地球物理測井原理及應(yīng)用課件

地球物理測井原理及應(yīng)用主講：周文學(xué)時(shí)：40—講授32-習(xí)題及實(shí)習(xí)8學(xué)時(shí)

2012年3月20日地球物理測井原理及應(yīng)用主講：周文0、前言0.1什么叫地球物理測井？在石油勘探開發(fā)中，鉆井是獲取地下油氣資源的唯一手段。但是井是否鉆遇了地層中的油氣層？油氣層的特征情況怎樣？（如油氣層的巖性、含油氣飽和度、油層孔隙度、滲透率等）是石油地質(zhì)家們想要了解的重要問題。對油氣層特征的了解，除了通過鉆井的錄井資料（特別是巖心資料）能夠進(jìn)行研究外，最重要的是通過測井資料進(jìn)行分析。0、前言0.1什么叫地球物理測井？0、前言0.1什么叫地球物理測井？與鉆井錄井資料相比，測井資料具有以下優(yōu)點(diǎn)：①資料連續(xù)性好；一般整個(gè)井剖面連續(xù)測量。②反映的地層的信息量多而且大；常規(guī)測井方法一般有10-12條曲線，加上特殊測井方法，可以達(dá)到20條左右的曲線?？蓽y量4巖石的電性參數(shù)、放射性參數(shù)、聲學(xué)參數(shù)、電磁參數(shù)、地層產(chǎn)狀參數(shù)、核磁共振特性等。③生產(chǎn)成本相對較低。相對于鉆井取心，一般為1：10左右的成本比。0、前言0.1什么叫地球物理測井？0、前言0.1什么叫地球物理測井？地球物理測井：用專門的測井儀器測量井剖面的各種地球物理參數(shù)并對這些參數(shù)進(jìn)行分析和處理，用于對地層特征進(jìn)行分析、確定油氣層（目的層）的各種物理參數(shù)的一門科學(xué)。任務(wù)：①測井方法的基本原理；②測井曲線的處理方法；③地質(zhì)解釋及應(yīng)用。0、前言0.1什么叫地球物理測井？0、前言0.2地球物理測井的發(fā)展歷史和趨勢1927年，法國人HenriDoll在阿爾薩斯省的Pechelborn油田的一口井中測量的第一條電阻率測井曲線。1929年，電阻率測井作為商業(yè)性服務(wù)在美國、前蘇聯(lián)、印度等國進(jìn)行了大量應(yīng)用。1931年，自然電位測井(SP)得到應(yīng)用，Schlumberger的兩兄弟Marcel&Conrad首先研制出第一臺筆式測井記錄儀，成立了世界著名的Schlumberger公司。30年代初開始、聲波測井、地層傾角測井研制，1943年投入應(yīng)用。1941年測量井中自然伽瑪測井（GR)0、前言0.2地球物理測井的發(fā)展歷史和趨勢0、前言0.3地球物理測井的基本流程①測井施工設(shè)計(jì)：測量井段、測井系列（擬增加的測井方法）。②測井施工：③資料記錄和傳輸④資料處理和解釋0、前言0.3地球物理測井的基本流程0.3地球物理測井的基本流程

圖（0-1）測井過程示意圖0.3地球物理測井的基本流程1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井（SP)原理及解釋1.1.1井中自然電位產(chǎn)生的基本原理①擴(kuò)散吸附電位擴(kuò)散電位(Ek)Ek=Kklg(aw/amf)Kk-擴(kuò)散電位系數(shù)，aw/amf-地層水、泥漿濾液的活度。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井（SP)原1.電阻率測井系列基本原理及解釋

實(shí)際鉆井中，泥漿的礦化度一般比地層水底，即aw大于amf。地層中的Na+和Cl-離子要向井筒內(nèi)遷移，在不同巖性的地層，有不同的情況：1、砂巖地層，Na+和Cl-同時(shí)遷移，由于Cl-遷移快，在井筒中形成富集；2、泥巖地層，由于泥巖分子帶正電，其要吸附Cl-，使得Na+遷移到井筒中富集；上述作用形成的電場為擴(kuò)散-吸附電位。1.電阻率測井系列基本原理及解釋實(shí)際鉆井中，泥漿的礦1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.1.1井中自然電位產(chǎn)生的基本原理②壓力擴(kuò)散（壓差）電位Ep=Kp(△P.Rmf)/ūEp-壓差電動(dòng)勢；Kp－壓差電位系數(shù)；△P－壓差；Rmf－泥漿濾液電阻率；ū－泥漿粘度。由于壓差一般較小、且多消耗在井壁的泥餅上，一般不考慮。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.1.2自然電位曲線特征及影響因素在aw﹥amf條件下，通過井下M電極移動(dòng)可以測得擴(kuò)散吸附電位的總和（即自然電位）曲線。泥巖處為正值，一般做為基線—泥巖基線。電極回路場中有電流時(shí)在滲透層處（如砂巖）sp值為負(fù)異常。靜自然電位（ssp)：定義為電路中無電流時(shí)的sp值。其是不可能測得的。Sp＝[Rm/(Rm+Rt+Rs)].sspRt-純砂巖地層真實(shí)電阻率；Rs-純泥巖地層真實(shí)電阻率。當(dāng)Rm﹥﹥Rt+Rs時(shí)，Sp≈ssp1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.1.2自然電位曲線特征及影響因素影響sp曲線的因素很多，主要有：①地層因素；地層滲透性：滲透性高離子遷移速度高，sp幅度大；泥質(zhì)含量：泥質(zhì)含量越高，吸附作用越強(qiáng)，sp幅度越??；地層厚度：當(dāng)?shù)貙雍穸?井徑﹤3.5時(shí)，厚度越小，sp幅度越小，反之越大；地層電阻率：Rt越大，sp幅度越大；②非地層因素有：泥漿電阻率：Rm越大，sp幅度越大；沖洗帶影響：沖洗帶越深，sp幅度越??；1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.1.3自然電位曲線的解釋自然電位曲線常用于砂泥巖地層剖面中許多問題的解釋，常用的有：①判斷巖性和劃分滲透層（圖1-4）1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.1.3自然電位曲線的解釋②確定地層水電阻率對于純的含水砂巖地層，ssp與地層水活度和泥漿濾液活度有下列關(guān)系：

ssp=-Klg(aw/amf)

在地層水和泥漿濾液礦化度不太高的情況下。其溶液的電阻率與活度呈反比關(guān)系。上式變?yōu)椋?/p>

ssp=-Klg(Rmfe/Rwe)Rmfe-泥漿濾液等效電阻率；

Rwe-地層水等效電阻率。

1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.1.3自然電位曲線的解釋②確定地層水電阻率擴(kuò)散吸附系數(shù)K=64.25+0.24T(C°)T-地層溫度。Rmfe的求取根據(jù)NaCl為主要鹽份的泥漿確定：Ⅰ、在23.9C°時(shí)，Rmf﹥0.1om.m，則Rmfe=0.85Rmf，如Rmf不是23.9C°測定值，可根據(jù)圖版（1-6）進(jìn)行換算；Ⅱ、在23.9C°時(shí)Rmf﹤0.1om.m，則根據(jù)泥漿類型查圖版（1-7）得到Rmfe值。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋②確定地層水電阻率例：已知某井2570.8-2595.4m井段為砂巖，測得sp=-18mV≈ssp

泥漿比重1.2g/ml,Rm(18°)=0.724om.m,地層溫度=100°。求：Rw值。解：Ⅰ、根據(jù)Rm(18°)=0.724om.m，查圖版1-6得到地層條件下的Rm(100°)=0.22om.m；

Ⅱ、根據(jù)Rm(100°)=0.22om.m和泥漿比重1.2查圖版1-9，將泥漿電阻率Rm換算為Rmf(100°)值，Rmf(100°)=0.166om.m；

