测井基础知识

测井基础知识1.名词解释：孔隙度：岩石孔隙体积与岩石总体积之比。反映地层储集流体的能力。有效孔隙度：流体能够在其中自由流动的孔隙体积与岩石体积百分比。原生孔隙度：原生孔隙体积与地层体积之比。次生孔隙度：次生孔隙体积与地层体积之比。热中子寿命：指热中子从产生的瞬时起到被俘获的时刻止所经过的平均时间。放射性核素：会自发的改变结构，衰变成其他核素并放射出射线的不稳定核素。地层密度：即岩石的体积密度，是每立方厘米体积岩石的质量。地层压力：地层孔隙流体(油、气、水)的压力。也称为地层孔隙压力。地层压力高于正常值的地层称为异常高压地层。地层压力低于正常值的地层称为异常低压地层。水泥胶结指数：目的井段声幅衰减率与完全胶结井段声幅衰减率之比。周波跳跃：在声波时差曲线上出现“忽大忽小”的幅度急剧变化的现象。一界面：套管与水泥之间的胶结面。二界面：地层与水泥之间的胶结面。声波时差：声速的倒数。电阻率：描述介质导电能力强弱的物理量。含油气饱和度（含烃饱和度Sh）：孔隙中油气所占孔隙的相对体积。含水饱和度Sw：孔隙中水所占孔隙的相对体积。含油气饱和度与含水饱和度之和为1.测井中饱和度的概念：1.原状地层的含烃饱和度Sh＝1－Sw。2.冲洗带残余烃饱和度：Shr＝1－Sxo（Sxo表示冲洗带含水饱和度）。3.可动油（烃）饱和度Smo＝Sxo－Sw或Smo＝Sh－Shr。4.束缚水饱和度Swi与残余水饱和度Swr成正比。泥质含量：泥质体积与地层体积的百分比。矿化度：溶液含盐的浓度。溶质重量与溶液重量之比。2.各测井曲线的介绍：SP曲线特征：1.泥岩基线：均质、巨厚的泥岩地层对应的自然电位曲线。2.最大静自然电位SSP：均质巨厚的完全含水的纯砂层的自然电位读数与泥岩基线读数差。3.比例尺：SP曲线的图头上标有的线性比例，用于计算非泥岩层与泥岩基线间的自然电位差。4.异常：指相对泥岩基线而言，渗透性地层的SP曲线位置。（1）负异常：在砂泥岩剖面井中，当井内为淡水泥浆时(CwCmf)，渗透性地层的SP曲线位于泥岩基线的左侧（RmfRw）;（2）正异常：在砂泥岩剖面井中，当井内为盐水泥浆时（CmfCw），渗透性地层的SP曲线位于泥岩基线的右侧（RmfRw）。5.曲线的形态：（1）曲线关于地层中点对称；(2)厚地层（h4d）的自然电位曲线幅度值近似等于静自然电位，且曲线的半幅点深度正对地层的界面。（3）随地层变薄曲线读数受围岩影响，幅度变低，半幅点向围岩方向移动。SP曲线的应用：1.划分渗透性岩层：在淡水泥浆中负异常围渗透性岩层，在盐水泥浆中正异常围渗透性岩层。识别出渗透层后用半幅点法确定渗透层界面位置。2.估计泥质含量公式。3.确定地层水电阻率。4.判断水淹层：当注入水与原地层水及钻井液的矿化度互不相同时，水淹层相邻的泥岩层基线出现偏移，偏移量大小与水淹程度有关。视电阻率曲线特征：（1）梯度电极系理论曲线：非对称性曲线。分顶部梯度曲线（倒梯形）和底部梯度曲线（正梯形），地层中部出现直线段，随地层变薄，直线段不存在，高阻薄层只有极大值，在距高阻层底界面一个电极距的深度上出现一个假极大点。（2）电位电极系理论曲线：对称性曲线。对地层中点取极值。视电阻率曲线影响因素：1.电极系的影响；2.井的影响；3.围岩－厚层的影响；4.侵入影响；5.高阻邻层的屏蔽影响；6.地层倾角的影响。视电阻率曲线的应用：1.根据不同岩性电阻率不同划分岩性剖面；2.求岩层真电阻率；3.求岩层孔隙度，地层水电阻率及含油饱和度，应用阿尔奇公式。4.求含油层的Ro值；5.