测井总结Word文件下载.docx

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用于描述岩石渗透性优劣的参数。

单位为μm2，1μm2表示长、宽、高为1cm的岩样两端压力差为一个大气压（atm）允许黏度为1×

10-3Pa·

S的1cm3液体在一秒内通过该岩样的能力。

储集层有效厚度：

用测井曲线确定储集层的顶、底界面深度后，两个界面的深度差为储集层的厚度。

扣除储集层中的夹层厚度，得到储集层的有效厚度。

六、测井在石油勘探开发中的应用

识别井孔剖面岩性，解释地层岩石矿物成分并计算其含量。

划分储集层，解释储集层所含流体性质（含油性），定量计算储集层参数。

结合其他物探方法计算油气储量。

进行地层层序分析、沉积学研究、地质构造研究、烃源岩与盖层研究。

计算地层压力、地层温度，分析岩石机械特性。

在钻井工程、采油工程及完井工程的应用等。

七、测井在煤田勘探开发中的应用

确定煤层的埋深、厚度及结构。

划分钻孔岩性剖面，提供煤、岩层的物性数据。

确定含水层位置及含水层间的补给关系。

测量地层产状，研究煤、岩层的变化规律、地质构造及沉积环境。

推断解释煤层的碳、灰、水含量，岩层的砂、泥、水含量。

提供地温、岩石力学性质等资料。

对其它有益矿产（煤层气）提供信息或做出初步评价。

八、测井在沉积学研究的应用

主要研究内容有：

相体几何形态：

沉积岩体的几何形态是指总体形状和大小,不涉及内部层理构造，是沉积前地形、沉积环境和沉积后地质史的总体表现。

岩性及岩相分析：

岩性分析主要是成分和结构分析。

岩相分析包括岩性和沉积相的划分，盆地演化的动力学特征分析，沉积相分析，测井相分析等。

沉积构造：

沉积构造是测井沉积学研究的重要内容,包括沉积构造所造成的层理、裂缝及其产状、形状，界面特性和界面内物质结构等内容。

古水流和搬运方向：

根据水流层理的特征（类型、角度、形式、分布）和方向（定向程度、发散程度、与古斜坡和砂体几何形状的走向关系）与对应的测井信息来确定古水流的方向及发育情况。

地球化学分析：

自然伽玛能谱、岩性密度测井、激发伽马能谱测井等测井技术可直接测量到岩石中的10余种元素成分,使识别岩石成分和分析沉积环境的能力得到提高。

九、测井地质研究中正、反演问题

正演问题：

把自然界各种需要研究的地质现象建立相应的地质模型、模式，研究各种测井方法在这种模型、模式中的响应。

模型、模式可分为两大类，即数学模型和物理模型。

反演问题：

用各种测井参数和曲线形态与各种不同的地质模型、模式建立关系，以便正确反映地下地质现象。

反演问题包括两个因素，一是客观因素，即测井资料的准确性，另为主观因素，即在推论和提出假设的过程中加进人的思想，这也是反演问题的关键。

第一章自然电位测井

第一节自然电场的产生

一、扩散电动势产生的条件

1.两种溶液的矿化度不同2.中间具有渗透性隔层3.正负离子的迁移率不同

井中砂岩剖面的扩散电动势:

泥浆滤液和地层水的矿化度不同;

附着在地层上的泥饼具有渗透性;

泥浆滤液和地层水的正负离子迁移率不同。

二、扩散吸附电动势

组成泥岩的粘土矿物，其结晶构造和化学性质只允许阳离子通过泥岩扩散，而吸附带负电的阴离子的作用称为阳离子交换作用。

扩散结果在浓度小的一方富集正电荷带正电，在浓度大的一方富集负电荷，形成扩散吸附电动势Eda：

扩散吸附电动势产生的条件：

1.两种溶液的矿化度不同；

2.两种溶液用渗透性隔层隔离；

3.渗透性隔层对不同极性的离子具有不同的吸附性。

井中泥岩剖面的扩散吸附电动势:

