測井行業(yè)的個人總結(jié)

一、鉆井地球物理-地球物理測井鉆井地球物理是地球物理學(xué)的一個重要組成局部，同時它也是工業(yè)中實用性很強(qiáng)的一門工程技術(shù),工業(yè)部門習(xí)慣上稱它為地球物理測井或簡稱測井。在國外也存在著類似的兩種稱呼，在該課程中簡稱測井。二、 測井的概念測井〔鉆井地球物理〕是在勘探和開發(fā)石油、天然氣、煤、金屬礦等地下礦藏的過程中，利用各種儀器測量井孔地層的各種物理參數(shù)和井眼的技術(shù)狀況，解決地質(zhì)和工程問題的一種手段。測井是地球物理學(xué)的一個分支。測井是獲取地層信息的最直接的地球物理方法之一，通過在井下放置一定的測量儀器，同時在地面配置對井下儀器進(jìn)行控制、操作、記錄和分析的設(shè)備。沿井孔測量井孔地層剖面上不同地層物理參數(shù)的變化，然后對參數(shù)進(jìn)行綜合分析得到地層的各種地質(zhì)特征。三、 測井的開展簡史世界上第一次測井是由法國人斯侖貝謝兄弟〔C.chlumberger&M.chlumberger〕與道爾〔Doll〕一起，在1927年9月5日實現(xiàn)的。我國第一次測井是由著名地球物理學(xué)家翁文波，于1939年12月20日在四川巴縣石油溝油礦1號井實現(xiàn)的。1、模擬記錄階段2、數(shù)字測井階段3、數(shù)控測井階段4、成像測井階段四、 測井工作的兩個階段即將儀器運(yùn)往井場，組裝測井儀器，下到待測井段，上提儀器測量各種參數(shù)，得到滿足一定要求的測井曲線。將測井?dāng)?shù)據(jù)帶回室內(nèi)，在專用的測井解釋工作站上用專用測井解釋軟件進(jìn)行處理、解釋，得到地層各種地質(zhì)參數(shù)。五、 測井在石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用石油測井求取的主要儲集層參數(shù)儲集層：具有孔隙、裂縫等儲集空間，并且儲集空間之間聯(lián)通的地層稱為儲集層。根據(jù)儲集空間類型可分為碎屑巖儲集層和碳酸鹽儲集層。巖石孔隙度：巖石內(nèi)孔隙總體積占巖石總體積的百分比。一般用有效孔隙度評價儲集層儲集能力。含油飽和度：含油體積占孔隙體積的百分比，同樣可以定義含水飽和度和含氣飽和度。石油測井求取的主要儲集層參數(shù)滲透率：在壓力差作用下巖石允許流體通過的性質(zhì)。用于描述巖石滲透性優(yōu)劣的參數(shù)。單位為^m2,1^m2表示長、寬、高為1cm的巖樣兩端壓力差為一個大氣壓〔atm〕允許黏度為1某10-3Pa?的1cm3液體在一秒內(nèi)通過該巖樣的能力。儲集層有效厚度：用測井曲線確定儲集層的頂、底界面深度后，兩個界面的深度差為儲集層的厚度?？鄢齼瘜又械膴A層厚度，得到儲集層的有效厚度。六、 測井在石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用識別井孔剖面巖性，解釋地層巖石礦物成分并計算其含量。劃分儲集層，解釋儲集層所含流體性質(zhì)〔含油性〕，定量計算儲集層參數(shù)。結(jié)合其他物探方法計算油氣儲量。進(jìn)行地層層序分析、沉積學(xué)研究、地質(zhì)構(gòu)造研究、烴源巖與蓋層研究。計算地層壓力、地層溫度，分析巖石機(jī)械特性。在鉆井工程、采油工程及完井工程的應(yīng)用等。七、 測井在煤田勘探開發(fā)中的應(yīng)用確定煤層的埋深、厚度及結(jié)構(gòu)。