地球物理概論4

1、測井方法簡介電法測井聲波測井放射性測井測井系列選擇11 電法測井自然電位測井普通電阻率測井側(cè)向（聚焦）測井感應(yīng)側(cè)井介電（電磁波傳播）測井分類：天然電場和人工電場 供電方式：直流電（低頻）和交變電流 （高頻） 新方法陣列感應(yīng)陣列側(cè)向過套管電阻率21.1 自然電位測井原理：測量井中自然電場vMN井中電極M與地面電極N之間的電位差31.1 自然電位測井自然電位成因一般由地層和泥漿之間電化學(xué)作用和動電學(xué)作用產(chǎn)生的。砂巖與泥巖的自然電位分布1、擴(kuò)散吸附電位： 純砂巖 -11.6 mV/18 C 純泥巖 59.1 mV /18 C2、過濾電位（一般可忽略）： 泥漿柱與地層之間存在壓差時，液體發(fā)生過濾作用產(chǎn)

2、生的。 與壓差、濾液電阻率成正比 。 滲透層 平均值約為 0.77 mV泥巖砂巖泥巖+ Cl -Na+Na+Na+-+-擴(kuò)散電位吸附電位41.1 自然電位測井曲線特點砂泥巖剖面：泥巖處 SP曲線平直（基線）砂巖處 負(fù)異常（Rmf Rw ) 負(fù)異常幅度 與粘土含量成反比，Rmf / Rw 成正比5 碳酸鹽巖剖面 高阻致密層處 曲線傾斜高阻致密層自然電位曲線形狀示意圖1.1 自然電位測井碳酸鹽巖地層 孔隙和裂縫發(fā)育段、致密段與鄰近泥巖比較，有不同程度的小幅度負(fù)異常。61.1 自然電位測井高低礦化度泥漿的自然電位曲線泥漿礦化度的影響影響因素71.1 自然電位測井其他影響因素： 淡水層幅度變小； 水淹

3、層的幅度和基線發(fā)生變化； 泥漿含有某些化學(xué)或?qū)щ娢镔|(zhì)； 地面電場的干擾 。 曲線質(zhì)量要求 1、泥巖基線穩(wěn)定，100m井段基線偏移不超過10mV。 2、自然電位正負(fù)異常符合鉆井液礦化度與地層水礦化度之間的關(guān)系。負(fù)異常幅度與地層水礦化度成正比。 3、與巖性剖面有對應(yīng)性。 4、曲線平滑，干擾幅度小于1.5mV。 5、距井口 200m井段的自然電位不作嚴(yán)格要求，但必須能清楚地劃分砂巖。81.1 自然電位測井應(yīng)用： 1、判斷巖性，劃分滲透層； 2、用于地層對比； 3、求地層水電阻率； 4、估算地層泥質(zhì)含量； 5、判斷水淹層； 6、研究沉積相。 91.2 普通電阻率測井滲透層附近介質(zhì)電阻率的分布示意圖10

4、1.2 普通電阻率測井早期的測井方法測量原理 電極系 供電 測量某兩點間的電位差 刻度 視電阻率兩種電極系： 電位電極系 梯度電極系電極距 電極距越長，探測范圍越大。NMABAM2.5米梯度 0.5米 電位2.25 0.50.5 2.252.5電極距測量電極供電電極供電電極測量電極111.2 普通電阻率測井曲線特點1、高阻層梯度曲線 高阻層處：視電阻率增大，曲線不對稱。 底界面附近：底部梯度曲線 出現(xiàn)極大值。2、高阻層電位曲線高阻層處：視電阻率增大，曲線對稱于層的中部。層界面附近：曲線有拐點。常用系列：2.5米和4米底部梯度電極，0.4米電位電極。梯度曲線 電位曲線121.2 普通電阻率測井影

