地球物理測(cè)井2(測(cè)井基礎(chǔ))

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地球物理測(cè)井基礎(chǔ)

2.1巖性

測(cè)井解釋中使用的一些有關(guān)巖性的概念與地質(zhì)學(xué)中慣用的概念相比具有專業(yè)特點(diǎn)。2.1.1巖石的組成

測(cè)井分析者認(rèn)為巖石是由骨架、泥質(zhì)和孔隙三部分組成?？紫吨芯哂辛黧w。孔隙流體可能是油、氣、水中的一種，也可能是其中的幾種混合組成。

2.1.2巖性的分類

2.1.3巖性剖面的分類2.1.3巖性剖面的分類砂泥巖剖面：砂巖、泥巖及二者之間的過渡性巖性；碳酸鹽巖剖面：石灰?guī)r、白云巖及二者之間的過渡性巖性；膏鹽剖面：含有大量的石膏、巖鹽、蒸發(fā)巖類；特殊巖性剖面：除上述巖性之外的巖性。2.1.3巖性剖面的分類

不同的巖性剖面，測(cè)井系列的選擇不同，解釋方法不同。

2.2巖石的儲(chǔ)集性質(zhì)石油和天然氣存在于儲(chǔ)層之中。因此測(cè)井解釋的主要對(duì)象是儲(chǔ)集層（當(dāng)然，研究生油、沉積相的可能是例外）。能作為儲(chǔ)集層的巖石類別很多，其存儲(chǔ)特性各異。儲(chǔ)集層的分類有多種，測(cè)井分析者習(xí)慣于采用巖性或儲(chǔ)集空間結(jié)構(gòu)來進(jìn)行分類。2.2.1儲(chǔ)集層與非儲(chǔ)集層的概念能夠儲(chǔ)存流體，而且流體在一定的壓差下能流出來的巖層被稱為儲(chǔ)集層。可以看出儲(chǔ)集層必須具備兩個(gè)條件：①具有孔隙性,它是儲(chǔ)集層儲(chǔ)集空間大小的反映，也是儲(chǔ)集能力的反映；②具有滲透性，滲透性決定了一個(gè)儲(chǔ)集中的流體是否能流動(dòng)及流體流動(dòng)的難易程度。2.2.1儲(chǔ)集層與非儲(chǔ)集層的概念

2.2.2反映儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能的基本參數(shù)

孔隙度(Φ)孔隙體積與巖石體積的百分比。主要反映儲(chǔ)集空間的大?。ɑ騼?chǔ)集能力）。2.2.2反映儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能的基本參數(shù)

2.2.2反映儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能的基本參數(shù)

2.2.2反映儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能的基本參數(shù)

對(duì)測(cè)井來講更趨向于第一種方式，因?yàn)?，最終對(duì)石油勘探開發(fā)更為有用的是有效孔隙度（φe）。2.2.2反映儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能的基本參數(shù)滲透率（K）：滲透率是一定粘度的流體在一定壓力差存在的條件下通過地層暢通性的量度。滲透率的大小產(chǎn)要取決于孔隙直徑的大小、孔道直徑的大小及孔道的彎曲程度。2.2.2反映儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能的基本參數(shù)一般來說，有效滲透率的總和總是小于絕對(duì)滲透率。因?yàn)榱黧w與流體之間有相互影響的存在。

2.2.2反映儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能的基本參數(shù)儲(chǔ)集層的厚度（h）

2.2.2反映儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能的基本參數(shù)飽和度

2.2.2反映儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能的基本參數(shù)目前測(cè)井解釋常見的飽和度還有

2.3巖石的電阻率所有的電阻率測(cè)井都是建立在各種巖石具有不同的導(dǎo)電性這一基礎(chǔ)上的，而一種物質(zhì)的導(dǎo)電性是描述這種物質(zhì)傳導(dǎo)電荷的能力，常用電阻率這一物理量來表示。2.3巖石的電阻率R的單位：（Ω·m

