地球物理測(cè)井基本原理課件

1、地球物理測(cè)井基本原理 中海能源發(fā)展股份有限公司鉆采工程研究院 2011年7月 編寫 ：金力鉆 目 錄地球物理測(cè)井：是指通過井下專門儀器，沿鉆井剖面測(cè)量巖層的導(dǎo)電特性、聲學(xué)特性、放射性、電化學(xué)特性等地球物理參數(shù)的方法。測(cè)井方法眾多。電、聲、放射性是三種最基本最常用的方法。每一種測(cè)井方法基本上都是間接地、有條件地反映巖層特性的某一側(cè)面。要全面認(rèn)識(shí)地下地質(zhì)情況，發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)油氣層，應(yīng)綜合使用多種測(cè)井方法。 1.測(cè)井方法概況 常規(guī)測(cè)井方法分類如下: 1.測(cè)井方法概況 成像測(cè)井方法分類如下: 電成像(FMI/FMS /STAR/XRMI) 聲成像(USI /CBIL/CAST) 陣列聲波(DSI/XMAC

2、_/ WAVESONIC) 陣列感應(yīng)測(cè)井(AIT/HDIL/ ARAI) 核磁共振(CMR/MREX/ MRIL_P) 方位電阻率(ARI/HDIP/SEDT) 對(duì)應(yīng)為3大專業(yè)測(cè)井公司Schlumberger (MAXIS-500)、 Atlas(ECLIPS-5700)、 HALLIBURTON(EXCELL-2000)的儀器 1.測(cè)井方法概況這些測(cè)井方法記錄了電纜測(cè)井設(shè)備的不同發(fā)展階段1、模擬記錄階段半自動(dòng)測(cè)井儀 （第一代）50年代引進(jìn)51型電測(cè)儀JD581多線型電測(cè)儀 （第二代）2、數(shù)控測(cè)井階段70年代3600數(shù)字測(cè)井儀 （第三代）80年代CLS-3700、CSU 、DDL數(shù)控測(cè)井儀 （

3、第四代）3、數(shù)控與成像測(cè)井并存階段90年代ECLIP-5700、MAXIS-500 、EXCELL-2000成像測(cè)井儀 （第五代） 目前在電纜測(cè)井的基礎(chǔ)上,開展了隨鉆測(cè)井,項(xiàng)目都包括在電纜項(xiàng)目之中. 1.測(cè)井方法概況 2.1電法測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 不同巖石以及巖石孔隙中所含的流體,其導(dǎo)電性是不同的,利用巖石導(dǎo)電性的差異來研究地質(zhì)剖面和判別油氣水層的方法,稱為電法測(cè)井,包括: 普通電法測(cè)井 側(cè)向測(cè)井 感應(yīng)測(cè)井 自然電位測(cè)井 電磁波傳播測(cè)井2.1.1普通電法測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 普通電法測(cè)井原理圖 測(cè)量原理 電極系 供電 測(cè)量某兩點(diǎn)間的電位差 視電阻率2.1.1普通電法測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法

4、 梯度電極系：不成對(duì)電極到靠近它的那個(gè)成對(duì)電極之間的距離大于成對(duì)電極間距離的電極系電位電極系：不成對(duì)電極到靠近它的那個(gè)成對(duì)電極之間的距離小于成對(duì)電極間距離的電極系 2.1.1普通電法測(cè)井-微電極測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 為提高縱向分辨能力而設(shè)計(jì)出的一種貼井壁測(cè)量的特殊裝置稱為微電極。一般微電極系的結(jié)構(gòu)如圖，在微電極主體上，裝有三個(gè)彈簧片扶正器，彈簧片之間的夾角為1200，在其中一個(gè)彈簧片上有硬橡膠絕緣板把供電電極A和測(cè)量電極M1M2按直線排列，微電極曲線是由微電位和微梯度兩條電阻率曲線組成的。 2.常規(guī)測(cè)井方法 特點(diǎn)：a.電極距小，幾乎不受圍巖和泥漿的影響；b.探測(cè)深度淺，縱向分辨率高；c.在滲

5、透層處一般有“幅度差”。應(yīng)用：a.劃分滲透性地層： 探測(cè)較深的微電位視電阻率大于微梯度視電阻率，有幅度差。 b.識(shí)別巖性：對(duì)于泥巖，微電極曲線平直，無幅度差；對(duì)于砂巖，微電極曲線有幅度差，砂巖越純、物性越好，幅度差就越大；對(duì)于致密層，微電極電阻率高。 c.確定砂巖的有效厚度：利用微電極曲線縱向分辨率高的特點(diǎn)，可以較準(zhǔn)確地劃分有效厚度。2.1.1普通電法測(cè)井-微電極測(cè)井2.1.2側(cè)向測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 普通電阻率測(cè)井法的主要缺點(diǎn)是測(cè)量電流的一部分沿井筒分流，即測(cè)量電流不能全部流進(jìn)地層；另外它也不能深入地層很遠(yuǎn)，所以，測(cè)得的視電阻率與地層的真電阻率相差甚遠(yuǎn)。聚焦式電阻率測(cè)井法是針對(duì)這一問題，對(duì)

6、普通電阻率測(cè)井的電極系加以改進(jìn)而發(fā)展的一種新方法。聚焦式電阻率測(cè)井也叫側(cè)向測(cè)井。它包括三側(cè)向、七側(cè)向、雙側(cè)向、微側(cè)向、鄰近側(cè)向、球形聚焦和微球形聚焦等方法。這些方法中，電極系的結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸不同，其探測(cè)特性也不同。2.1.2側(cè)向測(cè)井-雙側(cè)向測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 常用的雙側(cè)向測(cè)井采用2個(gè)柱狀電極和7個(gè)體積較小的環(huán)狀電極，它的電極系中除了主電極之外，上、下還裝有屏蔽電極。主電流受上下屏蔽電極流出的電流的排斥作用，使主電流被聚焦，側(cè)向流入地層的電極系測(cè)量方法，這就大大降低了井內(nèi)流體和圍巖對(duì)視電阻率的影響。電極排列如圖 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.1.2側(cè)向測(cè)井-雙側(cè)向測(cè)井特點(diǎn):1、深、淺側(cè)向同時(shí)測(cè)量，

7、分別用36Hz和230Hz的電流供電。用相應(yīng)頻率的選頻電路進(jìn)行監(jiān)督和測(cè)量。2、很大的測(cè)量范圍，一般是 1-10000.m3、深側(cè)向探測(cè)深度大（約2.2m），雙側(cè)向能夠劃分出0.6m厚的地層。 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.1.2側(cè)向測(cè)井-雙側(cè)向測(cè)井應(yīng)用:1、適合于高阻剖面、鹽水泥漿條件。2、劃分剖面，判斷油（氣）、水層；3、求取地層真電阻率；4、用于高阻地層裂縫識(shí)別，儲(chǔ)層評(píng)價(jià)。 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.1.2側(cè)向測(cè)井-雙側(cè)向測(cè)井砂巖地層DLL測(cè)井圖 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.1.2側(cè)向測(cè)井-微側(cè)向及微球形聚焦測(cè)井 探測(cè)范圍為68in，基本為沖洗帶電阻率?？v向分辨率高，用于劃分薄層及識(shí)別油氣水層。微側(cè)向和鄰近