Ⅲ、由于Rmf﹥0.1,按Rmfe=0.85Rmf計(jì)算得到Rmfe=0.141；

Ⅳ、根據(jù)ssp=-18mV

和地層溫度100°查圖版（1-8）得Rmfe/Rwe=1.6，則Rwe=0.088om.m；

Ⅴ、根據(jù)Rwe=0.088om.m查圖版（1-7）得到Rw=0.092om.m1.電阻率測井系列基本原理及解釋②確定地層水電阻率1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋③估計(jì)泥質(zhì)含量地層中泥質(zhì)含量與靜自然電位有關(guān)純砂巖的靜自然電位為PSP；純砂巖的靜自然電位為SSP；則有：泥質(zhì)含量=1-PSP/SSP1.電阻率測井系列基本原理及解釋③估計(jì)泥質(zhì)含量1.電阻率測井系列基本原理及解釋自然電位小結(jié)1、地層中自然電位的形成

擴(kuò)散吸附電位，壓差電位2、自然電位的測量3、曲線形態(tài)的影響因素

地層因素：地層滲透性，泥質(zhì)含量，地層厚度，地層電阻率非地層因素：泥漿電阻率，沖洗帶影響，井徑4、應(yīng)用

判斷巖性，劃分滲透層，確定地層水電阻率，研究沉積相等。1.電阻率測井系列基本原理及解釋自然電位小結(jié)1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2普通電阻率測井原理1.2.1巖石電阻率及影響因素電阻率是恒量巖石導(dǎo)電性能的主要物理量，按歐姆定律：r-電阻；Rt-電阻率;L-導(dǎo)電物長;S-導(dǎo)電面積。巖石的電阻率是巖石本身特性與其他參數(shù)無關(guān)。通過電阻率值可以來了解巖石的特征。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2普通電阻率測井原理1.2普通電阻率測井原理1.2.1巖石電阻率及影響因素巖石的導(dǎo)電性主要通過導(dǎo)電物質(zhì)來完成的，導(dǎo)電物質(zhì)由下列三部分組成：①礦物，不同的礦物導(dǎo)電率不同，一般想石英、方解石、長石等電阻率極高（10000歐姆.米），導(dǎo)電性差；黃鐵礦、磁鐵礦等金屬礦物導(dǎo)電性好（幾個(gè)歐姆.米）；粘土礦物因含有礦化的層間水和結(jié)合水，導(dǎo)電性比一般礦物好；1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2普通電阻率測井原理1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2普通電阻率測井原理1.2.1巖石電阻率及影響因素②孔隙和孔隙中的礦化水及其分布，一般來講孔隙度越高，如孔隙中含水，其電阻率越低；地層中礦化水含量越高，巖石電阻率越低；含水孔喉分布越均一電阻率越低（圖1-9）。1.電阻率測井系列基本原理及解釋LsL曲折度；A=Ls/L圖1-9曲折度的定義1.2普通電阻率測井原理1.電阻率測井系列基本原理及解釋Ls1.2普通電阻率測井原理1.2.1巖石電阻率及影響因素③孔隙中油、氣的影響油氣的電阻率很高，一般在幾千個(gè)歐姆.米以上，因此地層中含油氣飽和度越高，其電阻率越大。1.2.2地層水電阻率的確定

純水是不導(dǎo)電的，由于有礦物質(zhì)溶解在水中才導(dǎo)電。實(shí)驗(yàn)室測定的不同礦化度的水溶液其電阻率如圖1-12所示。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2普通電阻率測井原理1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋可以利用上述圖版，根據(jù)地層水的礦化度來求取地層水電阻率，做法如下：①將地層水分析資料折算為等效NaCl，一般油田水有CaCl2、NaSO4、CaCO3等水型，折算方法如下：根據(jù)總礦化度，利用圖版1-13查出各種離子的換算系數(shù)K；1.電阻率測井系列基本原理及解釋可以利用上述圖版，根據(jù)地層水的礦化度來求取地層水電阻率，做法

求出各種離子系數(shù)K與礦化度的乘積（Ki*礦化度)；求出各離子的乘積之和（∑Ki*礦化度）得到等效NaCl礦化度。②由圖版1-12查得18℃時(shí)的地層水電阻率。③根據(jù)地層溫度由圖版1-6查得地層條件下的地層水電阻率。也可以按下式進(jìn)行計(jì)算（阿爾普其公式）：

Rwf=Rw75×(75°+7)/[T(℉)+7]Rwf-地層條件下地層水電阻率，歐姆.米；

Rw75-75°F時(shí)的水溶液電阻率，歐姆.米；

T(℉)-華氏地層溫度。1.電阻率測井系列基本原理及解釋求出各種離子系數(shù)K與礦化度的乘積（Ki*礦化度)；求出實(shí)例：

地層水分析結(jié)果位Ca++460（ppm）；SO4--=1400（ppm）；Na++Cl-19000（ppm）；其總礦化度20860ppm，求18oC時(shí)的地層水電阻率。解：1）根據(jù)總礦化度20860ppm查圖版1-13，得到各離子K系數(shù)為：Ca++=0.81；SO4--=0.45；

2）求等效NaCl礦化度，即

460×0.81+1400×0.45+19000=20000(ppm);3）查圖版1-6，得18oC時(shí)的Rw≈0.37Ω·m。

Rw也可以采用前面的阿爾普其公式進(jìn)行計(jì)算1.電阻率測井系列基本原理及解釋實(shí)例：1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.3地層因素與孔隙度大量的實(shí)驗(yàn)室測定結(jié)果表明：含100%地層水的巖石的電阻率與它所飽含鹽水的電阻率成正比，而比例常數(shù)對于一定的巖石來講（鹽水電阻率﹤1歐姆.米）是恒定，這個(gè)常數(shù)（F）稱為地層因素，表達(dá)式為：

F=Row/Rw--------------------(Humble公式)Row——含水純地層電阻率，歐姆.米Rw——地層水電阻率，歐姆.米當(dāng)含水一定時(shí)，同類巖石的F值與巖石孔隙度有關(guān),孔隙度越大，巖石電阻率越低，阿爾奇根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了著名的實(shí)驗(yàn)式（Arech公式)：

1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.3地層因素與孔隙度1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.3地層因素與孔隙度m——稱為孔隙指數(shù)或膠結(jié)系數(shù)a——曲折度因素m取決于巖性和孔隙結(jié)構(gòu)特征，不同的巖石m值不同。純孔隙性巖石m≈2，純裂縫性巖石m≈1，雙重介質(zhì)巖石m在1-2之間。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.3地層因素與孔隙度地球物理測井原理及應(yīng)用課件

1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.4地層電阻率與含水飽和度阿爾奇實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：純地層的含水飽和度與地層真實(shí)電阻率有如下表達(dá)式：式中：——地層水飽和度，小數(shù)；

——純地層真實(shí)電阻率，歐姆.米；

——飽和度指數(shù)，一般的巖石取2。

1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.4地層電阻率與含1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.4地層電阻率與含水飽和度由于F=Row/Rw上式變?yōu)椋?/p>

