射性元素的种类和含量是不同的, 它与 岩性及其形成过程中的物理化学条件有关。GR 数值越大,放射性越强。 放射性同位素测井的应用:找窜槽位置;检查封堵效果;检查压裂效果;测定吸水剖面,计 算相对吸水量。 中子与物质的作用:快中子非弹性散射;快中子对原子核的活化;快中子的弹性散射和热中 子的俘获。


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