測井曲線的識別及應(yīng)用

1、測井曲線的識別及應(yīng)用第一講測井曲線的識別及應(yīng)用鉆井取芯、巖屑錄井、地球物理測井是目前比較普及的三種認識了解地層 的方法。鉆井獲取的巖芯資料直觀、準確，但成本高、效率低。巖屑錄井簡便、 及時，但干擾因素多，深度有誤差，巖屑易失真。測井是一種間接的錄井手段， 它是應(yīng)用地球物理方法，連續(xù)地測定巖石的物理參數(shù)，以不同的巖石存在著一 定物性差別，在測井曲線上有不同的變化特征為基礎(chǔ)，利用各種測井曲線顯示 的特征、變化規(guī)律來劃分鉆井地質(zhì)剖面、認識研究儲層的一種錄井方法；具有 經(jīng)濟實用、收獲率高、易保存的優(yōu)勢，是目前我們認識地層的主要途徑。鄂爾多斯盆地常規(guī)測井系列分為綜合測井和標(biāo)準測井兩種。綜合測井系列：重點

2、反映目的層段鉆井剖面的地層特征。 測量井段由井底到 直羅組底部，比例尺 1： 200。由感應(yīng)、八側(cè)向、四米電阻、微電極、聲速、井 徑、自然電位、自然咖瑪八種測井方法組成。探井、評價井為了提高儲層物性解釋精度，加測密度和補償中子兩條曲線。標(biāo)準測井系列：全面反映鉆井剖面地層特征，測量井段由井底到井口（黃土 層底部），比例尺 1： 500，多用于盆地宏觀地質(zhì)研究。過去標(biāo)準測井系列較單 一，僅有視電阻率、自然咖瑪測井等兩三條曲線。近幾年完鉆井的標(biāo)準測井系 列曲線較完善，只比綜合測井系列少了微電極測井一項。一、測井曲線的識別微電極系測井、四米電阻測井、感應(yīng)一八側(cè)向測井、都是以測定巖石的電阻 率為物理前提

3、，但曲線的指向意義各異。微電極常用于判斷砂巖滲透性和薄層 劃分。感應(yīng)一八側(cè)向測井用于判定砂巖的含油水層性能。四米電阻、聲速、井 徑、自然電位、自然咖瑪用于砂泥巖性劃分 。它們各有特定含義，又互相印證， 互為補充，所以，我們使用時必須綜合考慮。1、微電極測井大家知道，油井完鉆后由井眼向外圍依次是： 泥餅、沖洗帶、侵入帶、地層 泥餅是泥漿中的水分進入地層后，吸附、殘留在砂巖壁上的泥漿顆粒物。沖洗 帶是緊靠井壁附近，地層中的流體幾乎被鉆井液全部趕走了的部分；其深入地 層的范圍一般約 78 厘米。侵入帶是鉆井液與地層中流體的混合部分。微電極測井是一種探測井壁周圍泥餅和沖洗帶電阻率的測井方法。由三個微電

4、極系測得的微梯度和微電位兩條曲線組成。微梯度探測范圍（橫向深度）4 5 厘米，顯示的是泥餅的電阻值（泥餅的厚度一般在 35 厘米之間，泥餅的電 阻率通常為泥漿濾液電阻率的 1 2 倍）；微電位探測深度 810 厘米，顯示的 是沖洗帶的電阻值。當(dāng)?shù)貙訛榉菨B透性的泥巖、頁巖時井壁無泥餅和沖洗帶， 梯度電阻值等于或接近電位電阻值，曲線重合或疊置；當(dāng)?shù)貙訛闈B透性的砂巖時，梯度電阻值小于電位電阻值，兩條曲線分離，出現(xiàn)差異，差異越大說明砂 巖滲透性能越好。所以，主要用來判斷儲層的滲透性能。微電極系由于電極距短，反應(yīng)靈敏，極板緊貼井壁受泥漿影響小對層界面反 映清晰，劃分 25 米薄層時使用較多，曲線的拐點處

5、為小層界面 。2、感應(yīng)測井感應(yīng)測井是利用電磁感應(yīng)的原理來測量地層的導(dǎo)電性能。雙感應(yīng)一八側(cè)向綜合井下儀器，測量的是地層深、中、淺三個不同位置上的電阻率值 。深感應(yīng)探 測深度約為中感應(yīng)的二倍（距 井筒四米左右），反映的是原始地層的電阻率。 中感應(yīng)反映的是距井筒12 米范圍內(nèi)地層的電阻率。八側(cè)向反映的是 井壁附近 的電阻率。這種由近到遠的三組合比較清楚的指示了電阻率的徑向變化。是我 們判定儲層性質(zhì)，定性劃分油水層，定量解釋油層的含油飽和度、含水飽和度 的主要依據(jù)。非滲透性的泥、頁巖，鉆井泥漿對其浸染較小，沒有泥餅和侵入帶，深、中、 淺三個部位的電阻率差別較小，所以，深感應(yīng)、中感應(yīng)、八側(cè)向三條曲線形態(tài)