1.泥浆滤液矿化度低于地层水矿化度2.泥岩具有渗透性3.泥岩具有吸附阴离子的阳离子交换能力。

当井壁附近地层水和泥浆滤液矿化度都较低时，且Cw>

Cmf时泥岩剖面上的扩散吸附电动势为：

在矿化度较低的情况下，溶液的电阻率与溶液的矿化度成反比关系，因此上式可写为：

三、氧化还原电位

地下煤层与其接触的溶液（地层水或钻井液）发生氧化还原反应，从而在其接触面上形成氧化还原电位，最终形成沿井身的自然电位异常。

当煤层处于氧化状态时，可形成自然电位正异常；

当煤层处于还原状态时，可形成自然电位的负异常。

无烟煤和石墨的氧化反应最强烈，自然电位曲线表现为正异常。

瘦煤、炼焦煤、肥煤氧化反应强度递减，其自然电位正异常依次减小。

气煤和褐煤处于还原状态且强度不大自然电位表现为不大的负异常。

由于烟煤中含有的金属硫化物氧化作用很强，因此烟煤的自然电位正异常与其所含的金属硫化物有关。

四、过滤电动势

在岩石中，岩石颗粒之间形成很细的毛细管孔道，当泥浆柱的压力大于地层的压力时，泥浆滤液通过井壁在岩石孔道中流过，形成过滤电动势。

在砂泥岩剖面的井中的自然电场主要由砂岩井段的扩散电位和泥岩井段扩散吸附电位组成。

在煤层中自然电位以氧化还原电位为主。

第二节自然电位测井及曲线特征

一、自然电位测井（SpontaneousPotentialLogging）

进行自然电位测井时将对比电极N放在地面测量电极M用电缆送至井下，提升M电极沿井轴测量自然电位随井深的变化曲线该曲线称为自然电位曲线（SP曲线）。

二、自然电位测井曲线的特征

静自然电位：

在相当厚的纯砂岩和纯泥岩交界面附近的自然电位变化最大其电动势E总称为静自然电位SSP：

泥岩基线：

均质、巨厚的泥岩地层所对应的自然电位曲线，即Eda的幅度。

而Ed的幅度称为砂岩线。

所以静自然电位SSP是均质、巨厚的砂岩地层的自然电位读数与泥岩基线的幅度差。

淡水泥浆上下围岩为泥岩有限厚度的砂岩的自然电位曲线特征：

1.曲线关于地层中点对称，地层中点处异常值最大；

2.地层越厚，ΔUSP越接近SSP，地层厚度变小，ΔUSP下降，且曲线顶部变尖，底部变宽ΔUSP≤SSP；

3.当h>

4d时，ΔUSP的半幅点对应地层的界面，较厚地层可用半幅点法确定地层界面，地层变薄时，不能用半幅点法分层。

4.实测曲线与理论曲线特点基本相同，由于测井时受多方面因素的影响，实测曲线不如理论曲线规则。

使用自然电位曲线时应注意：

自然电位曲线没有绝对零点，是以泥岩井段的自然电位曲线幅度作基线；

砂泥岩剖面中自然电位曲线幅度ΔUSP的读数是基线到曲线极大值之间的宽度所代表的毫伏数。

在砂泥岩剖面中，以泥岩作为基线，Cw>

Cmf时，砂岩层段出现自然电位负异常；

Cw<

Cmf时，砂岩层段出现自然电位正异常；

Cw=Cmf时，没有造成自然电场的电动势产生，则没有自然电位异常出现，Cw与Cmf差别愈大，造成自然电场的电动势愈大。

这是自然电位曲线识别渗透性砂岩层的重要特征。

第三节自然电位测井的影响因素

一、地层水和泥浆滤液中含盐浓度比值（Cw/Cmf）的影响二、岩性的影响 

三、温度的影响四、地层水和泥浆滤液中含盐性质的影响

五、地层电阻率的影响六、地层厚度的影响七、井径扩大和泥浆侵入的影响