5、響因素測量的視電阻率是電極系附近各種介質(zhì)導(dǎo)電性的綜合反映：減值屏蔽1、電極系附近的地層電阻率和層厚是主要影響因素；2、不同的電極系，測量的曲線數(shù)值和形狀不同；3、泥漿電阻率、井徑、圍巖電阻率及其厚度影響數(shù)值，4、高阻鄰層的屏蔽影響。 減值屏蔽、增值屏蔽131.2 普通電阻率測井應(yīng)用1、標(biāo)準(zhǔn)電極系與自然電位和井徑曲線組合為標(biāo)準(zhǔn)測井，用于繪制綜合錄井圖、劃分地層剖面和地層對比。多數(shù)地區(qū)選用2.5米梯度電極系作為標(biāo)準(zhǔn)電極系。鹽水泥漿井中采用電極距較長的梯度電極系。2、用于劃分地層界面。3、用長電極梯度曲線（如4米梯度）定性分析儲層含油性。4、短電極的電位曲線用于跟蹤井壁取心。質(zhì)量要求1、長電極系曲線

6、在厚泥巖處數(shù)值相等。2、2.5米和4米梯度曲線形狀相似，厚層砂巖數(shù)值接近。3、曲線與自然電位曲線、巖性剖面有對應(yīng)性。141.2 普通電阻率測井微電極測井 ML1、貼井壁測量，同時測量微梯度和微電位兩條曲線。前者主要反映泥餅附近的電阻率，后者反映沖洗帶電阻率。2、探測范圍?。?cm和10cm），不受圍巖和鄰層的影響。3、適用條件：井徑10-40cm范圍。4、質(zhì)量要求 1）泥巖低值、重合； 2）滲透性砂巖數(shù)值中等，正幅度差(鹽水泥漿除外）； 3）致密地層曲線數(shù)值高，沒有幅度差 或正、負(fù)不定的幅度差。 4)除井眼垮塌和鉆頭直徑超過微電極極板張開最大幅度的井段外，不得出現(xiàn)大段平直現(xiàn)象。測量示意圖泥餅沖

7、洗帶151.2 普通電阻率測井微電極測井應(yīng)用1、詳細(xì)劃分地層剖面；2、判斷巖性，劃分滲透層；3、精確劃分儲層有效厚度；4、確定沖洗帶電阻率。5、分析儲層非均質(zhì)性161.3 側(cè)向（聚焦）測井基本原理鹽水泥漿、高阻薄層條件下，普通電阻率測井失真，增加屏蔽電極，使主電流被聚焦，側(cè)向流入地層的電極系測量方法。三側(cè)向測井電流分布圖屏蔽電極171.3 側(cè)向（聚焦）測井雙側(cè)向測井DLL1、深淺側(cè)向同時測量，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)督和測量。2、很大的測量范圍，一般是 1-10000m。3、深側(cè)向探測深度大（約2.2m）， 雙側(cè)向能夠劃分出0.6m厚的地層。雙側(cè)向電極系

8、和電流分布圖181.3 側(cè)向（聚焦）測井測井曲線 雙側(cè)向-微側(cè)向 LLD-LLS-MLL 雙側(cè)向-微球型聚焦 LLD-LLS-MSFL曲線特點 當(dāng)RmRw，水層， LLDLLS ； 油層， LLDLLS 。19雙側(cè)向應(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別，儲層評價。1.3 側(cè)向（聚焦）測井質(zhì)量要求 1、重復(fù)誤差，在儀器動態(tài)范圍內(nèi)小于7。 2、在非滲透層，井眼校正后，深淺雙側(cè)向曲線的相對數(shù)值誤差不大于10。 3、在儀器動態(tài)范圍內(nèi)，不得出現(xiàn)限幅值。20lld =140 mlls =52lld/lls=2.8 =7.5%

