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1、测井一般概念 测井技术的发展、现状 测井解释面临的难题 基本测井方法简介 测井资料解释流程,本讲主要内容:,属于应用地球物理方法(包括重、磁、电、震、测井)之一。是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性,测量地球物理参数的方法。 测井方法众多。电、声、放射性是三种基本方法。特殊方法(如电缆地层测试、地层倾角测井、成像测井、核磁共振测井),其他形式如随钻测井。 各种测井方法基本上是间接地、有条件地反映岩层地质特性的某一侧面。要全面认识地下地质面貌,发现和评价油气层,需要综合使用多种测井方法,并重视钻井、录井第一性资料。,什么是测井,测井技术的发展和现状,世界测井技术发展现
2、状 中国测井技术的发展和现状,世界测井技术的发展的现状,二、三大测井公司 1、斯仑贝谢公司 2、阿特拉斯公司 3、哈里伯顿公司,中国测井技术的发展和现状,一、测井设备的发展 1、模拟记录阶段 半自动测井仪 (第一代) 50年代引进51型电测仪 JD581多线电测仪 (第二代) 2、数控测井阶段 70年代3600数字测井仪 (第三代) 80年代CLS-3700、CSU、DDL-III数控测井仪 3、数控与成像测井并存阶段 90年代ECLIP-5700、MAXIS-500成像测井仪,(第四代),(第五代),中国测井技术的发展和现状,二、三个层次的测井解释技术形成 1、单井完井解释 2、单井精细测井
3、评价 3、多井测井评价,中国测井技术的发展和现状,三、测井理论的发展 1、储层评价 2、测井资料的地质应用 3、非线性、非均质理论,测井面临的难题,一、地质方面 1、超低电阻率油气 2、多变的地层水砂岩油气层 3、砾岩、火成岩油气层评价 4、裂缝性油气层藏 5、碳酸盐岩裂缝性油气层 6、孔隙低渗透致密砂岩油气层。 7、稠油层 8、中高含水期的水淹层,一、测井解释面临的难题,1、 低电阻砂岩油气层 难点: 电阻率曲线不能 或很难区分油(气)水层 形成原因: a.岩性细,束缚水饱和度高 b.矿化度很高的泥质砂岩 c.伊泥石、蒙脱石、伊蒙混层含量高 的泥质砂岩 d.菱铁矿,一、测井解释面临的难题,2
4、、地层水矿化度低且多变的油气层 油气层与水层的电阻率都高,难区分 3、砾岩、火成岩油气层评价 非均质性特别严重,物性差。 4、复杂岩性裂缝性油气层 非均质性和各向异性特别严重,一、测井解释面临的难题,5、碳酸盐岩裂缝性油气层 非均质性和各向异性特别严重 6、低孔隙低渗透致密砂岩油气层。,测井面临的难题,二、工程方面 1、超饱和盐水泥浆测井 2、恶劣井眼环境测井 3、水平井测井,测井方法简介,电法测井 声波测井 放射性测井 测井系列选择,1 电法测井,自然电位测井 普通电阻率测井 侧向(聚焦)测井 感应侧井 介电(电磁波传播)测井,分类:天然电场和人工电场 供电方式:直流电(低频)和交变电流 (
5、高频),新方法,阵列感应,阵列侧向 过套管电阻率,1.1 自然电位测井,原理:测量井中自然电场,v,M,N,井中电极M与地面电极N 之间的电位差,1.1 自然电位测井,自然电位成因,一般由地层和泥浆之间电化学作用和动电学作用产生的。,砂岩与泥岩的自然电位分布,1、扩散吸附电位: 纯砂岩 -11.6 mV/18 C 纯泥岩 59.1 mV /18 C 2、过滤电位(一般可忽略): 泥浆柱与地层之间存在压差时,液体发 生过滤作用产生的。 与压差、滤液电阻率成正比 。 渗透层 平均值约为 0.77 mV,泥岩,砂岩,泥岩,+ + + + + +,+ + + + +, , ,Cl - Na+,Na+,
