測井課程設計.

1、課程設計的目的和基本要求本課程設計是地球物理測井教學環(huán)節(jié)的延續(xù)（獨立設課） ，目的是鞏固課 堂所學的理論知識，加深對測井解釋方法的理解，會用所學程序設計語言完 成設計題目的程序編寫，利用現(xiàn)有繪圖軟件完成數(shù)據(jù)成圖，對所得結果做分 析研究，最終完成報告一份。課程設計的主要內容（1）運用所學測井知識對某油田實際測井資料進行（手工）定性和（計 算機）定量分析。（2）使用自然伽馬、自然電位、井徑及微電阻率測井曲線進行巖性識別。（3）使用自然伽馬、自然電位、井徑及微電阻率測井曲線進行儲層劃分， 用聲波速度、密度及中子曲線進行儲層物性評價。（4）根據(jù)劃分出的滲透層，讀出儲層電阻率值。并根據(jù)阿爾奇公式計算 裸

2、眼井原始含油飽和度和剩余油飽和度。（ 5）上述巖性識別、物性評價及含油氣性評價定量分析程序要求學生用 所學 C 語言獨立編寫。課程設計的步驟1. 根據(jù)老師所給數(shù)據(jù)，將 YI46 井的數(shù)據(jù)在 excel 中進行處理和整理。 運用地質軟件知識，在卡奔軟件中加載 YI46 井的數(shù)據(jù)，具體加載的數(shù)據(jù)有自 然電位曲線（SP,自然伽馬曲線（GR）,聲波測井（AC ,井徑測井（CAL,深 測向測井（RLLD ,淺側向測井（RLLS ,密度測井（DEN,補償中子測井（CN） 并根據(jù)數(shù)據(jù)，選擇合適的范圍。編輯圖頭，選擇合適的比例尺。2. 使用自然伽馬、自然電位、井徑測井曲線進行巖性識別劃分儲集層。A使用自然電位

3、曲線（SP：自然電位測井獲取的是井內不同深度上的自然電位。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 所代表的毫伏數(shù)和正負方向來表示井內自然電位數(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厚層泥巖的自然電位值的連線當作基線，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。 這一偏轉方向，主要取決于井筒內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

4、對于 泥巖基線偏轉的距離，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，定 性判斷砂巖的滲透性、旋回性、粒度等。B 自然伽馬曲線 （GR）: 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。砂巖中隨著泥質含量增 減，自然咖瑪曲線幅度發(fā)生變化。C井徑測井（CAL :井孔直徑的變化也是巖石性質的一種間接反映。泥、頁巖層常因泥漿的浸泡和沖刷造成井壁坍塌，

5、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、鈣質層）處井 徑一般變化不大，實際井徑接近鉆頭直徑。3使用微電阻率測井進行儲層劃分A 微電阻率測井: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） 45 厘米，顯示的是泥餅的電阻值；微電位探測深度810 厘米，顯示的是沖洗帶的電阻值。當?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 地層為滲透性的砂巖時，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

6、砂巖滲透性能越好。所以，主要用來判斷儲層的滲透性 能。B微梯度曲線和微電位曲線的坐標是重疊在一起的， 微梯度電極系的視電阻率 曲線用實線表示，微電位電極系視電阻率曲線用虛線表示。（1）在滲透性巖層，泥漿濾液浸入地層，井壁上形成泥餅，由于泥餅電阻率要遠低于沖洗帶電阻率，因此，曲線出現(xiàn)正差異。（2）在非滲透巖層，如泥巖段無泥餅形成曲線無差異（重迭）或出現(xiàn)負差 異（鹽水地層可出現(xiàn)負差異） ，出現(xiàn)鋸齒狀高峰。 4聲波測井種子測井曲線進行儲層劃分A聲波測井（AC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，向右突出。 砂巖孔隙發(fā)育，孔隙內又有油水等液體，聲

