地球物理原理測井

1、1. 掌握各種常規(guī)測井方法（包括：電阻率、側(cè)向、自然電位、感應、聲波、自然r能譜及中子測井等）的基本原理、基本概念、影響因素及初步應用；2. 掌握各種具體測井數(shù)據(jù)的定量評價儲集層針對性應用；第一章小結(jié)（要點）1、地層因素100飽和流體時巖石的電阻率孔隙流體的電阻率 阿爾奇公式2、均勻介質(zhì)中點電流源的電場分布 3、均勻介質(zhì)中電阻率的測定及視電阻率4、梯度電極系、電位電極系的定義、記錄點、電極距，理想梯度電極系、電位電極系的定義梯度電極系：成對電極的距離遠小于不成對電極到任一成對電極距離。以AMN電極為例MN<<AM電位電極系：成對電極的距離遠大于不成對電極到井下下中間 電極距離。以A

2、MN電極為例：MN>>AM 。 6、理想梯度電極系與電位電極系曲線主要特征7、滲透性地層徑向電阻率變化高侵剖面 ：當?shù)貙拥牧黧w電阻率較低時(水層),泥漿侵入后,侵入帶電阻率將升高。低侵剖面 ：當?shù)貙拥牧黧w電阻率較高時(油層),泥漿侵入后,侵入帶電阻率將降低。泥餅、沖洗帶、過渡帶、原狀地層8、相鄰地層影響增阻屏蔽：當AO<巖層厚度時，高阻層對電流的強烈排斥作用，電流從下流不易轉(zhuǎn)為上流，使 O點的電流密度增大，使下層的Ra增大。減阻屏蔽：當AO>巖層厚度時，高阻層對A電流的強烈排斥作用，電流不易流于下層介質(zhì)，使O點的電流密度減小，使下層的Ra減小。9、微電極測井原理探測深度

3、5 cm 左右8cm 左右Ra反映在滲透層處反映泥餅的電阻率在非滲透層處反映巖層的電阻率在滲透層處反映沖洗帶的電阻率在非滲透層處反映巖層的電阻率在滲透層處 反映沖洗帶的電阻率 反映泥餅的電阻率 正幅度差 Ra微電位 Ra微梯度>0在非滲透層處 反映巖層的電阻率 反映巖層的電阻率 無幅度差 Ra微電位 Ra微梯度=0 或很小10、側(cè)向測井1）在測量過程中a.主電極與屏蔽電極的電流極性相同；b.主電極與屏蔽電極的電位相等；c.主電極的電流強度Io恒定。2）測量原理 由于主電極與屏蔽電極的電流極性相同，主電極與屏蔽電極的電位相等，使主電極的電流幾乎垂直井軸進入地層，因此a.大大的減小了井液及上

4、下圍巖的影響；b.由于主電極長度Lo=0.15，具有很大的分層能力；c.三側(cè)向測井的探測深度大。 探測深度取決于主電片的厚度 t=L(1+4r2/L2)1/2； 探測深度=1.5L，t隨L的增大而減??；d.記錄點在Ao中點。3）巖石的電阻率1、對于厚層可以在巖層中部讀取2、準確方法：如圖所示 有關系：RaRmJmRxoJxo+RtJt4）深淺三側(cè)向測井的區(qū)別深：電流流入巖石集中 淺：分散深：電流片厚度變大慢 淺：快深：探測深度大 淺：小5）判斷油水層深：探測深度大，測值反映原狀地層的電阻率。淺：探測深度小，測值反映沖洗帶的電阻率。正幅度差 Ra深 Ra淺>0 油層 負幅度差 Ra深 Ra

5、淺<0 水層6）微側(cè)向 、微球測量的電阻率是沖洗帶電阻率7）深、淺七側(cè)向反映的是原狀地層、侵入帶電阻率8）雙側(cè)向深、淺反映的是原狀地層、侵入帶電阻率 第二章 自然電位測井小結(jié)1、擴散作用及吸附作用的結(jié)果 擴散作用的結(jié)果是：泥漿濃度大的一側(cè)出現(xiàn) 正離子 泥漿濃度小的一側(cè)出現(xiàn) 負離子 吸附作用的結(jié)果是：泥漿濃度大的一側(cè)出現(xiàn) 負離子 泥漿濃度小的一側(cè)出現(xiàn) 正離子 2、井中擴散吸附作用（1）井中擴散作用及吸附作用的過程（2）Ct>Cm產(chǎn)生 負異常 （3）Ct<Cm產(chǎn)生 正異常 （4）泥巖基線的含義，自然電位的零線與泥巖基線的區(qū)別（5）靜自然電位和自然電位的定義（6）定性畫出自然電位曲

