測井解釋復習資料

測井資料在油氣勘探開發(fā)中的應用：地層評價以單井裸眼井地層評價形式完成，包括兩個層次：（1） 單井油氣解釋：對單井作初步解釋與油氣分析，劃分巖性與儲集層，確定油、氣、水層及油水分界面，初步估算油氣層的產能，盡快為隨后的完井與射孔決策提供依據。（2） 儲集層精細描述：對儲集層的精細描述與油氣評價，主要內容有巖性分析，計算地層泥質含量和主要礦物成分；計算儲集層參數（孔隙度、滲透率、含油氣飽和度和含水飽和度、已開發(fā)油層水淹層）的剩余油飽和度和殘余油飽和度，油氣層有效厚度等）等，綜合評價油、氣層及其產能，為油氣儲量計算提供可靠的基礎數據。油藏靜態(tài)描述與綜合地質研究以多井測井評價形式完成。以油氣藏評價為目標，將多井測井資料同地質、地震、開發(fā)等資料結合，做綜合分析評價。提高了對油氣藏的三維描述能力，重現(xiàn)了儲集體的時空分布原貌與模擬。主要內容有：進行測井、地質、地震等資料相互深度匹配與刻度進行地層和油氣層的對比研究地層的巖性、儲集性、含油氣性等在縱、橫向的變化規(guī)律研究地區(qū)地質構造、斷層和沉積相以及生、儲、蓋層研究地下儲集體幾何形態(tài)與儲集參數的空間分布研究油氣藏和油氣水布規(guī)律計算油氣儲量，為制定油田開發(fā)方案提供詳實基礎地質參數油井檢測與油藏動態(tài)描述在油氣田開發(fā)過程中：研究產層的靜態(tài)和動態(tài)參數（包括孔隙度、滲透率、溫度、壓力、流賭量、油氣飽和度、油氣水比等）的變化規(guī)律；確定油氣層的水淹級別及剩余油氣分布；確定生產井產液剖面和吸水剖面及它們隨時間的變化情況；監(jiān)測產層油水運動及水淹狀況及其采出程度；確定挖潛部位、對油氣藏進行動態(tài)描述、為單井動態(tài)模擬和全油田的油藏模擬提供基礎數據，以制定最優(yōu)開發(fā)調整方案、達到最大限度地提高最終采收率的目的。鉆井采油工程（1） 在鉆井工程中測量井眼的井斜、方位和井徑等幾何形態(tài)的變化估算地層的孔隙流體壓力和巖石的破裂壓力、壓裂梯度確定下套管的深度和水泥上返高度檢查固井質量確定井下落物位置等（2） 在采油工程中進行油氣井射孔檢查射孔質量、酸化和壓裂效果確定出水、出砂和串槽層以及壓力枯竭層位等等。儲集層的基本參數在儲集層評價中，由測井資料確定的基本參數包括：巖性判別參數的泥質含量；反映儲集層物性的孔隙度和滲透率；反映儲集層含油性的含油氣飽和度、含水飽和度、束縛水飽和度等；儲集層的厚度等。泥質含量的計算方法:

測井中常把粉砂和粘土統(tǒng)稱為泥質。巖石中泥質的體積占巖石體積的百分比就是泥質含量，用vhSil表示。泥質含量不僅反映地層巖性，而且地層有效孔隙度、滲透率、含水飽和度和束縛水飽和度等儲集層參數，均與泥質含量Vsh有密切關系對于巖石物性而言，泥質存在會降低滲透率K，使孔隙度變小并使孔隙結構變得復雜，增加了巖石中束縛水存在的可能性。同時泥質的存在，使儲層SP、GR、AC、CNL、POR、K等均受到影響。