6、 接近或重合。致密砂巖段鉆井泥漿對其浸染較小，侵入帶較淺，八側(cè)向反映的是沖洗帶+侵入帶的電阻率，深、中感應(yīng)反映的均是原始地層的電阻率，所以，深、中感 應(yīng)電阻值相等曲線重合，八側(cè)向電阻率值較高曲線峰態(tài)明顯。滲透性好的砂巖段侵入帶較深，深、中、八三條曲線差異較大，滲透性越好 曲線間距越大。當(dāng)原始地層為水層時，電阻值向著遠井方向遞減，含水飽和度 越高電阻率越小，所以，測得的視電阻率值深感應(yīng)最小，八側(cè)向最大，中感應(yīng) 居中，在測井圖上，深、中、八三條曲線由左向右平行排列。當(dāng)原始地層為油 層時，油層電阻值高于侵入帶而低于井壁附近，所以，深感應(yīng)電阻率大于中感 應(yīng)而小于八側(cè)向，中、深、八三條曲線由左向右依次排

7、列。平時工作中，我們常以中感應(yīng)曲線為中軸，以深感應(yīng)曲線的正負偏態(tài)，判定 儲層的含油水性。深感應(yīng)曲線負偏時（深感應(yīng)曲線在中感應(yīng)曲線左邊），是水 層；深感應(yīng)曲線正偏時（深感應(yīng)曲線在中感應(yīng)曲線右邊），則為油層。另外，感應(yīng)測井受高阻鄰層（鈣質(zhì)層等）影響小，對低電阻地層反映靈敏， 也是我們確定延長統(tǒng)標(biāo)志層一凝灰?guī)r的主要依據(jù)之一。曲線的半幅點為層系界 面。3、 普通電阻率測井普通電阻率測井根據(jù)電極系大小分為 1 米、2.5 米、4 米電阻率測井，不同 的地區(qū)根據(jù)自己的地層特征選擇最適合自己的電極系，長慶近年來均采用四米 電阻率測井系。主要用于定性劃分巖石類型和判定砂巖的含油、含水性能。一般情況下，泥巖、頁

8、巖、煤表現(xiàn)為高電阻，砂巖中等略低電阻，凝灰?guī)r 低電阻。但僅根據(jù)四米視電阻率數(shù)值的大小，并不能準確判定它所反映的巖石 性質(zhì)，因為砂巖含油時電阻會上升，含水時電阻會下降 ，油層粒度較細、地層 水礦化度較高或泥漿侵入較深時電阻率也較低。這種視電阻率解釋的多義性， 必須用其他測井曲線來彌補。四米電阻測井曲線的上下組合形態(tài)、變化趨勢在 大層段地層對比劃分時應(yīng)用較多。4、 聲速測井聲速測井是一種研究聲波在巖石單位距離的傳播時間的測井方法。它利用聲波在不同密度的巖石中傳播速度的差異，判定巖性和定量計算孔隙度的大小。泥巖、頁巖、煤孔隙小較致密，聲波穿越單位厚度地層用的時間短， 速度快， 所以，聲速曲線幅度較高

9、，呈尖刀狀向右突出。砂巖孔隙發(fā)育，孔隙內(nèi)又有油水等液體，聲波穿越單位厚度地層用的時間長， 速度慢，所以，聲速曲線幅度較低、較平直。隨著砂巖物性和孔隙中填充物的變化，砂巖的聲速曲線也會有一些小的起伏 或擺動。砂巖疏松，物性變好，曲線向右抬升；砂巖致密，物性變差，曲線向 左偏移。延長組油層聲速一般在 220 微秒/米左右，延安組油層聲速一般在 240 微秒/米左右。灰?guī)r、鈣質(zhì)夾層聲速曲線幅度較低，曲線幅度以砂巖為對稱軸，呈小尖峰狀 向左突出。密度測井曲線與聲速測井曲線形態(tài)接近，但對泥頁巖反應(yīng)更靈敏，尖刀狀峰 值更高，兩條曲線互相參照解釋儲層物性精度會更高。5、井徑測井井孔直徑的變化也是巖石性質(zhì)的一