6、線（7）油層與水層自然電位幅值的區(qū)別：SP（油）幅值< SP （水）幅值幻燈片93、SP與溫度的關系4、自然電位與巖性的關系 劃分巖性和滲透層 粗砂巖 中砂巖 細砂巖 泥巖 電阻率 大 小 滲透性 好 差 自然電位幅值 大 小5、自然電位確定泥質(zhì)含量的方法并需作非線性校正 6、自然電位確定地層水電阻率的依據(jù) 7、自然電位的分層點: 半幅值點第三章 小結(jié)（要點）1、感應測井原理（1）原理概述（2）注意有用信號 ：渦流產(chǎn)生二次場，二次場在接收線圈產(chǎn)生的感應電動勢eR(有) ，有用信號與電導率s有關。 無用信號 ：一次場直接耦合信號在接收線圈產(chǎn)生的感應電動勢e直(無) ，無用信號與磁化率有關。

7、相位差：有用信號 與無用信號之間相差90o記錄點：在TR中點2、在非均勻無限介質(zhì)中,測到的電導率定義視電導率為: 3、曲線分層點：厚層為半幅值點 薄層：2/3幅值點 4 雙線圈系存在的問題 (1)地層的上下圍巖的影響較大 (2) 鉆孔和侵入帶的影響較大 (3) 噪聲大 即無用信號占總信號的比例遠高于有用信號5 幾種幾何因子概念和表述 第四章 聲波測井小結(jié)（要點)1、聲波在介質(zhì)分界面上的傳播 產(chǎn)生反射波和透射波(當入射角小于臨界角)總之 產(chǎn)生滑行波和折射波(當入射角等于臨界角) 產(chǎn)生全反射波(當入射角大于臨界角)2、測井中的聲波及測井測的是什么波? 由于測量第一個波(初至波)到達接收器的時間在技

8、術(shù)上最容易實現(xiàn),故聲速測井主要研究初至波,即測量初至波從發(fā)射器發(fā)出到達接收器的時間。 初至波：最先到達接收器的波（滑行縱波） 續(xù)至波：隨初至波后到達接收器的波 3、 源距的選擇原則 要求:滑行波先于直達波到接收器 即 t(滑行)<t(直達)4、單發(fā)雙收聲速測井原理 設計要求：最先到達接收器的是滑行縱波的折射波(簡稱滑行縱波) 測量的是：T發(fā)射后,同一首波(滑行縱波)觸發(fā)二個接收器R1,R2的時差Dt 5、聲速測井的分層點 Dt用半幅值點分層, V用異常根部分層 6、周波跳躍 在正常的情況下，R1和R2應該被同一初至波觸發(fā)，但是由于能量的衰減，常常會造成初至波觸發(fā)路程較近的第一個接收器R1

9、，而對第二個接收器來R2說，由于能量的衰減，以致于不能被同一初至波觸發(fā),R2只能被續(xù)至波觸發(fā)，即t2增大，使Dtt2t1增大。這種使二個接收器不是被同一初至波觸發(fā)所造成曲線的波動稱為跳躍，這種現(xiàn)象周期性地出現(xiàn)，故稱為周波跳躍。以下幾種情況可能出現(xiàn)周波跳躍： A)含氣地層 B)聲速非常高的致密地層 C)裂隙地層 D)井孔擴大 E)泥漿中含氣7、擴孔的影響發(fā)射器在上方的聲系，擴孔上部： Dt出現(xiàn)假負異常 擴孔下部； Dt出現(xiàn)假正異常 發(fā)射器在下方的聲系，擴孔上部： Dt出現(xiàn)假負異常 擴孔下部： Dt出現(xiàn)假正異常 8、補償擴孔的影響 Dt上：是TR1R2測量聲系，即發(fā)生器T在接收器R1R2之上； D