第四节自然电位曲线的应用

一、划分渗透性岩层

在砂泥岩剖面中，当Rw<

Rmf（Cw>

Cmf）时，在自然电位曲线上，以泥岩为基线，出现负异常的井段可认为是渗透性岩层，其中纯砂岩井段出现最大的负异常；

含泥质的砂岩层，负异常幅度较低，而且随泥质含量的增多，异常幅度下降。

砂岩的ΔＵSP还决定于砂岩渗透层孔隙中所含流体的性质，一般含水砂岩的ΔＵ水SP比含油砂岩的ΔＵ油SP要高。

二、估计泥质含量

1.图版法2.利用经验公式估算：

三、确定地层水电阻率Rw

1.确定含水层的静自然电位SSP2.确定泥浆滤液等效电阻率Rmfe3.确定地层水电阻率Rw

四、判断水淹层

水淹层：

含有注入水的储层。

SP曲线能够反映水淹层的条件及现象：

当注入水与原地层水的及钻井液的矿化度不同时，与水淹层相邻的泥岩层出现基线偏移。

偏移量的大小与水淹的程度有关。

第二章普通电阻率测井

电阻率测井：

是一类通过测量地层电阻率来研究井剖面地层性质的测井方法。

普通电阻率测井包括梯度电极系测井、电位电极系测井。

第一节岩石电阻率与岩性、孔隙度、含有饱和度的关系

一、岩石电阻率与岩性的关系

离子导电的岩石主要靠连通孔隙中所含溶液中溶解的正负离子导电。

电子导电的岩石靠组成岩石颗粒本身的自由电子导电。

金属矿物、无烟煤、石墨，以电子导电为主，电阻率极低。

二、岩石电阻率与地层水性质的关系

岩石骨架：

组成沉积岩石的造岩矿物的固体颗粒部分叫做岩石骨架。

岩石骨架主要靠很少的自由电子导电，其导电能力很差，因此沉积岩石的导电能力主要取决于所含地层水的电阻率。

1.地层水电阻率与地层水所含盐类化学成份的关系2.地层水电阻率与矿化度和温度的关系

三、岩石电阻率与孔隙度的关系

沉积岩的导电能力主要取决于孔隙度和地层水电阻率Rw。

岩石孔隙度越大或地层水的电阻率越低，岩石导电能力越强，电阻率就越低；

反之，则岩石导电能力差，岩石电阻率高。

四、含油岩石电阻率与含油气饱和度的关系

含油饱和度So：

含油孔隙体积占孔隙体积的百分比。

含水饱和度Sw：

含水孔隙体积占孔隙体积的百分比。

阿尔奇（Archie）公式的应用:

1.确定地层孔隙度2.确定地层水电阻率和视地层水电阻率3.确定孔隙流体性质

第二节普通电阻率测井原理

普通电阻率测井研究的是稳定的电流场，电场强度E、电位U和电流密度J的关系：

一、均匀介质中的电阻率测量

在均匀介质中点电源场中任意点的电流密度值为：

点电源场内任意点上电场强度E的表达式为：

场内任意点的电位U为：

则介质电阻率表达式为：

二、普通电阻率测量原理（p27）

电极系：

能够在钻孔中实施供电和测量的装置。

电位电极系和梯度电极系电阻率公式的通式为

公式中K值随电极系不同而不同。

电极系确定则K值为常数。

沿井筒提升电极系，测量ΔU随井深的变化曲线，经横向比例刻度后即为岩层电阻率测井曲线，在均匀介质中所测得电阻率曲线应为一条直线。

三、非均匀介质中的电阻率测井

视电阻率Ra：

在井剖面的情况下，测量的电位差除了受地层真电阻率Rt影响外，还要受Ri、Rmc、Rs、Rm，井径d，侵入带直径D，以及地层厚度h和电极系结构等因素的影响，因此不能用均匀介质中的电阻率计算公式简单地求解地层的真电阻率。