或1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.4地層電阻率與含水飽1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.5巖性與地層電阻率關(guān)系1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.5巖性與地層電阻率關(guān)1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.6視電阻率測量1）基本原理普通電阻率測井是由供電電極（B、A）及測量電極（M、N）組成。測量M、N之間的電位差，電阻率為：1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.6視電阻率測量1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.6視電阻率測量2）電阻率測井的電極系電極系：共電電極和測量電極的排列方式。①梯度電極系：井中的成對電極之間的距離比單電極與最近的一個(gè)成對電極的距離小的電極系。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.6視電阻率測量1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.6視電阻率測量①梯度電極系電極距：OA=L，一般越大，測量深度越大，但并非越大越好。探測深度：測量點(diǎn)：O點(diǎn)（MN中點(diǎn)）常見的梯度電極系有：0.45米、1米、2.5米等。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.6視電阻率測量1.2.6視電阻率測量②電位電極系是指成對測量電極之間的距離大于單電極與最近的一個(gè)測量電極之間的距離。電極距：AM=L，一般越大，測量深度越大。探測深度：2L測量點(diǎn)：O點(diǎn)（MA中點(diǎn)）常見的電位電極系有：0.5米等1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.6視電阻率測量1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.7視電阻率曲線1）理想的梯度電阻率曲線理想巖層：巖層均一，所含流體均一，各處的性質(zhì)（包括電阻率大?。┚弧＂夙敳刻荻龋合戮臏y量電極在供電電極A的上部；②底部梯度：下井的測量電極在供電電極A的下部；厚的高阻層：層厚（H）﹥電極距（L）1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.7視電阻率曲線1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋①底部梯度曲線在底部出現(xiàn)極大值；②頂部梯度在頂部出現(xiàn)極大值。③在地層中段測量的電阻率，如果不考慮其他因素，則是地層電阻率。1.電阻率測井系列基本原理及解釋①底部梯度曲線在底部出現(xiàn)極大1.電阻率測井系列基本原理及解釋1）理想的梯度電阻率曲線薄的高阻層：層厚（H）﹤電極距（L）同樣要在底部或頂部出現(xiàn)極質(zhì)點(diǎn)，不同之處在于由于層薄，電流的分流作用強(qiáng)，極值點(diǎn)的電阻率值更接近地層電阻率。2）理想的電位電阻率曲線如圖，電位電阻率曲線不同于梯度電阻率曲線；①厚的高阻層，分層點(diǎn)在半幅度點(diǎn)，曲線最大值在中部，其接近地層電阻率；②薄的高阻層，呈3字型，分層點(diǎn)在相對底值位置，電阻率由于臨層的影響遠(yuǎn)底于地層值。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1）理想的梯度電阻率曲線1.電阻率測井系列基本原理及解釋3）應(yīng)用①輔助識別巖性；②地層劃分和對比；③在其他資料缺乏的情況下，可以輔助識別油氣層和作為地層電阻率的近視值；1.電阻率測井系列基本原理及解釋3）應(yīng)用1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3聚焦測井基本原理及應(yīng)用包括：側(cè)向測井、球型聚焦測井（SFL）兩大電極系。特點(diǎn)：①受臨層、井筒影響??；②在和很大時(shí)可以取得較好的測量效果。類型：三側(cè)向、七側(cè)向、八側(cè)向及雙側(cè)向，微側(cè)向、鄰近側(cè)向、微球型聚焦測井。1.3.1雙側(cè)向測井（DLL）基本原理采用深、淺（探測范圍）探測電極組合，來反應(yīng)泥漿侵入帶和地層深處電阻率特征的測井方法。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3聚焦測井基本原理及應(yīng)用1.電阻率測井系列

基本原理及解釋1.3聚焦測井基本原理及應(yīng)用1.3.1雙側(cè)向測井（DLL）基本原理A2、A2ˊ是屏蔽電極；A1、A1ˊ是發(fā)射電極；M1（深）、M2（淺）是測量電極。深探測電極（LLD）：電流呈水平方向流入地層；1.電阻率測井系列

基本原理及解釋1.3聚焦測井基本原理及1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.1雙側(cè)向測井（DLL）基本原理深探測電極：探測深度大（在2.5米以上），縱向分辨率高（電流層厚度2英尺），可以探測到地層電阻率值。淺探測電極（LLS）：電流發(fā)散，探測范圍小，受侵入帶的影響。儀器響應(yīng)范圍大在0.2-40000歐姆.米之間。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.1雙側(cè)向測井（DLL1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.1雙側(cè)向測井（DLL）基本原理影響因素：雙側(cè)向測井的影響因素也多（比普通電阻率影響程度?。芯?、泥漿、和侵入帶等。另外見有兩種效應(yīng)：Delaware和Groningen效應(yīng)，均為高阻層的屏蔽效應(yīng)。Delaware：在高阻層下部約25米開始出現(xiàn)。Groningen：在高阻層下部約33米開始出現(xiàn)。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.1雙側(cè)向測井（DLL1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.1雙側(cè)向測井（DLL）基本原理應(yīng)用：①用來確定地層真實(shí)電阻率②劃分滲透層，利用深淺電阻率曲線的幅度差，來判別：③確定油氣水層侵入類型：Ⅰ、增阻侵入（水層）；Ⅱ、減阻侵入（油氣層）1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.1雙側(cè)向測井（DLL1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.2微電阻率測井基本原理微電阻率測井主要用來探測沖洗帶電阻率（）和通過探測泥餅的存在來劃分滲透層。目前常用的電極系列有：微側(cè)向測井（MDDL）、鄰近側(cè)向測井（PL）、微球型聚焦測井（SFL）。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.2微電阻率測井基本原1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.2微電阻率測井基本原理1.3.2.1微側(cè)向測井（MDDL）1）原理

——供電電極；A1——環(huán)狀屏蔽電極；M1、M2——環(huán)狀測量電極；所測電阻率主要與沖洗帶和泥餅電阻率比值有關(guān)

1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.2微電阻率1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.2微電阻率測井基本原理1.3.2.1微側(cè)向測井（MDDL）2）響應(yīng)特征實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果表明：①如果侵入帶深度大于3-4英寸，對微側(cè)向的測井讀數(shù)沒有影響；②如果泥餅厚度小于3/8英寸，其影響可以忽略不計(jì)，反之影響較大；其電阻率主要反映沖洗帶的電阻率。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.2微電阻率測井基本原1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.2微電阻率測井基本原理1.3.2.2鄰近側(cè)向測井（PL）1）原理其原理與微側(cè)向測井相近，不同之處在于：其電極系安裝在比微側(cè)向測井稍寬的極板上。其探測范圍比微側(cè)向大。2）響應(yīng)特征由于極板的設(shè)計(jì)原因，使得厚度小于3/4英寸的泥餅對測量結(jié)果影響很小。當(dāng)侵入帶較深時(shí)（大于1.2米），測得的電阻率與沖洗帶電阻率接近；如果侵入帶較淺時(shí)，其可能反應(yīng)侵入帶的電阻率?？v向分辨率為6英寸左右。厚度大于1英尺的地層不須進(jìn)行厚度效正。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.2微電阻率測井基本原1.3.2微電阻率測井基本原理1.3.2.3微球型聚焦測井（SFL）1）原理電極系為球型聚焦電極系（如圖所示）A0-供電電極；M0-為測量電極；A1-為屏蔽電極；外圍的監(jiān)視電極。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.2微電阻率測井基本原理1.電阻率測井系列基本原理及解1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.2微電阻率測井基本原理1.3.2.3微球型聚焦測井（SFL）2）優(yōu)點(diǎn)①所受泥餅影響比微側(cè)向測井小，但比鄰近側(cè)向測井大，由于其不要求侵入帶較深也能或得沖洗帶電阻率值。②儀器設(shè)計(jì)滿足與其它測井儀一起下井測量的要求（DLL）。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.2微電阻率測井基本原1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.3微電阻率曲線的解釋1）電阻率的解釋已有的微電阻率測井方法得到的電阻率值，一般情況下主要受泥餅、侵入帶電阻率影響，所以，不能解釋為地層真實(shí)電阻率。在區(qū)別情況下，可以近視考慮為沖洗帶或侵入帶電阻率。2）的確定根據(jù)井況，在對侵入帶、層厚、泥餅等情況進(jìn)行認(rèn)識后，選擇合適的地層，根據(jù)測量結(jié)果，確定出。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.3.3微電阻率曲線的解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋缺乏微電阻率測井時(shí)可用下式計(jì)算：