7、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?；?guī)r、鈣質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B 中子測井：利用中子源發(fā)射的快中子經與地層原子核發(fā)生彈性散射被減速 為熱中子，探測熱中子密度的方法，其中補償中子測井是一種較好的熱中子 測井。補償中子測井（CNL補償原理：熱中子的分布不僅與氫含量有關，還與氯含 量有關。根據(jù)以上條件大致可以判斷儲集層 :砂巖：低伽瑪、高自然電位、小井徑、中較低聲速、中低

8、電阻、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 .5. 實驗數(shù)據(jù)記錄與處理數(shù)據(jù)記錄和處理后，在卡奔中繼續(xù)加載曲線。在 excel 表格中進行計算基本原理1巖性劃分 巖性是指巖石的性質類型等，包括細砂巖、粉砂巖、粗砂巖等，同時還 包括碎屑成分、填隙物、粒間孔發(fā)育、顆粒分選、顆粒磨圓度、接觸關系、 膠結類型等方面。通過劃分巖性和分析巖心資料總結巖性規(guī)律，其研究主要 依據(jù)巖心資料，地質資料和測井資料等。通過分析取心井的巖心資料和地質 資料以及測井曲線的響應特征來識別巖性，并建立在取心井上的泥質含量預 測解釋模型。一般常用巖性測井系列的自然伽馬 GR自然電位

9、SP井徑CAL 曲線來識別巖性。（1）定性劃分巖性是利用測井曲線形態(tài)特征和測井曲線值相對大小，從 長期生產實踐中積累起來的劃分巖性的規(guī)律性認識。首先掌握巖性區(qū)域地質 的特點，如井剖面巖性特征、基本巖性特征、特殊巖性特征、層系和巖性組 合特征及標準層特征等。其次，要通過鉆井取心和巖屑錄井資料與測井資料 作對比分析，總結出用測井資料劃分巖性的地區(qū)規(guī)律。表 1為砂泥巖剖面上主 要巖石測井特征。附表1.主要巖石測井特征巖性自然電位自然伽馬微電極電阻率井徑聲波時差泥巖泥巖基線高值低、平 值低、平值大于鉆頭直徑大于300頁巖近于泥巖 基線高值低、平 值低、平值較泥巖高大于鉆頭直徑大于300粉砂巖明顯異常中

10、等值中等正 幅度差 異低于砂巖小于鉆頭直徑260-400砂巖明顯異常（Cw Cmf）低值明顯正 幅度差 異中等到 高，致密 砂巖高小于鉆頭直徑250-450（ 幅度較為 穩(wěn)定）煤層異常不明顯低值無幅度差異高阻接近鉆頭直徑350-450例如對淡水泥漿井，地層剖面由砂巖、粉砂巖、煤層和泥巖四種巖石組 成。如果測井資料有自然電位、自然伽馬、微電極、密度和電阻率曲線，則 可按下列步驟區(qū)分它們： 用自然電位和微電極測井曲線把滲透層和非透層區(qū)分開：砂巖和粉砂 巖的自然電位有明顯負異常，微電極有正幅度差，而煤層和泥巖自然電位無 異常，微電極無幅度差。 利用自然電位、自然伽馬和微電極測井曲線區(qū)分砂巖和粉砂巖：

11、砂巖 的自然電位、自然伽馬測井曲線的異常幅度大于粉砂巖的曲線異常幅度，在 微電極測井曲線砂巖異常幅度差大于粉砂巖異常幅度差。 利用電阻率和密度曲線可區(qū)分泥巖和煤層，煤層為高阻，泥巖為低阻； 泥巖密度測井值較高而煤層密度測井值在剖面上看則很低。（2）定量評價 儲集層的巖性評價的定量解釋主要是指確定儲集層巖石所屬的巖石類 別，計算巖石主要礦物成分的含量和泥質含量，還可以進一步確定泥質在巖 石中分布的形式和粘土礦物的成分。在定量計算方面主要是計算泥質含量和粘土含量。泥質含量是指巖石中顆粒很細的細粉砂（小于0.1mm與濕粘土的體積占巖石體積的百分數(shù)，用符號 Vsh表示；當需要把泥質區(qū)分為細粉砂和濕粘土