劃分鉆孔巖性剖面，提供煤、巖層的物性數(shù)據(jù)。確定含水層位置及含水層間的補(bǔ)給關(guān)系。測量地層產(chǎn)狀，研究煤、巖層的變化規(guī)律、地質(zhì)構(gòu)造及沉積環(huán)境。推斷解釋煤層的碳、灰、水含量，巖層的砂、泥、水含量。對其它有益礦產(chǎn)〔煤層氣〕提供信息或做出初步評價。八、 測井在沉積學(xué)研究的應(yīng)用主要研究內(nèi)容有：相體幾何形態(tài)：沉積巖體的幾何形態(tài)是指總體形狀和大小，不涉及內(nèi)部層理構(gòu)造，是沉積前地形、沉積環(huán)境和沉積后地質(zhì)史的總體表現(xiàn)。巖性及巖相分析：巖性分析主要是成分和結(jié)構(gòu)分析。巖相分析包括巖性和沉積相的劃分，盆地演化的動力學(xué)特征分析，沉積相分析，測井相分析等。沉積構(gòu)造：沉積構(gòu)造是測井沉積學(xué)研究的重要內(nèi)容，包括沉積構(gòu)造所造成的層理、裂縫及其產(chǎn)狀、形狀，界面特性和界面內(nèi)物質(zhì)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。古水流和搬運(yùn)方向：根據(jù)水流層理的特征（類型、角度、形式、分布）和方向（定向程度、發(fā)散程度、與古斜坡和砂體幾何形狀的走向關(guān)系）與對應(yīng)的測井信息來確定古水流的方向及發(fā)育情況。地球化學(xué)分析：自然伽瑪能譜、巖性密度測井、激發(fā)伽馬能譜測井等測井技術(shù)可直接測量到巖石中的10余種元素成分，使識別巖石成分和分析沉積環(huán)境的能力得到提高。九、測井地質(zhì)研究中正、反演問題正演問題：把自然界各種需要研究的地質(zhì)現(xiàn)象建立相應(yīng)的地質(zhì)模型、模式，研究各種測井方法在這種模型、模式中的響應(yīng)。模型、模式可分為兩大類，即數(shù)學(xué)模型和物理模型。第一章自然電位測井第一節(jié)自然電場的產(chǎn)生一、 擴(kuò)散電動勢產(chǎn)生的條件1.兩種溶液的礦化度不同2.中間具有滲透性隔層3.正負(fù)離子的遷移率不同井中砂巖剖面的擴(kuò)散電動勢:泥漿濾液和地層水的礦化度不同;附著在地層上的泥餅具有滲透性;泥漿濾液和地層水的正負(fù)離子遷移率不同。二、 擴(kuò)散吸附電動勢組成泥巖的粘土礦物，其結(jié)晶構(gòu)造和化學(xué)性質(zhì)只允許陽離子通過泥巖擴(kuò)散，而吸附帶負(fù)電的陰離子的作用稱為陽離子交換作用。擴(kuò)散結(jié)果在濃度小的一方富集正電荷帶正電，在濃度大的一方富集負(fù)電荷，形成擴(kuò)散吸附電動勢Eda：擴(kuò)散吸附電動勢產(chǎn)生的條件：1.兩種溶液的礦化度不同；2.兩種溶液用滲透性隔層隔離；3.滲透性隔層對不同極性的離子具有不同的吸附性。井中泥巖剖面的擴(kuò)散吸附電動勢：1.泥漿濾液礦化度低于地層水礦化度2.泥巖具有滲透性3.泥巖具有吸附陰離子的陽離子交換能力。當(dāng)井壁附近地層水和泥漿濾液礦化度都較低時，且Cw>Cmf時泥巖剖面上的擴(kuò)散吸附電動勢為：在礦化度較低的情況下，溶液的、電阻率與溶液的礦化度成反比關(guān)系，因此上式可寫為：三、氧化復(fù)原電位地下煤層與其接觸的溶液〔地層水或鉆井液〕發(fā)生氧化復(fù)原反響，從而在其接觸面上形成氧化復(fù)原電位，最終形成沿井身的自然電位異常。