——測井計(jì)算孔隙度；

——?dú)堄嘤惋柡投?；⑴根?jù)微電極曲線確定①選擇圖版（按井徑）1.電阻率測井系列基本原理及解釋缺乏微電阻率測井時(shí)可用下式計(jì)②根據(jù)泥漿電阻率查表得到泥餅（）電阻率；③從微電阻率曲線上讀出④在圖版上讀出較點(diǎn)，得1.電阻率測井系列基本原理及解釋②根據(jù)泥漿電阻率查表得到泥餅（）電阻率；1.電阻率測井地球物理測井原理及應(yīng)用課件1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.4感應(yīng)測井基本原理及解釋1.4.1感應(yīng)測井基本原理發(fā)射線圈通過恒定強(qiáng)度的高頻交變電流，產(chǎn)生一個(gè)交變電磁場在井眼周圍地層中感應(yīng)出次生電流，這個(gè)次生電流在流動(dòng)后產(chǎn)生一個(gè)磁場，這個(gè)磁場在接收線圈感應(yīng)出一個(gè)電流。通過記錄電流大小來確定地層的導(dǎo)電性。接受線圈中的感應(yīng)電流大小取決于地層中產(chǎn)生的電導(dǎo)電率渦流大小，電渦流又與地層的導(dǎo)電率有關(guān)，通過地層的感應(yīng)電流的電動(dòng)勢記錄，可以反算地層的電導(dǎo)率值。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.4感應(yīng)測井基本原理及解釋地球物理測井原理及應(yīng)用課件1.4感應(yīng)測井基本原理及解釋1.4.1感應(yīng)測井基本原理由于感應(yīng)測井是通過線圈感應(yīng)原理來進(jìn)行地層導(dǎo)電能力測量的，所以其不受井筒內(nèi)的泥漿影響，即使是油基泥漿也能測得較好的地層電導(dǎo)率曲線。這是感應(yīng)測井的最大優(yōu)點(diǎn)。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.4感應(yīng)測井基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.4.2幾何因子所有的電阻率測井均涉及到幾何因子這個(gè)重要概念。幾何因子：在無限均勻介質(zhì)中與電極系有特定幾何位置關(guān)系的介質(zhì)體積所產(chǎn)生的信號占總信號的比例。感應(yīng)產(chǎn)生的電渦流，其在流動(dòng)過程中的導(dǎo)電能力由下列幾部分組成：泥漿拄（水基泥漿）、侵入帶、原狀地層、圍巖。因此其幾何因子也由這幾部分組成。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.4.2幾何因子1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.4.3確定地層電阻率感應(yīng)測井的主要目的是用于確定地層電阻率。在侵入帶較深時(shí)當(dāng)時(shí)，測得的地層電阻率較好；當(dāng)時(shí)，一般都用深側(cè)向測井值作為地層電阻率。在侵入帶不深時(shí)，兩種方法所得的結(jié)果都可用。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.4.3確定地層電阻率1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.4.3確定地層電阻率對于感應(yīng)測井所得的電阻率，如果侵入帶較深時(shí)，應(yīng)做如下效正：①井眼效正（井眼擴(kuò)大，泥漿的影響。使用徑向特征曲線獲取井眼影響的幾何因子）②傳播效正（考慮傳播的能量衰減）③圍巖效正（圍巖電導(dǎo)率大于地層時(shí)，地層厚度在2.5~3m時(shí)可以把地層看成無限大；若小于地層時(shí)，地層厚度要在3~10m才能看承無限大）圍巖厚度對感應(yīng)測井影響較大，應(yīng)進(jìn)行效正：1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.4.3確定地層電阻率1.電阻率測井系列基本原理及解釋先根據(jù)上下圍巖電導(dǎo)率、泥漿電導(dǎo)率和井徑值選擇圍巖校正圖版1-33，然后按照該圖版進(jìn)行圍巖校正先根據(jù)上下圍巖電導(dǎo)率、泥漿電導(dǎo)率和井徑值選擇圍巖校正圖版1-1.4.3確定地層電阻率④侵入帶效正侵入帶直徑D、侵入帶電導(dǎo)率按圖版效正。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.4.3確定地層電阻率1.電阻率測井系列基本原理及解釋2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1自然伽瑪（GR）及能譜（NGS）測井原理及應(yīng)用2.1.1基本原理常規(guī)的自然伽瑪測井測量的是巖石中的存在的放射性元素自然放射的伽瑪射線總量。地層中的放射性元素很多，最普遍的是、及其同位素等。2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1自然伽瑪（GR）及能譜2.1自然伽瑪（GR）及能譜（NGS）測井原理及應(yīng)用2.1.1基本原理自然伽瑪能譜測井，除測量地層的放射性總量外，還給出各個(gè)能級的伽瑪射線能量，用于區(qū)分上述三大類元素（濃度）量。Th、K、U的含量是根據(jù)各能量窗的計(jì)數(shù)率，通過標(biāo)準(zhǔn)矩陣求出，標(biāo)準(zhǔn)矩陣是在刻度井的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行刻度的。2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1自然伽瑪（GR）及能譜（NGS）測井原理及應(yīng)用2、放射2、放射性測井系列基本原理及解釋2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1自然伽瑪（GR）及能譜（NGS）測井原理及應(yīng)用2.1.1基本原理放射性的標(biāo)定，是以北美箭石作為基礎(chǔ)?，F(xiàn)代測井均有一個(gè)儀器標(biāo)定器、都是人工物品。單位：居里、API。成果顯示：GR僅一條曲線，NGS除一條GR曲線外，有Th、K、U曲線和無U（CGR）曲線。GR=C1Th+C2K+C3UCGR=C1Th+C2K2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1自然伽瑪（GR）及能譜（NGS）測井原理及應(yīng)用2、放射2.1自然伽瑪（GR）及能譜（NGS）測井原理及應(yīng)用2.1.1基本原理巖石的放射性：不同的巖石，由于其物質(zhì)組成來源不同、特征不同，所含的放射性礦物不同、含量也不同。沉積巖中的放射性物質(zhì)主要來源于顆粒吸附的放射性同位素元素（有些地層可能是放射性礦物含量高的層——放射性礦藏）。因此，細(xì)分散體系的巖石，其吸附的放射性元素含量較高（如：泥巖、泥灰?guī)r等），而顆粒巖（如砂巖、顆?；?guī)r、白云巖等）吸附的放射性物質(zhì)少。有些礦物晶體本身是有放射性物質(zhì)的（表2-1）有機(jī)質(zhì)本身也可能吸附有放射性U同位素，因此有機(jī)質(zhì)含量高時(shí)，所測放射性值高。火山巖本身的放射性物質(zhì)含量就較高。2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1自然伽瑪（GR）及能譜（NGS）測井原理及應(yīng)用2、放射地球物理測井原理及應(yīng)用課件2.1.2測井資料解釋放射性測井是研究地層巖性、確定地層黏土含量的最好的測井方法。①巖性解釋2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1.2測井資料解釋2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1.2測井資料解釋②有機(jī)質(zhì)解釋2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1.2測井資料解釋2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1.2測井資料解釋③裂縫段解釋2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1.2測井資料解釋2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1.2測井資料解釋④泥質(zhì)含量解釋生產(chǎn)指數(shù)：PI=（K+a）×（Th+b）優(yōu)點(diǎn)：排除了U的影響。計(jì)算方法：2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1.2測井資料解釋2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1.2測井資料解釋⑤識別黏土礦物2、放射性測井系列基本原理及解釋2.1.2測井資料解釋2、放射性測井系列基本原理及解釋2.2密度（FDC）和巖性密度測井（LDT）原理及應(yīng)用2.2.1基本原理1）密度測井（FDC）通常的密度測井，測量的是巖石的體積密度值。通過放射性源向地層發(fā)射中等能量的伽瑪射線（即高速中子）與地層中的電子碰撞，產(chǎn)生康普頓效應(yīng)（散射），發(fā)生次生伽瑪射線。通過接收器記錄，換算為地層密度。2、放射性測井系列基本原理及解釋2.2密度（FDC）和巖性密度測井（LDT）原理及應(yīng)用2、放2.2.1基本原理康普頓效應(yīng)（散射）的碰撞次數(shù)與地層中的物質(zhì)的電子密度（電子數(shù)/平方厘米）有關(guān)，而電子密度與巖石的體積密度有關(guān)（巖石密度與巖石骨架成份、孔隙流體、孔隙度大小等有關(guān)），有：2、放射性測井系列基本原理及解釋2.2.1基本原理2、放射性測井系列基本原理及解釋2.2.2曲線特征測得的曲線包括：體積密度、自然伽瑪、井徑曲線，同時(shí)可以測量中子測井曲線。2.2.3曲線解釋①巖石密度2、放射性測井系列基本原理及解釋2.2.2曲線特征2、放射性測井系列基本原理及解釋2.2.3曲線解釋①巖石密度對于充滿流體的砂巖、石灰?guī)r、白云巖，測井讀數(shù)可以看作地層的體積密度值。對于少數(shù)地層：鉀鹽、巖鹽、石膏、煤層、含氣層，測井讀數(shù)不等于巖石體積密度，要進(jìn)行效正。2、放射性測井系列基本原理及解釋2.2.3曲線解釋2、放射性測井系列基本原理及解釋2.2.3曲線解釋②確定孔隙度密度測井是主要的巖石孔隙度測井方法；根據(jù)測井所得的體積密度值可以計(jì)算出巖石總孔隙度（對于孔隙中為液體時(shí)）。2、放射性測井系列基本原理及解釋2.2.3曲線解釋2、放射性測井系列基本原理及解釋2.2.3曲線解釋孔隙中的地層水（泥漿濾液）密度與礦化度有關(guān)，等效NaCL的礦化度與密度關(guān)系為：如果孔隙中有殘余油氣時(shí)，特別是殘余氣，要進(jìn)行效正。2、放射性測井系列基本原理及解釋2.2.3曲線解釋2、放射性測井系列基本原理及解釋地球物理測井原理及應(yīng)用課件2.3巖性密度測井（LDT）基本原理2.3.1基本原理巖性密度測井是密度測井的改進(jìn)和擴(kuò)展形式。它除了測量地層的密度值外，還能測量地層的光電吸收截面指數(shù)(Pe),該指數(shù)與地層中礦物類型有關(guān)（即可以反應(yīng)地層巖性）。巖性密度測井儀和密度測井儀一樣，有一個(gè)極板和一個(gè)支撐臂，極板上有一個(gè)伽瑪源和兩個(gè)探測器。不同的是，巖性密度測井的伽瑪源發(fā)出的是622keV的伽馬射線，與地層碰撞后能量逐漸降低，最后到通過產(chǎn)生光電效應(yīng)被吸收，它測量從高能區(qū)（大于150keV）經(jīng)康普頓效應(yīng)散射伽瑪強(qiáng)度，再測低能區(qū)經(jīng)光電效應(yīng)吸收后的伽瑪射線強(qiáng)度，而密度測井只測量前者。光電吸收截面指數(shù)(Pe)是通過接收的伽瑪射線強(qiáng)度與電子密度進(jìn)行計(jì)算確定的。近探測器只用于效正遠(yuǎn)探測器測量結(jié)果中的泥餅和井眼不規(guī)則的影響。探測范圍：6英寸左右。2、放射性測井系列基本原理及解釋2.3巖性密度測井（LDT）基本原理2、放射性測井系列基本原2、放射性測井系列基本原理及解釋2.3巖性密度測井（LDT）基本原理2.3.1基本原理光電吸收截面指數(shù)(Pe)：是指在一定的條件下一種或兩種粒子射線與碰撞的靶（原子）之間發(fā)生核反應(yīng)幾率大小的度量值。單位：靶恩/原子。其值與原子序數(shù)Z之間的關(guān)系為：2、放射性測井系列基本原理及解釋2.3巖性密度測井（LDT）2.3巖性密度測井（LDT）基本原理2.3.1基本原理對于分子，光電吸收截面指數(shù)(Pe)可以按分子中各原子的量進(jìn)行計(jì)算。2、放射性測井系列基本原理及解釋2.3巖性密度測井（LDT）基本原理2、放射性測井系列基本原2.3巖性密度測井（LDT）基本原理2.3.1基本原理宏觀光電吸收截面指數(shù)(U)：定義為單位巖石體積的光電吸收截面指數(shù)與電子密度指數(shù)的乘積：U-宏觀光電吸收截面指數(shù)，巴/平方厘米；Pe-光電吸收截面指數(shù)，巴/平方厘米；

