第一章地球物理测井地球物理测井:利用物理学的基本原理,采用先进的仪器设备,探测井壁介质的物理特性(电/声/放射性质) 参数,评价储集层的孔隙性、渗透性、含油性质地球物理测井内容:电法类:1、自然电位测井;2、电阻率测井一普通电阻率测井:微电阻率测井微电位/微梯度;侧向测井(三/七/双);3、 感应测井;声波类:声波速度测井;声波全波列测井;声波幅度测井;放射性类:自然伽马测井;密度测井;中子测井;中子寿命测井一般完整裸眼井测井项目应包括:1、 指示泥值(泥质含量):CAL井径/GR自然伽马/SP自然电位;2、 反映孔隙度:AC/DEN/CNL;3、 反映饱和度(含油性):探测深度不同的三条电阻率曲线地球物理测井的作用:1、划分地层,建立钻井地质剖面;2、准确得到地层深度;3、评价油气储集层的生产能力,计算孔隙度/饱和 度/渗透率;4、进行地层对比,研究构造产状和地层沉积等问题;5、研究井的技术状况如井温、井径、固井质 量等;6、油层动态监测第二章测井资料综合解释基础一、 储集层的特点及分类储集层定义:具有连通孔隙,既能储存油气,又能使油气在一定压差下流动的岩层特点:(孔隙性和渗透性合称储集层的储油物性)1、 孔隙性:储集层具有由各种孔隙、孔洞、裂缝形成的流体储存空间的性质;2、 渗透性:在一定压差下允许流体在岩石中渗流的性质。
分类(按成因和岩性分):碎屑岩储集层:砂岩颗粒越大,分选越好,磨圆程度越好,颗粒之间充填胶结物越少,则其孔隙空间越大,连 通性越好,即储油物性越好;碳酸盐岩储集层:孔隙型:性质与砂岩储集层相似;裂缝型:(构造作用)渗透率高;洞穴型:(溶蚀作用); 特殊岩性储集层:火山岩、变质岩基本参数:1、 孔隙度:总孔隙度et,有效孔隙度ee,缝洞孔隙度①f;2、 渗透率(常用单位10-3》m2):绝对渗透率(测井估算),有效渗透率(试油测得),相对渗透率;3、 饱和度:含水饱和度、含油饱和度,原状地层的含烃饱和度Sh=1-Sw, Sh=So+Sg—Sh+So+Sg=1;冲洗带残 余烃饱和度Shr (不可动油)=1-Sxo (冲洗带可流动的水);可动油饱和度Smo=Sxo-Sw=Sh-Shr;4、 岩层厚度一般在原状地层中,Sw+So=1,Shr+Smo=So;而在冲洗带中,Sxo+Shr=1,Smo=Sxo-Sw阿尔奇公式:(岩石的地层因数F=Ro/Rw=a/e m;电阻增大系数I=Rt/Ro=b/ Swn =b/(1-So)n) F*I=Rt/Rw=ab/(e m Swn)(原状地层);Rxo/Rmf=ab/(e m Sxon)(冲洗带)。
Ro为孔隙中完全含水时的地层电阻率;Rt为原状地层电阻率;Rw为地层水电阻率;Rmf为泥浆电阻率;Rxo 为冲洗带电阻率一般b=1, n=20储集层的泥浆侵入泥浆侵入:在钻井过程中,通常保持泥浆柱压力稍微大于地层压力,在压力差作用下,泥浆滤液向渗透层侵入, 泥浆滤液替换地层孔隙所含的液体而形成侵入带,同时泥浆中的颗粒附在井壁上形成泥饼,这种现象叫泥浆侵 入高侵:侵入带电阻率Ri大于原状地层电阻率Rt (常见于水层,Rxo>Ri>Rt);低侵:侵入带电阻率小于原状地层电阻率(常见于油层,RxovRivRt)第三章自然电位测井SP一、 自然电位测井:沿井轴测量记录自然电位变化曲线,用以区别岩性的测井方法叫自然电位测井自然电场形成原因:由于泥浆与地层水的矿化度不同(地层水大于泥浆),在井壁附近两种不同矿化度的溶液发生电化学反应,产生 电动势形成自然电场主要有扩散电动势和吸附电动势(大小与温度和浓度差有关)扩散电动势:在扩散过程中,各种离子的迁移速度不同,如氯离子迁移速度大于钠离子,这样在低浓度一方富集氯离子,高 浓度一方富集钠离子,形成一个静电场;电场的形成反过来影响离子的迁移速度,最后达到一个动态平衡,如 此在接触面附近的电动势保持一定值,该电动势叫扩散电动势,用Ed表示。