歐姆米），σ的單位：（姆歐/米或西門子/米）2.3.1反映導(dǎo)電性的基本參數(shù)根據(jù)歐姆定律：

其中：R——電阻率，僅與導(dǎo)體的性質(zhì)（材料）有關(guān)

r——電阻除了與導(dǎo)體的性質(zhì)有關(guān)外，還與導(dǎo)體的形狀及大小有關(guān)。測(cè)井中通常用電阻率來研究巖石的導(dǎo)電性而不是用電阻這一參數(shù)。2.3.2巖石的導(dǎo)電性巖石由骨架、泥質(zhì)和孔隙流體三部分組成。弄清各組成部分的導(dǎo)性有助于掌握巖石的導(dǎo)電性。2.3.2.1巖石骨架的導(dǎo)電性世界上的物質(zhì)不外乎有氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。對(duì)于固體是靠自由電子來導(dǎo)電的，自由電子多則導(dǎo)電性就好，電阻率就低。金屬的自由電子多，其導(dǎo)電性一般較好，電阻率較低；非金屬自由電子極少，其導(dǎo)電性很差，電阻率很高。2.3.2.1巖石骨架的導(dǎo)電性2.3.2.1巖石骨架的導(dǎo)電性一般油氣儲(chǔ)集層中的骨架都是非金屬固體（石英、方解石、白云石等）大多數(shù)進(jìn)乎為絕緣體（Rma≥106Ω˙m）

2.3.2.1巖石骨架的導(dǎo)電性所以一般認(rèn)為骨架是不導(dǎo)電的，因此，巖石中骨架所占比例越大，巖石的導(dǎo)電性就越差。一旦骨架中含有了金屬物質(zhì)（如黃鐵礦，磁鐵礦，云母等）后，其電阻率就會(huì)顯著下降。2.3.2.2泥質(zhì)的導(dǎo)電性泥質(zhì)的主要成分是粘土（Al2O3、SiO2、H2O）；粘土顆粒的表面具有負(fù)電荷(Mg2+替代Al3+、Al3+替代Si4+、

OH的離解)泥質(zhì)被地層水潤濕時(shí)，粘土顆粒表面的負(fù)電荷吸附地層水中的陽離子形成雙電層。在外電場(chǎng)作用下，雙電層發(fā)生陽離子交換作用而導(dǎo)電；泥質(zhì)導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱與陽離子較換能力（粘土類型）及地層水中的離子有關(guān)。2.3.2.2泥質(zhì)的導(dǎo)電性泥質(zhì)導(dǎo)電性對(duì)巖石導(dǎo)電性的影響取決于泥質(zhì)在巖石中所處的位置,即是骨架,還是分散于孔隙中等2.3.2.3孔隙流體的導(dǎo)電性（1）油氣都是不導(dǎo)電的其電阻率：109~1016Ω·m（2）地層水和泥漿濾液均屬液體，靠離子導(dǎo)電。地層水中常含有：

NaCl、KCL、CaCO3、Na2SO4、MgSO4……

2.3.2.3孔隙流體的導(dǎo)電性影響溶液電阻率的幾個(gè)因素：①溶液的電阻率與溶液中離子濃度（礦化度）有關(guān)(溶液礦化度升高→離子數(shù)目增多→電阻率降低)2.3.2.3孔隙流體的導(dǎo)電性影響溶液電阻率的幾個(gè)因素：②受溫度的影響溫度升高→離子遷移速度加快→電阻率降低;

部分鹽的溶解度隨溫度升高而增大→離子數(shù)目增多→電阻率降低;

部分鹽的溶解度溫度升高而降低→離子數(shù)目減少→電阻率升高)2.3.2.3孔隙流體的導(dǎo)電性影響溶液電阻率的幾個(gè)因素：③受鹽類成分的影響鹽類成份不同→離子價(jià)不同→離子攜帶的電荷不同→電阻率不同

2.3.2.3孔隙流體的導(dǎo)電性NaCl溶液電阻率與礦化度和溫度的關(guān)系

：礦化度：含鹽濃度，通用的單位為ppm（百萬分之一）溫度：攝氏溫度℃和華氏溫度兩種電阻率：?jiǎn)挝沪浮，刻度為對(duì)數(shù)。

2.3.2.3孔隙流體的導(dǎo)電性不同溶液中各種離子礦化度與NaCl溶液礦化度的等效關(guān)系

圖版的使用方法：Ⅰ求水樣的總礦化度Ⅱ求離子換算系數(shù)Ⅲ求等效氯化鈉液溶的礦化度

2.3.2.3孔隙流體的導(dǎo)電性不同溶液中各種離子礦化度與NaCl溶液礦化度的等效關(guān)系

圖版的使用方法：Ⅰ求水樣的總礦化度地層水：

460ppm1400ppm19000ppm總礦化度20860ppm2.3.2.3孔隙流體的導(dǎo)電性不同溶液中各種離子礦化度與NaCl溶液礦化度的等效關(guān)系