10、t下：是R2R1T測量聲系，即發(fā)生器T在接收器R1R2之下； 如果在一個擴孔井段分別采用以上二種聲系測量，然后求平均，即 Dt上下(Dt上Dt下)/2 則擴孔與Dt上下無關，所以引入雙發(fā)雙收聲速測井儀。 9、確定孔隙度D10、識別油、氣、水層 地層 SP sa Ra Dt 含水層 異常幅值大 大 小 無周波跳躍 含油層 異常幅值大 小 大 無周波跳躍 含氣層 異常幅值大 小 大 可能出現(xiàn)周波跳躍或 Dt大 11、固井聲幅測井原理 12、長源距區(qū)分縱波與橫波的重要標志（1）縱波速度大于橫波速度（2）橫波幅度大于縱波幅度（3）橫波的相位與縱波相位相差180度（4）長源距有利于區(qū)分縱波與橫波第五章

11、放射性測井小結(jié)1、火成巖的放射性 幾點規(guī)律：1) 火成巖所含放射性零散而不均勻 2) 酸性 中性 基性 超基性 SiO2的含量 大 小 顏色 淺 深 放射性元素含量 大 小 3)火成巖放射性元素主要是：鈾(U) 鐳(Ra) 釷(Th) 鉀(K) 2、沉積巖的放射性 幾點規(guī)律： 1)沉積巖本身不含有放射性元素，其放射性元素來自火成巖。 2)沉積巖的放射性強度取決于泥質(zhì)含量(粘土含量) 。 3)沉積物的顏色由淺 深，其放射性強度由小到大。 4)隨鉀含量的增大，放射性強度增大。 5)F，K減小，放射性強度增大。 3、變質(zhì)巖的放射性 正變質(zhì)巖：由火成巖變質(zhì)而來。 副變質(zhì)巖：由沉積巖變質(zhì)而來。 變質(zhì)巖的

12、放射性取決于變質(zhì)巖的源巖。 4、自然伽馬測井原理 1）測量地層天然自然r射線強度 2）單位： 脈沖/分 ， API 3) 記錄點： 在探測器中點 4）探測范圍：以探測器中點為球心，半徑為R(幾十cm)的球 5）分層點：厚層：半幅值點 薄層： 2/3幅值點 5、統(tǒng)計漲落：在放射性源強不變,測量條件不變的情況下，在相等的時間間隔內(nèi)，重復觀測放射性強度，每次記錄的數(shù)值不同，總是在某一數(shù)值(平均值)上下波動，這種現(xiàn)象稱為放射性漲落。6、劃分巖性（砂泥巖剖面 ） 粗砂巖 中砂巖 細砂巖 泥巖 Jr 小 大 SP幅度 大 小 Ra 大 小 Vsh 小 大幻燈片207、確定泥質(zhì)含量 Jr, Jrm

13、ax,Jrmin分布為研究地層、純泥巖、純砂巖的自然伽馬強度 8、自然伽馬能譜測井基本原理，可以獲得5條參數(shù)曲線：（1）以百分比表示的鉀含量曲線（K%）；（2）以濃度表示的鈾含量曲線（ppm）及釷含量曲線（Th ppm）；（3）合成的自然伽馬曲線 (總計數(shù)率曲線GRSL) (API)；（4）無鈾自然伽馬曲線（KTh）(API)。9、 1） 能說出：光電效應的作用過程?？灯疹D吳有順散射的作用過程。形成電子對的作用過程 2） 注意： a.光電效應在K,L層等靠近核的內(nèi)層產(chǎn)生光電子的幾率(可能性)最大 b. 巖性密度測井應用光電效應和康普頓效應 10、gy-yg測井原理 1) y-yg測井與自然r測

14、井的區(qū)別 自然gy：測量天然r射線強度(gy源)。 gy-yg測井：測量人工射線強度(散射yg )。 中等能量的g量子入射，產(chǎn)生康吳散射，探測器接收散射r射線的強度。 2) y-yg測井主要記錄到一次或二次散射g射線的強度，多次散射g射線能量很低，容易產(chǎn)生光電效應，被巖層吸收。 3) gy-yg測井的探測深度不大,探測范圍不大 探測范圍為:半徑為L/2左右,高度為 L的圓柱體,一般 L5060cm， 所以 r<=30cm 4)記錄為探測器與g源的中點。 5)Jrr(y-y測井)的單位為: 脈沖/分。 6)測井使用大源距: L5060cm, Jrr與密度成反比。11、擴孔對y-y密度測井的