8、側(cè)向在合適條件下，確定微側(cè)向探測(cè)深度較淺，受泥餅影響大，鄰近側(cè)向可克服泥餅厚度的影響，但探測(cè)深度較大，在一定范圍內(nèi)受原狀地層電阻率的影響，只適合侵入較深的地層。微球聚焦測(cè)井既具備了兩者的優(yōu)點(diǎn)，又克服了兩者的缺點(diǎn)，探測(cè)深度適當(dāng)，介于微側(cè)向和鄰近側(cè)向之間，受泥餅和原狀地層的影響較小，主要反映侵入帶電阻率的變化。 2.常規(guī)測(cè)井方法 微側(cè)向和鄰近側(cè)向在合適條件下，確定1劃分薄層由于主電流以很細(xì)的電流束穿過泥餅進(jìn)入地層，受泥餅影響小，對(duì)地層的電阻率變化十分敏感，在巖性不同的界面處有明顯的變化，縱向分辨能力強(qiáng)。 2確定Rxo2.1.2側(cè)向測(cè)井-微側(cè)向及微球形聚焦測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.1.3感應(yīng)測(cè)井微

9、側(cè)向和鄰近側(cè)向在合適條件下，確定感應(yīng)測(cè)井利用交流電的互感原理測(cè)量地層的導(dǎo)電性。在發(fā)射線圈T通以固定頻率和固定幅度的正弦交流電，由于發(fā)射線圈的電磁感應(yīng)的作用，在線圈系周圍的地層中就會(huì)感生出渦流，地層中感生的渦流會(huì)形成磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)在位于上方的接收線圈R中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。當(dāng)發(fā)射線圈中的電流恒定時(shí)，地層中渦流的強(qiáng)度與地層電導(dǎo)率有近似的正比關(guān)系。測(cè)量范圍 小于100.m適合于淡水泥漿、油基泥漿條件，中低阻剖面。發(fā)射線圈接受線圈渦流深感應(yīng)。探測(cè)半徑為1.62米，中感應(yīng)探測(cè)半徑為0.8米。 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.1.3感應(yīng)測(cè)井微側(cè)向和鄰近側(cè)向在合適條件下，確定感應(yīng)對(duì)水層比側(cè)向更為敏感 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.1

10、.4自然電位測(cè)井微側(cè)向和鄰近側(cè)向在合適條件下，確定自然電位測(cè)井，就是測(cè)量井中自然電場(chǎng)電位。sp一般是由以下兩種原因造成的：一種是由地層水和泥漿濾液之間離子的擴(kuò)散作用和巖粒對(duì)離子的吸附作用（電化學(xué)電動(dòng)勢(shì)）產(chǎn)生的；另一種是由地層壓力不同于泥漿柱壓力時(shí)在巖石空隙中產(chǎn)生的液體過濾作用（動(dòng)電學(xué)電動(dòng)勢(shì)）產(chǎn)生的。 實(shí)際測(cè)井中，夾在泥巖中的砂巖層的自然電位幅度，基本上是產(chǎn)生自然電場(chǎng)的總電動(dòng)勢(shì)SSP，即：SSP=EdEda SSP =K lg(Rmf/Rw) SSP稱為靜自然電位。K=69.6mV。 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.1.4自然電位測(cè)井特點(diǎn)微側(cè)向和鄰近側(cè)向在合適條件下，確定a.曲線關(guān)于地層中點(diǎn)對(duì)稱，地層中點(diǎn)

11、處異常值最大。b.地層越厚，自然電位越接近靜自然電位，地層厚度變小，自然電位值下降，且頂部變尖底部變寬，自然電位小于等于靜自然電位。c.h4d時(shí)，自然電位的半幅點(diǎn)對(duì)應(yīng)地層的界面。自然電位沒有絕對(duì)的零點(diǎn)，是以泥巖井段的自然電位曲線幅度作為基線。 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.1.4自然電位曲線的影響因素微側(cè)向和鄰近側(cè)向在合適條件下，確定地層水和泥漿中含鹽濃度比值的影響。b. 巖性的影響c. 溫度的影響d. 泥漿和地層水化學(xué)成分的影響e. 地層電阻率的影響f. 地層厚度的影響g.井徑擴(kuò)大和侵入帶的影響 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.1.4自然電位曲線的應(yīng)用微側(cè)向和鄰近側(cè)向在合適條件下，確定識(shí)別巖性；劃分儲(chǔ)層 當(dāng)

12、RWARmf 正 SP RWARmf 負(fù) SP 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.1.4自然電位曲線的應(yīng)用微側(cè)向和鄰近側(cè)向在合適條件下，確定識(shí)別油水層： SP曲線幅度低的為油層，高的為水層 2.2聲波測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 聲波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，其速度、幅度衰減及頻率變化等聲學(xué)特性是不同的。聲波測(cè)井就是以巖石等介質(zhì)的聲學(xué)特性為基礎(chǔ)而提出的一種研究鉆井地質(zhì)剖面、評(píng)價(jià)固井質(zhì)量等問題的測(cè)井方法。 聲波測(cè)井分為聲速測(cè)井和聲幅測(cè)井。聲速測(cè)井（也稱聲波時(shí)差測(cè)井）測(cè)量地層聲波速度。地層聲波速度與地層的巖性、孔隙度及孔隙流體性質(zhì)等因素有關(guān)。因此，根據(jù)聲波在地層中的傳播速度，就可以確定地層孔隙度、巖性及孔隙流體性質(zhì)。 各

13、類聲波測(cè)井用的機(jī)械波是可聞聲波或超聲波。2.2聲波測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 聲波速度測(cè)井簡(jiǎn)稱聲速測(cè)井，測(cè)量地層滑行波的時(shí)差t（地層縱波速度的倒數(shù)，單位是s/m或s/ft）。 目前，主要應(yīng)用二種類型的聲系（單發(fā)雙收聲系、雙發(fā)雙收聲系）。 R1R1R2R2RTTTT單發(fā)單收雙發(fā)雙收BHC單發(fā)雙收消除井筒影響消除擴(kuò)徑等影響通過檢測(cè)首波來獲得聲波時(shí)差，只能測(cè)量到縱波時(shí)差接收陣列發(fā)射器2.2聲波測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 聲波全波列波形圖長源距聲波全波列測(cè)井聲速測(cè)井只利用了縱波的速度信息，而聲波全波列測(cè)井則記錄聲波的整個(gè)波列，不僅可以獲得縱波的速度和幅度信息，橫波的速度和幅度信息，還可以得到波列中的其它波成分

14、，如偽瑞利波、斯通利波等。為石油勘探和開發(fā)提供更多的信息，所以聲波全波列測(cè)井是一種較好的聲波測(cè)井方法。 裸眼井中聲波全波列成分在裸眼井中，接收器記錄到的聲波全波列波形圖上，包括滑行縱波、滑行橫波（硬地層）、偽瑞利波和斯通利波等各類井內(nèi)聲波，如圖所示?？v波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一致橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直2.2聲波測(cè)井-影響因素 2.常規(guī)測(cè)井方法 1地層厚度由于聲速測(cè)井的輸出（時(shí)差）代表0.5米厚地層的平均時(shí)差，因此它們的聲速測(cè)井時(shí)差曲線存在一定差異。 1.1厚層對(duì)著厚地層的中部，聲波時(shí)差不受圍巖的影響，時(shí)差曲線出現(xiàn)平直段，該段時(shí)差值為該地層的時(shí)差值。當(dāng)?shù)貙訋r性或孔隙性不均

15、勻時(shí)，曲線有小的變化，則取厚地層中部時(shí)差曲線的平均值作為它的時(shí)差值。時(shí)差曲線由高向低和由低向高變化的半幅點(diǎn)處對(duì)應(yīng)于地層的上、下界面。所以可以用半幅點(diǎn)劃分地層界面。1.2薄層 目的層時(shí)差受相鄰地層時(shí)差影響較大。若相鄰地層時(shí)差高于目的層的時(shí)差，則目的層時(shí)差增加；反之，目的層時(shí)差減小。不能應(yīng)用曲線半幅點(diǎn)確定地層界面。2“周波跳躍”現(xiàn)象的影響在一般情況下，聲速測(cè)井儀的兩個(gè)接收換能器是被同一脈沖首波觸發(fā)的，但是在含氣疏松地層情況下，地層大量吸收聲波能量，聲波發(fā)生較大的衰減，這時(shí)常常是聲波信號(hào)只能觸發(fā)路徑較短的第一接收器的線路。而當(dāng)首波到達(dá)第二接收器時(shí)，由于經(jīng)過更長的路徑的衰減不能使接收器線路觸發(fā)。第二接