圖版的使用方法：Ⅱ求離子換算系數(shù)總礦化度20860ppm0.810.451.02.3.2.3孔隙流體的導(dǎo)電性不同溶液中各種離子礦化度與NaCl溶液礦化度的等效關(guān)系

圖版的使用方法：Ⅲ求等效氯化鈉液溶的礦化度

460×0.81＋1400×0.45＋19000×1＝20000ppm2.3.2.3孔隙流體的導(dǎo)電性NaCl溶液電阻率與礦化度和溫度的關(guān)系

：礦化度：含鹽濃度，通用的單位為ppm（百萬分之一）溫度：攝氏溫度℃和華氏溫度兩種電阻率：?jiǎn)挝沪浮，刻度為對(duì)數(shù)。

2.3.2.4完全含水純地層的電阻率（Ro）

完全含水純地層的電阻率顯然與地層水的電阻率Rw成正比：

其中：

Ro——完全含水純地層的電阻率

Rw——地層水電阻率

F——地層因素。

2.3.2.4完全含水純地層的電阻率（Ro）

地層因素的定義：2.3.2.4完全含水純地層的電阻率（Ro）

對(duì)某一巖石飽和不同的地層水時(shí)：

2.3.2.4完全含水純地層的電阻率（Ro）

對(duì)不同的巖石飽和性質(zhì)完全相同的地層水

：

2.3.2.4完全含水純地層的電阻率（Ro）

F只與地層有關(guān)（即巖性、孔隙度、孔隙形狀、膠結(jié)情況）而與地層水無關(guān)，所通常稱F為地層因素。

2.3.2.4完全含水純地層的電阻率（Ro）

2.3.2.5純地層的電阻率（Rt）

2.3.2.5純地層的電阻率（Rt）

2.3.2.5純地層的電阻率（Rt）

2.3.2.5純地層的電阻率（Rt）

a、m、b、n—巖電參數(shù)（由巖電實(shí)驗(yàn)確定）2.3.2.5純地層的電阻率（Rt）

a、m、b、n

的確定：2.3.2.5純地層的電阻率（Rt）

a、m、b、n

的確定：2.3.2.5純地層的電阻率（Rt）

a、m、b、n

的確定：2.3.2.6泥質(zhì)對(duì)巖石電阻率的影響泥質(zhì)靠陽離子交換作用而導(dǎo)電，所以巖石中存在著泥質(zhì)時(shí)，其導(dǎo)電性將會(huì)受到泥質(zhì)的影響，影響大小視泥質(zhì)的類型、多少、分布形式的不同而不同。泥質(zhì)分布在孔隙中時(shí)，一般使Rt增大作為骨架存在時(shí)，一般使Rt降低2.3.3滲透層的泥漿侵入及電阻率剖面2.3.3滲透層的泥漿侵入及電阻率剖面2.3.3.1泥漿侵入的結(jié)果

井眼形成泥餅：泥餅的厚度用hmc表示形成沖洗帶：

侵入帶：范圍用侵入帶直徑di表示形成過渡帶：原狀地層2.3.3.2．電阻率剖面

①井眼中：井眼中的流體為泥漿Rm②泥餅：Rmc③沖洗帶：孔隙中的流體包括泥漿濾液（Rmf）殘余的原始流體，沖洗帶的電阻率記著Rxo；④侵入帶：孔隙中的流體包括泥漿濾液、殘余的原始孔隙流體、部分可動(dòng)的原始孔隙流體，侵入帶的電阻率記著Ri⑤原狀地層：孔隙中的流體為原始孔隙流體，巖石的電阻率記為Rt。2.3.3.3．電阻率的變化情況

①Rmc>Rm②Rxo≥5Rmc③沖洗帶、過渡帶、原狀地層的電阻率之間的關(guān)系較為復(fù)雜，視不同的情況而有所不同。

2.3.3.3．電阻率的變化情況

一般情況下：