當(dāng)煤層處于氧化狀態(tài)時，可形成自然電位正異常；當(dāng)煤層處于復(fù)原狀態(tài)時，可形成自然電位的負(fù)異常。無煙煤和石墨的氧化反響最強(qiáng)烈，自然電位曲線表現(xiàn)為正異常。瘦煤、煉焦煤、肥煤氧化反響強(qiáng)度遞減，其自然電位正異常依次減小。氣煤和褐煤處于復(fù)原狀態(tài)且強(qiáng)度不大自然電位表現(xiàn)為不大的負(fù)異常。由于煙煤中含有的金屬硫化物氧化作用很強(qiáng)，因此煙煤的自然電位正異常與其所含的金屬硫化物有關(guān)。四、過濾電動勢在巖石中，巖石顆粒之間形成很細(xì)的毛細(xì)管孔道，當(dāng)泥漿柱的壓力大于地層的壓力時，泥漿濾液通過井壁在巖石孔道中流過，形成過濾電動勢。在砂泥巖剖面的井中的自然電場主要由砂巖井段的擴(kuò)散電位和泥巖井段擴(kuò)散吸附電位組成。在煤層中自然電位以氧化復(fù)原電位為主。第二節(jié)自然電位測井及曲線特征一、 自然電位測井〔pontaneouPotentialLogging〕進(jìn)行自然電位測井時將比照電極N放在地面測量電極M用電纜送至井下，提升M電極沿井軸測量自然電位隨井深的變化曲線該曲線稱為自然電位曲線〔P曲線〕。二、 自然電位測井曲線的特征靜自然電位：在相當(dāng)厚的純砂巖和純泥巖交界面附近的自然電位變化最大其電動勢E總稱為靜自然電位P：泥巖基線：均質(zhì)、巨厚的泥巖地層所對應(yīng)的自然電位曲線，即Eda的幅度。而Ed的幅度稱為砂巖線。所以靜自然電位P是均質(zhì)、巨厚的砂巖地層的自然電位讀數(shù)與泥巖基線的幅淡水泥漿上下圍巖為泥巖有限厚度的砂巖的自然電位曲線特征：曲線關(guān)于地層中點對稱，地層中點處異常值最大；地層越厚，AUP越接近P，地層厚度變小，AUP下降，且曲AUP<P；當(dāng)h>4d時，AUP的半幅點對應(yīng)地層的界面，較厚地層可用半幅點法確定地層界面，地線頂部變尖，底部變寬度差。層變薄時，不能用半幅點法分層。實測曲線與理論曲線特點根本相同，由于測井時受多方面因素的影響，實測曲線不如理論曲線規(guī)那么。使用自然電位曲線時應(yīng)注意：自然電位曲線沒有絕對零點，是以泥巖井段的自然電位曲線幅度作基線；砂泥巖剖面中自然電位曲線幅度AUP的讀數(shù)是基線到曲線極大值之間的寬度所代表的毫伏數(shù)。在砂泥巖剖面中，以泥巖作為基線，Cw>Cmf時，砂巖層段出現(xiàn)自然電位負(fù)異常；Cw<Cmf時，砂巖層段出現(xiàn)自然電位正異常；Cw=Cmf時，沒有造成自然電場的電動勢產(chǎn)生，那么沒有自然電位異常出現(xiàn)，Cw與Cmf差異愈大，造成自然電場的電動勢愈大。這是自然電位曲線識別滲透性砂巖層的重要特征。第三節(jié)自然電位測井的影響因素一、地層水和泥漿濾液中含鹽濃度比值(Cw/Cmf)的影響二、巖性的影響三、溫度的影響四、地層水和泥漿濾液中含鹽性質(zhì)的影響五、地層電阻率的影響六、地層厚度的影響七、井徑擴(kuò)大和泥漿侵入的影響第四節(jié)自然電位曲線的應(yīng)用一、劃分滲透性巖層在砂泥巖剖面中，當(dāng)RwCmf)時，在自然電位曲線上，以泥巖為基線，出現(xiàn)負(fù)異常的井段可認(rèn)為是滲透性巖層，其中純砂巖井段出現(xiàn)最大的負(fù)異常；含泥質(zhì)的砂巖層，負(fù)異常幅度較低，而且隨泥質(zhì)含量的增多，異常幅度下降。砂巖的AUP還決定于砂巖滲透層孔隙中所含流體的性質(zhì)，一般含水砂巖的AU水P比含油砂巖的△U油P要高。