16、收器的線路只能被續(xù)至波所觸發(fā)，因而在聲波時(shí)差曲線上出現(xiàn)“忽大忽小”的幅度急劇變化的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象就叫周波跳躍 2.2聲波測(cè)井-資料應(yīng)用 2.常規(guī)測(cè)井方法 (1)確定巖石孔隙度：在已知巖石骨架、孔隙中流體和用聲速測(cè)井測(cè)得的聲波時(shí)差，即可以計(jì)應(yīng)用平均時(shí)間公式或威利公式計(jì)算出巖層的孔隙度。(2)判斷氣層：由于氣、水的聲速差異大，水的聲速大于氣的聲速，因此在高孔隙度和泥漿侵入不深的條件下，氣層的聲波時(shí)差產(chǎn)生周波跳躍或明顯增大，因此，聲速測(cè)井能夠比較好的識(shí)別疏松砂巖氣層。(3)劃分巖性：由于不同的地層具有不同的聲波時(shí)差，所以根據(jù)聲波時(shí)差曲線可以劃分不同的巖性地層。如識(shí)別鈣質(zhì)層、泥巖層等等。 1.4.4其

17、它應(yīng)用2.2聲波測(cè)井資料應(yīng)用 2.常規(guī)測(cè)井方法 石灰?guī)r 白云巖 砂巖 硬石膏 鹽巖 套管 (usm) 155.8 142.7 182.1 167.3 219.8 187 (usft) 47.5 43.5 55.5 51 67 572.3放射性測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 根據(jù)巖石及其孔隙流體的某種核物理性質(zhì)探測(cè)井剖面的一類測(cè)井方法。優(yōu)點(diǎn)是：裸眼井、套管井都能正常測(cè)井，不受鉆井液的限制。方法多，十余種： 自然伽馬測(cè)井、自然伽馬能譜測(cè)井 密度測(cè)井、巖性密度測(cè)井 中子測(cè)井中子伽馬測(cè)井、補(bǔ)償中子測(cè)井、 井壁中子測(cè)井、中子壽命測(cè)井 C/O能譜測(cè)井 放射性同位素測(cè)井2.3放射性測(cè)井2.3.1自然伽馬（GR）和自

18、然伽馬能譜測(cè)井（NGS） 2.常規(guī)測(cè)井方法 在井內(nèi)測(cè)量巖層中自然存在放射性射線的強(qiáng)度，巖石的自然放射性是由巖石中的放射性同位素的種類和含量決定的。巖石中的自然放射性核素主要是鈾、釷、鉀及其衰敗物和鉀的放射性同位素，這些核素的原子核在衰變過程中能放出大量的放射性射線，所以巖石具有自然放射性。自然伽馬測(cè)井曲線 GR自然伽馬能譜測(cè)井曲線鈾（U）釷（Th）鉀（K) 去鈾自然伽馬 KTH & CGR 總自然伽馬 SGR泥質(zhì)砂巖泥巖泥巖泥巖砂質(zhì)泥巖石灰?guī)r白云巖砂巖煤鹽巖火山灰、變質(zhì)巖1、砂巖地層，隨粒度變細(xì)、泥質(zhì)含量增加而增大；2、隨鉀元素和放射性元素含量增加而增大； 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.3.1 自然伽

19、馬（GR）和自然伽馬能譜測(cè)井（NGS）JZ25-1S-4D 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.3.1 自然伽馬（GR）和自然伽馬能譜測(cè)井（NGS）巖性細(xì)，伽馬不能區(qū)分砂泥巖，可通過電阻區(qū)分 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.3.1 自然伽馬（GR）和自然伽馬能譜測(cè)井（NGS）自然伽馬測(cè)井資料的應(yīng)用 1、劃分巖性。 2、地層對(duì)比。只與巖性有關(guān)，容易找到標(biāo)志層。 3、計(jì)算泥質(zhì)含量。自然伽馬能譜測(cè)井資料的應(yīng)用 1、識(shí)別高放射性儲(chǔ)集層，尋找泥巖裂縫儲(chǔ)集層。 2、確定粘土含量、粘土類型及其分布形式。 3、用Th/U、Th/K比研究沉積環(huán)境、沉積能量。 4、有機(jī)碳分析及生油巖評(píng)價(jià)。 5、變質(zhì)巖、火成巖等復(fù)雜巖性解釋。 2.常規(guī)測(cè)

20、井方法 2.3.1 自然伽馬（GR）和自然伽馬能譜測(cè)井（NGS） 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.3.1 自然伽馬（GR）和自然伽馬能譜測(cè)井（NGS）GOC：2721OWC：2750.5GOC：2736 估算泥質(zhì)含量 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.3.1 自然伽馬（GR）和自然伽馬能譜測(cè)井（NGS）CX-2CX-1OWC：2748.3mSNGOC：2719.4m 地層對(duì)比 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.3.1 自然伽馬（GR）和自然伽馬能譜測(cè)井（NGS）巖性識(shí)別2.3.2 密度和巖性密度測(cè)井基本原理:巖性密度測(cè)井的物理基礎(chǔ)是康譜頓效應(yīng)和光電效應(yīng)。因此，它既可以確定地層孔隙度，又可以指示地層巖性。2.3.2.1補(bǔ)償密度測(cè)

21、井 FDC 補(bǔ)償密度儀器發(fā)射伽瑪射線進(jìn)入地層，當(dāng)伽瑪射線與地層原子碰撞時(shí)，發(fā)生康普頓散射而損失能量。其中一些伽瑪射線折射回儀器的兩個(gè)探頭而被接收。由于致密地層吸收較多的伽瑪射線，探頭的低計(jì)數(shù)率反映高密度的地層；高計(jì)數(shù)率反映了低密度的地層。計(jì)數(shù)率與地層的密度成對(duì)數(shù)關(guān)系。所有的儀器都使用“脊肋”圖板自動(dòng)校正井眼的泥餅影響，曲線為校正量。密度儀的探測(cè)深度20.3cm(8in)。雙源距貼井壁測(cè)量，長短源距探測(cè)器組合補(bǔ)償泥餅影響。 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.3.2 密度和巖性密度測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.3.2.2 巖性密度 巖性密度儀發(fā)射伽瑪射線進(jìn)入地層，如果發(fā)射的伽瑪射線損失較多的能量，就會(huì)被地層中的

22、原子所吸收并釋放出光子，探頭測(cè)量地層中釋放的光子。地層釋放的光子與地層的平均原子數(shù)(Z)成比例，記錄的Pe曲線即Z的函數(shù)。 砂巖 石灰?guī)r 白云巖 硬石膏 鹽巖ma 2.65 2.71 2.87 2.98 2.04Pe 1.81 5.08 3.1 5.05 4.65密度視孔隙度的基本計(jì)算公式為：D=(b-ma)/(f-ma)2.3.2 密度和巖性密度測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 1. 密度測(cè)井的應(yīng)用 a.求取巖石孔隙度； b.與中子測(cè)井曲線配合識(shí)別氣層； c.用巖性密度測(cè)井還可以區(qū)分巖性； d.用巖性密度測(cè)井可以求取泥質(zhì)含量。2. Pe曲線的應(yīng)用 a.識(shí)別巖性。 b.尋找重礦物。 c.在重晶石泥漿條件