1）自然伽馬確定泥質含量根據實驗和統(tǒng)計，沉積巖的自然放射性強度一般有以下變化規(guī)律：隨泥質含量的增加而增加；隨有機物含量的增加而增加，如瀝青質泥巖的放射性很高。在還原條件下，六價鈾能被還原成四價鈾，從溶液中分離出來而沉淀在地層中，且有機物容易吸附含鈾和釷的放射性物質；隨著鉀鹽和某些放射性礦物的增加而增加。除鉀鹽層外，沉積巖放射性的強弱與巖石中含泥質的多少有密切的關系。巖石含泥質越多，自然放射性就越強。一般常用的經驗方程如下：小GRGR—GR 2gcur?AGR—1GCUR為希爾奇系數，眼一般地T老地層取值2%，新地層取值為3.7-4.02）自然電位確定泥質含量從自然電位測井的基本理論可知，自然電位異常與地層中泥質含量有密切的關系，而且隨著砂巖地層中泥質含量的增加，自然電位異常幅度會隨之減少，故可以利用自然電位測井曲線定量計算地層的泥2GCUR?ASP2GCUR?ASP—1v= sh2GCUR—1一般常用的經驗方程如下：ASP=（SP-SBL+SSP）/SSP式中：ASP—自然電位相對值；SP—自然電位測井讀數，單位為mV；SSP—目的層段自然電位異常幅度，即純砂巖與純泥巖基線之間差值單位為mV；SBL—目的層段自然電位測井讀數最大值，即純泥巖層段的自然電位測井讀數減去泥巖基線讀數，單位為mV。3） 自然伽馬能譜計算泥質含量自然伽馬能譜測井原理是根據鈾、釷和鉀的自然伽馬能譜的特征，用能譜分析的方法，將測量到的鈾、釷、鉀的伽馬放射性的混合譜，進行譜的解析，從而來確定鈾、釷、鉀在地層中的含量。研究發(fā)現(xiàn)，地層的泥質含量與釷或鉀的含量有較好的線性關系，而與地層的鈾含量關系較小。因為鈾除了伴隨碎屑沉積存在外，還與地層的有機質含量以及一些含鈾重礦物的含量等因素有關，所以一般不用鈾含量求泥質含量，而用總計數率、釷含量和鉀含量的測井值計算泥質含量。計算方法同于自然伽馬測井。4） 利用巖心分析資料建立模型計算泥質含量將實驗室獲得的粒徑較小的顆粒（一般粒徑小于0.063mm）所占的體積百分比與泥質指示曲線建立統(tǒng)計關系，進而可基于該統(tǒng)計關系利用測井資料計算地層的泥質含量。需要指出，統(tǒng)計關系一般都會隨著各油田地層巖性的變化而變化。此外，也可利用核磁共振測井、C/O比能譜測井也可以獲得地層的泥質含量。當用多種方法計算同一地層泥質含量時，一般應選擇最小值作為該巖層的泥質含量。碎屑巖中識別氣層的測井方法對于氣層，必須配合非電法測井（主要是孔隙度測井）來區(qū)分油層與氣層。因為油、氣在電學性質上類同，故電法對于油、氣層無法有效區(qū)分，但通過孔隙度測井曲線可識別氣層。通常氣層孔隙度測井曲線上明顯的表現(xiàn)為“三高一低”的特征，即高聲波時差，高密度孔隙度、高中子伽馬讀數、低中子孔隙度?？紫抖葴y井曲線聲波曲線特征非壓實砂巖地層中，天然氣影響使聲速降低或聲幅明顯衰減，聲波時差明顯增大或呈“周波跳躍”，這是砂泥巖剖面識別氣層的簡單而又有效的方法。中子-密度孔隙度重疊中-高孔隙度的含氣純砂巖中，密度-中子孔隙度曲線重迭圖有明顯幅度差，且呈鏡像反射圖像特征?？紫抖仍礁?，含氣飽和度越大，幅度差越大。