但是在井中实际测量的电位差，仍然可以代入公式计算电阻率，在这种复杂情况下求出的电阻率称为地层的视电阻率，用Ra表示。

四、电极系

1.电极系的分类

是由供电电极A、B和测量电极M、N按一定的相对位置、距离组成的测量系统。

电极系一般三个电极在井下，一个电极在地面。

成对电极：

下井的三个电极中两个在同一线路（供电线路或测量线路）中，或叫同名电极，如A和B、M和N。

不成对电极：

另外一个和地面电极在同一线路（测量线路或供电线路）中，叫不成对电极或单电极。

据电极间的相对位置的不同，可以分为梯度电极系和电位电极系。

2.电位电极系

不成对电极到成对电极中靠近它的那个电极之间的距离小于成对电极间距离的电极系为电位电极系。

3.梯度电极系

单电极到成对电极中靠近它的那个电极之间的距离大于成对电极间距离的电极系为梯度电极系。

梯度电极系的深度记录点O在成对电极的中点。

单电极距到O点的距离是梯度电极系的电极距。

4、正装电极系和倒装电极系

正装电极系（底部电极系）：

成对电极在不成对电极之下的电极系。

倒装电极系（顶部电极系）：

成对电极在不成对电极之上的电极系。

根据供电电极的多少，电极系又分为单极供电电极系和双极供电电极系。

综上所述，根据梯度或电位、正装或倒装、单极供电或双极供电，可把电极系分为八种不同的电极系。

5.电极系的表示方法

通常按照电极在井中的次序，由上到下写出代表电极的字母，字母间写出相应电极间的距离（以米为单位），表示电极系的类。

如：

A0.4M0.1N表示电极距为0.45m的单电极供电底部梯度电极系，电极A、M之间的距离为0.4m，M、N之间的距离为0.1m。

6.电极系互换原理

在一个电极系中，保持电极之间的相对位置不变，把电极系中的电极功能互换（原供电电极改为测量电极，原测量电极改为供电电极），则所得到的视电阻率值不变，这称为电极系互换原理。

根据互换原理，根据所测电阻率曲线形态梯度电极系实质上只有两种类型，电位电极系只有一种类型。

7.电极系探测深度

电极系探测深度通常以探测半径r表示，在均匀介质中，以供电电极为中心，以某一半径划一假想球面，若假想球面内包含的介质对电极系测量结果的贡献占整个测量结果的50%，则此半径r就是该电极系的探测深度或探测半径。

