测井---

测井是什么？有哪些常规测井资料？测井资料怎么用？一、测井：以地质和工程物理为基础，使用测井仪器在钻孔中测量井内和井周介质的物理或工程参数，并通过对测量信息的处理，获取地层的地球物理或井眼工程参数，解释地质和井眼工程现象，探明各种矿床的埋藏位置及其分布特征，协助勘探开发制定有效的施工方案。分类（物理性质）：1、电测井：自然电位、普通电阻率、(方位)侧向、感应、微电阻率聚焦、井壁电成像、电磁波传输等。2、声测井：井下噪声、声速、声幅、全波列、偶极子声波、井壁声成像、VSP等。3、核测井：自然伽马、自然伽马能谱、地层密度、中子孔隙度、中子寿命、C/O、ECS。4、其他测井：井径、井斜、井温、注采剖面、地层倾角、（气测）、地层测试、核磁共振等。目的：测井评价的首要任务是识别与评价油气层（找得着）测井评价的重要内容是分析孔渗饱厚等储层参数（算得准）测井评价的核心目的是研究饱和度在油气藏中的分布规律二、如何认识测井资料？测井“四性”关系是指：电性、物性、岩性和含油性。“常规九条”测井曲线→（反映）四性关系岩性：自然电位、自然伽马、井径物性：三孔隙度：(中子-密度-声波)含油气性：三电阻率：(深-中-浅电阻率)自然电位：SP、SPDH自然伽马：GR、KTH（去铀伽马）井径：CAL、CALI中子孔隙度：CNL、CNC、NPHI密度：ZDEN、DEN、RHOB声波：AC、DT24、DT电阻率：M2R1..M2RX、AT10…AT90、HT…HT12等自然电位（SP）测井原理:由于钻井液与地层水矿化度及压力的差异，地层和井眼泥浆之间产生电化学作用和动电学作用。形成扩散-吸附电位和过滤电位,这些自然电场可用于判断地层的岩性和渗透层。自然电位质量控制1.淡水泥浆时(RmfRw)自然电位在泥岩处为基线，渗透层为负偏移。2.海水泥浆时(RmfRw)自然电位在泥岩处为基线，渗透层为正偏移。影响SP幅度的因素：钻井液与地层水的矿化度比值地层的渗透性岩性（矿物吸附阳离子的能力）§2自然电位测井原理及曲线特征以泥岩的自然电位幅度为基线，故在渗透性层段出现负异常（CwCm）曲线特征A、当上下围岩相同时，曲线对地层中点对称；B、厚地层(h4d)，可用半幅点划分界面；C、地层中点取曲线幅度的最大值。§3影响因素曲线特征取决于：造成自然电场的静自然电位（岩性、地温、地层水和泥浆中的离子成分及浓度比）和自然电流的分布（厚度、井径、线路中介质的电阻率）一、地层水和泥浆滤液中含盐浓度比值二、岩性三、温度四、地层水和泥浆滤液中含盐性质五、地层电阻率六、地层厚度h下降，异常平缓七、井径扩大和泥浆侵入d增加，泥浆侵入越深，曲线幅度下降。§4自然电位曲线应用一、划分渗透性地层对于砂泥岩剖面，用异常来判断二、估计泥质含量三、确定地层水电阻率(Rw)四、判断水淹层五、研究沉积环境自然伽马测井：是以测量井孔剖面内岩石中自然存在的放射性核素在核衰变过程中放射出的伽马射线强度大小，确定岩性剖面、估算泥质含量及进行地层对比的一种测井方法。一、岩石的自然放射性：决定于岩石所含放射性核素的种类和数量与泥质含量有正向比例关系放射性核素主要有：铀系、钍系、锕系、钾40等；岩石的放射性依次为：粘土岩、砂质泥岩、泥质砂岩、含泥质碳酸盐岩、石膏、硬石膏、不含钾盐的岩盐、白云岩、石灰岩、石英砂岩测井曲线理论计算曲线的条件：测速为零，泥浆无放射性，记数率为100%，d=30cm特点：1、曲线关于地层中界面对称，在此处取极大值；2、厚度下降，曲线幅度下降，h3d时，幅度不受影响；3、h=3d时，用半幅点划分界面。四、影响因素1、井的影响、泥浆性质、井身结构等2、测井速度和积分电路充放电时间常数的影响积分电路有惰性，速度增大，极大值向提升方向偏移，曲线畸变，失去对称曲线应用1、划分岩性剖面（根据泥质与放射性强弱的关系）2、确定泥质含量3、地层对比与标准测井类同，但更优越。因为GR不受地层及井内流体性质影响，标准层易选，特别在油水过渡带解释，效果更佳。