-電子密度指數(shù)（=2ne/Na，ne電子密度，Na阿佛加得羅常數(shù)——SI，6.022137*2、放射性測井系列基本原理及解釋2.3巖性密度測井（LDT）基本原理2、放射性測井系列基本原2、放射性測井系列基本原理及解釋2.3巖性密度測井（LDT）基本原理2.3.1基本原理表是常見礦物和巖石的巖性密度參數(shù)根據(jù)巖石的單元體積模型可以得出如下關(guān)系：2、放射性測井系列基本原理及解釋2.3巖性密度測井（LDT）2、放射性測井系列基本原理及解釋2.3巖性密度測井（LDT）基本原理2.3.1基本原理由于水、烴（油氣）與巖石骨架的U值相差達(dá)10倍左右或更高；所以測量所得的U值所受孔隙度的影響很小，主要與巖石骨架有關(guān)。2.3.2應(yīng)用①識別巖性根據(jù)測量所得的Pe及體積密度結(jié)合中子測井孔隙度可以對巖石中的礦物成分進(jìn)行估計(jì)和識別巖性。⑴根據(jù)——

交會(huì)圖求出和⑵根據(jù)——Pe交會(huì)圖和求出⑶根據(jù)——

交會(huì)圖識別巖性2、放射性測井系列基本原理及解釋2.3巖性密度測井（LDT）地球物理測井原理及應(yīng)用課件地球物理測井原理及應(yīng)用課件地球物理測井原理及應(yīng)用課件2.3巖性密度測井（LDT）基本原理2.3.2應(yīng)用②黏土礦物識別2、放射性測井系列基本原理及解釋2.3巖性密度測井（LDT）基本原理2、放射性測井系列基本原2.3巖性密度測井（LDT）基本原理2.3.2應(yīng)用③裂縫層段識別鉆井泥漿中如果使用重晶石（超壓地層），鉆遇裂縫帶時(shí)泥漿侵入裂縫中，在Pe曲線上出現(xiàn)高值。重晶石（BaSO4)的Pe=266.8，U=1070，最大。2、放射性測井系列基本原理及解釋2.3巖性密度測井（LDT）基本原理2、放射性測井系列基本原2.3中子測井（CNL）原理及應(yīng)用2.3.1基本原理通過發(fā)射高速中子與地層原子核碰撞，由于中子與氫原子的質(zhì)量幾乎相同，中子與氫原子碰撞時(shí)，能量損失最大，同重原子核發(fā)生碰撞時(shí)中子速度不會(huì)減慢。通過連續(xù)碰撞（主要與氫元素），中子能量減到約0.025ev的熱速度，之后無規(guī)則擴(kuò)散，直到被吸收（俘獲）。俘獲中子的原子核處于強(qiáng)烈的激發(fā)狀態(tài)，發(fā)射出高能伽馬射線，用記數(shù)器記錄伽馬射線，來反映地層中的氫元素量的測井方法。探測范圍：當(dāng)中子源附近氫濃度高時(shí)，中子很快在井壁附近被俘獲，探測范圍小，如氫原子濃度小時(shí)，俘獲時(shí)間長，探測范圍大。2.3.2響應(yīng)特征中子測井的響應(yīng)取決于地層中的氫含量，由于單位體積的液態(tài)烴和水中的氫含量相同，因此在不含氣的地層中，測量結(jié)果主要與地層孔隙度有關(guān)。當(dāng)含天然氣時(shí)，因相對流體講氫含量低，測出的值小。2、放射性測井系列基本原理及解釋2.3中子測井（CNL）原理及應(yīng)用2、放射性測井系列基本原地球物理測井原理及應(yīng)用課件2.3中子測井（CNL）原理及應(yīng)用2.3.1基本原理對于泥質(zhì)地層，不僅可以反映泥質(zhì)中的束縛水量，而且可以反映出晶間的結(jié)晶水量（含水石膏的結(jié)晶水也能反映）。成果輸出：輸出的是含氫孔隙度值。在鹽水井中刻度，進(jìn)行孔隙度標(biāo)定。2、放射性測井系列基本原理及解釋2.3中子測井（CNL）原理及應(yīng)用2、放射性測井系列基本原地球物理測井原理及應(yīng)用課件地球物理測井原理及應(yīng)用課件2.3中子測井（CNL）原理及應(yīng)用2.3.2應(yīng)用①確定地層含氫孔隙度地層中為流體時(shí)，如果不考慮井眼、侵入帶的影響，讀數(shù)值是一個(gè)視地層孔隙度值，稱含氫孔隙度。如果是氣層段，則讀數(shù)值加上效正值為地層含氫孔隙度無其他孔隙度資料時(shí)可用作地層近似孔隙度。2、放射性測井系列基本原理及解釋2.3中子測井（CNL）原理及應(yīng)用2、放射性測井系列基本原2.3中子測井（CNL）原理及應(yīng)用2.3.2應(yīng)用②判斷流體性質(zhì)水層（或油層）高；氣層低。③識別黏土礦物見前和圖版2-282、放射性測井系列基本原理及解釋2.3中子測井（CNL）原理及應(yīng)用2、放射性測井系列基本原3.聲速測井基本原理及解釋3.1聲速測井（BCH）原理及應(yīng)用3.1.1基本原理聲速（又稱聲波）測井：測量發(fā)射探頭發(fā)出的聲波通過單位地層厚度所用的時(shí)間。是重要的孔隙度測井方法。采用雙發(fā)（T1、T2）雙收（R1、R2）結(jié)構(gòu)來克服井眼影響。記錄上下行的時(shí)差取平均值做為聲波傳播通過地層的時(shí)差。3.聲速測井基本原理及解釋3.1聲速測井（BCH）原理及應(yīng)3.1聲速測井（BCH）原理及應(yīng)用3.1.1基本原理時(shí)差為：△v-為傳播速度。接收器接收的是地層的初至波（縱波）。探測范圍：井壁附近（幾厘米—10幾厘米）。3.1.2曲線特征輸出的是聲波傳播通過地層的時(shí)差曲線，單位：微秒/米（us/m）。曲線與巖層中心對稱，半幅度點(diǎn)分界。在界面附近上下約0.23米范圍內(nèi)時(shí)差不能反應(yīng)地層真實(shí)值。應(yīng)用時(shí)要扣除。讀值時(shí)采用面積補(bǔ)償原則。3.聲速測井基本原理及解釋3.1聲速測井（BCH）原理及應(yīng)用3.聲速測井基本原理及解3.1.2曲線特征跳波和周波跳躍：在氣層、疏松砂巖層、裂縫發(fā)育井段、井眼嚴(yán)重坍塌井段中聲波測井會(huì)出現(xiàn)由“基線”到“極大值”之間的突然變化，這一特征為“跳波”，嚴(yán)重時(shí)稱“周波跳躍”（如圖3-2）。原因是聲波能量發(fā)生嚴(yán)重衰減造成。3.聲速測井基本原理及解釋3.1.2曲線特征3.聲速測井基本原理及解釋3.1.3解釋和應(yīng)用主要用于確定巖層的孔隙度。地層中聲波傳播速度與下列因素有關(guān)：巖石骨架成分、巖石孔隙度大小、流體類型。