物探第七章地球物理測井課件

1、ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 按物性為基礎(chǔ)來分類有：按物性為基礎(chǔ)來分類有：電磁性電磁性視電阻率、感應、微電極、側(cè)向、微側(cè)向、微球聚視電阻率、感應、微電極、側(cè)向、微側(cè)向、微球聚 焦、電流、接地電阻、磁化率、電磁波測井焦、電流、接地電阻、磁化率、電磁波測井電化學性電化學性自然電位、人工電位（激發(fā)極化）、電極點位自然電位、人工電位（激發(fā)極化）、電極點位彈性彈性聲波、聲幅、聲波電視、聲波全波列、地震測

2、井聲波、聲幅、聲波電視、聲波全波列、地震測井核性核性自然伽馬、伽馬自然伽馬、伽馬伽馬、密度、中子伽馬、密度、中子伽馬、中子伽馬、中子 中子、中子中子、中子活化、碳氧化測井活化、碳氧化測井其他其他井徑、井溫、井斜、地層傾角、氣測、重力測井井徑、井溫、井斜、地層傾角、氣測、重力測井 目前國內(nèi)外目前國內(nèi)外先進先進的測井方法有：超聲成像、多極子陣列聲波的測井方法有：超聲成像、多極子陣列聲波成像、微電阻率掃描成像、核磁共振成像、地球化學測井。成像、微電阻率掃描成像、核磁共振成像、地球化學測井。ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHIN

3、A INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 地球物理測井的發(fā)展歷史和趨勢地球物理測井的發(fā)展歷史和趨勢19271927年，法國人年，法國人Henri DollHenri Doll在阿爾薩斯省的在阿爾薩斯省的PechelbornPechelborn油田的油田的一口井中測量的第一條電阻率測井曲線。一口井中測量的第一條電阻率測井曲線。19291929年，電阻率測井作為商業(yè)性服務在美國、前蘇聯(lián)、印年，電阻率測井作為商業(yè)性服務在美國、前蘇聯(lián)、印度等國進行了大量應用。度等國進行了大量應用。19311931年，自然電位測井年，自然電

4、位測井(SP)(SP)得到應用，得到應用，SchlumbergerSchlumberger的兩兄的兩兄弟弟Marcel&ConradMarcel&Conrad首先研制出第一臺筆式測井記錄儀，成首先研制出第一臺筆式測井記錄儀，成立了世界著名的立了世界著名的SchlumbergerSchlumberger公司。公司。3030年代初開始、聲波測井、地層傾角測井研制，年代初開始、聲波測井、地層傾角測井研制，19431943年投年投入應用。入應用。19411941年測量井中自然伽瑪測井（年測量井中自然伽瑪測井（GR)GR)。ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECH

5、NOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 地球物理測井的基本流程地球物理測井的基本流程測井施工設計：測量井段、測井系列（擬增加的測井方法）測井施工設計：測量井段、測井系列（擬增加的測井方法）測井施工：測井施工：資料記錄和傳輸資料記錄和傳輸資料處理和解釋資料處理和解釋 測井資料具有測井資料具有深度準確深度準確、剖面連續(xù)剖面連續(xù)等特點；測井時，巖石的等特點；測井時，巖石的埋藏條件基本沒有改變；測井費用低廉、施工方便等。埋藏條件基本沒有改變；測井費用低廉、施工方便等。 地球物理資料的多解性

6、也同樣存在于測井資料中，改善測井地球物理資料的多解性也同樣存在于測井資料中，改善測井信號分析技術(shù)，盡量多的提取有用信息，提高解釋精度與符合信號分析技術(shù)，盡量多的提取有用信息，提高解釋精度與符合率是測井工作始終要努力的方向。率是測井工作始終要努力的方向。ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY ECITECITECIT巖層地表套管蓋層井軸井液或泥漿井壁鉆井概念模型 井徑H d ECITECITECITEAS

7、T CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 7.17.1 普通電阻率測井普通電阻率測井在地球物理測井中占有重要地位，是一種較為成熟，應用在地球物理測井中占有重要地位，是一種較為成熟，應用廣泛，效果較理想的方法之一。在油氣田、煤田和金屬、非金廣泛，效果較理想的方法之一。在油氣田、煤田和金屬、非金屬等各個領(lǐng)域都得到廣泛應用。屬等各個領(lǐng)域都得到廣泛應用。 根據(jù)不同的電學原理，電測井可分為多種類別：根據(jù)不同的電學原理，電測井可分為多種類別：基于

8、電阻率特性的視電阻率測井；基于電阻率特性的視電阻率測井；基于電化學基于電化學 活動特性的激發(fā)極化測井、電極電位測井；活動特性的激發(fā)極化測井、電極電位測井；基于電感應特征的感應測井等?；陔姼袘卣鞯母袘獪y井等。還有自然電位測井、側(cè)向測井、電流測井等。還有自然電位測井、側(cè)向測井、電流測井等。M VAMNBH電阻率測井原理圖A、B為供電電極；M、N為測量電極；b、t分別為圍巖和巖層的電阻率。 ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE O

9、F TECHNOLOGY 1 1、供電部分、供電部分其中其中B B極為無窮遠極，供電電流從極為無窮遠極，供電電流從A A極流出，經(jīng)過泥漿、地層，極流出，經(jīng)過泥漿、地層，反回地面流向反回地面流向B B極，構(gòu)成電流回路，供電后保持電流強度不變。極，構(gòu)成電流回路，供電后保持電流強度不變。2 2、測量部分、測量部分電流在巖石中產(chǎn)生的電場，隨巖石或地層電阻率的不同而不同，電流在巖石中產(chǎn)生的電場，隨巖石或地層電阻率的不同而不同，測量巖石或地層中電場的分布就能了解巖石或地層電阻率的情測量巖石或地層中電場的分布就能了解巖石或地層電阻率的情況。況。通過測得通過測得MM、N N之間的電位差（之間的電位差（V Vm

10、nmn），），該電位差通過電纜送該電位差通過電纜送到地面，經(jīng)換向器恢復成電壓，最后記錄的是隨深度變化的視到地面，經(jīng)換向器恢復成電壓，最后記錄的是隨深度變化的視電阻率曲線。電阻率曲線。 ECITECITECITAMIVm14ANIVn14電阻率計算公式為： IVKIVMNANAMmnmn4ANAMMNIANAMIVmn4)11(4ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY AA2A0A1B0R記錄儀7.27.