吸附电动势:把上面渗透性薄膜变成泥岩薄膜,同样离子要进行扩散,但泥岩对负离子有吸附作用,可以吸附一部分氯离子, 扩散的结果使浓度小的一方富集钠离子,浓度大的一方富集氯离子,这样在泥岩薄膜形成吸附电动势Eda静自然电位(E=Ed-Eda=SSP):回路总电动势等于扩散电动势和吸附电动势之和(SSP)二、 SP曲线特征:1、 曲线对称地层中点;2、 厚地层(SP=SSP),曲线半幅点正对地层界面(若地层厚度较薄,异常幅度减小,半幅点向界面外移);3、 厚度减小,SP减小,地层中间取得幅度最大值三、 曲线的影响因素:1、溶液成分的影响;2、岩性的影响;3、温度;4、地层电阻率(Rt越大,SP越小);5、地层厚度(厚度增加SP增加,当增加到SP=SSP时不再增加);6、井眼(井径扩大截面积增加,泥浆电阻 变小,SP变小)四、 自然电位曲线的应用:1、划分渗透层:砂岩正对负异常,泥岩为基线;2、确定地层水电阻率SSP=— Klg(Rmf/Rw); 3、估计泥质含量Vsh=1-PSP/SSP; 4、判断水淹层位(基线偏移)第四章普通电阻率测井一、 主要任务:研究岩石电阻率的差异,区分岩性,划分油水层。
影响沉积岩电阻率的主要因素:1、 粘土的成分、含量和分布;2、 地层水电阻率:岩石电阻率与成正比,地层水矿化度越高,电离度越大,溶液的导电性越好,电阻率越低, 温度越高,电阻率越低;3、 孔隙度和孔隙形状:孔隙度越小,孔隙形状越复杂,地层电阻率越大;4、 含油气饱和度:含油气饱和度越大,地层电阻率越高二、 测井原理:侵入现象:一般泥浆柱压力略大于地层压力,在渗透性地层处泥浆滤液向地层侵入,并置换了原渗透层孔隙中 的流体,这就是泥浆侵入现象泥浆滤液向地层渗入的同时,泥浆中的固体颗粒就附着形成泥饼在靠近井壁处岩层孔隙中的流体几乎全部被泥浆滤液所代替,这部分叫冲洗带,其电阻率为Rxo;在冲洗 带的外部是一个孔隙中部充满了泥浆滤液的过渡带,冲洗带和过渡带的总称叫侵入带,其电阻率为Ri,再向外 是未被侵入的原状地层,电阻率为Rto视电阻率:不是岩石真正的电阻率,但能反映电阻率的变化,称为综合条件下的视电阻率Ra=K*AU/L主要受电极系附近 的地层电阻率及其厚度的影响电极系:包含:供电电极AB,测量电极MN电位电极系:是指成对电极间距离大于不成对电极间距离,记录的M点电位; 梯度电极系:是指成对电极间距离小于不成对电极间距离,记录的MN电位梯度。
正装电极系:成对电极位于不成对电极之下;倒装电极系刚好相反记录点:电位电极系记录点在AM的中点,因为此时视电阻率曲线正好对应地层中点; 梯度电极系记录点在MN的中点,此时曲线极大值与极小值对应地层界面电极距(单供电电极):梯度为AO;电位为AM一 L探测深度:以供电电极为中心以一半径作一球面,如果球面内的介质对测量结果的贡献为50%,则此半径为电极系的探测 深度电位电极系探测深度2L;梯度电极系探测深度为V2L0电极系的表示方法:按电极从上到下的顺序,由左到右依次写上电极的符号和其间的距离例:N0.5M2.25A二、视电阻率曲线(厚层高阻层)(h>L):记录视电阻率随深度变化的曲线:1、 梯度电极系:高阻厚层正装梯度曲线特征:(1) 视电阻率Ra曲线极大极小值正对高阻层的上下界面;(2) 厚层:中间平行段视电阻率Ra曲线值为地层电阻率1)对着高阻层处Ra增大,但曲线不对称于地层中点;(2) 地层中部附近曲线变化平缓或出现平直段,其视电阻率值最接近于地层的真电阻率,地层越薄,平直段越 少;(3) 高阻层顶:底界面附近曲线出现极大值和极小值,并且顶底界面分界在极小、极大值以下MN/2处 (当N分别到达顶、底界面时出现极小、极大值)】、2、 电位电极系:倒装电位曲线在高阻厚层上的特征:(1) 曲线对称于地层中间;(2) 视电阻率曲线对地层中间取极值,当地层较厚时取极大值,当地层较薄时取极小值。