聲波測井測得的是地層基質(zhì)孔隙度（有些人認(rèn)為是次生孔隙度）3.聲速測井基本原理及解釋3.1.3解釋和應(yīng)用3.聲速測井基本原理及解釋地球物理測井原理及應(yīng)用課件3.1.3解釋和應(yīng)用3.1.3.1含水純砂巖層的孔隙度計(jì)算Wyllie(威利、懷利）時(shí)間平均公式（純地層）：3.聲速測井基本原理及解釋——聲波孔隙度，小數(shù)；——地層的聲波時(shí)差；——巖石骨架的聲波時(shí)差；——地層孔隙中的流體時(shí)差。3.1.3解釋和應(yīng)用3.聲速測井基本原理及解釋——聲波孔隙3.1.3解釋和應(yīng)用3.1.3.2未固結(jié)含水純砂巖層計(jì)算要進(jìn)行壓實(shí)效正：3.聲速測井基本原理及解釋——壓實(shí)效正系數(shù)；——目的層上下泥巖地層的聲波時(shí)差；——常數(shù)，一般取1。壓實(shí)效正系數(shù)的確定：①計(jì)算法3.1.3解釋和應(yīng)用3.聲速測井基本原理及解釋——壓實(shí)效正3.1.3解釋和應(yīng)用②法利用純水砂巖層的聲波測井與感應(yīng)（或側(cè)向測井）資料。首先確定出求出F值，在利用F值計(jì)算出純水地層孔隙度，由聲波時(shí)間公式求出未經(jīng)壓實(shí)效正的孔隙度值，則；3.聲速測井基本原理及解釋③中子測井法對于含泥質(zhì)的純水地層，利用中子測井所得孔隙度可以確定出壓實(shí)系數(shù)：3.1.3解釋和應(yīng)用3.聲速測井基本原理及解釋③中子測井3.1.3解釋和應(yīng)用④統(tǒng)計(jì)法根據(jù)大量資料統(tǒng)計(jì)，得出壓實(shí)系數(shù)與埋深的關(guān)系式，用關(guān)系式計(jì)算確定。如：勝利油田第三系砂巖地層關(guān)系式為：3.聲速測井基本原理及解釋3.1.3.3泥質(zhì)地層和含氣地層孔隙度計(jì)算應(yīng)進(jìn)行泥質(zhì)和含氣效正：①泥質(zhì)效正3.1.3解釋和應(yīng)用3.聲速測井基本原理及解釋3.1.3.3.1.3解釋和應(yīng)用②殘余氣效正3.2.3.4其他應(yīng)用裂縫層識別，編制壓實(shí)曲線等。3.聲速測井基本原理及解釋3.1.3解釋和應(yīng)用3.聲速測井基本原理及解釋地球物理測井原理及應(yīng)用課件3.2長源距聲波測井（LSS）及陣列聲波測井3.2.1基本原理簡介長源距聲波測井（LSS）：其探測范圍比BHC大得多，能測得地層中的全波波列資料（橫波、縱波等）（全波測井或變密度測井）。現(xiàn)有的測井儀，發(fā)射器與接收器的距離為2.4384和3.084米或3.084和3.657米。同BHC測井一樣有兩個(gè)發(fā)射探頭和兩個(gè)接收探頭。測井讀數(shù)是兩個(gè)接收器在兩個(gè)深度的記錄：一次是兩個(gè)接收器橫跨測量點(diǎn)時(shí)；一次是兩個(gè)發(fā)射器橫跨測量點(diǎn)時(shí).3.聲速測井基本原理及解釋3.2長源距聲波測井（LSS）及陣列聲波測井3.聲速測井基3.2長源距聲波測井（LSS）及陣列聲波測井3.2.1基本原理簡介陣列聲波測井可以測量BCH和LSS的所有測量結(jié)果。如圖3-4為多用途陣列聲波測井儀的基本結(jié)構(gòu)。3.2.2曲線特征如圖所示3.聲速測井基本原理及解釋3.2長源距聲波測井（LSS）及陣列聲波測井3.聲速測井地球物理測井原理及應(yīng)用課件3.2長源距聲波測井（LSS）及陣列聲波測井3.2.3應(yīng)用①確定巖石力學(xué)參數(shù)②判斷固井質(zhì)量③裂縫層段識別3.聲速測井基本原理及解釋3.2長源距聲波測井（LSS）及陣列聲波測井3.聲速測4、其它測井方法基本原理4.1電磁波傳播測井（EPT和DPT）4.1.1基本原理測量巖石的介電常數(shù)來反映巖石的特征：

=D/ED—電位移；E—電場強(qiáng)度。4、其它測井方法基本原理4.1電磁波傳播測井（EPT和DPT4.1電磁波傳播測井（EPT和DPT）水的相對介電常數(shù)最大而且與水的礦化度關(guān)系不是太密切。所以測出的值反映地層的含水孔隙度，所受地層水的礦化度影響小。EPT為淺探測儀；DPT為深探測儀。探測深度在45英寸以內(nèi)。主要可能反映沖洗帶或侵入帶的特征。4.1.2測井資料解釋反映探測帶內(nèi)的水的相對體積。①確定探測帶內(nèi)地層的含水孔隙度：4、其它測井方法基本原理4.1電磁波傳播測井（EPT和DPT）4、其它測井方法基本原4.1電磁波傳播測井（EPT和DPT）4.1.2測井資料解釋②確定含水飽和度（重要方法）4、其它測井方法基本原理4.1電磁波傳播測井（EPT和DPT）4、其它測井方法基本地球物理測井原理及應(yīng)用課件4.2地層傾角測井（DIP）及裂縫識別測井（FIL）4.2.1地層傾角測井基本原理測量地層的層面及其它地質(zhì)界面的產(chǎn)狀。利用三個(gè)或四個(gè)電導(dǎo)率探頭測得界面處的電導(dǎo)率異常，通過探頭方位計(jì)算出界面的產(chǎn)狀。4、其它測井方法基本原理4.2地層傾角測井（DIP）及裂縫識別測井（FIL）4、其4.2地層傾角測井（DIP）及裂縫識別測井（FIL）4.2.1地層傾角測井基本原理成果輸出：①矢量圖；②桿（棒）狀圖；③施密特圖等4、其它測井方法基本原理4.2地層傾角測井（DIP）及裂縫識別測井（FIL）4、4.2.1地層傾角測井基本原理成果輸出：紅色模式：斷層、砂壩、河道、巖礁。綠色模式：地層傾角。蘭色模式：斷層、不整合面。雜亂模式：巖性粗，層里不發(fā)育。裂縫帶，斷層帶，不整合面等。4、其它測井方法基本原理4.2.1地層傾角測井基本原理4、其它測井方法基本原理4.2.1地層傾角測井基本原理4、其它測井方法基本原理4.2.1地層傾角測井基本原理4、其它測井方法基本原地球物理測井原理及應(yīng)用課件4.2.2裂縫識別測井基本原理將地層傾角測井的四條（六條）電導(dǎo)率曲線直接輸出，用于對地層裂縫進(jìn)行識別。4、其它測井方法基本原理4.2.2裂縫識別測井基本原理4、其它測井方法基本原地球物理測井原理及應(yīng)用課件4.3成像測井系列介紹4、其它測井方法基本原理4.3成像測井系列介紹4、其它測井方法基本原理