12、時，則要計算巖石的粘土含量， 它表示巖石中濕粘土的體積占巖石體積的百分數(shù)，用符號 Vclay 表示。目前，測井方法都是基于對地層礦物分布的測量來間接反映地層泥質含 量，而不是對泥質含量進行直接測量，所以必須選擇最能反映地層泥質含量 的測井響應來建立測井解釋模型。通常泥質含量的求取方法主要有自然伽馬 法和自然電位法， 此外，還可應用自然伽馬能譜、 電阻率以及孔隙度測井 （聲 波、密度、中子）交會法。自然伽馬確定泥質含量除鉀鹽層外，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：VshGCU?R GR - 1GCUR-1 GRGR -

13、 GRminGRmax- GRmin式中Vsh為地層泥質含量； GR自然伽馬相對值；GF為自然伽馬測井讀 數(shù)；GRmi為目的層段自然伽馬測井讀數(shù)最小值，即純砂巖層段的自然伽馬測 井讀數(shù)；GRma為目的層段自然伽馬測井讀數(shù)最大值，即純泥巖層段的自然伽 馬測井讀數(shù)；GCU為經驗系數(shù)，與底層的地質時代有關，可按地層時代在較 廣泛的地區(qū)由巖心分析資料求得。通常，對第三紀地層 GCUR=3.7老地層 GCUR=2.0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

14、算地層的泥質含量。一般常用的經驗方程如下：GCU1RX SP - 1Vsh =GCUR- 1 SP = ( SP-SBL-SSP )/SSP式中Vsh為地層泥質含量； SP為自然電位相對值；SP為自然電位測井讀 數(shù)；SSP為目的層段自然電位異常幅度，即純砂巖層段與泥巖基線之間的的自 然電位測井差值；SBL為目的層段自然電位測井讀數(shù)最大值，即純泥巖層段的 自然電位測井讀數(shù)一一泥巖基線；GCU為經驗系數(shù)。此外，自然伽馬能譜、中子、電阻率測井曲線具有同自然伽馬和自然電 位曲線相似的變化特征，因此，也能在很大程度上指示泥質含量的變化。2.物性評價物性是指是指巖石的物理性質，主要包括孔隙度、滲透率等方面

15、。其資 料包括地質資料、巖心資料和測井資料等。通過研究取心井的地質資料、巖 心資料，查看測井曲線的響應特征，并通過前面的巖性分析來判斷物性的好 壞，總結出孔隙度的規(guī)律和滲透率的大小，并建立在取心井上的孔隙度、滲 透率的密度的預測解釋模型。一般常用孔隙度測井曲線來判斷物性，包括聲 波時差AC密度測井DEN中子測井CN等。儲層物性反映的是儲層質量的好壞，決定了油區(qū)的豐度和儲量。應用測 井資料對儲層物性評價，主要是通過儲層的有效孔隙度、絕對滲透率、有效 滲透率、孔滲關系等進行儲層的評價分類。 測井計算反映儲層物性的參數(shù)主要有孔隙度、滲透率、泥質含量以及粒度中 值，甚至顆粒分選系數(shù)等，顯然儲層孔隙度高

16、、滲透率大、泥質含量低、粒 度大而均勻則儲層物性好，相反，儲層孔隙度低、滲透率小、泥質含量高、 粒度細或顆粒不均勻則儲層物性差。孔隙度是反映儲層物性的重要參數(shù)，也是儲量、產能計算及測井解釋不 可缺少的參數(shù)之一。目前，用測井資料求取儲層孔隙度的方法已經比較成熟， 精度完全可以滿足油氣儲量計算和建立油藏地質模型的需要。聲波、密度、中子三孔隙度測井的應用及體積模型的提出，給測井信息 與地層的孔隙度之間搭起了一個有效而簡便的橋梁。這三種測井方法是相應 于地層三種不同的物理特性，并從三種不同角度上提供了地層孔隙度信息。 經驗表明，三孔隙度的測井系列對于高 - 中- 低孔隙度的地層剖面，以及不同 的儲層類