但若侵入，將使幅差減小，如果侵入深，或地層含泥質增多，則不利于含氣顯示（因為泥質存在使中子孔隙度，密度孔隙度，幅差不明顯）。中子伽馬曲線特征氣層在中子伽馬測井曲線上讀數明顯高于巖性和孔隙相同的油水層。聲波-中子伽馬曲線重疊深部地層，地層壓實程度高，天然氣對聲波時差的影響明顯降低，一般只使時差略有增加。如是含凝析油氣層，它對中子伽馬影響也將減小，使中子伽馬與水層差別減小。若讓聲波時差曲線和中子伽馬曲線在水層重合起來，并使兩者同方向增大，可能擴大氣層與油水層差別。交會圖法對含氣純砂巖，因為①NV④D（④N因為中子計數增大，④N減小）差值④N-0DV0，氣層孔隙度愈高受影響越大，點落在直線的純砂巖下方遠處。含粘土多氣層，GR大，④N-0D正且大，但小于同樣粘土含量的水層，所以點落在直線下邊，純氣層右上邊。儲集層油、氣、水層的定性識別（1） 標準水層對比法這種比較方法的依據，就是解釋井段內各地層均有相近的值，由阿爾奇公式知，I=R/R=1/，S當油層TOC\o"1-5"\h\z的飽和度界限為50%時，顯然油氣層的R>4R。 ’ °w（2） 油層最小電阻率法 ’ °估算法根據解釋層段的具體情況，用下式估計Rtmin=FRw/Sw=aIR/Sn^m統(tǒng)計法 ,w根據巖層電阻率與巖心觀察（或試油資料）的統(tǒng)計，確定油層最小電阻率。（3） 徑向電阻率法一般情況下，油氣層產生減阻侵入，水層產生增阻侵入。此時，深探測視電阻率大于淺探測視電阻率者可判斷為油氣層，反之為水層。⑷鄰井曲線對比法如果相應地層在鄰井經試油已證實為油氣層或水層，則可根據地質規(guī)律與鄰井對比，這將有助于提高解釋結論的可靠性油氣水層測井響應特征三者都存在于儲集層中，它們測井上都具有儲集層測井曲線特征：水層：自然電位負異常，幅值偏大，電阻率低值，徑向電阻率梯度顯示增阻侵入（淡水泥漿）的特點。油層：自然電位負異常，幅值偏小，自然伽馬能譜中鈾U為高值，電阻率高，徑向電阻率梯度顯示減阻侵入特點，聲波曲線中△「變大，密度測井測pb變小，中子測CNL孔隙度變小。氣層：除具與油層相同特征外，尚具△t明顯變大或“周波跳躍”，pb明顯變小，DEN-CNL重疊圖中鏡像特征，中子伽馬高值，等效彈性模量明顯變小等特點，一般測井曲線中具“三高一低”特點。巖石物理體積模型：就是根據測井方法的探測特性和巖石的各種物質在物理性質上的差異，按體積把巖石分成幾個部分，然后研究每一部分對宏觀物理量的貢獻，并把巖石的宏觀物理量看成是各部分貢獻之和。火山巖巖性識別：（一） 常規(guī)測井識別巖性常規(guī)交會圖識別巖性步驟與關鍵：薄片鑒定與測井響應間標定；依據成像測井結構特征和巖心掃描或巖心描述等資料相互印證。值得注意的是：薄片鑒定結果僅僅代表一個點，由于巖心礦物成分往往呈現(xiàn)較強的非均質性，為此薄片鑒定結果要與其他資料相互印證，才能使用。在提取薄片鑒定巖性所對應的測井參數時，要注意測井響應是否可靠。（二） 成像測井識別巖性識別步驟：巖心、巖心掃描圖像標定成像測井圖像；確定各種巖性的成像測井響應特征，即結構特征；依據所總結的結構特征圖像庫進行巖性識別?