23、下，識(shí)別裂縫帶。2.3.2 密度和巖性密度測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 GAS識(shí)別氣層 2.3.3 中子測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 地層對(duì)快中子的減速能力主要取決與它的含氫量，利用測(cè)井儀器的中子源向地層發(fā)射快中子，快中子與地層相互作用后衰減成超熱中子、熱中子等，在離源一定距離的觀察點(diǎn)上記錄這些中子的測(cè)井方法統(tǒng)稱中子測(cè)井。中子測(cè)井測(cè)量地層的含氫指數(shù)（H），含氫指數(shù)是指單位體積的任何物質(zhì)中氫核數(shù)與同樣體積的淡水中氫核數(shù)的比值，中子測(cè)井分為：超熱中子測(cè)井；熱中子測(cè)井；中子伽馬測(cè)井。2.3.3 中子測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 補(bǔ)償中子測(cè)井是中子測(cè)井方法的一種，其物理基礎(chǔ)是中子與地層的相互作用。儀器所反映的是地層的含

24、氫量。在孔隙性地層中，骨架物質(zhì)的含氫量可以忽略，而孔隙空間充滿水和油，兩者含氫量近似相等，因而通過測(cè)量地層含氫量，可以間接地確定地層孔隙度。為了消除含氯量的影響，下井儀器設(shè)計(jì)成雙源距探測(cè)器，分別由長、短源距兩個(gè)探測(cè)器測(cè)得兩個(gè)計(jì)數(shù)率（長源距約為0.53m(21in)，短源距約為0.32m(12.7in)）。由地面儀器計(jì)算這兩個(gè)計(jì)數(shù)率的比值，通過模擬計(jì)算裝置計(jì)算出中子測(cè)井孔隙度，最后以線性比例尺直接記錄出曲線，這就是補(bǔ)償中子測(cè)井。 2.3.3.1熱中子測(cè)井-補(bǔ)償中子測(cè)井2.3.3 中子測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.3.3.2超熱中子測(cè)井-井壁中子測(cè)井 用點(diǎn)狀同位素中子源向地層中發(fā)射快中子，在離源一定

25、距離的觀察點(diǎn)上選擇記錄超熱中子的測(cè)井方法稱為超熱中子測(cè)井。超熱中子測(cè)井儀器有普通管式和貼井壁兩種，用后一種儀器進(jìn)行測(cè)井通常稱為井壁中子測(cè)井。2.3.3 中子測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.3.3.3中子伽瑪測(cè)井 快中子減速后，熱中子繼續(xù)在地層中擴(kuò)散，會(huì)不斷地被吸收，有些核素能俘獲熱中子，并放出伽馬射線。在核物理中把這一過程稱為輻射俘獲核反應(yīng)，而由這一核反應(yīng)產(chǎn)生的伽馬射線稱為中子伽馬射線。用中子源發(fā)射的快中子連續(xù)照射井剖面，在離源一定的地方裝有一伽馬射線探測(cè)器，連續(xù)記錄地層發(fā)射的中子伽馬射線，這就是中子伽馬測(cè)井。中子伽馬測(cè)井值主要反映地層的含氫量，同時(shí)又與含氯量有關(guān)。一般在套管井中聲放磁同測(cè)，中子伽

26、馬與聲波曲線結(jié)合可判斷氣層。2.3.3 中子測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 應(yīng)用 a.確定地層孔隙度； b.與密度測(cè)井曲線配 合識(shí)別氣層； c.確定巖性； d.確定泥質(zhì)含量。GAS識(shí)別氣層 2.4其它測(cè)井方法2.4.1地層傾角測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 地層傾角的測(cè)量原理就是利用測(cè)斜數(shù)據(jù)和微電阻率曲線獲得井周地層的傾向和傾角的原理。典型的地層傾角儀器，可記錄如下條曲線：1）4條微電阻率曲線；2）2條互成90度的井徑曲線；3）4條傾斜方位曲線，它們是1號(hào)極板相對(duì)于磁北極方向的方位角、簡(jiǎn)稱1號(hào)極板方位角，井斜角，井斜方位角，1號(hào)極板相對(duì)于井斜方位的相對(duì)方位角曲線；4）可帶測(cè)1條自然伽馬曲線（限于HDT/SHD

27、T）；5）1條加速度曲線，可選的電纜張力曲線； 利用上述測(cè)量曲線，經(jīng)過曲線對(duì)比、坐標(biāo)變換和必要的井斜位移校正，即可求得地層的傾角和傾向。 2.4其它測(cè)井方法2.4.1地層傾角測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 用相關(guān)對(duì)比方法確定地層傾向和傾角相關(guān)對(duì)比中步長、窗長和探索長度 a.地層剖面連續(xù)的傾向和傾角，可識(shí)別構(gòu)造特征b.消除構(gòu)造的影響后，還可做沉積研究。c.利用微電阻率曲線的重迭幅度差的大小來判斷裂縫存在的可能性。d.地層傾角雙井徑曲線確定最大主應(yīng)力方向 2.4其它測(cè)井方法2.4.1地層傾角測(cè)井 2.常規(guī)測(cè)井方法 紅模式：可以指示砂壩及河道等;藍(lán)模式：一般反映地層水流層理、不整合;綠模式：一般反映水平層理

28、等;白(雜亂)模式：它指風(fēng)化面或者塊狀地層等。每一種模式的代表性仍然是相對(duì)簡(jiǎn)單和存在多解性2.4其它測(cè)井方法2.4.2電纜地層測(cè)試 2.常規(guī)測(cè)井方法 目前電纜式地層測(cè)試器有很多種，包括：阿特拉斯公司的和，斯侖貝謝公司的和，澳大利亞公司的，哈里巴頓公司的。 電纜式地層測(cè)試器的功能主要是測(cè)壓和取樣。 阿特拉斯公司 斯侖貝謝公司 哈里巴頓公司 CROCKER FMT RFT SFT P-T-FMT RCI MDT RDT FET2.4其它測(cè)井方法2.4.2電纜地層測(cè)試 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.4其它測(cè)井方法2.4.2電纜地層測(cè)試 2.常規(guī)測(cè)井方法 測(cè)壓過程 當(dāng)探針嵌入到井壁時(shí)，開始測(cè)量地層壓力。通常從

29、地層中抽取20cm3的流體進(jìn)行測(cè)壓。壓降段結(jié)束后，測(cè)壓容器充滿流體，就開始?jí)毫謴?fù)段。測(cè)前泥漿柱壓力地層壓力測(cè)后泥漿柱壓力壓力恢復(fù)壓力恢復(fù)2.4其它測(cè)井方法2.4.2電纜地層測(cè)試 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.4.2電纜地層測(cè)試 2.常規(guī)測(cè)井方法 計(jì)算地層的流體密度分析壓力系統(tǒng)、確定地層流體界面計(jì)算地層滲透率取樣資料的應(yīng)用產(chǎn)能預(yù)測(cè) 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.4.2電纜地層測(cè)試-資料應(yīng)用=0.844=0.985OWC=1490.8m 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.4.2電纜地層測(cè)試-資料應(yīng)用計(jì)算地層的流體密度分析壓力系統(tǒng)Ed：1.03Es1-Es2：1.21.3Es3：1.31.4壓力系數(shù) 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.4