17、型，一般都具有較強的求解能力，并能較好地提供滿足于地質分析 要求的地層孔隙度數(shù)據(jù)。3含油氣性評價儲集層的含油性是指巖層孔隙中是否含油氣以及油氣含量大小。地質上 對巖心含油級別的描述分為飽含油、含油、微含油、油斑及油跡，其含油性 依次降低。應用測井資料可對儲集層的含油性作定性判斷，更多的是通過定 量計算飽和度參數(shù)來評價儲集層的含油性。通常計算的飽和度參數(shù)有：地層含水飽和度Sw束縛水飽和度Swb可動 水飽和度Swm含油氣飽和度Sh或含油飽和度So,含氣飽和度Sg,殘余油飽和 度Sor,可動油飽和度Son以及沖洗帶可動油體積Vom=|）Son和殘余油體積Vor= Sor。應用這些參數(shù)來評價儲集層的含

18、油性。（1）定性的判斷油、氣、水層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 t變大，密度測井測Pb變小， 中子測CN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-CN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。(2) 定量評價評價油氣層是測井資料綜合解釋的核心。而含水飽和度

19、又是劃分油、 水層的主要標志，所以含水飽和度是最重要的儲集層參數(shù)。確定含水飽和度的基本方法，通常是以電阻率測井為基礎的阿爾奇ja R b b S (ab陸1.mnnFm 丿(Archie )公式：RwRo Sw(1 So)Rt,其中Sw為含水飽和度；a為與巖性有關的比例系數(shù)，一般為0.61.5 ; m為 巖石膠結指數(shù)，常取2左右；b為與巖性有關的常數(shù)，常取1; n為飽和度指數(shù)， 常取2; Rw為地層水電阻率；Rt為地層含油時的電阻率；為巖石孔隙度。雖然阿爾奇公式本來是對具有粒間孔隙的純地層得出的，但實際上，它 們可用于絕大多數(shù)常見儲集層。在目前常用的測井解釋關系式中，只有阿爾奇公式最具有綜合性

20、質，它是連 接孔隙度測井和電阻率測井兩大類測井方法的橋梁，因而成為測井資料綜合 定量解釋的巖層孔隙度、滲透率、飽和度評價1.滲透率原理：本實驗中直接利用補充解釋說明中滲透率和孔隙度的關系直接求取數(shù)據(jù)(利用 Excel計算)2 孔隙度計算方法：孔隙度計算中，首先讀取目的段巖層的曲線值，計算泥質的體地球物理測井課程設計82GCUR*Igr_1GR-GRmin積含量 Vsh，具體是 V 八 2GCUR 一1，其中 1 GR GRmax -GRmin , GCUR=3,對于6符合計算孔隙度要求的層段，由聲波時差AC曲線求取總孔隙度s，校正公式s不滿足要求的，不予以計算孔隙度，綜上，故得出孔隙度。3.

21、含油飽和度SoRoa . RtRtb b計算原理：利用阿爾奇公式R ：J “和Ro RwF SW （SjS _n：abRw得7 ；R m So =1- Sw 注：a=b=1;m=n=2由此計算原始含油飽和度So4. 電阻率綜上所述，對油氣勘探開發(fā)來說，我們可以合理有效地選擇測井系列，有 效地鑒別巖性，劃分滲透性巖層，較為精確的計算儲集層主要地質參數(shù)，可 靠的對儲集層進行油氣評價以及解決其他地質問題，利用以上幾種方法計算 出巖層孔隙度、滲透率、含油飽和度，從而定性評價，得出滿意結果，但在 計算過程中一定要注意數(shù)據(jù)采集與分析，劃分層段要準確，數(shù)據(jù)計算一定要 謹慎，這樣才能為定量分析打好基礎。儲層劃