；鹕浇堑[巖：由大小不等的熔巖角礫組成，分選差，不具層理，由火山灰充填。暗色是火山灰，發(fā)白的為角礫巖，大小不等?；鹕浇堑[熔巖：由火山碎屑巖向熔巖過渡的一種巖石，不具層理。發(fā)白的為角礫巖，大小不等。熔巖：是火山噴逸的巖漿冷卻凝結的產物，高電阻、高密度、低時差，低中子、低伽瑪，裂縫節(jié)理、流線發(fā)育。凝灰?guī)r：小于2mm的火山碎屑組成，呈致密塊狀結構，主要由晶屑組成，粒度一般小于2mm，呈棱角狀。沉凝灰?guī)r：由粒度小于2mm的火山物質與沉積碎屑組成。變質凝灰?guī)r：巖石后期被方解石等交代。玄武巖：呈致密塊狀、斑狀結構，局部具間粒結構。安山巖：致密塊狀，斑晶、玻晶交織結構?；鹕浇堑[巖：呈致密塊狀結構，主要由巖屑組成。角礫成分主要為安山巖，角礫大小不一，多呈棱角狀。（三） ECS測井識別巖性火山巖以Si為主要造巖元素,其次是Al、Na+K和Fe,而Ca、Ti、S份額極小。不同巖性在ECS元素含量和常規(guī)測井曲線上有不同的測井響應特征，ECS測井最明顯的應用就是利用元素含量變化及由此估算的礦物含量確定巖性。（四） 模式識別法1、灰色關聯(lián)法2、神經網絡法，外常用的有模糊識別法、主成份分析法、聚類分析等方法。1、 灰色關聯(lián)法灰色關聯(lián)分析的目的是通過衡量因素之間的關聯(lián)程度，尋找系統(tǒng)中各因素間的主要關系，找出影響目標值的重要因素，從而掌握事物的主要特征。用這種方法判釋各層的測井相和巖相，就是把巖層的巖性看作一個包含已知因素（測井參數、評價標準、評價參數、權值）和未知因素（巖性）的灰色過程，采用灰色系統(tǒng)中的每一個灰數的統(tǒng)計值（統(tǒng)計確定出每個評價參數的標準），建立多參數巖相綜合評價的灰色量自動分析數學模型，然后用該模型通過求取樣品間的灰色關聯(lián)度而進行識別預測。（1）數據標準化（2）計算灰色多元加權系數（3）計算與標準模式的灰色關聯(lián)度（4）未知層段巖相的判別2、 神經網絡法識別火山巖巖性取芯井：根據巖芯、薄片，確定巖性；建立模式；根據X1、X2井巖性、電性；非取芯井：根據電性、識別模式，確定巖性（五） 其他方法1、橫波測井2、巖石力學參數3、M-N交會法4、波阻抗火山巖儲集層的測井響應特征1.自然伽瑪測井巖石的天然放射性是由巖石中放射性同位素引起的，巖石中放射性同位素的含量越高，其放射性強度越大。巖石中最為常見是鈾、釷、鉀的放射性同位素40K（鉀40）、232Th（釷232）、238U（鈾238）。在自然伽瑪測井儀上的伽瑪射線探測器中裝有一個探頭，使用閃爍計數器進行測量地層巖石放出的Y射線，然后通過光電倍增管將接收到的光信號轉變成電脈沖信號記錄下來，從而測得自然伽瑪曲線。密度測井伽瑪射線照射物質時，隨著其與物質的相互作用，伽瑪射線逐漸被吸收。造成伽瑪射線被吸收的成因主要是伽瑪射線與核外電子的相互作用（電子對效應、康普頓效應和光電效應）。其中，康普頓效應對伽瑪射線的吸收能力主要與物質的電子密度有關（電子密度幾乎等于體積密度），光電效應對伽瑪射線的吸收能力主要與物質的原子序數有關。