二、 估計泥質(zhì)含量1.圖版法2.利用經(jīng)驗公式估算：三、 確定地層水電阻率Rw1.確定含水層的靜自然電位P2.確定泥漿濾液等效電阻率Rmfe3.確定地層水電阻率Rw四、判斷水淹層水淹層：含有注入水的儲層。P曲線能夠反映水淹層的條件及現(xiàn)象：當(dāng)注入水與原地層水的及鉆井液的礦化度不同時，與水淹層相鄰的泥巖層出現(xiàn)基線偏移。偏移量的大小與水淹的程度有關(guān)。第二章普通電阻率測井電阻率測井：是一類通過測量地層電阻率來研究井剖面地層性質(zhì)的測井方法。普通電阻率測井包括梯度電極系測井、電位電極系測井。第一節(jié)巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系一、 巖石電阻率與巖性的關(guān)系離子導(dǎo)電的巖石主要靠連通孔隙中所含溶液中溶解的正負(fù)離子導(dǎo)電。電子導(dǎo)電的巖石靠組成巖石顆粒本身的自由電子導(dǎo)電。金屬礦物、無煙煤、石墨，以電子導(dǎo)電為主，電阻率極低。二、 巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系巖石骨架：組成沉積巖石的造巖礦物的固體顆粒局部叫做巖石骨架。巖石骨架主要靠很少的自由電子導(dǎo)電，其導(dǎo)電能力很差，因此沉積巖石的導(dǎo)電能力主要取決于所含地層水的電阻率。1.地層水電阻率與地層水所含鹽類化學(xué)成份的關(guān)系2.地層水電阻率與礦化度和溫度的關(guān)系三、 巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系沉積巖的導(dǎo)電能力主要取決于孔隙度和地層水電阻率Rw。巖石孔隙度越大或地層水的電阻率越低，巖石導(dǎo)電能力越強(qiáng)，電阻率就越低；反之，那么巖石導(dǎo)電能力差，巖石電阻率高。四、 含油巖石電阻率與含油氣飽和度的關(guān)系含油飽和度o:含油孔隙體積占孔隙體積的百分比。含水飽和度w:含水孔隙體積占孔隙體積的百分比。阿爾奇〔Archie〕公式的應(yīng)用：1.確定地層孔隙度2.確定地層水電阻率和視地層水電阻率3.確定孔隙流體性質(zhì)第二節(jié)普通電阻率測井原理普通電阻率測井研究的是穩(wěn)定的電流場，電場強(qiáng)度E、電位U和電流密度J的關(guān)系：一、均勻介質(zhì)中的電阻率測量U為：二、普通電阻率測量原理(p27)電極系：能夠在鉆孔中實施供電和測量的裝置。電位電極系和梯度電極系電阻率公式的通式為公式中K值隨電極系不同而不同。電極系確定那么K值為常數(shù)。沿井筒提升電極系，測量AU隨井深的變化曲線，經(jīng)橫向比例刻度后即為巖層電阻率測井曲線，在均勻介質(zhì)中所測得電阻率曲線應(yīng)為一條直線。三、 非均勻介質(zhì)中的電阻率測井視電阻率Ra:在井剖面的情況下，測量的電位差除了受地層真電阻率Rt影響外，還要受Ri、Rmc、R、Rm，井徑山侵入帶直徑D，以及地層厚度h和電極系結(jié)構(gòu)等因素的影響，因此不能用均勻介質(zhì)中的電阻率計算公式簡單地求解地層的真電阻率。但是在井中實際測量的電位差，仍然可以代入公式計算電阻率，在這種復(fù)雜情況下求出的電阻率稱為地層的視電阻率，用Ra表示。四、 電極系電極系的分類電極系：是由供電電極A、B和測量電極M、N按一定的相對位置、距離組成的測量系統(tǒng)。電極系一般三個電極在井下，一個電極在地面。成對電極：下井的三個電極