22、分及物性評價1 .簡介劃分儲集層是指確定單一儲集層在井內的位置，其頂界面和底界面的深度和厚度。地質上常常把儲集層按巖性分類：有碎屑巖儲集層、碳酸鹽儲集層和其他鹽類的儲集層。但從測井地層評價的角度來看，應突出強調不同空 隙類型對巖石形成儲集性質的決定作用和它們對測井地層評價帶來的差別。 于是把儲集層劃分為兩大類：孔隙性儲集層和裂縫性儲集層。1 、孔隙度儲集層粒間空隙對巖石儲集性質起決定作用的儲集層。其巖性 以碎屑為主，砂巖儲集層為代表，其他還有鮞狀灰?guī)r、生物灰?guī)r、生物碎屑 灰?guī)r、內碎屑灰?guī)r及細粒以上白云巖等，是成巖作用或后生作用形成的，一般與構造無關?？紫斗植季鶆?，橫向變化較小?？紫抖容^高，低者

23、10%左右，高者 30%左右，一般 15%-25%。2 、 裂縫性儲集巖 因裂縫較發(fā)育而使巖石具有儲集性質的儲集層。裂縫 發(fā)育和孔隙度較高者( 10%左右)的裂縫性儲集層，測井評價的效果同孔隙度 儲集層。而裂縫發(fā)育程度有限、孔隙度很低( 5%-7%)的裂縫性儲集層，對測 井技術的要求很高，應用效果卻比較差。2儲層劃分 劃分方法簡述(1)用自然電位進行劃分 以泥巖基線為標準，自然電位曲線偏向泥巖基線左側為自然電位負異 常；曲線偏向泥巖的右側為自然電位正異常。一般情況下，當?shù)貙铀V化度 大于泥漿濾液礦化度時，對應含高礦化度地層水的砂巖層處自然點位異常為 負值。反之，為自然電位正異常。(2) 根據(jù)R

24、LLD RLLS重疊法進行油水層劃分根據(jù)RLLD RLLS重疊法，來定性的判斷油水層。把深層向和前側向曲 線繪制在一個圖道內，以“幅度差”為依據(jù)，進行劃分。在油層井段，深三 側向視電阻率大于淺三側向視電阻率，即“正幅度差” ；在水層井段，通常為 深三側向視電阻率小于淺三側向視電阻率， 即“負幅度差”。在鹽水泥漿井中， 在油層和水層處深、淺三側向曲線上均出現(xiàn)“正幅度差”都是低浸剖面，但 油層的視電阻率高于水層，且幅度差比水層的幅度差亦大，以此特征來識別 油水層。(3) 自然伽馬劃分巖性 主要是根據(jù)巖層中泥質含量的不同來進行劃分。一般情況下，都是泥巖、頁巖顯示出最高值，砂巖顯示出最低值，粉砂巖泥質

25、砂巖介于中間，并 隨著巖層中泥質含量增加曲線幅度值增大。碳酸鹽、膏巖自然伽馬測井曲線 值都會比泥巖的質低。(4) 根據(jù)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； 隨鉀鹽和某些反射性礦物的增加而增加。 隨有機質含量的增加而增加，有機物容易吸附含鈾和釷的放射性物質。yi59-2井】榊10SaiJil388SZ lHL“ 1QD越!t ()o附件(1) 丫59-2井測井成果處理圖(2240-2290m)UFE0150RLLIM5P-IW 10RLLLF.|Q(|iCAL50WkFL1100y159-2井；N0 10| | a aba a J | |&闌J.閒100 0PERM&-001 - 1002WD231023202130附件(2) Y59-2井測井成果處理圖(2290-2340m)A_l 15QG 100綜合以上，通過測井曲線分析解釋得出結論(1) 2240m2244n段為泥巖層泥質含量91.1%(2) 2244m2305n段為含水砂巖層泥質含量45.5%(3) 2305m2295n段為泥巖層泥質含量96.4%(4) 2295m2300n段為油水混合砂巖層泥質含量65.2%(5) 2300m2325n段為泥巖層泥質含量97.6%(6) 2325m2335n