一般梯度电极系的探测范围是1.4倍电极距L，而电位电极系的r=2L。

由此可知，L越大探测深度也越大。

第三节视电阻率曲线特点及影响因素

一、梯度电极系理论曲线

高阻目的层梯度电极系视电阻率曲线的特点如下：

（1）曲线与地层中点不对称，对着高阻层，底部梯度电极曲线在地层底界面出现极大值，顶界面出现极小值；

顶部梯度电极曲线在高阻层顶界面出现极大值，底界面出现极小值，而且两者的曲线形状正好倒转。

这是确定地层界面的重要特征。

（2）地层厚度很大时，在地层中点附近，有一段视电阻率曲线和深度轴平行的直线，其值接近地层的真电阻率曲线（用来确定地层的真电阻率）。

（3）对于h>

L的中厚度岩层，其视电阻率曲线与厚地层的视电阻率曲线形状相似，但随着厚度的减小，地层中部视电阻率曲线的平直段变小直到消失。

（4）当用底部梯度电极系时，在薄的高阻层下方出现一个假极大值，它距高阻层底界面为一个电极距。

当用顶部梯度电极系时，在薄的高阻层上方出现一个假极大值，它距高阻层顶界面为一个电极距。

二、电位电极系理论曲线

假定只有一个高电阻率地层，上下围岩的电阻率相等，并且没有井的影响，采用理想电位电极系进行测量。

（1）电位电极系的视电阻率曲线关于地层中点对称。

（2）当地层厚度大于电极距时，对应高电阻率地层中心，视电阻率曲线显示极大值；

地层厚度越大，极大值越接近于地层真电阻率；

当地层厚度小于电极距时，对应高阻层中心，曲线出现极小值。

（3）在地层界面处，曲线上出现“小平台”，其中点正对着地层的界面，随层厚降低，“小平台”发生倾斜；

当地层厚度小于电极距时，“小平台”靠地层外侧一点为高值点，出现假极大值。

（4）对厚层取曲线的极大值作为电位电极系的视电阻率数值，围岩上下界面对应界面处平直段的中点。

三、实测视电阻率曲线影响因素

1.电极系的影响当电极距较小时，所测得视电阻率曲线受井的影响较大，而电极距较大时，所测得视电阻率曲线受围岩影响较大。

2.井的影响当地层电阻率、电极距、泥浆电阻率等因素一定时，随着h/d降低（井径加大或地层厚度减小），视电阻率曲线变得平滑。

除非井壁坍塌，一般实测井径与钻头直径差别不大，因此h/d降低时，主要是地层厚度变薄。

在其它条件相同时，高阻薄层视电阻率曲线的幅度值比厚层要偏低。

井径变化对视电阻率曲线的影响，是由于井内泥浆的影响。

通常泥浆电阻率低于高阻地层电阻率，井径扩大，井的分流作用增大，视电阻率值降低。

3.围岩-层厚影响

在测井时选定了电极系后，其电极距就是固定不变的，随地层电阻率的增大，视电阻率曲线的极大值也明显增大，即视电阻率与地层电阻率之间有着密切的关系。

当Rs<

Rt时，Ra<

Rt；

当Rs>

Rt时，Ra>

对于电阻率相同的高阻渗透层，由于厚度不同，在视电阻率曲线上的幅度就出现差异。

“一般层厚减小，视电阻率值下降，这是由于层厚变薄，低阻围岩对测量结果贡献增大的缘故。

4、侵入影响

泥浆高侵（增阻泥浆侵入）：

地层孔隙中原来含有的流体的电阻率较低，电阻率较高的泥浆滤液侵入后，使侵入带岩石电阻率升高。

这种情况多出现在水层。

泥浆低侵（减阻泥浆侵入）：

地层孔隙中原来含有的流体的电阻率比渗入地层中的泥浆滤液的电阻率高时，泥浆滤液侵入后，使侵入带岩石电阻率降低。

这种情况一般出现在地层水矿化度不很高的油层。

5.高阻邻层的屏蔽影响

如果各高阻层之间的距离小于2个电极距，则相邻高阻层对供电电极发出的电流产生屏蔽作用，因而使曲线形态发生畸变。

实践证明，高阻邻层的屏蔽作用，不仅与地层厚度，地层电阻率有关，而且还和电极系类型，电极距，夹层厚度有关。

高阻邻层的屏蔽影响分析：

a、位于单电极方向的高阻层，可对另一高阻层产生屏蔽影响，但后者对前者的读数基本上不产生影响。

b、当两个高阻层之间的距离小于电极距时，可产生减阻屏蔽。

c、当两个高阻层之间的距离大于电极距时，可产生增阻屏蔽。

6.地层倾角的影响

在倾斜地层中用所测的Ra划分的岩层厚度定义为视厚度ha，则ha>

h，β越大，ha和h差别越大。

随地层倾角β增大，极大值向地层中心移动，使曲线变得较对称；

曲线的极大值随β增大而降低，曲线变得平缓，极小值模糊不清；

β<

60°

时，曲线保持基本特征，确定的岩层厚度偏高，当β>

60°

时梯度曲线的基本特点已经不存在。

第四节视电阻率测井曲线的应用

一、岩层的视电阻读数

在高阻地层的界面内，各深度点上的视电阻率差别很大，在计算地质参数时，应该选择最接近于岩层真电阻率的视电阻率值。

高阻厚层：

取地层中部视电阻率曲线平直段的几何平均值代表岩层的电阻率。

中等厚度的高阻层：

在梯度电极系视电阻率曲线上。

在高阻层内距顶（底）界面一个电极距的范围内，视电阻率数值很低，这个范围常称为屏蔽区或盲区。

取值时把这部分去掉。

在距顶（底）界面一个电极距的位置作一与井轴垂直的直线，在该直线与底（顶）界面之间，取曲线面积的平均值，即找一条与井轴平行的直线，使它所分割的曲线上A部分的面积与B部分面积相等。