10、種間接反映。泥、頁巖層常因泥漿的浸泡 和沖刷造成井壁坍塌，出現(xiàn)井徑擴大。滲透性巖層常因泥漿液體濾失形成的泥 餅使井徑縮小，而在致密巖層（粉砂巖、鈣質(zhì)層）處井徑一般變化不大，實際 井徑接近鉆頭直徑。井徑曲線是識別疏松地層與致密地層的首選依據(jù) ，也是地 層對比劃分的重要標(biāo)志。6、自然電位測井自然電位測井獲取的是井內(nèi)不同深度上的自然電位與地面上某一點的固定 電位值之差。自然電位測井曲線圖上用每厘米偏轉(zhuǎn)所代表的毫伏數(shù)和正負方向 來表示井內(nèi)自然電位數(shù)值的相對高低， 而無絕對的零線。通常把自然電位曲線上對應(yīng)厚層泥巖的自然電位值的連線當(dāng)作基線，稱為泥巖基線。某一地層的自然電位相對于泥巖基線發(fā)生偏離時，則稱為

11、自然電位異 常；曲線偏向泥巖基線的左方為負異常，偏向泥巖基線的右方為正異常。這一偏轉(zhuǎn)方向，主要取決于井筒內(nèi)泥漿濾液礦化度與地層水礦化度的相對大 小。在一般情況下，測井時泥漿濾液礦化度必須小于地層水礦化度，因此自然 電位顯示為負異常。在自然電位曲線上有異常出現(xiàn)的地方，該異常相對于泥巖 基線偏轉(zhuǎn)的距離，叫做自然電位異常幅度。遠近儲層物性越好、厚度越大，自 然電位曲線負偏幅度越大。 純砂巖的自然電位負偏幅度最大。隨著砂巖中泥質(zhì) 含量的增加或粒度減小或孔隙減少，自然電位曲線負偏幅度隨之減小。因此， 根據(jù)自然電位曲線負偏幅度變化，可以區(qū)分地層的巖石性質(zhì)，定性判斷砂巖的 滲透性、旋回性、粒度等。自然電位測

12、井。常用曲線的半幅點來進行分層。7、自然咖瑪測井粘土顆粒能夠吸附較多的放射性元素的離子，所以泥巖就具有較強的自然 放射性。利用這一特性測量地層咖瑪射線總強度，用于區(qū)分巖性、定量計算地 層的泥質(zhì)含量的測井方法叫自然咖瑪測井。泥巖、頁巖放射性元素含量高，自然咖瑪曲線幅度高。砂巖、煤放射性元素 含量低，自然咖瑪曲線幅度低。砂巖中隨著泥質(zhì)含量增減，自然咖瑪曲線幅度 發(fā)生變化。自然咖瑪測井是劃分巖性的主要依據(jù)之一。一般情況下，用曲線半幅點確定巖層界面，巖層較薄時則用曲線拐點劃分界 面。二、測井曲線的應(yīng)用測井曲線受泥漿性能、溫度、儀器等多種因素影響，一條曲線往往不能準確 的反映地下情況，必須把幾條曲線結(jié)合

13、起來分析。曲線幅度的高低僅限于本井 上下圍巖之間的對比，同一地層鄰井之間曲線幅度的高低、數(shù)值的大小可以參 考，但不同區(qū)域同一測井系列的曲線可比性較小。常見巖石的電性特征：砂巖：低伽瑪、高自然電位、小井徑、中較低聲速、中低電阻、中低 感應(yīng)，微電極曲線平直且電位與梯度差異大。泥巖：高伽瑪、低自然電位、大井徑、高聲速、高電阻、高感應(yīng)。油頁巖（長 7）:高伽瑪、高自然電位（甚至高過本井的砂巖），高聲速、高 電阻、高感應(yīng)。（高自然電位是油頁巖與泥巖的最大區(qū)別）煤線：低伽瑪、低自然電位、大井徑、高聲速、高電阻、高感應(yīng)。（低伽瑪是 煤線與泥巖的主要區(qū)分標(biāo)志）凝灰質(zhì)泥巖：尖刀指狀低感應(yīng)、高聲速、大井徑、高伽瑪