30、.2電纜地層測(cè)試確定流體界面 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.4.2電纜地層測(cè)試確定地層流體界面FMT 壓降滲透率: Kd=1842*C*q*/d/p 其中: Kd: 是壓降滲透率， md。 q : 是流速，cc/sec 。 ：是流體的粘度， cp。 p：是壓力降的值，psi 。 C: 是流動(dòng)因子, 一般取 0.75。 d: 探頭直徑， 為0.562 in 。計(jì)算地層滲透率 2.常規(guī)測(cè)井方法 2.4.2電纜地層測(cè)試 3.成像測(cè)井方法 3.1 電成像SLB-微電阻率成象儀FMI在8個(gè)極板上安裝有192個(gè)間距極小的鈕扣電極，可以貼向井壁。在井眼周圍地層5cm深處進(jìn)行微電阻率掃描成象測(cè)井，成象測(cè)井國猶如實(shí)際巖

31、心照片一樣清晰、直觀。該儀器的縱向分辨率大約為5mm，徑向探測(cè)深度為5cm，在直徑為20cm的裸眼井中，陣列電極對(duì)井眼周圍地層的覆蓋率為80。HLB-微電阻率成象儀EMI在6個(gè)極板上安裝有150個(gè)間距極小的鈕扣電極,在直徑為20cm的裸眼井中，陣列電極對(duì)井眼周圍地層的覆蓋率為61.ATLAS-微電阻率成象儀STAR在6個(gè)極板上安裝有144個(gè)間距極小的鈕扣電極,在直徑為20cm的裸眼井中，陣列電極對(duì)井眼周圍地層的覆蓋率為59. 當(dāng)用戶不需要井壁成象，而需要地層傾角時(shí)，只用極板上的13號(hào)電極測(cè)量，得出與高分辨率地層傾角儀同樣的結(jié)果，測(cè)井速度可以進(jìn)一步提高。 3.成像測(cè)井方法 3.1 電成像FMI（

32、Schlumberger）STARII（ATLAS） 3.成像測(cè)井方法 3.1 電成像FMI（Schlumberger）STARII（ATLAS）極板數(shù) 6極板電極數(shù) 144電極，每個(gè)極板24 個(gè)電極儀器直徑 5.5in (139.7mm)額定溫度 350F (177)額定壓力 20000psi (137.9MPa)最大井眼尺寸 21in (533mm)最小井眼尺寸 6.7in (170mm) 井斜角 090動(dòng)態(tài)范圍 13000 ohm-m采樣間隔 0.1in (2.54mm)極板數(shù) 8極板電極數(shù) 192電極，每個(gè)極板24 個(gè)電極額定溫度 350F (175)額定壓力 20000psi (13

33、7.9MPa)最大井眼尺寸 21in (533mm)最小井眼尺寸 6.25in (158mm) 泥漿最大電阻率 50m縱向分辨率 0.2in (5mm)采樣間隔 0.1in (2.54mm) 3.成像測(cè)井方法 3.1 電成像 具有很高的縱向、橫向分辨能力(5mm)是常規(guī)測(cè)井分辨 率的100倍。 成像圖具有直觀的視覺功能，從井壁成像圖上可對(duì)裂的 分布特征、類型、地層的層理、砂泥薄互層的劃分、儲(chǔ) 層有效厚度、沉積粒序的變化、礫石顆粒的大小等做出 正確的分析。 具有原地層傾角所有功能，同時(shí)可提供地層傾角矢量圖， 確定地層、斷層、裂縫的產(chǎn)狀、方位和走向。 在一定的條件下，可以替代鉆井取心對(duì)目的層進(jìn)行巖

34、心 描述，并且具有錄取資料時(shí)間短，費(fèi)用低的特點(diǎn)，但不 能完全替代實(shí)際巖心。 能夠提供對(duì)裂縫的矢量計(jì)算結(jié)果，如裂縫的開口度、方 向、走向等效孔隙度等。 (6)成象圖還可以研究巖層的某些細(xì)節(jié)。如確定侵蝕面、化石層、斷層位 置、沉積環(huán)境和地層精細(xì)構(gòu)造等。 3.成像測(cè)井方法 3.1 電成像FMI&star數(shù)據(jù)經(jīng)處理后可以提供2種主要圖件: 一般的靜態(tài)平衡圖像， 動(dòng)態(tài)的加強(qiáng)圖像， ，第一種圖像采用全井段的統(tǒng)一配色，目的是反映全井段的相對(duì) 電阻率的變化。第二種圖像是為解決有限的顏色刻度與全井段大范圍的電阻率變化之間的矛盾，一般采用每半米井段配一次色，其所形成的動(dòng)態(tài)圖的分辨能力很強(qiáng)，常用于詳細(xì)的地層分析，但

35、圖像的顏色僅代表這半米內(nèi)的微電阻率的變化。 3.成像測(cè)井方法 3.1 電成像裂縫發(fā)育段動(dòng)態(tài)圖像靜態(tài)圖像動(dòng)態(tài)圖像靜態(tài)圖像現(xiàn)場(chǎng)電成像現(xiàn)場(chǎng)未做預(yù)處理，特別是未做加速度校正，圖像會(huì)錯(cuò)亂 3.成像測(cè)井方法 3.1 電成像裂縫性和孔洞性地層評(píng)價(jià)描述地層孔隙性和確定儲(chǔ)層類型構(gòu)造及沉積分析地應(yīng)力分析應(yīng)用 3.成像測(cè)井方法 3.1 電成像裂縫性地層評(píng)價(jià) 3.成像測(cè)井方法 3.1 電成像巖性識(shí)別 砂礫巖巨礫巖 3.成像測(cè)井方法 3.1 電成像沉積特征解釋 板狀交錯(cuò)層理紋層在成像測(cè)井圖上呈正弦曲線，但板狀交錯(cuò)層理的各個(gè)紋層之間相互平行，產(chǎn)狀基本一致，紋層與層系組斜交。 3.成像測(cè)井方法 3.1 電成像確定地應(yīng)力1、

36、井眼崩落法確定地應(yīng)力方向2、鉆井誘導(dǎo)縫確定地應(yīng)力方向3、正交偶極子聲波確定現(xiàn)今應(yīng)力方向（后面提） 3.成像測(cè)井方法 3.1 電成像確定地應(yīng)力 井眼崩落法確定地應(yīng)力方向 井眼擴(kuò)徑是由于帶方向性的地應(yīng)力在井壁附近集中，使井壁的應(yīng)力增大，產(chǎn)生較強(qiáng)的剪切力，造成井壁按一定方向產(chǎn)生崩落而形成。井眼的擴(kuò)徑方向與現(xiàn)今最大水平主應(yīng)力垂直。 3.成像測(cè)井方法 3.1 電成像確定地應(yīng)力鉆井誘導(dǎo)縫確定地應(yīng)力方向 鉆井誘導(dǎo)縫的方向可以指示井區(qū)附近現(xiàn)今最大水平主應(yīng)力方向。 3.成像測(cè)井方法 3.2 聲成像聲成像測(cè)井測(cè)量原理 是以脈沖-回波法為基礎(chǔ)。 換能器發(fā)射超聲窄脈沖，掃描井壁并接收回波信號(hào)，采用計(jì)算圖象處理技術(shù)，將

37、換能器接受的模擬信號(hào)先在井下數(shù)字化并進(jìn)行預(yù)處理，然后通過測(cè)井電纜傳輸?shù)?地面，在經(jīng)過計(jì)算機(jī)圖象處理轉(zhuǎn)換成像。 聲波成像測(cè)井通過測(cè)量井壁巖石(套管）對(duì)聲波的反射情況（回波的幅度和傳播時(shí)間）來獲得井壁或套管壁的圖像。 其物理基礎(chǔ)是：不同聲阻抗的物質(zhì)、表面的粗糙程度不同，對(duì)聲波的反射能力不同。 3.成像測(cè)井方法 3.2 聲成像儀器直徑 3.63in(92.1mm)儀器長度 14.9ft(4.55m)額定溫度 204（400F)額定壓力 20000psi(138MPa)最高測(cè)速 600ft/h(182m/h)采樣掃描 250個(gè)樣/轉(zhuǎn)掃描速率 6rps換能器兩個(gè)250kHz的球面聚焦換能器，直徑分別是1