圖4泌252井MAIN（3105-3108米）垂直裂縫特征圖

圖5泌252井MAIN（3294-3297米）垂直裂縫特征圖

圖4泌252井MAIN（3105-3108米）4.4地震測井介紹波阻抗：反射界面的反射系數(shù)：4、其它測井方法基本原理4.4地震測井介紹4、其它測井方法基本原理地球物理測井原理及應(yīng)用主講：周文學(xué)時(shí)：40—講授32-習(xí)題及實(shí)習(xí)8學(xué)時(shí)

2012年3月20日地球物理測井原理及應(yīng)用主講：周文0、前言0.1什么叫地球物理測井？在石油勘探開發(fā)中，鉆井是獲取地下油氣資源的唯一手段。但是井是否鉆遇了地層中的油氣層？油氣層的特征情況怎樣？（如油氣層的巖性、含油氣飽和度、油層孔隙度、滲透率等）是石油地質(zhì)家們想要了解的重要問題。對油氣層特征的了解，除了通過鉆井的錄井資料（特別是巖心資料）能夠進(jìn)行研究外，最重要的是通過測井資料進(jìn)行分析。0、前言0.1什么叫地球物理測井？0、前言0.1什么叫地球物理測井？與鉆井錄井資料相比，測井資料具有以下優(yōu)點(diǎn)：①資料連續(xù)性好；一般整個(gè)井剖面連續(xù)測量。②反映的地層的信息量多而且大；常規(guī)測井方法一般有10-12條曲線，加上特殊測井方法，可以達(dá)到20條左右的曲線。可測量4巖石的電性參數(shù)、放射性參數(shù)、聲學(xué)參數(shù)、電磁參數(shù)、地層產(chǎn)狀參數(shù)、核磁共振特性等。③生產(chǎn)成本相對較低。相對于鉆井取心，一般為1：10左右的成本比。0、前言0.1什么叫地球物理測井？0、前言0.1什么叫地球物理測井？地球物理測井：用專門的測井儀器測量井剖面的各種地球物理參數(shù)并對這些參數(shù)進(jìn)行分析和處理，用于對地層特征進(jìn)行分析、確定油氣層（目的層）的各種物理參數(shù)的一門科學(xué)。任務(wù)：①測井方法的基本原理；②測井曲線的處理方法；③地質(zhì)解釋及應(yīng)用。0、前言0.1什么叫地球物理測井？0、前言0.2地球物理測井的發(fā)展歷史和趨勢1927年，法國人HenriDoll在阿爾薩斯省的Pechelborn油田的一口井中測量的第一條電阻率測井曲線。1929年，電阻率測井作為商業(yè)性服務(wù)在美國、前蘇聯(lián)、印度等國進(jìn)行了大量應(yīng)用。1931年，自然電位測井(SP)得到應(yīng)用，Schlumberger的兩兄弟Marcel&Conrad首先研制出第一臺筆式測井記錄儀，成立了世界著名的Schlumberger公司。30年代初開始、聲波測井、地層傾角測井研制，1943年投入應(yīng)用。1941年測量井中自然伽瑪測井（GR)0、前言0.2地球物理測井的發(fā)展歷史和趨勢0、前言0.3地球物理測井的基本流程①測井施工設(shè)計(jì)：測量井段、測井系列（擬增加的測井方法）。②測井施工：③資料記錄和傳輸④資料處理和解釋0、前言0.3地球物理測井的基本流程0.3地球物理測井的基本流程

圖（0-1）測井過程示意圖0.3地球物理測井的基本流程1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井（SP)原理及解釋1.1.1井中自然電位產(chǎn)生的基本原理①擴(kuò)散吸附電位擴(kuò)散電位(Ek)Ek=Kklg(aw/amf)Kk-擴(kuò)散電位系數(shù)，aw/amf-地層水、泥漿濾液的活度。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井（SP)原1.電阻率測井系列基本原理及解釋

實(shí)際鉆井中，泥漿的礦化度一般比地層水底，即aw大于amf。地層中的Na+和Cl-離子要向井筒內(nèi)遷移，在不同巖性的地層，有不同的情況：1、砂巖地層，Na+和Cl-同時(shí)遷移，由于Cl-遷移快，在井筒中形成富集；2、泥巖地層，由于泥巖分子帶正電，其要吸附Cl-，使得Na+遷移到井筒中富集；上述作用形成的電場為擴(kuò)散-吸附電位。1.電阻率測井系列基本原理及解釋實(shí)際鉆井中，泥漿的礦1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.1.1井中自然電位產(chǎn)生的基本原理②壓力擴(kuò)散（壓差）電位Ep=Kp(△P.Rmf)/ūEp-壓差電動(dòng)勢；Kp－壓差電位系數(shù)；△P－壓差；Rmf－泥漿濾液電阻率；ū－泥漿粘度。由于壓差一般較小、且多消耗在井壁的泥餅上，一般不考慮。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.1.2自然電位曲線特征及影響因素在aw﹥amf條件下，通過井下M電極移動(dòng)可以測得擴(kuò)散吸附電位的總和（即自然電位）曲線。泥巖處為正值，一般做為基線—泥巖基線。電極回路場中有電流時(shí)在滲透層處（如砂巖）sp值為負(fù)異常。靜自然電位（ssp)：定義為電路中無電流時(shí)的sp值。其是不可能測得的。Sp＝[Rm/(Rm+Rt+Rs)].sspRt-純砂巖地層真實(shí)電阻率；Rs-純泥巖地層真實(shí)電阻率。當(dāng)Rm﹥﹥Rt+Rs時(shí)，Sp≈ssp1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.1.2自然電位曲線特征及影響因素影響sp曲線的因素很多，主要有：①地層因素；地層滲透性：滲透性高離子遷移速度高，sp幅度大；泥質(zhì)含量：泥質(zhì)含量越高，吸附作用越強(qiáng)，sp幅度越?。坏貙雍穸龋寒?dāng)?shù)貙雍穸?井徑﹤3.5時(shí)，厚度越小，sp幅度越小，反之越大；地層電阻率：Rt越大，sp幅度越大；②非地層因素有：泥漿電阻率：Rm越大，sp幅度越大；沖洗帶影響：沖洗帶越深，sp幅度越??；1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.1.3自然電位曲線的解釋自然電位曲線常用于砂泥巖地層剖面中許多問題的解釋，常用的有：①判斷巖性和劃分滲透層（圖1-4）1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.1.3自然電位曲線的解釋②確定地層水電阻率對于純的含水砂巖地層，ssp與地層水活度和泥漿濾液活度有下列關(guān)系：

ssp=-Klg(aw/amf)

在地層水和泥漿濾液礦化度不太高的情況下。其溶液的電阻率與活度呈反比關(guān)系。上式變?yōu)椋?/p>

ssp=-Klg(Rmfe/Rwe)Rmfe-泥漿濾液等效電阻率；

Rwe-地層水等效電阻率。

1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.1.3自然電位曲線的解釋②確定地層水電阻率擴(kuò)散吸附系數(shù)K=64.25+0.24T(C°)T-地層溫度。Rmfe的求取根據(jù)NaCl為主要鹽份的泥漿確定：Ⅰ、在23.9C°時(shí)，Rmf﹥0.1om.m，則Rmfe=0.85Rmf，如Rmf不是23.9C°測定值，可根據(jù)圖版（1-6）進(jìn)行換算；Ⅱ、在23.9C°時(shí)Rmf﹤0.1om.m，則根據(jù)泥漿類型查圖版（1-7）得到Rmfe值。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.1自然電位測井原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋②確定地層水電阻率例：已知某井2570.8-2595.4m井段為砂巖，測得sp=-18mV≈ssp