從基性巖到酸性密度逐漸降低，差異較大；每種巖類的密度測井值都有一定的變化范圍，主要為成分漸變、次生變化和物性引起的；同質火山碎屑巖的密度低于熔巖；密度測井對火山巖巖性敏感，對火山巖結構也有一定的反映，是火山巖巖性識別最為敏感的參數之一。聲波測井聲波是物質的一種運動形式，是由物質的機械震動產生的，通過介質中的質點相互作用來傳播。聲波在不同巖石中的傳播速度有很大差別，幅度衰減、頻率的變化等聲學特征也不同。利用巖石的這種物理性質研究井剖面的測井方法稱聲波測井。聲速測井最具代表性的是補償聲波測井，是一種雙發(fā)雙收測井儀器，兩個發(fā)射器間互發(fā)射聲源，兩個接收器間互地接收沿井壁傳播的滑行縱波?；缘剿嵝曰鹕饺蹘r聲波時差略有增加，變化不大；火山碎屑巖聲波時差大于同質的熔巖；火山熔巖從基性到酸性泊松比逐漸減小；火山巖聲波骨架對巖性的變化不敏感，巖性對孔隙度計算的影響相對較?。徊ㄗ杩?、泊松比是識別巖性的有效參數。中子測井中子測井就是用“中子源”發(fā)射一定能量的中子流對地層進行轟擊，中子進入地層后與原子核發(fā)生核反應，能量逐漸衰減，速度減慢，最后減速為熱中子，熱中子被地層中原子核俘獲同時放出射線。探測這些射線的強度并記錄中子曲線。不同巖性火山巖的補償中子測井值都有一個較大的分布范圍，從基性到酸性均值有逐漸減小的趨勢。蝕變玄武巖中子孔隙度測井值異常增大。電阻率測井火山巖孔隙空間類型及孔隙結構的特點導致火山巖電阻率有較大的變化范圍，用電阻率法求解含油飽和度參數的不確定性增加；電阻率對反映火山巖的巖性不敏感，但通常火山巖的電阻率測井值高于沉積巖。自然電位測井自然電場的分布和巖性有密切的關系，而且受地層水電阻率、地層厚度、擴徑、地層溫度、地層水礦化度等許多因素的影響?；鹕綆r地層的自然電位測井曲線呈現(xiàn)出在硬地層的特征。不同巖性的火山巖沒有表現(xiàn)出太大的差別，上下地層變化很小，有的層段甚至就是一條直線，但當氣孔或裂縫發(fā)育時，自然電位曲線會出現(xiàn)幅度偏移。元素俘獲能譜測井元素俘獲能譜測井是利用快中子與地層中的原子核發(fā)生非彈性散射碰撞及熱中子被俘獲的原理。碳、氧、硅、鈣和鐵元素的非彈性散射俘獲界面較大，熱中子俘獲截面較大的元素主要有氯、硅、鈣、硫、鐵、鈦等。不同元素的原子核在與中子發(fā)生非彈性散射產生熱中子，熱中子被俘獲后釋放的伽馬射線的能量是不同的，處在伽馬能譜的不同部位。因此，獲得的伽馬能譜經過一系列的處理后可獲得巖石中敏感元素的含量。碳酸鹽巖儲集層孔隙空間的基本形態(tài)有三種：孔隙、裂縫和洞穴。碳酸鹽巖儲集層分為：孔隙型、裂縫型、裂縫一孔隙型、裂縫一洞穴型四種。碳酸鹽巖儲集層的測井響應一、 孔、喉的測井響應特征一般地，孔、喉的測井曲線特征明顯、易于識別。孔、喉具有以下特征：在曲線形狀方面表現(xiàn)為圓滑的“U”字形，如電阻率呈“U”字形降低，這與裂縫發(fā)育段的尖刺狀電阻率起伏形成強烈反差；在測井值方面表現(xiàn)為“三高兩低”，即時差、電磁波傳播時間、中子孔隙度增高，電阻率和巖石體積密度降低。