38、.5in(38.1mm)和2.0in(50.8mm)方向測(cè)量 標(biāo)準(zhǔn)：磁力計(jì) 備選：三軸固態(tài)測(cè)量?jī)xCBIL聲成像測(cè)井儀技術(shù)指標(biāo) 3.成像測(cè)井方法 3.2 聲成像應(yīng)用聲成像識(shí)別誘導(dǎo)縫 3.成像測(cè)井方法 3.2 聲成像應(yīng)用聲電成像識(shí)別裂縫 3.成像測(cè)井方法 3.2 聲成像應(yīng)用儀器偏心識(shí)別圖平行于井軸、不對(duì)稱、規(guī)則的黑色條帶 3.成像測(cè)井方法 3.2 聲成像聲電成像測(cè)井組合的優(yōu)勢(shì): 聲成像反映井壁宏觀形態(tài),探測(cè)較大裂縫；電成像反映地層內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對(duì)細(xì)小裂縫較靈敏。二者相互彌補(bǔ)，為識(shí)別巖性、分析地層特征、評(píng)價(jià)儲(chǔ)層、判斷裂縫充填情況提供了重要手段，在套管井中用聲成像還能檢測(cè)套管破損、變形情況。 3.成像測(cè)井

39、方法 3.3 陣列聲波全波列聲波測(cè)井儀（DAC）單極方式多極陣列聲波測(cè)井儀（MAC）單極+偶極正交多極陣列聲波測(cè)井儀（XMAC）偶極橫波成象儀（DSI）單極+偶極+交叉偶極Monopole 1Monopole 2Dipole YDipole X8 接收陣列發(fā)射器XMAC（Cross Multipole Array Acoustic）Atlas儀器特征： 儀器由四發(fā)射器及8個(gè)相距6in的接收器組成，可以同時(shí)以單極、偶極以及交叉偶極的方式進(jìn)行測(cè)量，低頻發(fā)射器可以保證在大井眼和慢地層得到好的測(cè)量結(jié)果，交叉偶極方式測(cè)量結(jié)果可以用于地層各向異性和地應(yīng)力的判斷。在測(cè)井時(shí)可通過檢測(cè)首波到達(dá)時(shí)間的方法實(shí)時(shí)記錄

40、聲波曲線。3.3 陣列聲波 3.成像測(cè)井方法 TransmitterReceiverArray縱波橫波斯通利波縱波（壓縮波）：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一致橫波（剪切波）：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直斯通利波（管波）：它是在井內(nèi)流體與井壁地層之間傳播的一種流體導(dǎo)波，具有頻率低、幅度大等特點(diǎn)，其衰減不僅與地層的固有衰減有關(guān)，還與井壁地層的滲透性有密切關(guān)系。單極子陣列聲波測(cè)井在快速地層的縱波、橫波及Stonley波 3.成像測(cè)井方法 3.3 陣列聲波QCV1V2設(shè)地層橫波速度為Vs，井內(nèi)泥漿速度為Vm ，聲波以角入射到井壁上，地層橫波折射角為2s ，根據(jù)折射定律： 上式表明，要產(chǎn)生臨界折射橫

41、波，必須滿足條件：Vm/Vs地層橫波速度（軟地層）,則無法測(cè)量地層橫波信息。單極子測(cè)井無法在軟地層中測(cè)到橫波 3.成像測(cè)井方法 3.3 陣列聲波單極子聲波在軟地層中記錄的波形橫波幅度比縱波高要高，記錄到了縱波和斯通利波，記錄不到橫波信息。JZ25-1S-3井1600m3.3 陣列聲波 3.成像測(cè)井方法 SWaveReceiverPPSourcePPSWave偶極子聲源在井眼中激發(fā)聲場(chǎng)，使地層介質(zhì)產(chǎn)生非對(duì)稱運(yùn)動(dòng)，在井壁處產(chǎn)生擾曲波，在低頻（2KHz）時(shí)，該擾曲波傳播速度約等于地層橫波速度。偶極聲波在軟地層中測(cè)量橫波 3.成像測(cè)井方法 3.3 陣列聲波偶極子聲波在軟地層中記錄的波形用偶極方式可以獲

42、得軟地層的橫波信息。JZ25-1S-3井1600m 3.成像測(cè)井方法 3.3 陣列聲波陣列聲波資料的處理流程 3.成像測(cè)井方法 3.3 陣列聲波聲波時(shí)差提取根據(jù)相關(guān)對(duì)比法，應(yīng)用不同的時(shí)差提取參數(shù)來進(jìn)行各波型的提取 3.成像測(cè)井方法 3.3 陣列聲波聲波時(shí)差提取從偶極波列中提取橫波時(shí)差3.3 陣列聲波 3.成像測(cè)井方法 聲波時(shí)差提取結(jié)果3.3 陣列聲波 3.成像測(cè)井方法 巖石力學(xué)參數(shù)與地層聲波速度及密度的關(guān)系應(yīng)用縱波、橫波及密度曲線計(jì)算地層的巖石力學(xué)參數(shù) 3.成像測(cè)井方法 3.3 陣列聲波JZ25-1S-3井沙河街組巖石力學(xué)參數(shù)計(jì)算結(jié)果體積模量楊氏模量剪切模量縱橫波速度比泊凇比體積壓縮系數(shù) 3.

43、成像測(cè)井方法 3.3 陣列聲波橫波沿骨架傳播,對(duì)流體類型不敏感,地層流體對(duì)縱波影響較大,在氣層縱波時(shí)差增大,因此縱橫波速度比可識(shí)別氣層.不同類型的流體具有不同的壓縮系數(shù),體積模量也有差別.氣油界面判別流體性質(zhì) 3.成像測(cè)井方法 3.3 陣列聲波NB35-2-1井出砂分析成果圖 3.成像測(cè)井方法 3.3 陣列聲波估算地層滲透率斯通利波特性 斯通利波是一種在井內(nèi)流體與井壁地層之間傳播的流體導(dǎo)波，在全波列中具有頻率低，幅度大的特點(diǎn)，其速度略低于井內(nèi)流體聲速，衰減不僅與地層的固有衰減有關(guān)，還與井壁地層的滲透性有密切關(guān)系。理論和實(shí)踐研究表明，斯通利波的兩種屬性受滲透率的影響：斯通利波傳播速度與衰減。隨著

44、地層滲透率增加，斯通利波傳播速度減慢(時(shí)差增大)，斯通利波衰減增強(qiáng)。因此，可根據(jù)斯通利波特性估算地層滲透率。 3.成像測(cè)井方法 3.3 陣列聲波估算地層滲透率QK18-2-2利用斯通利波在滲透性地層的能量衰減及時(shí)差的變化。 3.成像測(cè)井方法 3.3 陣列聲波 3.成像測(cè)井方法 3.3 陣列聲波快橫波沿主應(yīng)力方向傳播。XMAC確定地應(yīng)力方向 3.成像測(cè)井方法 3.4 陣列感應(yīng)常規(guī)感應(yīng)測(cè)井遇到的主要困難 不能用來劃分薄儲(chǔ)層。得到的視電阻率曲線精度較低，分析的含油飽和度誤差較大；對(duì)侵入較深的儲(chǔ)層不能如實(shí)反映地層的真電阻率；電導(dǎo)率高時(shí)趨膚影響校正效果較差，且測(cè)量范圍較小。受井眼的影響較大，且無較好的校