9、裂縫儲層評價211.4 感應(yīng)測井基本原理利用電磁感應(yīng)原理測量地層電導(dǎo)率的方法。交流電發(fā)射線圈T交變電磁場感應(yīng)電流次生磁場接受線圈感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢與渦流電流大小成正比渦流大小與介質(zhì)電導(dǎo)率成正比。感應(yīng)測井原理示意圖發(fā)射線圈接受線圈渦流測井曲線 雙感應(yīng)-八側(cè)向 ILD-ILM-LL8 雙感應(yīng)-球型聚焦 ILD-ILM-SFL 探測深度 1.6m-0.75m-0.45m 測量范圍 小于100m。221.3 感應(yīng)測井曲線特點 RmRw，地層水礦化度高： 標(biāo)準(zhǔn)水層 ILDILM LL8 負(fù)差異 標(biāo)準(zhǔn)油層 ILDILM LL8 正差異 泥巖、致密層 曲線重合質(zhì)量要求 1、在1m100m范圍內(nèi)，重復(fù)誤差小

10、于5。 2、泥巖、非滲透層段，深、中、淺電阻率值應(yīng)基本重合。 3、在儀器動態(tài)范圍內(nèi)，不得出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。 4、除金屬落物等影響外，曲線應(yīng)平滑無跳動。231.3 感應(yīng)測井應(yīng)用1、適合于淡水泥漿、油基泥漿條件，中低阻剖面。2、劃分剖面，判斷油（氣）、水層；3、求取地層真電阻率，評價含油性。242 聲波測井探測井剖面巖石聲學(xué)物理特性的測井方法聲波速度（時差）測井聲幅測井聲波變密度測井聲波全波列測井聲波成像測井 新方法分區(qū)水泥膠結(jié)測井多極陣列聲波交叉偶極子聲波252.1 聲速測井基本原理聲脈沖發(fā)射器滑行縱波接收器適當(dāng)源距，使達(dá)到接受器的初至波為滑行縱波。記錄初至波到達(dá)兩個接收器的時間差t s/m儀器居中

11、，井壁規(guī)則t=1/tt26V1Vp，Vs2.1.1井內(nèi)聲波傳播規(guī)律1 聲波在井壁上傳播規(guī)律一、反射與折射1、反射定律與折射定律 在兩種介質(zhì)界面上，聲波傳播符合斯奈爾定律泥漿地層27V1Vp，Vs2、垂直入射幅度反射、折射系數(shù)能量反射、折射系數(shù)28二、滑行波1、滑行縱波也就是折射縱波沿井壁巖層傳播滑行縱波，此時入射角為第一臨界角，即29ABCTRL除了滑行波外還有直達(dá)波和反射波.1 c 井中直達(dá)波反射波,地層折射縱橫波2) c 1 s井中直達(dá)波反射波地層折射橫波3) s 10.825m時,在整個地層剖面,接收的首波總是來自沿井壁巖層傳播的滑行縱波。目前國產(chǎn)儀器源距為1米一般儀器的外殼是鋼管，通過

12、刻槽方法消除來自鋼管的直達(dá)波，經(jīng)多次反射使能量急劇衰減。問題:1. 在高速地層中（VsV1)滑行橫波是否可作為次首波?2. 在慢速地層中（Vs3Rw時，采用感應(yīng)測井 當(dāng)Rmf接近或小于Rw，優(yōu)先使用側(cè)向測井 高阻剖面，采用測向測井感應(yīng)測井與側(cè)向測井優(yōu)選圖版Rmf / Rw0.5 1 2 3 4 5 10 3030 25 20 15 10 5 0孔隙度優(yōu)先用側(cè)向在Rw線以上優(yōu)先用感應(yīng)在Rw線以下優(yōu)先用兩種測井Rw=1 m0.1 m734 測井系列選擇2、巖性測井系列： 基本項目SP、GR 復(fù)雜巖性三孔隙度測井、NGS3、孔隙度測井系列 單一巖性剖面單孔隙度測井，如聲波測井 （無次生孔隙） 多礦物巖性剖面三孔隙度測井組合74 砂泥巖剖面（以冀中地區(qū)為例） 標(biāo)準(zhǔn)測井2.5m、SP、CAL 組合測井SP、GR、CAL、ML、0.4m、4m ILD-ILM-LL8、AC、CNL、DEN碳酸鹽巖剖面 標(biāo)準(zhǔn)測井GR、