比较不同电极系的测量曲线可确定地层的侵入特征，在条件许可的情况下，就可以确定孔隙流体性质。深浅双侧向曲线特点（Rlld,Rlls）：1.渗透层两条曲线不重合；2.在渗透层，深电阻率大于浅电阻率时，泥浆低侵，反之，高侵；3.RmfRw时，低侵往往是油气层，高侵是水层。4.非渗透层两条曲线重合；5.非渗透层深浅双侧向时，地层分辨能力一样，即地层纵向导电性变化一致。双侧向测井的应用：1.确定地层的真电阻率；2.划分岩性剖面；3.快速、直观判断油水层：在渗透层井段深浅双侧线出现幅度差，深大于浅叫正幅度差，意味泥浆低侵，为含油气井段；深小于浅时叫负幅度差，为含水井段。微电极系测井曲线（微梯度、微电位）应用：1.划分言行剖面：微电位和微梯度不重合的是渗透层，重合且电阻率较低的是非渗透层，微电位大于微梯度时是正幅度差，微电位小于微梯度时是负幅度差。2.确定岩层界面；3.确定含油砂岩的有效厚度；4.确定井径扩大井段；5.确定冲洗带电阻率Rxo和泥饼厚度hmc.划分油水层的步骤小结：1.通过微电极系曲线划分渗透层和非渗透层（重合是非渗透层，不重合是渗透层，通常微电位大于微梯度）；2.通过SP曲线看Rmf,Rw的关系，若是负异常，则mfRw，若是正异常，则RmfRw；3.通过深浅侧向电阻率曲线判断油水层，RmfRw时，若RlldRlls，则是泥浆低侵，可知该渗透层是油气层，若RlldRlls，则是泥浆高侵，可知该渗透层是水层。反之，RmfRw时，与上述结论相反。声波时差测井曲线的应用：1.判断气层：①产生周波跳跃；②声波时差增大；2.划分地层，3.确定岩石孔隙度公式声波幅度测井应用：（1）水泥胶结测井（CBL）主要时通过测量信号能量（套管波）来测定一界面粘合的好坏，一界面胶结越好，套管波幅度越低，一界面胶结越差，套管波幅度越高。（2）声波变密度测井（VDL）：1）自由套管（套管外没有水泥）和第一、第二界面均未胶结的情况下，套管波很强，地层波很弱或完全没有；2）有良好的水泥环，且第一、第二界面均胶结良好的情况下，套管波很弱，地层波很强；3）水泥与套管胶结好与地层胶结不好（即第一界面胶结好，第二界面胶结不好）的情况下，套管波和地层波均很弱。自然伽马测井曲线的特点：1.上下围岩的放射性含量相同时，曲线关于地层重点对称；2.高放射性地层，对着地层中心曲线有一极大值，并随地层厚度的增加而增大。厚度大于三倍的井径时，极大值为常数，此时只与岩石的自然放射性强度成正比，且由曲线的半幅点确定的地层厚度为真厚度。厚度小于三倍的井径时很难划分。自然伽马曲线的应用：1.划分岩性；2.地层对比，利用伽马测井曲线进行地层对比有以下优点：910与地层水和泥浆的矿化度无关。（2）在一般条件下与地层中所含流体性质（油或水）无关。（3）在曲线上容易找到标准层。3.估算泥质含量公式；4.校深：测深会由误差，但曲线形态相似；5.中途测井：中间有一段会测重复，伽马曲线对接变成一个完整的数据带，即用伽马曲线调整。密度测井的应用：1.确定岩层的孔隙度，是密度测井的主要应用。2.识别气层，判断岩性，密度测井和中子测井曲线重叠可是识别气层，判断岩性。3.密度－中子测井交会图法确定岩性求孔隙度。补偿中子测井的应用：1.确定地层孔隙度。2.CNL与FDC测井交会求孔隙度，确定岩性。3.密度与补偿中子重叠确定岩性。4.CNL与FDC石灰岩孔隙度曲线重叠定性判断气层。中子伽马测井曲线应用：1.划分气层：气层处中子伽马测井显示出很高的计数率值。2.