45、正方法，特別是在復(fù)雜井。 為了更好的解決上述問題，國外大測(cè)井公司研制了新一代感應(yīng)測(cè)井儀器，典型代表有Atlass公司的高分辨率陣列感應(yīng)測(cè)井儀器（HDIL）。 3.成像測(cè)井方法 3.4 陣列感應(yīng) HDIL由一個(gè)發(fā)射器、七個(gè)接收器組成，同時(shí)采用八種工作頻率（10、30、50、70、90、110、130和150KHZ）進(jìn)行測(cè)井，直接記錄與地層電導(dǎo)率有關(guān)的112種測(cè)井信息，通過軟件處理，提供三種垂向分辨率（1ft、2ft、4ft）、六種不同探測(cè)深度（10、20、30、60、90和120 in）相互匹配的合成電阻率曲線及一維、二維反演確定的地層真電阻率、沖洗帶電阻率及侵入剖面。 3.成像測(cè)井方法 3.4

46、 陣列感應(yīng)HDIL與雙感應(yīng)測(cè)井的一些特性對(duì)比 3.成像測(cè)井方法 3.4 陣列感應(yīng)HDIL的優(yōu)越性先進(jìn)的軟件數(shù)字處理技術(shù)多種縱向分辨率多種徑向探測(cè)深度受復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境和測(cè)量環(huán)境的影響?。粐鷰r校正 后期軟件處理，資料利用效率高；電阻率反映油水關(guān)系清晰等 。新的趨膚影響校正技術(shù)井眼環(huán)境校正技術(shù)軟件聚焦優(yōu)化合成處理技術(shù)分辨率匹配技術(shù)徑向電阻率反演技術(shù)趨膚效應(yīng):交變電流通過導(dǎo)體時(shí)，由于感應(yīng)作用引起導(dǎo)體截面上電流分布不均勻，愈近導(dǎo)體表面電流密度越大。這種現(xiàn)象稱“趨膚效應(yīng)”。趨膚效應(yīng)使導(dǎo)體的有效電阻增加。頻率越高，趨膚效應(yīng)越顯著。 3.成像測(cè)井方法 3.4 陣列感應(yīng)陣列感應(yīng)適應(yīng)的地質(zhì)條件1）中、低電阻率地層

47、；2）相對(duì)較高的泥漿電阻率 如果泥漿電阻率太低，對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大，當(dāng)?shù)貙与娮杪逝c泥漿電阻率的比值很大（300）時(shí)，高度聚焦的測(cè)井曲線將顯示出“洞穴效應(yīng)” .油基泥漿、空氣、天然氣鉆井時(shí)，感應(yīng)測(cè)井是確定地層真電阻率的唯一方法。 。3）井徑不能太大。如井徑很大，特別對(duì)短間距陣列測(cè)量值影響很大； 3.成像測(cè)井方法 3.4 陣列感應(yīng) 資料對(duì)比 3.成像測(cè)井方法 3.4 陣列感應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)反演得到的感應(yīng)曲線 3.成像測(cè)井方法 3.4 陣列感應(yīng)后期一維、二維反演處理結(jié)果砂層侵入深度最高達(dá)20英寸 3.成像測(cè)井方法 3.4 陣列感應(yīng)1FT 和2FT分辯率的曲線對(duì)薄層反應(yīng)明顯 3.成像測(cè)井方法 3.4 陣列感應(yīng)根

48、據(jù)侵入特征劃分滲透層和非滲透層 3.成像測(cè)井方法 3.4 陣列感應(yīng)油層水層 3.成像測(cè)井方法 3.5 核磁共振 核磁共振測(cè)井是研究包含于流體中氫的天然含量 和賦存狀態(tài)的一種測(cè)井方法 應(yīng)用 提供總孔隙度、自由流體孔隙度、束縛水孔隙度、滲透率及巖石的孔徑分布（即T2分布）、評(píng)價(jià)地層流體性質(zhì)及估算粘度 對(duì)于被磁化的自旋系統(tǒng),再施加一個(gè)與靜磁場(chǎng)垂直、以角頻率0振蕩的交變磁場(chǎng)B1，此時(shí)處于低能態(tài)的核磁矩吸收交變磁場(chǎng)的能量，躍遷到高能態(tài)，磁化強(qiáng)度相對(duì)于外磁場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象被稱為核磁共振.弛豫：脈沖結(jié)束后，核磁矩?cái)[脫了外加磁場(chǎng)的影響，而只受主磁場(chǎng)的作用，進(jìn)行自 由進(jìn)動(dòng)，磁矩力圖恢復(fù)到原來的熱平衡狀態(tài)，這

49、一從不平衡到平衡的過程稱為弛豫。 縱向弛豫T1（自旋晶格弛豫）：磁化矢量的分量逐漸增大 橫向弛豫T2（自旋自旋弛豫）：磁化矢量的分量逐漸增小 3.成像測(cè)井方法 3.5 核磁共振NMR儀器： CMR、CMR-PLUS、MRXSchlumbergerMRIL、MRIL-PHALLIBURTONMRExAtlas不受限制大于0.02ohm.m大于0.02ohm.m大于0.02ohm.m泥漿電阻率偏心居中偏心居中儀器位置600ft/h1556/4.5in2ft (點(diǎn)測(cè))8in(井軸開始)7-16in1.2ms650-750kHz2頻自旋回波技術(shù)梯度磁場(chǎng)-脈沖方法MRIL-C450ft/h1440ft/

50、h1800ft/h最大測(cè)速175177177 耐 溫6.7in/5.3in6in/4 7/8in5in儀器外徑0.6ft(點(diǎn)測(cè))2ft(點(diǎn)測(cè))2ft(點(diǎn)測(cè))縱向分辨率1in(井壁)8in(井軸開始)2.6-4.5in(井壁開始)探測(cè)深度6.5in7-16in6-14in適應(yīng)井眼范圍0.2ms0.6ms0.4ms最小回波間隔2MHz500-800KHz450-880KHz共振頻率范圍2頻9頻最多12頻工作頻率自旋回波技術(shù)自旋回波技術(shù)自旋回波技術(shù)測(cè)量方式局部均勻磁場(chǎng)-脈沖方法梯度磁場(chǎng)-脈沖方法梯度磁場(chǎng)-脈沖方法測(cè)量原理CMR系列MRIL-P MREx儀器型號(hào) 3.成像測(cè)井方法 3.5 核磁共振 磁

51、場(chǎng)強(qiáng)度在縱向和橫向上都是變化的，因此，通過調(diào)整射頻磁場(chǎng)的頻率，可以改變能夠發(fā)生核磁共振的空間位置，即核磁共振測(cè)井的探測(cè)范圍。MRIL的探測(cè)范圍CMR的測(cè)量范圍 3.成像測(cè)井方法 3.5 核磁共振孔隙尺寸與T2的關(guān)系 3.成像測(cè)井方法 3.5 核磁共振由回波串得到如下信息：分布譜孔隙度MPHI、可動(dòng)流體體積MBVM、(T2CUT=33MS)不動(dòng)流體體積MBVI等(3MS)多指數(shù)擬合可動(dòng)流體毛細(xì)管束縛水粘土束縛水0.3 3333000T2分布總孔隙度自由流體孔隙度 3.成像測(cè)井方法 3.5 核磁共振計(jì)算可動(dòng)流體孔隙度、束縛水孔隙度 3.成像測(cè)井方法 3.5 核磁共振計(jì)算滲透率2）SDR弛豫時(shí)間-滲