井径测量原理（CAL）：在钻井过程中，由于地层受泥浆的冲洗、浸泡以及钻具的冲击碰撞等原因，实际的井径往往和钻头的直径不同。通过测量井径的变化，可以为地层评价及井眼工程提供一些重要的参考信息。井径曲线CAL是最常见的测井曲线之一，基本上每口井必测。井径测井在钻井过程中，由于岩性不同以及泥浆、钻头和钻杆对地层的撞击等原因，使岩性不同的井段的井径大小不等，在进行解释和解决某些油井技术问题时，都需要了解沿井身井径变化情况一、原理井径：井筒横截面的平均直径的简称，单位：厘米仪器腿依靠弹簧的张力，与井壁紧密接触，当井径改变时，仪器腿绕轴转动是凸轮带动连杆移动，连杆与电位器滑动轴相连接，可变电阻随井径变化而变化，将电位差变化送至地面，通过地面仪器记录得井径曲线。二、应用1、判断岩性、进行地层对比渗透层：形成泥饼、缩径；泥岩层：疏松垮塌、扩径；致密层：与钻头直径相近2、求实际井径（直接对应深度读数）3、计算平均井径（为固井计算水泥用量提供依据）4、为测井曲线综合解释所不可少的资料5、酸化、固井时选择封隔器、套管鞋位置的依据声波测井该法是通过测量井孔剖面上岩层及井壁附近的声学特性参数，来判断岩性、估算孔隙度和确定岩层的弹性力学性CAL质以及检查固井质量等工程问题的测井方法。它不受泥浆性质和侵入影响，适应性强。主要有：声波速度测井、声波幅度测井、声波全波列测井、声波井下电视、噪声测井等标准测井曲线：根据地层对比需要所测的一组测井曲线，一般包括：标准电极系视电阻率测井自然电位测井井径测井自然伽马测井应用：（1）是视电阻率曲线应用的重要方面（划分大段油层组）；（2）初步估计油水层；渗透层：Ra高、SP负异常、d缩小侵入情况：RiRt低侵油气层RiRt高侵水层（3）多井剖面资料可进行勾画构造形态，确定断层类型及超覆现象等。最后，我们通过测井资料综合解释，对储层进行评价主要分为四个方面：孔隙度：岩石储集流体的空间渗透率：流体通过岩石流入井内的能力饱和度：岩石中各种流体的相对含量有效厚度：储层评价及计算储量的重要参数孔隙度Φ10左右干层D孔隙度Φ15—30含油饱和度So50油层O40~50油水同层OW30~40含油水层W(O)30水层W声波在不同介质中传播时,速度有很大差别,而且声波幅度(能量)的衰减、频率的变化等声学特性也是不同的.声波测井就是利用岩石等介质的这些声学特性来研究钻井地质剖面、判断固井质量等问题的一种测井方法.声波是近年来发展较快的一种测井方法.由最早的声速测井、声幅测井发展到后来的长源距声波测井、变密度测井、井下声波电视(BHTV)、噪声测井到现在的多极子阵列声波测井、井周声波成像测井(CBIL)、超声波井眼成像仪等.特别是声波测井与地震勘探的观测资料结合起来,在解决地下地质构造、判断岩性、识别压力异常层位、探测和评价裂缝、判断储集层中流体的性质方面,使声波测井成为结合测井和物探的纽带,有着良好的发展前景.一、声场描述的基本物理量在声波传播过程中的某一瞬时,由于声波传播在介质中造成的压力称为声压(其实是压强),用p来表示单位为微帕.声波在某一单位时间内,沿其传播方向通过波阵面所传递的能量称为声功率,用W表示,单位为微瓦().在声波传播的波阵面上,单位面积上声功率的大小称为声强,声强通常用J表示,单位为W/m2.§8.1声波测井的物理基础声波是物质的一种运动形式,它由物质的机械振动产生,通过质点间的相互作用将振动由近及远的传播,而质点与质点有弹性相互联系着.所以声波在物质中的传播与物质的弹性密切相关.为了说明声压和声强的数学关系,先讨论由于声压引起的介质质点振动速度.设在和声波传播方向垂直的方向上有一密度为的介质薄层,其厚度为,面积为,如P268图8-1所示.