6、Na+,+,-,+,-,扩散电位,吸附电位,1.1 自然电位测井,曲线特点,砂泥岩剖面: 泥岩处 SP曲线平直(基线) 砂岩处 负异常(Rmf Rw ) 负异常幅度 与粘土含量成反比,Rmf / Rw 成正比,碳酸盐岩剖面,高阻致密层处 曲线倾斜,高阻致密层自然电位曲线形状示意图,1.1 自然电位测井,碳酸盐岩地层 孔隙和裂缝发育段、致密段与邻近 泥岩比较,有不同程度的小幅度负异常。,1.1 自然电位测井,高低矿化度泥浆的自然电位曲线,泥 浆 矿 化 度 的 影 响,影响因素,1.1 自然电位测井,其他影响因素: 淡水层幅度变小; 水淹层的幅度和基线发生变化; 泥浆含有某些化学或导电物质; 地
7、面电场的干扰 。 曲线质量要求 1、泥岩基线稳定,100m井段基线偏移不超过10mV。 2、自然电位正负异常符合钻井液矿化度与地层水矿化度之间的关系。负异常幅度与地层水矿化度成正比。 3、与岩性剖面有对应性。 4、曲线平滑,干扰幅度小于1.5mV。 5、距井口 200m井段的自然电位不作严格要求,但必须能清楚地划分砂岩。,1.1 自然电位测井,应用: 1、判断岩性,划分渗透层; 2、用于地层对比; 3、求地层水电阻率; 4、估算地层泥质含量; 5、判断水淹层; 6、研究沉积相。,1.2 普通电阻率测井,早期的测井方法,测量原理 电极系 供电 测量某两点间的电位差 刻度 视电阻率,两种电极系:
8、电位电极系 梯度电极系 电极距 电极距越长,探测范围越大。,N M A,B A M,2.5米梯度 0.5米 电位,2.25 0.5,0.5 2.25,2.5电极距,测量电极,供电电极,供电电极,测量电极,1.2 普通电阻率测井,曲线特点,1、高阻层梯度曲线 高阻层处:视电阻率增大,曲线不对称。 底界面附近:底部梯度曲线 出现极大值。 2、高阻层电位曲线 高阻层处:视电阻率增大,曲线对称于层的中部。 层界面附近:曲线有拐点。,常用系列:2.5米和4米底部梯度电极,0.4米电位电极。,梯度曲线 电位曲线,1.2 普通电阻率测井,影响因素,测量的视电阻率是电极系附近各种介质导电性的综合反映:,减值屏
9、蔽,1、电极系附近的地层电阻率和层厚是主要影响因素; 2、不同的电极系,测量的曲线数值和形状不同; 3、泥浆电阻率、井径、围岩电阻率及其厚度影响数值, 4、高阻邻层的屏蔽影响。 减值屏蔽、增值屏蔽,1.2 普通电阻率测井,应用,1、标准电极系与自然电位和井径曲线组合为标准测井,用于绘制综合录井图、划分地层剖面和地层对比。多数地区选用2.5米梯度电极系作为标准电极系。盐水泥浆井中采用电极距较长的梯度电极系。 2、用于划分地层界面。 3、用长电极梯度曲线(如4米梯度)定性分析储层含油性。 4、短电极的电位曲线用于跟踪井壁取心。,质量要求,1、长电极系曲线在厚泥岩处数值相等。 2、2.5米和4米梯度
10、曲线形状相似,厚层砂岩数值接近。 3、曲线与自然电位曲线、岩性剖面有对应性。,1.2 普通电阻率测井,微电极测井 ML,1、贴井壁测量,同时测量微梯度和微电位两条曲线。前者主要反映泥饼附近的电阻率,后者反映冲洗带电阻率。 2、探测范围小(4cm和10cm),不受围岩和邻层的影响。 3、适用条件:井径10-40cm范围。 4、质量要求 1)泥岩低值、重合; 2)渗透性砂岩数值中等,正幅度差(盐水泥浆除外); 3)致密地层曲线数值高,没有幅度差 或正、负不定的幅度差。 4)除井眼垮塌和钻头直径超过微电极极板张开 最大幅度的井段外,不得出现大段平直现象。,测量示意图,泥饼,冲洗带,1.2 普通电阻率
11、测井,微电极测井应用,1、详细划分地层剖面; 2、判断岩性,划分渗透层; 3、精确划分储层有效厚度; 4、确定冲洗带电阻率。 5、分析储层非均质性,1.3 侧向(聚焦)测井,基本原理,盐水泥浆、高阻薄层条件下, 普通电阻率测井失真, 增加屏蔽电极, 使主电流被聚焦, 侧向流入地层的电极系测量方法。,三侧向测井电流分布图,屏蔽电极,1.3 侧向(聚焦)测井,双侧向测井DLL,1、深浅侧向同时测量,分别用36Hz和230Hz的电流供电。用相应频率的选频电路进行监督和测量。 2、很大的测量范围,一般是 1-10000m。 3、深侧向探测深度大(约2.2m), 双侧向能够划分出0.6m厚的地层。,双侧
