地球物理原理測(cè)井

1、1. 掌握各種常規(guī)測(cè)井方法（包括：電阻率、側(cè)向、自然電位、感應(yīng)、聲波、自然r能譜及中子測(cè)井等）的基本原理、基本概念、影響因素及初步應(yīng)用；2. 掌握各種具體測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的定量評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層針對(duì)性應(yīng)用；第一章小結(jié)（要點(diǎn)）1、地層因素100飽和流體時(shí)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(diǎn)電流源的電場(chǎng)分布 3、均勻介質(zhì)中電阻率的測(cè)定及視電阻率4、梯度電極系、電位電極系的定義、記錄點(diǎn)、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(duì)電極的距離遠(yuǎn)小于不成對(duì)電極到任一成對(duì)電極距離。以AMN電極為例MN<<AM電位電極系：成對(duì)電極的距離遠(yuǎn)大于不成對(duì)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(dāng)?shù)貙拥牧黧w電阻率較低時(shí)(水層),泥漿侵入后,侵入帶電阻率將升高。低侵剖面 ：當(dāng)?shù)貙拥牧黧w電阻率較高時(shí)(油層),泥漿侵入后,侵入帶電阻率將降低。泥餅、沖洗帶、過(guò)渡帶、原狀地層8、相鄰地層影響增阻屏蔽：當(dāng)AO<巖層厚度時(shí)，高阻層對(duì)電流的強(qiáng)烈排斥作用，電流從下流不易轉(zhuǎn)為上流，使 O點(diǎn)的電流密度增大，使下層的Ra增大。減阻屏蔽：當(dāng)AO>巖層厚度時(shí)，高阻層對(duì)A電流的強(qiáng)烈排斥作用，電流不易流于下層介質(zhì)，使O點(diǎn)的電流密度減小，使下層的Ra減小。9、微電極測(cè)井原理探測(cè)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(wú)幅度差 Ra微電位 Ra微梯度=0 或很小10、側(cè)向測(cè)井1）在測(cè)量過(guò)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(qiáng)度Io恒定。2）測(cè)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(jìn)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(zhǎng)度Lo=0.15，具有很大的分層能力；c.三側(cè)向測(cè)井的探測(cè)深度大。 探測(cè)深度取決于主電片的厚度 t=L(1+4r2/L2)1/2； 探測(cè)深度=1.5L，t隨L的增大而減?。籨.記錄點(diǎn)在Ao中點(diǎn)。3）巖石的電阻率1、對(duì)于厚層可以在巖層中部讀取2、準(zhǔn)確方法：如圖所示 有關(guān)系：RaRmJmRxoJxo+RtJt4）深淺三側(cè)向測(cè)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(cè)深度大 淺：小5）判斷油水層深：探測(cè)深度大，測(cè)值反映原狀地層的電阻率。淺：探測(cè)深度小，測(cè)值反映沖洗帶的電阻率。正幅度差 Ra深 Ra淺>0 油層 負(fù)幅度差 Ra深 Ra

5、淺<0 水層6）微側(cè)向 、微球測(cè)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(cè)井小結(jié)1、擴(kuò)散作用及吸附作用的結(jié)果 擴(kuò)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(fù)離子 吸附作用的結(jié)果是：泥漿濃度大的一側(cè)出現(xiàn) 負(fù)離子 泥漿濃度小的一側(cè)出現(xiàn) 正離子 2、井中擴(kuò)散吸附作用（1）井中擴(kuò)散作用及吸附作用的過(guò)程（2）Ct>Cm產(chǎn)生 負(fù)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(huà)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(guān)系4、自然電位與巖性的關(guān)系 劃分巖性和滲透層 粗砂巖 中砂巖 細(xì)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(diǎn): 半幅值點(diǎn)第三章 小結(jié)（要點(diǎn)）1、感應(yīng)測(cè)井原理（1）原理概述（2）注意有用信號(hào) ：渦流產(chǎn)生二次場(chǎng)，二次場(chǎng)在接收線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eR(有) ，有用信號(hào)與電導(dǎo)率s有關(guān)。 無(wú)用信號(hào) ：一次場(chǎng)直接耦合信號(hào)在接收線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e直(無(wú)) ，無(wú)用信號(hào)與磁化率有關(guān)。