泥漿比重1.2g/ml,Rm(18°)=0.724om.m,地層溫度=100°。求：Rw值。解：Ⅰ、根據(jù)Rm(18°)=0.724om.m，查圖版1-6得到地層條件下的Rm(100°)=0.22om.m；

Ⅱ、根據(jù)Rm(100°)=0.22om.m和泥漿比重1.2查圖版1-9，將泥漿電阻率Rm換算為Rmf(100°)值，Rmf(100°)=0.166om.m；

Ⅲ、由于Rmf﹥0.1,按Rmfe=0.85Rmf計(jì)算得到Rmfe=0.141；

Ⅳ、根據(jù)ssp=-18mV

和地層溫度100°查圖版（1-8）得Rmfe/Rwe=1.6，則Rwe=0.088om.m；

Ⅴ、根據(jù)Rwe=0.088om.m查圖版（1-7）得到Rw=0.092om.m1.電阻率測井系列基本原理及解釋②確定地層水電阻率1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋③估計(jì)泥質(zhì)含量地層中泥質(zhì)含量與靜自然電位有關(guān)純砂巖的靜自然電位為PSP；純砂巖的靜自然電位為SSP；則有：泥質(zhì)含量=1-PSP/SSP1.電阻率測井系列基本原理及解釋③估計(jì)泥質(zhì)含量1.電阻率測井系列基本原理及解釋自然電位小結(jié)1、地層中自然電位的形成

擴(kuò)散吸附電位，壓差電位2、自然電位的測量3、曲線形態(tài)的影響因素

地層因素：地層滲透性，泥質(zhì)含量，地層厚度，地層電阻率非地層因素：泥漿電阻率，沖洗帶影響，井徑4、應(yīng)用

判斷巖性，劃分滲透層，確定地層水電阻率，研究沉積相等。1.電阻率測井系列基本原理及解釋自然電位小結(jié)1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2普通電阻率測井原理1.2.1巖石電阻率及影響因素電阻率是恒量巖石導(dǎo)電性能的主要物理量，按歐姆定律：r-電阻；Rt-電阻率;L-導(dǎo)電物長;S-導(dǎo)電面積。巖石的電阻率是巖石本身特性與其他參數(shù)無關(guān)。通過電阻率值可以來了解巖石的特征。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2普通電阻率測井原理1.2普通電阻率測井原理1.2.1巖石電阻率及影響因素巖石的導(dǎo)電性主要通過導(dǎo)電物質(zhì)來完成的，導(dǎo)電物質(zhì)由下列三部分組成：①礦物，不同的礦物導(dǎo)電率不同，一般想石英、方解石、長石等電阻率極高（10000歐姆.米），導(dǎo)電性差；黃鐵礦、磁鐵礦等金屬礦物導(dǎo)電性好（幾個(gè)歐姆.米）；粘土礦物因含有礦化的層間水和結(jié)合水，導(dǎo)電性比一般礦物好；1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2普通電阻率測井原理1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2普通電阻率測井原理1.2.1巖石電阻率及影響因素②孔隙和孔隙中的礦化水及其分布，一般來講孔隙度越高，如孔隙中含水，其電阻率越低；地層中礦化水含量越高，巖石電阻率越低；含水孔喉分布越均一電阻率越低（圖1-9）。1.電阻率測井系列基本原理及解釋LsL曲折度；A=Ls/L圖1-9曲折度的定義1.2普通電阻率測井原理1.電阻率測井系列基本原理及解釋Ls1.2普通電阻率測井原理1.2.1巖石電阻率及影響因素③孔隙中油、氣的影響油氣的電阻率很高，一般在幾千個(gè)歐姆.米以上，因此地層中含油氣飽和度越高，其電阻率越大。1.2.2地層水電阻率的確定

純水是不導(dǎo)電的，由于有礦物質(zhì)溶解在水中才導(dǎo)電。實(shí)驗(yàn)室測定的不同礦化度的水溶液其電阻率如圖1-12所示。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2普通電阻率測井原理1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋可以利用上述圖版，根據(jù)地層水的礦化度來求取地層水電阻率，做法如下：①將地層水分析資料折算為等效NaCl，一般油田水有CaCl2、NaSO4、CaCO3等水型，折算方法如下：根據(jù)總礦化度，利用圖版1-13查出各種離子的換算系數(shù)K；1.電阻率測井系列基本原理及解釋可以利用上述圖版，根據(jù)地層水的礦化度來求取地層水電阻率，做法

求出各種離子系數(shù)K與礦化度的乘積（Ki*礦化度)；求出各離子的乘積之和（∑Ki*礦化度）得到等效NaCl礦化度。②由圖版1-12查得18℃時(shí)的地層水電阻率。③根據(jù)地層溫度由圖版1-6查得地層條件下的地層水電阻率。也可以按下式進(jìn)行計(jì)算（阿爾普其公式）：

Rwf=Rw75×(75°+7)/[T(℉)+7]Rwf-地層條件下地層水電阻率，歐姆.米；

Rw75-75°F時(shí)的水溶液電阻率，歐姆.米；

T(℉)-華氏地層溫度。1.電阻率測井系列基本原理及解釋求出各種離子系數(shù)K與礦化度的乘積（Ki*礦化度)；求出實(shí)例：

地層水分析結(jié)果位Ca++460（ppm）；SO4--=1400（ppm）；Na++Cl-19000（ppm）；其總礦化度20860ppm，求18oC時(shí)的地層水電阻率。解：1）根據(jù)總礦化度20860ppm查圖版1-13，得到各離子K系數(shù)為：Ca++=0.81；SO4--=0.45；

2）求等效NaCl礦化度，即

460×0.81+1400×0.45+19000=20000(ppm);3）查圖版1-6，得18oC時(shí)的Rw≈0.37Ω·m。

Rw也可以采用前面的阿爾普其公式進(jìn)行計(jì)算1.電阻率測井系列基本原理及解釋實(shí)例：1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.3地層因素與孔隙度大量的實(shí)驗(yàn)室測定結(jié)果表明：含100%地層水的巖石的電阻率與它所飽含鹽水的電阻率成正比，而比例常數(shù)對于一定的巖石來講（鹽水電阻率﹤1歐姆.米）是恒定，這個(gè)常數(shù)（F）稱為地層因素，表達(dá)式為：

F=Row/Rw--------------------(Humble公式)Row——含水純地層電阻率，歐姆.米Rw——地層水電阻率，歐姆.米當(dāng)含水一定時(shí)，同類巖石的F值與巖石孔隙度有關(guān),孔隙度越大，巖石電阻率越低，阿爾奇根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了著名的實(shí)驗(yàn)式（Arech公式)：

1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.3地層因素與孔隙度1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.3地層因素與孔隙度m——稱為孔隙指數(shù)或膠結(jié)系數(shù)a——曲折度因素m取決于巖性和孔隙結(jié)構(gòu)特征，不同的巖石m值不同。純孔隙性巖石m≈2，純裂縫性巖石m≈1，雙重介質(zhì)巖石m在1-2之間。1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.3地層因素與孔隙度地球物理測井原理及應(yīng)用課件

1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.4地層電阻率與含水飽和度阿爾奇實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：純地層的含水飽和度與地層真實(shí)電阻率有如下表達(dá)式：式中：——地層水飽和度，小數(shù)；

——純地層真實(shí)電阻率，歐姆.米；

——飽和度指數(shù)，一般的巖石取2。

1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.4地層電阻率與含1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.4地層電阻率與含水飽和度由于F=Row/Rw上式變?yōu)椋?/p>

或1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.4地層電阻率與含水飽1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.5巖性與地層電阻率關(guān)系1.電阻率測井系列基本原理及解釋1.2.5巖性與地層電阻率關(guān)1.電阻率測井系列基本原