11、2 側(cè)向測井側(cè)向測井 采用采用側(cè)向測井側(cè)向測井的辦法可以使電流聚焦，壓迫流向巖層，故又叫的辦法可以使電流聚焦，壓迫流向巖層，故又叫聚焦法。與普通視電阻率測井方法相比，它們同屬于穩(wěn)定電流場聚焦法。與普通視電阻率測井方法相比，它們同屬于穩(wěn)定電流場問題（傳導類），所不同的是電極系及電極系結(jié)構(gòu)有差別。問題（傳導類），所不同的是電極系及電極系結(jié)構(gòu)有差別。A A0 0、A A1 1、A A2 2為三個直徑相同為三個直徑相同的金屬圓柱體組成，其中：的金屬圓柱體組成，其中：A A0 0為主電極；為主電極；A A1 1、A A2 2為屏蔽電為屏蔽電極，它們用導線連接在一起極，它們用導線連接在一起，形成短路；，形

12、成短路；A A0 0與與A A1 1、A A2 2之間用絕緣層隔開之間用絕緣層隔開記錄點在記錄點在A A0 0的表面中心。的表面中心。ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 測量時給測量時給A A0 0、A A1 1、A A2 2供極性相同的電流，流經(jīng)供極性相同的電流，流經(jīng)A A0 0、A A1 1、A A2 2的電流的電流I I0 0、I I1 1、I I2 2； 通過自控裝置，使其保持在通過自控裝置

13、，使其保持在A A0 0、A A1 1、A A2 2上的電位相等上的電位相等； I I0 0、I I1 1、I I2 2相互排斥，致使相互排斥，致使I I0 0幾乎不能沿井身流動，被擠壓幾乎不能沿井身流動，被擠壓成扁盤狀垂直井軸方向流入巖層；成扁盤狀垂直井軸方向流入巖層； 大大減小井液及圍巖的影響，克服了井液電阻率過低或巖大大減小井液及圍巖的影響，克服了井液電阻率過低或巖層電阻率過高的影響；層電阻率過高的影響； 記錄儀記錄記錄儀記錄A A0 0表面的電位，即相對無窮遠極表面的電位，即相對無窮遠極B B0 0的電位差。的電位差。 當電極上下移動時，當電極上下移動時，A A0 0表面中心電位由于巖

14、層電阻率的變化，表面中心電位由于巖層電阻率的變化，可根據(jù)公式計算視電阻：可根據(jù)公式計算視電阻：00IVKKRAOsECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 7.37.3 自然電位測井自然電位測井以不同狀態(tài)下巖（礦）石電化學活動性為物理基礎(chǔ)的一種，以不同狀態(tài)下巖（礦）石電化學活動性為物理基礎(chǔ)的一種，是一種古老、簡單而十分有效的方法，目前在各領(lǐng)域仍為經(jīng)常是一種古老、簡單而十分有效的方法，目前在各領(lǐng)域仍為經(jīng)常性

15、的方法之一，無論在石油、煤田、金屬礦、地下水勘查等或性的方法之一，無論在石油、煤田、金屬礦、地下水勘查等或其他工程上都可取得好的效果。其他工程上都可取得好的效果。 MN記錄儀M V自然電位測井原理圖 ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 聲波速度測井原理通過測量聲聲波速度測井原理通過測量聲波傳播旅行所需要的時間（波傳播旅行所需要的時間（t t）來反映地層的傳播速度（來反映地層的傳播速度（v v），），

16、根據(jù)速度的快慢達到判斷巖層性根據(jù)速度的快慢達到判斷巖層性質(zhì)（如密度、孔隙度、彈性、成質(zhì)（如密度、孔隙度、彈性、成分等結(jié)構(gòu)特征）分等結(jié)構(gòu)特征）, ,進行地層劃分進行地層劃分、對比，劃分地層的類別，計算、對比，劃分地層的類別，計算巖石的力學參數(shù)等。巖石的力學參數(shù)等。地震儀7.47.4 聲波測井聲波測井ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY v利用巖石或礦物的核反應特性或天然放射性現(xiàn)象，研究地質(zhì)利用巖石或礦物

17、的核反應特性或天然放射性現(xiàn)象，研究地質(zhì)問題的方法。問題的方法。v金屬礦：對礦區(qū)確定礦物質(zhì)成分、品位；金屬礦：對礦區(qū)確定礦物質(zhì)成分、品位；v油氣田：劃分油水層油氣田：劃分油水層v沉積區(qū)：確定滲透性地層的孔隙度，巖石密度等。沉積區(qū)：確定滲透性地層的孔隙度，巖石密度等。v核測井分為：核測井分為：v（1 1）人工核測井。測量地層物質(zhì)與某些射線的核反應；）人工核測井。測量地層物質(zhì)與某些射線的核反應；v（2 2）天然核測井。測量地層中天然放射性現(xiàn)象。）天然核測井。測量地層中天然放射性現(xiàn)象。7.57.5 核測井核測井ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY

18、 EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY PRZZECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 7.6 7.6 測井曲線測井曲線某地實測資料測井曲線圖ECITEC