7、相位差：有用信號(hào) 與無(wú)用信號(hào)之間相差90o記錄點(diǎn)：在TR中點(diǎn)2、在非均勻無(wú)限介質(zhì)中,測(cè)到的電導(dǎo)率定義視電導(dǎo)率為: 3、曲線分層點(diǎn)：厚層為半幅值點(diǎn) 薄層：2/3幅值點(diǎn) 4 雙線圈系存在的問(wèn)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(wú)用信號(hào)占總信號(hào)的比例遠(yuǎn)高于有用信號(hào)5 幾種幾何因子概念和表述 第四章 聲波測(cè)井小結(jié)（要點(diǎn))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(dāng)入射角小于臨界角)總之 產(chǎn)生滑行波和折射波(當(dāng)入射角等于臨界角) 產(chǎn)生全反射波(當(dāng)入射角大于臨界角)2、測(cè)井中的聲波及測(cè)井測(cè)的是什么波? 由于測(cè)量第一個(gè)波(初至波)到達(dá)接收器的時(shí)間在技

8、術(shù)上最容易實(shí)現(xiàn),故聲速測(cè)井主要研究初至波,即測(cè)量初至波從發(fā)射器發(fā)出到達(dá)接收器的時(shí)間。 初至波：最先到達(dá)接收器的波（滑行縱波） 續(xù)至波：隨初至波后到達(dá)接收器的波 3、 源距的選擇原則 要求:滑行波先于直達(dá)波到接收器 即 t(滑行)<t(直達(dá))4、單發(fā)雙收聲速測(cè)井原理 設(shè)計(jì)要求：最先到達(dá)接收器的是滑行縱波的折射波(簡(jiǎn)稱滑行縱波) 測(cè)量的是：T發(fā)射后,同一首波(滑行縱波)觸發(fā)二個(gè)接收器R1,R2的時(shí)差Dt 5、聲速測(cè)井的分層點(diǎn) Dt用半幅值點(diǎn)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(yīng)該被同一初至波觸發(fā)，但是由于能量的衰減，常常會(huì)造成初至波觸發(fā)路程較近的第一個(gè)接收器R1

9、，而對(duì)第二個(gè)接收器來(lái)R2說(shuō)，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(gè)接收器不是被同一初至波觸發(fā)所造成曲線的波動(dòng)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(kuò)大 E)泥漿中含氣7、擴(kuò)孔的影響發(fā)射器在上方的聲系，擴(kuò)孔上部： Dt出現(xiàn)假負(fù)異常 擴(kuò)孔下部； Dt出現(xiàn)假正異常 發(fā)射器在下方的聲系，擴(kuò)孔上部： Dt出現(xiàn)假負(fù)異常 擴(kuò)孔下部： Dt出現(xiàn)假正異常 8、補(bǔ)償擴(kuò)孔的影響 Dt上：是TR1R2測(cè)量聲系，即發(fā)生器T在接收器R1R2之上； D

10、t下：是R2R1T測(cè)量聲系，即發(fā)生器T在接收器R1R2之下； 如果在一個(gè)擴(kuò)孔井段分別采用以上二種聲系測(cè)量，然后求平均，即 Dt上下(Dt上Dt下)/2 則擴(kuò)孔與Dt上下無(wú)關(guān)，所以引入雙發(fā)雙收聲速測(cè)井儀。 9、確定孔隙度D10、識(shí)別油、氣、水層 地層 SP sa Ra Dt 含水層 異常幅值大 大 小 無(wú)周波跳躍 含油層 異常幅值大 小 大 無(wú)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(cè)井原理 12、長(zhǎng)源距區(qū)分縱波與橫波的重要標(biāo)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(zhǎng)源距有利于區(qū)分縱波與橫波第五章