在薄层左侧面上,存在作用力;在其右侧面上,由于声波在介质中传播了以后,声压变化为(为负值),因而对此体积元右侧面的作用力为:所以该薄层沿其传播方向运动的作用力为:即:根据牛顿第二定律,此力等于薄层的质量和其加速度的乘积,所以有:两边化简并对时间积分,有:1)为积分常数,当没有声压作用时(t=0),薄层的运动速度为零,故,则:在一般情况下,声压为一正弦变化量,按波动方程的解,距声源为处某点的声压可以写成:2)其中:为声波振动的角频率,为声压幅度,为介质中的声速(不同于质点的振动速度表示在距声源处,振动过程要比声源滞后.上式的物理意义是:在理想介质中(声波在其中传播不损失能量),在时刻,距离声源处的某点的声压,是重复声源处时刻的声压值.对(2)式求导得:将上式代入(1)式中可得:或者上式的物理意义可以作电学类比,相当于电压,质点振动速度相当于电流强度,相当于电阻抗,因此称之为波阻抗或声阻抗.得到介质质点振动速度表达式后,考虑作用在薄层移动距离时所做的功,单位时间内所做的功即为声功率,而单位面积上的声功率即为声强.所以:而,所以从上式可以看出声强和声压的平方成正比.声场中,单位体积内的声能量称为声能量密度,并用表示.假定声速为,而单位体积内的声场能量为,则在单位时间内通过波阵面的单位面积上的能量显然等于按声强的定义,单位面积上、单位时间内通过的声能量即为声强度,所以:受外力作用发生形变,外力取消后,恢复到原来状态的物体叫弹性体.而当外力取消后不能恢复其原始状态的物体叫塑性体.一个物体是弹性体还是塑性体,不仅和物体本身的性质有关,而且和物体所处的环境有关(温度,压力等)及外力的特点(外力作用形式,时间和大小)有关.一般说外力小、作用时间短,物体表现为弹性体.声波测井发射的声波能量较小,作用在岩石上的时间也短,所以对声波测井来讲,岩石可看作弹性体.因此研究声波在岩石中的传播规律,可以应用弹性波在物质中的传播规律.可用杨氏模量(纵向伸长系数)、泊松比和拉梅系数等物理量来描述物质的弹性.二、岩石的弹性三、岩石的声波速度声波在介质中传播,传播方向和质点振动方向相互一致的称为纵波,而传播方向与质点振动方向相互垂直的称为横波.纵波和横波的传播速度vp、vs与弹性参数有如下关系:(3):杨氏模量;:泊松比;:介质密度;:拉梅系数.同一介质中:由于大多数岩石的泊松比为0.25,所以在岩石中的纵横波速度之比约为1.73.由(3)式知道声波速度随岩石的弹性加大而增大,但不会随岩石密度的加大而减小,因为E和还有关系,并且大部分情况随着的增大,E有更高级次的增大,所以增大,岩石的声速一般是增大的.对沉积岩来说,声速除与上述基本因素有关外,还与岩性、岩石的结构及地层的埋藏深度,地质时代有关.四、岩石的声波幅度声波按其在介质中传播时的波阵面形状,可以简单分为球面波、柱面波及平面波,及声波的波阵面为球面、柱面和平面.在声波以球面波和柱面波的形式传播时,随着传播距离的增大,波阵面的几何形状将发生扩展,而在声波以平面的形式传播时,波阵面的几何形状及面积不发生改变.设声源在井下发射的总声功率为W,但是对接收到的首波信号有贡献的只是和井壁法线成临界角方向的那一部分.记为声源发出的和井壁法线成角方向的全部声功率,并假设这些声波都是由声源中某一等效声源中心发出来的,可以把声源当作点声源来处理,所发出的声波可以看成是某种球面波.与井壁法线成角方向入射的声波和井壁的交点的轨迹是一个圆,如P270图8-3所示.可采用这种简化的方法来讨论声波在传播过程中的衰减及能量发散.声波在岩石中传播,能量(与幅度的平方成正比)会发生衰减,一是由于波前扩展或界面反射造成的声能衰减,一是因为介质对声波能量的吸收而产生的衰减.1.声波在传播过程中能量的分散先假设声波在介质中传播时,介质不吸收声波,此时声波在传播时,由于其波阵面的几何扩展,能量将有规律地在空间中分散.设声波以球面波的形式传播,并记某一时刻,声波从等效声中心(声源)传播到距等效声源为r的某处,此时声波的波阵面是以声源为球心,r为半径的球面.若声源发出的总功率为W,则由声强的定义有:从上式可以看出,对球面波来说,随着传播距离的增加,波阵面上的声强按平方规律衰减.对于柱面波,若柱状声源长度为,圆柱波阵面的半