A电极在底面时IMN变化最大,M电极在顶面时R变化最大,此时出现拐点,曲线的拐点在高阻层界面内半 个电极距AM/2的地方)四、 影响因素:1、电极系的影响;2、井眼(当泥浆电阻率很低时,测得的地层电阻率偏小】3、围岩层厚;4、泥浆侵入;5、高阻临层屏蔽;6、地层倾角五、 应用:1、 划分岩性:砂泥岩剖面:泥岩电阻率低,砂岩电阻率高;碳酸盐岩剖面:致密层电阻率高,裂缝性层电阻率 低;2、 确定地层真电阻率(视电阻率Ra经过围岩、井眼和侵入等校正后可以得真实电阻率);3、 计算含水饱和度、判断油水层:利用岩石电阻率和含水饱和度的关系计算含水饱和度,进一步判断油水层六、标准测井:在一个油田或一个区域,为了研究岩性变化、构造形态和大段油层组的划分等工作,常常使用 几种测井方法(例如自然电位、井径测井)在全地区的各井中用相同的深度比例1: :500)及相同的横向比例 对全井段进行测井,这种组合叫标准测井作用:通过地层对比,研究岩性变化和构造形态,进行大段油层组的划分第五章侧向测井一、 侧向测井:在电极上增加聚焦电极迫使供电电极发出的电流侧向地流入地层从而减小井的分流作用和围岩 的影响,提高纵向分辨能力,这种测井叫侧向测井又称聚焦测井。
二、 三侧向测井:简称为三侧向,为了测准确渗透层井段侵入带和原状地层电阻率,设计深、浅三侧向,两种 电极系探测深度不同,但测量原理相同其分辨率取决于主电极的长度,长度越短,分辨率越好)测量原理:主电极Ao发出主电流Io,屏蔽电极发出屏蔽电流Is,使UAo=UAl=UA2,测量主电极中点与对比电极N的电 位差△ U,Ra=K*A U/Io, Ra反映主电极中点附近地层电阻率的变化,因此记录点为主电极的中点当Io变大, 则应使Is变小,减弱屏蔽,从而Io减小深三侧向:主电极Ao,屏蔽电极Al、A2,深三侧向聚焦能力强,探测深度深(原状地层)浅三侧向:主电极Ao,屏蔽电极Al、A2,回路电极Bl、B2,浅三侧向聚焦能力弱,探测深度浅(侵入带) 曲线特点:1、 高阻层处视电阻率增大,比普通电阻率曲线更接近地层真电阻率;2、 上、下围岩电阻率相等时视电阻率曲线对称于高阻层中部(视电阻率最大值在地层中部),应取地层中部的 视电阻率值作为地层电阻率;3、 高阻临层影响很小应用:1、 划分剖面,判断油水层:砂泥岩剖面(判断油水层):油层电阻率高,水层电阻率低,油层深三侧向幅度大 于浅三侧向幅度,水层反之;碳酸盐岩剖面:碳酸盐岩电阻率高,泥岩电阻率低;2、 求地层电阻率。
三、 七侧向测井:要求:1、电流能侧向流入地层;2、反应地层电阻率的变化在三侧向的基础上加了一对监 督电极,并且将柱状电极变为点状电极回路电极减小了主电流的聚焦作用)测量原理:主电极发出电流Io(恒定),屏蔽电极发出屏蔽电流Is,使UM1M1'=UM2M2'=0,测量Ml或M2电位,记录Ra,若 UM1M1'与UM2M2'均大于0,则应将Is增大深七侧向:(聚焦强,原状地层)主电极Ao,监督电极Ml、Ml'、M2、M2',屏蔽电极Al、A2浅七侧向:(聚焦差,侵入带)主电极Ao,监督电极Ml、Ml'、M2、M2',屏蔽电极Al、A2,回路电极Bl、 B2电极距:两监督电极中点间距离L聚焦系数q=(Lo-L)/L, Lo=AlA2, q越大,说明L越小,聚焦能力越好 曲线特点:1、 对着高阻层Rll增大,若上下围岩电阻率相等,曲线对称于地层中心;2、 高阻层较薄(hW。