14、、低自然電位，低電阻第二講、地層對比與劃分地層是區(qū)域構(gòu)造運動和地史演化的產(chǎn)物，是油氣藏的載體。同一時期、同一構(gòu)造運 動中形成的地層，具有相同的沉積特點和儲滲特性。地層對比的目的就是將具有相同 巖性、電性、成因、上下接觸關(guān)系的地層歸為一類，追蹤它們在時間、空間上的變化 規(guī)律，研究與油氣藏有關(guān)的地層。地層對比劃分可分為巖芯對比和測井曲線對比兩種，常用的是測井曲線對比法。（一） 地層對比劃分依據(jù)地層對比劃分依據(jù)有標(biāo)志層和標(biāo)準層兩個。1、標(biāo)志層：標(biāo)志層是大層（13 級旋回），對比劃分的依據(jù)。標(biāo)志層的確定原則：巖性典型，電性特征明顯，易識別，分布穩(wěn)定，易與追蹤。 鄂爾多斯盆地經(jīng)過近四十年的實踐摸索，將煤

15、層（炭質(zhì)泥巖）和凝灰質(zhì)泥巖作為地層對比劃分的標(biāo)志層。它們是特定氣候條件下區(qū)域性的沉積物， 全盆地內(nèi)普遍發(fā) 育，代表性強，覆蓋面廣。若煤層、凝灰?guī)r不發(fā)育，標(biāo)志層電性特征不明顯時，可將與標(biāo)志層位置相當(dāng)，電性特征典型的泥、頁巖作為地層對比劃分的參考依據(jù)。2、標(biāo)準層：用標(biāo)志層將大層確定之后還必須選定一些標(biāo)準層作為細分小層的依據(jù)。這些標(biāo)準 層多數(shù)是在油層附近且分布穩(wěn)定的泥巖。標(biāo)準層是小層（四級旋回），對比劃分的主要依據(jù)。（二）地層對比劃分的原則與方法地層對比劃分的原則：“旋回對比，分級控制”。地層對比劃分的方法：先追蹤標(biāo)志層，后確定標(biāo)準層，再找含油層段。即：先定大層后分小層。1、旋回級別的分類：一級旋回

16、：延安組、延長組一級旋回受區(qū)域構(gòu)造運動控制。在全區(qū)分布穩(wěn)定，含有一套生儲組合或儲蓋組合。二級旋回：延 10、延 9,長 3、長 2二級旋回是一級旋回中的次級旋回；每個旋回都有大體相同的沉積特征。三級旋回：長 8i、長 82、長 3i、長 32。三級旋回受局部構(gòu)造運動控制，由幾個沙泥巖段組成。四級旋回：長 811、延 8i2、延&3四級旋回受水動力條件及局部沉積作用控制，由單一巖性或由粗到細（從砂巖開始到泥巖結(jié)束）、由細到粗的一個周期組成。四級旋回是地層對比劃分 中的最小級別，也叫沉積單元，如果再細分就叫油砂體。一級三級旋回一般叫大層劃分，四級和四級以下的一般叫小層對比劃分。開發(fā)系統(tǒng)大多數(shù)開展的

17、都是四級旋回的追蹤對比。2、延長組地層劃分方法延長統(tǒng)十個油層組的劃分依據(jù)主要是凝灰質(zhì)泥巖，次為泥頁巖。凝灰質(zhì)泥巖在巖屑中為白色片狀，手摸有滑膩感，在熒光燈下發(fā)橘紅色強光。 在測井剖面上具有尖刀狀低感應(yīng)、高聲速、大井徑、高伽瑪?shù)碾娦蕴卣?；?2 米左 右。延長統(tǒng)地層依據(jù)巖性組合和十個標(biāo)志層，劃分為十個油層組。十個標(biāo)志層代碼為：K0K9，自下而上為：K0:位于長10底。K1:位于長7底，是長7與長8的分界線，厚2 0m左右。底部有2 m厚的凝灰?guī)r，中上部是152 0m厚的油頁巖。因其在陜北延河流域的張家灘地區(qū)出 露，所以人們常稱為“張家灘頁巖”油頁巖在電測圖上以自然電位曲線負偏幅度較高（甚至高過砂巖），區(qū)別于泥 頁巖。K2:位于長63底部，是長7與長6的分界線。K3:位于長62底。K4:位于長4+5底，是長4+5與長6的分界線。在陜北地區(qū)較發(fā)育，隴 東地區(qū)基本上是泥巖。K5:位于長4+5中部，是長4+51與長4+52的分界線，厚度68 m,在聲速曲線上表現(xiàn)出4個一組的齒狀尖子，感應(yīng)曲線特征不明顯。K6:位于長3底，是長3與長4+5的分界線。K7:位于長2底，是長2與長3分界線。K8:位于長2中部，是長21與長22的分界線。K9:位于長 1 底，是長 1 與長 2 的分界線。3、延安組地層劃分方法煤線是延安組地層對比的主要標(biāo)志層。煤線在測井圖上具有：低伽瑪、大井 徑、高聲速、高