15、影響 用于泥漿的密度比地層低得多，所以擴孔后，當記錄點位于巖層中部時,探測范圍內(nèi)平均密度降低，而Jrr與成反比，因此Jrr產(chǎn)生假異常?；脽羝?212 視密度的定義 在滲透層處，在井壁存在泥餅，因為泥餅的密度一般低于巖層的密度，所以用密度測井儀在井測量時，所測到的密度值要小于實際的地層密度值b ，為了將所測到的密度與實際地層的密度相區(qū)別，我們把所測到的密度稱為視密度，用 a表示：mc為泥餅密度，b為地層密度，K為與泥餅厚度,源距等有關的參數(shù)。13、密度測井響應方程及確定孔隙度幻燈片2314、中子作用過程 注：要能說出：非彈性散射、彈性散射、熱中子俘獲 、俘獲 r 射線 、 熱中子壽命等的含義 1

16、5、各種中子測井與地層參數(shù)的關系 Jnr：與含H量成反比，與含cl量成正比 Jnn：與含H量成反比，與含cl量成反比 CNL：與含H量成正比(視石灰?guī)r孔隙度) SNP： 與含H量成正比(視石灰?guī)r孔隙度) 16、視石灰?guī)r孔隙度 CNL或SNP儀在已知孔隙度的純石灰?guī)r上進行刻度，此種刻度儀器如果在純石灰?guī)r中進行測量便是真孔隙度，但在非石灰?guī)r上進 行測量，測到的孔隙度與地層的真孔隙度不同，稱為視石灰?guī)r孔隙度。17、中子確定巖石的孔隙度 18、識別氣層 第六章 地層傾角測井小結(jié)一、測量地層傾角的原理 地層傾角測井根據(jù)三點可以成一平面的道理，用井下儀器在井中測出同一層面的三個或三個以上的點，根據(jù)這些點就

17、可繪出地層的層面。從圖上可以看出，如果有一地層面，當帶有四組電極系的儀器通過該層面時，將測出四條帶拐點的電阻率曲線。這四個拐點的深度分別為Z1、Z2、Z3、Z4，它們代表地層面上四個點的深度。如果地層是水平的，則Z1、Z2、Z3、Z4相等；如果地層是傾斜的，則Z1、Z2、Z3、Z4不相等，即Z1、Z2、Z3、Z4之間有高度差，也叫高程差，根據(jù)這些高度差就可繪出一個傾斜的平面來。如果井孔垂直，高程差確定的層面的傾角就是地層的真傾角。但實際上井孔并不垂直，因而必須配合井孔傾斜的資料，才能算出地層的真傾角來。再配合井下儀器的方位，或四組電極系中的一組的方位，就可確定地層的方位。要確定地層傾角和方位角

18、，必須具有三條或四條地層電阻率曲線、井孔的傾角和方位角資料、一組電極系的方位角資料。地層傾角測井儀就是為取得上述資料而設計的?；脽羝?7 （一）互成900的四個臂，即可塑性橡膠極板，板上有電極用來測量電阻率曲線。四個臂采用油壓裝置系統(tǒng)，可以指示井徑的變化，測得兩條井徑曲線。 （二）儀器上部是定方位裝置，用磁羅盤連續(xù)測量號極板的方位角和號極板與井斜方向的相對方位角； （三）利用井斜重錘測量井斜角； （四）頂部為電子儀器部分，裝有一個旋轉(zhuǎn)頭和彈簧扶正器，旋轉(zhuǎn)頭使儀器在測井時的自轉(zhuǎn)減到最小，以保證能獲得精確的結(jié)果。彈簧扶正器使儀器軸線與井眼軸線一致，確保測得準確的井眼偏離的位移。 儀器正常的測井速度大約為每分鐘79米，測得的各種數(shù)據(jù)同時進行數(shù)字記錄。一次下井同時記錄910條曲線，它們是： （1）四條淺聚焦電導率曲線； （2）二條微井徑曲線； （3）一條號極板的方位角曲線； （4）一條號極板與井斜方向的相對方位角曲線； （5）一條井斜角曲線； （6）一條電纜張力曲線，顯示測井過程中對四個臂的加壓情況。利用上述曲線就可計算出地層層面的傾角和傾斜方位角。 （二）成果圖1.矢量圖矢量圖也叫“蝌蚪圖”，可由人工繪制，也可由計算機輸出。圖a是矢量圖表示的內(nèi)容。圖中縱坐標為深度，橫坐標為傾角，橫坐標的比例尺是非