由于碳酸鹽巖孔、喉多受次生改造作用，其大小、形狀及分布變化較大，測井響應特征要發(fā)生程度不同變異。巖心分析資料與實際測井曲線對比結果表明，孑L、喉分布越均勻、形狀越趨于球形、孔徑小而均勻，上述特征越明顯；反之，發(fā)生測井響應變異二、 裂縫性儲集層的測井響應特征電阻率測井電阻率測井響應取決于裂縫產狀、裂縫長寬度（縱徑向）、裂縫充填物及泥漿侵入深度等。測井電流特征不同，測井響應不同。聲波測井聲速測井一般地，垂直裂縫或者裂縫與儀器軸平行情況下，聲速測井儀無法探測到裂縫。裂縫系統(tǒng)比較復雜時，常引起周波跳躍。橫波時差^ts比縱波時差^tc更易受裂縫的影響，將^ts與^tc進行對比，如果△tc不變而^ts增大，就有可能是裂縫帶。聲波幅度測井當儀器通過裂縫帶時，聲波幅度下降。裂縫傾斜是一個很重要的因素裂縫傾角為35—80°，縱波幅度衰減很大，而橫波幅度則嚴重地受低角度裂縫影響。橫波幅度無衰減、縱波幅度有衰減，反映有垂直裂縫；橫波幅度有衰減、縱波幅度無衰減，反映有水平裂縫在裂縫帶，由于裂縫面產生的反射與折射使VDL波形產生畸變（圖形模糊或者出現(xiàn)人字形紋）且顏色變淺C.斯通利波（Stoneley波）在快速地層中（裂縫一般存在于這類地層中），斯通利波幅度比縱波及橫波幅度都高得多；斯通利波主要受井眼流體影響，對巖性變化不靈敏，因此，斯通利波反射信號最強的地方指示是一條張開裂縫的可能性最大，而不是層界面；由于斯通利波速度變化不大，故對測量到的反射信號處理較易。放射性測井地層密度由于密度測井儀為極板型儀器，所以在兩次測井中儀器探測的井壁方位可能不同。當密度儀正好與張開裂縫相接觸時，可能產生明顯低密度值，在使用重晶石泥漿的情況下，如井壁規(guī)則，則裂縫段的1p曲線將顯示出比正常情況下更高的校正值，且密度值往往較低。但是對于致密地層，儀器計數率低、統(tǒng)計漲落誤差大、密度曲線重復性差。極板壓力和井壁不規(guī)則因素都會影響用密度測井判斷裂縫的效果。光電吸收截面光電吸收截面（Pe）對孔隙度的變化不靈敏，在使用普通泥漿的情況下，Pe值不能反應裂縫。然而，重晶石的Pe值極高，如果使用重晶石泥漿，那么就可以探測泥漿侵入的裂縫。這一特性在估計裂縫孔隙度時是很有用。。.自然伽馬射線在某些地區(qū)，當裂縫層段地下水的活動很活躍，造成裂縫周圍壁上鈾元素富集。常規(guī)自然伽馬測井與自然伽馬能譜測井在裂縫帶處顯示出鈾含量的增加。但當地下水活動不大時，裂縫性儲層自然伽馬顯示為低值。4.其他測井方法井壁圖像一般來說，如果在FMS圖像及BHTV圖像上都顯示有裂縫特征，那么就可以肯定裂縫的存在。井溫如果泥漿溫度低于地層溫度，泥漿侵入裂縫將引起該處地層溫度的變化，使得溫度梯度受開裂縫的影響產生低溫異常三、洞穴的測井響應特征雙側向測井：側向測井電阻率一般不反映洞穴，但若洞穴與裂縫串通起來則會造成電阻率明顯降低聲波時差：通常洞穴一般不會造成縱波時差增高，只有當井壁附近有分布十分均勻的小洞時，才能使時差增高。中子孔隙度：凡在中子測井的探測范圍內有洞穴存在，都將對中子孔隙度有貢獻，尤其當洞中被高礦化