12、向电极系和电流分布图,1.3 侧向(聚焦)测井,测井曲线 双侧向-微侧向 LLD-LLS-MLL 双侧向-微球型聚焦 LLD-LLS-MSFL 曲线特点 当RmRw,水层, LLDLLS ; 油层, LLDLLS 。,双侧向应用,1、适合于高阻剖面、盐水泥浆条件。 2、划分剖面,判断油(气)、水层; 3、求取地层真电阻率; 4、用于高阻地层裂缝识别,储层评价。,1.3 侧向(聚焦)测井,质量要求 1、重复误差,在仪器动态范围内小于7。 2、在非渗透层,井眼校正后,深浅双侧向曲线的相对数值误差不大于10。 3、在仪器动态范围内,不得出现限幅值。,lld =140 m lls =52 lld/ll
13、s=2.8 =7.5%,裂缝储层评价,1.4 感应测井,基本原理,利用电磁感应原理测量地层电导率的方法。,交流电发射线圈T交变电磁场 感应电流次生磁场接受线圈 感应电动势 感应电动势与涡流电流大小成正比 涡流大小与介质电导率成正比。,感应测井原理示意图,发射线圈,接受线圈,涡流,测井曲线 双感应-八侧向 ILD-ILM-LL8 双感应-球型聚焦 ILD-ILM-SFL 探测深度 1.6m-0.75m-0.45m 测量范围 小于100m。,1.3 感应测井,曲线特点 RmRw,地层水矿化度高: 标准水层 ILDILM LL8 负差异 标准油层 ILDILM LL8 正差异 泥岩、致密层 曲线重合
14、 质量要求 1、在1m100m范围内,重复误差小于5。 2、泥岩、非渗透层段,深、中、浅电阻率值应基本重合。 3、在仪器动态范围内,不得出现饱和现象。 4、除金属落物等影响外,曲线应平滑无跳动。,1.3 感应测井,应用,1、适合于淡水泥浆、油基泥浆条件,中低阻剖面。 2、划分剖面,判断油(气)、水层; 3、求取地层真电阻率,评价含油性。,2 声波测井,探测井剖面岩石声学物理特性的测井方法,声波速度(时差)测井 声幅测井 声波变密度测井 声波全波列测井 声波成像测井,2.1 声速测井,基本原理,声脉冲发射器滑行纵波接收器,适当源距,使达到接受器的初至波为滑行纵波。 记录初至波到达 两个接收器的时
15、间差 t s/m 仪器居中,井壁规则 t=1/t,t, 补偿声波测井 1、井眼变化的补偿 2、仪器倾斜影响的补偿 3、深度误差的消除,2.1 声速测井, 声波时差曲线的影响因素,裂缝或层理发育的地层 未胶结的纯砂岩气层、高压气层 井眼扩径严重的盐岩层 泥浆中含有天然气,周波跳跃,2.1 声速测井,质量要求 1、渗透层不得出现无关的跳动,出现周波跳跃测速应降至 1000mh以下,重复测量。 2、声波时差数值应符合地区及岩性规律,并与补偿中子、补偿密度孔隙度相对应,不得低于对应的岩石骨架值。 3、重复误差在渗透层不得大于10sm。 4、测后有套管声波时差记录,误差范围:187sm5sm,2.1 声速测井,2.1 声速测井,应用,1、划分岩性 2、判断气层 3、确定地层孔隙度 4、估计地层异常压力 5、合成地震记录,岩石 骨架值 砂岩 182 168 灰岩 156 白云岩 143 硬石膏 164 淡水 620 盐水 606,2.2 声波全波列测井,特点,全波列波形,记录全波列数据 可以利用纵波、横波速度信息和幅度信息, 以及斯通利波、伪瑞利波等信息。,2.2 声波全波列测井,波形曲线,质量要求 1、波形幅度适中,不能出现平头和平直现象。 2、时间采样间隔保证全部波形被采样。 3、不能出现连续干扰信号。,2.2 声波全波列测井,应用,1、提取纵、横