11、放射性測(cè)井小結(jié)1、火成巖的放射性 幾點(diǎn)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(diǎn)規(guī)律： 1)沉積巖本身不含有放射性元素，其放射性元素來(lái)自火成巖。 2)沉積巖的放射性強(qiáng)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(qiáng)度由小到大。 4)隨鉀含量的增大，放射性強(qiáng)度增大。 5)F，K減小，放射性強(qiáng)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(lái)。 副變質(zhì)巖：由沉積巖變質(zhì)而來(lái)。 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(cè)井原理 1）測(cè)量地層天然自然r射線強(qiáng)度 2）單位： 脈沖/分 ， API 3) 記錄點(diǎn)： 在探測(cè)器中點(diǎn) 4）探測(cè)范圍：以探測(cè)器中點(diǎn)為球心，半徑為R(幾十cm)的球 5）分層點(diǎn)：厚層：半幅值點(diǎn) 薄層： 2/3幅值點(diǎn) 5、統(tǒng)計(jì)漲落：在放射性源強(qiáng)不變,測(cè)量條件不變的情況下，在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，重復(fù)觀測(cè)放射性強(qiáng)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(dòng)，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(xì)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(qiáng)度 8、自然伽馬能譜測(cè)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(jì)數(shù)率曲線GRSL) (API)；（4）無(wú)鈾自然伽馬曲線（KTh）(API)。9、 1） 能說(shuō)出：光電效應(yīng)的作用過(guò)程?？灯疹D吳有順散射的作用過(guò)程。形成電子對(duì)的作用過(guò)程 2） 注意： a.光電效應(yīng)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(cè)井應(yīng)用光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng) 10、gy-yg測(cè)井原理 1) y-yg測(cè)井與自然r測(cè)

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

15、影響 用于泥漿的密度比地層低得多，所以擴(kuò)孔后，當(dāng)記錄點(diǎn)位于巖層中部時(shí),探測(cè)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?yàn)槟囡灥拿芏纫话愕陀趲r層的密度，所以用密度測(cè)井儀在井測(cè)量時(shí)，所測(cè)到的密度值要小于實(shí)際的地層密度值b ，為了將所測(cè)到的密度與實(shí)際地層的密度相區(qū)別，我們把所測(cè)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(guān)的參數(shù)。13、密度測(cè)井響應(yīng)方程及確定孔隙度幻燈片2314、中子作用過(guò)程 注：要能說(shuō)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(cè)井與地層參數(shù)的關(guān)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(jìn)行刻度，此種刻度儀器如果在純石灰?guī)r中進(jìn)行測(cè)量便是真孔隙度，但在非石灰?guī)r上進(jìn) 行測(cè)量，測(cè)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(shí)別氣層 第六章 地層傾角測(cè)井小結(jié)一、測(cè)量地層傾角的原理 地層傾角測(cè)井根據(jù)三點(diǎn)可以成一平面的道理，用井下儀器在井中測(cè)出同一層面的三個(gè)或三個(gè)以上的點(diǎn)，根據(jù)這些點(diǎn)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(dāng)帶有四組電極系的儀器通過(guò)該層面時(shí)，將測(cè)出四條帶拐點(diǎn)的電阻率曲線。這四個(gè)拐點(diǎn)的深度分別為Z1、Z2、Z3、Z4，它們代表地層面上四個(gè)點(diǎn)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(gè)傾斜的平面來(lái)。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(shí)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(lái)。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(cè)井儀就是為取得上述資料而設(shè)計(jì)的。幻燈片27 （一）互成900的四個(gè)臂，即可塑性橡膠極板，板上有電極用來(lái)測(cè)量電阻率曲線。四個(gè)臂采用油壓裝置系統(tǒng)，可以指示井徑的變化，測(cè)得兩條井徑曲線。 （二）儀器上部是定方位裝置，用磁羅盤(pán)連續(xù)測(cè)量號(hào)極板的方位角和號(hào)極板與井斜方向的相對(duì)方位角； （三）利用井斜重錘測(cè)量井斜角； （四）頂部為電子儀器部分，裝有一個(gè)旋轉(zhuǎn)頭和彈簧扶正器，旋轉(zhuǎn)頭使儀器在測(cè)井時(shí)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(cè)得準(zhǔn)確的井眼偏離的位移。 儀器正常的測(cè)井速度大約為每分鐘79米，測(cè)得的各種數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行數(shù)字記錄。一次下井同時(shí)記錄910條曲線，它們是： （1）四條淺聚焦電導(dǎo)率曲線； （2）二條微井徑曲線； （3）一條號(hào)極板的方位角曲線； （4）一條號(hào)極板與井斜方向的相對(duì)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(cè)井過(guò)程中對(duì)四個(gè)臂的加壓情況。利用上述曲線就可計(jì)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(jì)算機(jī)輸出。圖a是矢量圖表示的內(nèi)容。圖中縱坐標(biāo)為深度，橫坐標(biāo)為傾角，橫坐標(biāo)的比例尺是非