地球物理测井

1/5第一章电测井1）电阻率的定义？地层电阻率：表示地层导电能力的物理量，数值上相当于截面积为1m2，长度为1m的单位体积岩样的电阻值,单位为欧姆·米（单位m）。2）电阻率与电导率的关系？1/（单位S/m）3）电阻率的影响因素有哪些？答：1.电极系的影响。（表现：不同电极系所测曲线不同。相同电极系，电极距不同，测量曲线也不同）2.井的影响(原因:泥浆电阻率小于高阻层电阻率,对电场有分流作用。)3.围岩-层厚的影响（表现:目标层(含油气层)厚度变薄，视电阻率值变小。）4.侵入影响（原因：泥浆侵入引起的地层水饱和度(地层电阻率)径向分布差异。）5.高阻邻层的屏蔽影响6.地层倾角的影响4）岩石的导电性亦可电导率度量，影响岩石的导电性因素有：盐的种类、温度和压力、孔隙度、孔道弯曲度、含油气情况。5）岩样电阻率测量原理。思考：如何测定它的电阻率？A、B——供电电极、M、N——测量电极、测电压ΔU/MN，电流I/RLS、/RSL、/rVI（一）要测量电阻率，必须供电，形成人工电场；（二）研究电场分布规律，确定电场参数与电阻率的关系；（三）测量电场参数，根据电场参数与电阻率的关系，得到电阻率。1、普通电阻率测井定义：电阻率测井就是沿井身测量井周围地层电阻率的变化。视电阻率：实际电阻率测井要受到井眼、围岩、层厚、泥浆（冲洗带、侵入带）及测井仪器本身等多因素的影响，显然电极系测出的并非是岩层的真实电阻率，将这种在综合条件影响下测量的岩层电阻率叫视电阻率视aR，其表达式为MNaURKI。测井原理1）电极系互换原理2/5什么是电极系互换原理？答：把电极系中的电极与地面电极功能互换，而电极的相对位置不变，则所得到的视电阻率值不变，曲线形状也不变，这叫做电极系互换原理。2）电极系的分类及参数：1、电极系：通常把井下接在同一线路中的电极叫做成对电极，把地面电极和井下电极接在同一线路中的电极叫做不成对电极。0MN、AMANAO，理想梯度电极系的视电阻率：24aAOREI（一）梯度电极系（探测范围约为电极距的1倍。）（1）定义：单电极到靠近它的成对电极间的距离大于成对电极间的距离时，称为梯度电极系。（2）根据成对电极与单电极的相对位置分：底部梯度：成对电极在下方顶部梯度：成对电极在上方（3）描述电极系参数：深度记录点（O）：成对电极的中点电极距（L）：单电极到深度记录点的距离（二）电位电极系（探测范围约为电极距的2倍。）AB，理想电位电极系的视电阻率：4MaURAMI（1）定义：单电极到靠近它的成对电极之间的距离小于成对电极之间的距离。（2）参数深度记录点（O）：单电极到与它相邻的成对电极的中点。电极距（L）：单电极到与它相邻的成对电极间的距离。注：我国用0.5m的电位电极系和2.5m的梯度电极系测量；同时还测量自然电位和井径，形成标准电测井曲线。3）理想梯度电极系视电阻率曲线：NM－AA－MN3/5实际梯度电极系的视电阻率曲线基本类似，只是曲线的突变点及直线部分都变得比较光滑，但对高电阻率地层仍显示出极大和极小值。按照这和原理，用底部梯度电极系来划分地层界面。4）标准电阻率测井为了在一个油田或一个地区研究地质剖面、构造形态和岩性变化，选用一个或两个电极系对全井段进行测量；这种测井叫做标准电测井。我国用0.5m的电位电极系和2.5m的梯度电极系测量；同时还测量自然电位和井径，形成标准电测井曲线。标准电测井要求在全区采用相同的横向和深度比例尺（通常1:500）。标准电测井在地质和工程上应用较多。井径曲线可用于横向测井及其组合测井分析井眼的影响。5）思考题：1、请画出低阻层底部梯度电极系视电阻率测井曲线？2、梯度电极系的探测范围、极距选择问题？答：探测器的横向探测深度，对普通电阻率测井来说，以供电电极为中心，以某一深度为半径的球面内包含的介质对测量结果贡献为50%时，此半径为探测深度。梯度电极系的探测范围约为电极距的1倍。3、若普通电阻率电极系为AMN，A为供电电极，M、N是测量电极，AM=1.0米，MN=2.0米，该电极系的记录点与A的距离为0.5米；则该电极系是电位电极系？电极距1.0米，该电极系常数为18.85。6）用电阻率微分表达式分析：（1）单电极在高阻邻层之下，O点电流密度增大，使视电阻率增高，增阻屏蔽。（2）单电极在高阻邻层之上，O点电流密度减少，使视电阻率减小，减阻屏蔽。