这条平行线在横轴上的读数Ra值，最接近于岩层的真电阻率Rt值。

这叫做去掉屏蔽区取面积平均值法。

高阻薄层：

实测曲线Ra呈尖峰状，虽然尖峰电阻率值小于地层真电阻率值，但最接近地层电阻率真值。

二、视电阻曲线的应用

1.划分岩性剖面：

一般常用的电极距AO=1m的两种不同类型的梯度曲线上的极大值划分高阻岩层。

顶界面深度：

H顶=HRmax（顶部）（顶部梯度曲线上Ra极大值的深度）底界面深度：

H底=HRmax（底部）（底部梯度曲线上Ra极大值的深度）地层厚度：

h=H底-H顶

2.求岩层的真电阻率

在侧向测井和感应测井应用之前，采用普通电阻率测井曲线经图版校正求得地层的真电阻率。

由于图版受测量电极系类型、电极距、井径和泥浆滤液的影响因素较多，工作量较大，且求取得电阻率不够准确。

目前很少使用。

3.求岩层的孔隙度

在巨厚的含水层视电阻率曲线上读取Ra，作为岩层100%含水时的电阻率Ro，利用水样化验或应用自然电位曲线求得Rw，根据阿尔奇公式求得地层孔隙度。

4.求含油层含油饱和度

在视电阻率曲线上读出Ra，经校正后得到Rt；

根据其它测井曲线求得地层孔隙度和Rw，根据阿尔奇公式求得Ro，然后利用阿尔奇公式求得含油饱和度So。

5.视电阻率曲线的其他应用

视电阻率曲线是标准测井图和柱状剖面图的重要组成部分，是测井资料综合解释的重要参数之一。

第五节标准测井（p40）

在一个油区或一个完整的区域内。

为了研究地质剖面岩性变化、构造形态和进行地层对比或大段油层组对比等沉积地质研究，常使用几种测井方法在全地区的井中，用相同的深度比例及相同的横向比例，对全井段进行测井，这种测井组合称为标准测井。

标淮测井内容包括标准电极系视电阻率测井、自然电位测井及井径测量，有的地区还包括自然伽马测井。

标准测井中测井方法的选择要视本地区地层性质而定。

第三章侧向测井

侧向测井作用：

减小泥浆的分流作用和低阻围岩的影响。

侧向测井也称作聚焦测井。

第一节三侧向测井

一、三侧向测井电极系（p43）

三电极侧向测井简称三侧向测井，根据探测深度不同可以分为深三侧向电极系和浅三侧向电极系。

1.深三侧向电极系及其电场分布2.浅三侧向电极系及其电场分布

二、三侧向测井测量原理（p43）

三、三侧向理论视电阻率曲线特征

当上下围岩电阻率相等时，在单一高阻层井段，深三侧向视电阻率曲线关于地层中心对称，对应地层中心视电阻率出现极大值；

当上、下围岩电阻率不等时，则Ra曲线呈不对称形。

视电阻率读数一般取地层中点的视电阻率值或取地层中部的几何平均值。

四、三侧向视电阻率的影响因素

1.电极系参数的影响

主要影响电极系K，包括电极系长度、主电极长度及电极系直径。

电极系愈长，主电流聚焦越好，主电流进入地层的深度也越深。

计算表明，当电极系尺寸大到一定程度后，则改变电极系长度，对探测深度几乎没有什么影响。

另外，主电极长度对曲线的纵向分层能力有影响，主电极越短，分层能力越强。

所以，为划分地层剖面，应选择合适的主电极长度。

2.层厚和围岩的影响

当地层厚度大于4L时，围岩对测量的Ra基本上没有影响，然而对厚度小于或接近于L的地层，Ra受围岩影响比较明显，层厚较薄时，电流层受低阻围岩影响而分散，使Ra值降低，地层越薄，围岩电阻率越小，Ra值降低越多。

3.侵入带的影响

侵入带的影响与电极系的聚焦能力、侵入深度和侵入带电阻率有关，侵入越深或电极系的聚焦能力越差，侵入带的影响则相对增加。

在侵入深度相同条件下，随着侵入带电阻率的增加，它对Ra的影响也相对增加，并且增阻侵入比减阻侵入对Ra影响更大些。

4.高阻邻层的影响

一般相邻高阻层对Ra读数影响较小。

五、三侧向测井资料应用