52、透率模型式中，T2GM為T2分布的幾何平均值；C為系數(shù)。顯然，SDR模型中的K，其意義決定于建立該關(guān)系式中所用滲透率的含義。SDR模型不受束縛水模型的影響，但巖石孔隙中含有烴時(shí)，T2分布的幾何平均值會(huì)發(fā)生變化，使估算的滲透率也不一樣，并且不能做含烴校正。1）Coates束縛水-滲透率模型式中，F(xiàn)FI為自由流體孔隙度；BVI為束縛水孔隙度；C為系數(shù)。理論上，對(duì)于特定的巖石，其束縛水含量越高，可動(dòng)流體相的滲透性越差，所以，束縛水的確定方法對(duì)滲透率的計(jì)算結(jié)果將有很大的影響。當(dāng)孔隙中含有輕烴，特別是天然氣時(shí)，束縛水與自由流體均需做含烴及含氫指數(shù)校正。此外，系數(shù)C有很強(qiáng)的地區(qū)經(jīng)驗(yàn)性，需要由實(shí)驗(yàn)確定。 3

53、.成像測(cè)井方法 3.5 核磁共振NMR孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)含礫中粗砂巖粘土束縛水體積自由流體體積 3.成像測(cè)井方法 3.5 核磁共振識(shí)別油、水層1481-1484m油：86.5m3/d1487-1489.5m100%地層水NMR束縛水飽和度與應(yīng)用電阻率測(cè)井計(jì)算的飽和度對(duì)比確定可動(dòng)水。 3.成像測(cè)井方法 3.5 核磁共振流體性質(zhì)識(shí)別-差譜法輕質(zhì)油氣差譜原理示意圖 3.成像測(cè)井方法 3.5 核磁共振差譜法實(shí)例 3.成像測(cè)井方法 3.5 核磁共振流體性質(zhì)識(shí)別-移譜法目的：識(shí)別氣層T2 (ms)孔隙度孔隙度1 10 100 1,000 10,000水油氣TELTES油 水 氣擴(kuò)散系數(shù)增大粘度增大 3.成像測(cè)井

54、方法 3.5 核磁共振移譜法實(shí)例氣層 3.成像測(cè)井方法 3.5 核磁共振DST：（14141419m）日產(chǎn)油：70方油層DST：（14021407m）日產(chǎn)油：5方油層（低阻）實(shí)例1 識(shí)別低阻油層 3.成像測(cè)井方法 3.5 核磁共振實(shí)例2 評(píng)價(jià)復(fù)雜儲(chǔ)層綜合錄井圖CFD22-2-1復(fù)雜巖性骨架密度不好確定，采用核磁資料計(jì)算孔隙度很容易 4.常規(guī)測(cè)井定性解釋 對(duì)于石油勘探與開發(fā)而言，對(duì)儲(chǔ)集層含油性評(píng)價(jià)是測(cè)井解釋的主要任務(wù)和內(nèi)容，也就是利用測(cè)井資料對(duì)油（氣）、水、干層作綜合解釋 。 測(cè)井資料的定性解釋是確定每條曲線的幅度變化和明顯的形態(tài)特征反映的地層巖性、物性和含油性，結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)儲(chǔ)集層做出綜合性

55、的地質(zhì)解釋。 對(duì)砂泥巖剖面,通過GR和SP很容易劃分儲(chǔ)層,砂巖低GR,渤海油田砂巖儲(chǔ)層SP一般為正異常,在劃分好儲(chǔ)層的基礎(chǔ)上,可采用多種方法可對(duì)儲(chǔ)集層流體性質(zhì)進(jìn)行綜合判斷。識(shí)別巖性 劃分儲(chǔ)集層 識(shí)別油氣、水、層 4.常規(guī)測(cè)井定性解釋4.1電阻率與孔隙度交會(huì)圖法 根據(jù)阿爾奇公式有：Swn=abRw/(Rtm)可分別求出不同孔隙度對(duì)應(yīng)電阻率下的的So=0、So=0.3、So=0.45、 So=0.7、So=0.85，將等飽和度點(diǎn)聯(lián)線。這樣以Rt為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，建立雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系，對(duì)于不同的So可獲得一組斜率不同的直線族。根據(jù)解釋層資料點(diǎn)在該交會(huì)圖上的位置，可以直觀判斷其含油性，也可半定量確定So

56、 。 4.常規(guī)測(cè)井定性解釋4.2最小電阻率法 油層最小電阻率(Rt)min是指油(氣)層電阻率的下限,當(dāng)儲(chǔ)集層的電阻率大于(Rt)min時(shí),可判斷為油(氣)層,對(duì)于同一地區(qū)特定的解釋層段,儲(chǔ)集層的巖性、物性、地層水礦化度相對(duì)穩(wěn)定，可用此方法。根據(jù)阿爾奇公式估算(Rt)min=abRw/(Swnm) 渤海Sw下限一般60%，孔隙度下限不同層段有差別 4.常規(guī)測(cè)井定性解釋4.3電阻率增大法 在解釋層段用測(cè)井曲線找出滲透層，將巖性均勻、物性好、深探測(cè)電阻率最低的滲透層作為標(biāo)準(zhǔn)水層,然后將解釋層的電阻率與標(biāo)準(zhǔn)水層相比較。根據(jù)I=Rt/Ro=b/Swn,對(duì)于油層,依據(jù)上述圖版，其含水飽和度界限Sw60,

57、根據(jù)該地區(qū)的b、 n值，得出 Rt2.7Ro 定性解釋中可用視電阻率Ra代替Rt，用標(biāo)準(zhǔn)水層電阻率代替100%含水時(shí)的電阻率Ro，為避免解釋時(shí)漏掉油(氣)層,可把判斷油氣層的Rt數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)降低到2.0倍Ro。 應(yīng)用此方法判斷時(shí)，要求進(jìn)行對(duì)比的解釋層與標(biāo)準(zhǔn)水層在巖性、物性和水性（礦化度）方面一致，即選擇鄰近水層對(duì)比。 4.常規(guī)測(cè)井定性解釋4.4鄰井測(cè)井曲線對(duì)比法 如果地層在相鄰井已經(jīng)試油，則應(yīng)重視與鄰井的對(duì)比，以提高解釋結(jié)論的可靠性。 4.常規(guī)測(cè)井定性解釋4.5 經(jīng)驗(yàn)法 自然電位正異?？蓽?zhǔn)確劃分出滲透性儲(chǔ)層，通常水層自然電位異常比油或氣層自然電位異常大，差油層自然電位異常更小。 微側(cè)向電阻率大于1

58、.m為油或氣層(形狀正凸)，小于1.m為水層(形狀凹) ，如果微側(cè)向電阻高于深側(cè)向電阻率則為干層。 4.常規(guī)測(cè)井定性解釋4.6電纜地層測(cè)試（MDT&FET）法 其它判別方法也很多, 不再多講 結(jié)合錄井資料，對(duì)測(cè)井資料上有懷疑的油層進(jìn)行電纜地層測(cè)試(如MDT)， 測(cè)量地層壓力和抽取流體樣品,通過分析流體樣品和壓力資料可以得到地層的流體性質(zhì)。 4.常規(guī)測(cè)井定性解釋實(shí)例1 常規(guī)砂泥巖剖面標(biāo)準(zhǔn)水層：巖性純、電性低、自然 電位幅度大.錄井無顯示。每個(gè)層位都有不同的標(biāo)準(zhǔn)水層。中子密度泥巖砂巖砂巖氣層石灰?guī)r白云巖煤層實(shí)例2 常規(guī)砂泥巖剖面 4.常規(guī)測(cè)井定性解釋含泥質(zhì)重的油層，非含水引起的電阻率降低。 4.常規(guī)測(cè)井定性解釋實(shí)例3 常規(guī)砂泥巖剖面167016801660粉砂巖或細(xì)砂巖，表現(xiàn)為含泥質(zhì)重 4.常規(guī)測(cè)井定性解釋實(shí)例4 煤層特征 低GR，擴(kuò)徑，深電阻高，微電阻低，