（3）大致不受影响。2、感应测井（电磁感应原理，我国曾广泛使用过0.8m六线圈系）1）感应测井的基本原理：发射线圈通交变电流，该电流在周围地层中产生交变电磁场，在交变电磁场的作用下，地层产生感应电流，涡流又产生二次交变磁场，在交变磁场作用下，接收线圈产生感应电动势。计算涡流和感应电动势，计算磁场强度。2）感应测井的优点：普通电阻率测井、侧向测井等直流方法都是在井周围地层中形成电场，测量电场分布，得出地层电阻率，这要求井内有导电钻井液，提供直流通道。有时候井内没有电介质，直流电发不能解决，根据电磁感应原理提出感应测井。3）为什么采用多线圈系：聚焦，消除响应，改善线圈系的纵向和径向探测特性，探测深度深，分层能力强。4）感应测井与普通电阻率测井的适用条件？4/53、自然电位测井mr、sr、tr分别为泥浆、围岩、岩层的等效电阻，I为自然电流，SPU为自然电位幅度。1）影响自然电位曲线形态的主要因素是自然电动势的大小，自然电位或自然电流分布特性。自然电势和自然电流分布受温度、岩性、电性、泥浆和地层水电解质成分、地层厚度等因素影响。2）影响自然电位分布的因素：（1）地层岩石厚度与电阻率。地层厚度增加时，自然电位幅度增加。因为自然电位和截面积增加，使sr、tr减少，导致自然电位幅度SPU增加。当地层厚度到一定程度时，tmrr、smrr，这时，SPdaUE（2）井径与侵入带。井径增加，泥浆的等效电阻减少，自然电位下降。3）自然电位曲线的应用：（一）划分渗透性岩层。（二）确定地层水电阻率。（三）计算泥质含量。第二章声波测井周期跳跃：由于某种原因造成声波的首波严重衰减，两个接收器不是被同一个峰所触发的曲线跳动，在时间上造成的误差刚好是一个周期。1、岩石的弹性力学性质：(1)杨氏模量。(2)切变模量。(3)泊松比。(4)体积模量。2、岩石的声学参数：(1)岩石的声波速度。(2)纵波时差和横波时差。3、声波速度测井应用：（1）确定岩层孔隙度。（2）识别岩性。（3）判断气层。声波测井声脉冲频率一般选择20Hz，声波频率选择20kHz。4、声波全波测井资料处理技术及应用：声波全波测井仪沿井眼随深度逐点记录一组全波波形曲线。全波由纵波（P波）、横波（S波）、斯通利波（Stonely波）等主要分波构成。利用下列处理技术可从中提5/5取各分波的到时、时差、幅度、频谱等信息。（1）采用校正周波跳跃后的常规声波时差曲线，拟合出四条P波到时曲线，拟合精度可在半个周期之内。（2）采用速度扫描双窗移动相关技术，定出较为准确的S波到时。（3）然后再用改进后的时域相关方法定出较准确的S波时差。（4）Stonely波振幅提取。5、利用全波列测井资料可计算岩石力学参数和孔隙度。1）利用弹性力学公式计算体变模量、泊松比、切变模量等岩石力学参数。2）采用弹性模量推导公式计算孔隙度。第三章核测井1、自然伽马测井曲线应用：（1）划分岩性。（2）进行地层对比。（3）计算地层的泥质含量。2、自然伽马能谱测井的用途：（1）区别泥质地层和钾盐层。（2）判断砂-泥岩剖面的岩性。（3）碳酸盐岩研究。（4）识别火成岩的各类。（5）自然伽马能谱测井研究地质问题。（6）寻找有机碳和烃的埋藏位置。3、普通密度测井仪:密度测井仪使用的是伽马源是铯137SC和钴60OC。4、密度测井的应用：（一）地层的体积密度。（二）密度测井资料计算地层孔隙度。（三）岩性-密度测井识别岩性。第四章地层倾角测井一、定义：地层倾角测井用来在钻井中测量地层的视电阻率、井斜、井径和下井仪方位等地层倾角数据浆料；经过数据处理，获得地层的倾角和方位角等信息。二、成果显示：（1）数据表（2）成果表：1）矢量图。2）杆状图。3）方位频率图。4）改进的施密特图。地层倾角测井的地质应用三、倾角模式及地质含义。地层倾角测井研究构造和沉积时，在矢量图上可以把地层倾角的矢量与深度关系大致分为四类：1）红模式。倾向大体一致，倾角随深度增加而增大的一组矢量，它可以指示断层、砂坝及河道等。2）蓝模式。倾向大体一致，倾角随深度增加逐渐变小的一组矢量。它一般反映地层水流层理、不整合等。3）绿模式。倾向大体一致，倾角随深度不变的一组矢量。一般反映构造倾斜和水平层层理。4）白模式（杂乱模式）。倾角变化大或矢量点很少，这种倾角模式的可信度差，标示着有新层面、风化面或岩性粗的块状地层等存在。