确定油水界面：水层中的中子伽马测井计数率值大于油层的中子伽马测井计数率值，但只有在地层水矿化度比较高的情况下，才能利用中子伽马测井曲线划分油水界面，区分油水层。碳氧比能谱测井影响因素（C/O）：1.地层含油孔隙度：岩性一定时，含油孔隙度高，则碳氧比高。2.地层岩性：若地层矿物中含有碳核素，则相同孔隙度下，此类地层的碳氧比大。C/O曲线的应用：1.确定含油饱和度So。2.划分水淹层：被水淹的C/O曲线值明显低于未被水淹部分的C/O值。储集层的分类：按岩性分为碎屑岩储集层、碳酸盐岩储集层和特殊岩性储集层。砂泥岩剖面中的渗透层划分：1.自然电位曲线：相对于泥岩基线，渗透层显示为负异常或正异常，GR低值为渗透层，高值为非渗透层。2.微电极曲线：渗透层微电位和微梯度油幅度差，且微电位大于微梯度。非渗透层微电位和微梯度没有或只有很小的幅度差。3.井径曲线：渗透层比较平直规则，但未胶结砂岩或砾岩的井径也可能扩大。找气层：1.声波时差－中子伽马曲线重叠找气层：水层两条曲线重合，气层声波时差大，中子伽马测井值高。2.补偿中子测井－密度测井曲线重叠：两条曲线不重合而是交错有幅度差为气层，两条曲线差异小为油层。泥浆：钻井时在井内流动的一种介质。泥浆滤液：在一定压差下，进入到井壁地层孔隙内的泥浆。地层水：地层孔隙内的水。溶液的矿化度：溶液含盐的浓度。溶质重量与溶液重量之比。离子扩散：两种不同浓度的盐溶液接触时，在渗透压的作用下，高浓度溶液中的离子穿过渗透性隔膜迁移到低浓度溶液中的现象。岩石骨架：组成沉积岩石的固体颗粒部分。泥浆侵入：在钻井过程中通常保持泥浆柱压力稍大于地层压力。在压力差作用下，泥浆滤液向渗透层内侵入，泥浆滤液置换了渗透层内原来所含的流体而形成侵入带，同时泥浆中的泥质颗粒附着在井壁上形成泥饼，这种现象叫泥浆侵入。分两种类型：侵入带电阻率Ri小于原状地层电阻率Rt叫低侵，反之叫高侵。低侵是油层的基本特征，高侵是水层的基本特征。描述岩石弹性几个参数：杨氏模量E、泊松比、切变模量、体积形变弹性模量K、拉梅常数。核素：指原子核中具有一定数量的质子和中子并在同一能态上的同类原子，同一核素的原子核中质子数和中子数都相等。核素有稳定的和不稳定的两类。半衰期：从t=0时的No个原子核开始，到No/2个原子核发生了衰变所经历的时间，用来说明衰变的速度，用T表示。伽马射线和物质的作用：1.光电效应：r射线穿过物质与原子中的电子相碰撞，并将其能量交给电子，使电子脱离原子而运动，r光子本身则整个被吸收，被释放出来的电子称为光电子，这种过程叫光电效应。2.康普顿效应：当伽马射线的能量为中等数值，r射线与原子的外层电子发生碰撞时，把一部分能量传给电子，使电子从某一方向射出，此电子称为康普顿电子，损失了部分能量的射线向另一方向散射出去称为散射伽马射线，这种现象称为康普顿效应。3.电子对效应：当入射r光子的能量大于1.022MeV时，它与物质作用就会使r光子转化为电子对，即一个负电子和一个正电子，而本身被吸收的现象。电极系的探测深度：以供电电极为中心，以某一半径做一球面，若球面内包括的介质对测量结果的贡献为50％时，此半径定义为该电极系的探测深度。岩石中的自然放射性核素主要是：不同岩石所含的放射性元素的种类和含量是不同的，它与岩性及其形成过程中的物理化学条件有关。GR数值越大，放射性越强。放射性同位素测井的应用：找窜槽位置；检查封堵效果；检查压裂效果；测定吸水剖面，计算相对吸水量。中子与物质的作用：快中子非弹性散射；快中子对原子核的活化；快中子的弹性散射和热中子的俘获。