地层倾角测井
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地层倾角测井
6.图形识别法对比原则（曲线元素对比）？
它是在相似的图样中进行对比，所用的方法是把一条曲线的一系列元素和另外一条曲线的相似元素进行一一配对，目的是识别在两条曲线上出现的同一个地质事件。基本准则就是对比图形矢量，用不交叉对比法作指导找出对比线，确定层面的倾角和倾向，这个界面可能是地层面，也可能是层理面或者是岩层裂隙。
9.探索角：如以探索长度的一半作为直角三角形的一直边，井孔的直径D作为直角三角形的底边，则其对应的角度称为探索角。
10.步长：一小段曲线对比完之后，需要顺序地对下一小段曲线进行对比，这相邻的两段曲线的中心点的距离就称为步长。
11.斜井校正：就是将层面单位法线矢量n在OFDA坐标系中的三个分量nF、nD、nA换算成大地坐标系OENV中的三个分量nE、nN、nV，用nE、nN、nV计算地层倾角?和倾角方位角?。
1.地层倾角在构造与沉积中的应用？
答：构造：（1）确定构造倾角；（2）研究不整合；（3）褶曲构造；（4）断层；(5)与地震剖面上的倾角进行对比；（6）测井相关曲线研究中的应用。
沉积：（1）提供沉积环境的能量；（2）沉积相研究；
（3）判断层理构造类型；（4）研究砂体展布方向；（5）研究沉积圈闭；（6）判断古水流方向。
3.为什么解决构造问题采用的对比长度数值大，解决沉积问题时的对比长度小？
答：因为研究构造问题时，所涉及的地层几何形状较大，只有在比较长的对比范围内才能更有效的看出它的变化特点；在研究沉积问题时，细小层理的变化往往在相当小的范围内就有很大变化，所以采用小的对比长度。
4.背景校正的原因？
答：（1）对构圈闭来说，测得的地层倾角是局部构造倾角在区域构造倾角基础上的叠加值，为了取得局部构造倾角，就要从测量值中消除区域构造倾角的影响；（2）对于地层来说，层理倾角是叠加在地层倾角之上， 为了从测量值中取得层理倾角，也要消除构造倾角的影响。
它是在相似的图样中进行对比，所用的方法是把一条曲线的一系列元素和另外一条曲线的相似元素进行一一配对，目的是识别在两条曲线上出现的同一个地质事件。基本准则就是对比图形矢量，用不交叉对比法作指导找出对比线，确定层面的倾角和倾向，这个界面可能是地层面，也可能是层理面或者是岩层裂隙。
9.探索角：如以探索长度的一半作为直角三角形的一直边，井孔的直径D作为直角三角形的底边，则其对应的角度称为探索角。
10.步长：一小段曲线对比完之后，需要顺序地对下一小段曲线进行对比，这相邻的两段曲线的中心点的距离就称为步长。
11.斜井校正：就是将层面单位法线矢量n在OFDA坐标系中的三个分量nF、nD、nA换算成大地坐标系OENV中的三个分量nE、nN、nV，用nE、nN、nV计算地层倾角?和倾角方位角?。
1.地层倾角在构造与沉积中的应用？
答：构造：（1）确定构造倾角；（2）研究不整合；（3）褶曲构造；（4）断层；(5)与地震剖面上的倾角进行对比；（6）测井相关曲线研究中的应用。
沉积：（1）提供沉积环境的能量；（2）沉积相研究；
（3）判断层理构造类型；（4）研究砂体展布方向；（5）研究沉积圈闭；（6）判断古水流方向。
3.为什么解决构造问题采用的对比长度数值大，解决沉积问题时的对比长度小？
答：因为研究构造问题时，所涉及的地层几何形状较大，只有在比较长的对比范围内才能更有效的看出它的变化特点；在研究沉积问题时，细小层理的变化往往在相当小的范围内就有很大变化，所以采用小的对比长度。
4.背景校正的原因？
答：（1）对构圈闭来说，测得的地层倾角是局部构造倾角在区域构造倾角基础上的叠加值，为了取得局部构造倾角，就要从测量值中消除区域构造倾角的影响；（2）对于地层来说，层理倾角是叠加在地层倾角之上， 为了从测量值中取得层理倾角，也要消除构造倾角的影响。
地层倾角测井..
6、地应力方向分析 1）椭圆井眼分类 （1）、应力型椭圆井眼
由于应力场两个水平主应力存在差异，钻井时
在井壁形成应力集中。对于张性应力场，在最小主 应力方向产生最大周向张性法应力时, 形成椭圆井 眼。 应力型椭圆井眼的特点：井眼单方向拉长，椭圆 井眼出现的井段较短，并且断续出现；有固定的 椭圆井眼长轴方位。
n n
2 E
2 N
nV),（16-1）nE arctg nN
注：地层层面单位法向矢量的确定方法
地层层面上不在一条直线上的四点(相邻两点的 方位差90度)在大地坐标系下的坐标：
1: (0, r1 , Z1 ), 2 : (r2 ,0, Z 2 ), 3: (0, r3 , Z3 ), 4 : (r4 ,0, Z 4 ),
方位角.从1号极板开始逆时针方向计量.
图16-2
倾角测井地层曲线实例
图16-3
六臂地层倾角测井曲线
第二节
一.
地层倾角及倾斜方位的计算
直井内地层倾角及倾斜方位的计算
1.
建立坐标系
1). 仪器坐标系与大地坐标系的原点重
合(位于井轴); 2). 1号极板在D轴上,D轴指向正北方向. 2. 地层面上四个极板的坐标
R31 (r1 r3 ) j ( z1 z3 )k R42 (r2 r4 )i ( z2 z4 )k
(r1 r3 )( z4 z2 )i (r2 r4 )( z3 z1 ) j (r2 r4 )(r1 r3 )k
2.
斜井计算方法
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1). 1 arctg (
1 arctg
第2章 常规测井方法原理4-地层倾角测井
地层倾角测井
四、应用 3、断层构造
㈡ 研究地质构造
●正断层与逆断层
井下的标志为地层缺失 （地层对比）
井下的标志为地层重 复（地层对比）
●断层面没有变形的地层 无论哪种断层，此时矢量图上都是绿色模式，此时不 能用矢量图来判断断层的存在。
●有断裂破碎带的断层 如地层很硬，在构造力的作用下，岩层断裂伴随着断裂 面处产生破碎带。破碎带中地层倾角没有一定的方向，故在 矢量图上呈绿→杂乱→绿色模式。
地层倾角测井
3、 I号极板方位角
一、测量原理
㈢、测量原理
定义为I号极板方 向的水平投影与正北方 向的夹角（顺时针）， 变化范围0～360∘。 从正北方向开始顺时针 计量，四个极板顺时针 排列，且以90∘等间隔 分布，所以四个点M1、 M2、M3、M4在柱极坐标 系方向的角度为、 +90∘、 +180∘、 +270∘。
●轴面 是指从顶角把褶曲平分为两半的假想面，它可以是一个 平直的面，其产状可能是直立的、倾斜的、水平的，其形态 和产状反映褶曲横剖面的形态，轴向代表了褶曲延伸方向、 其长度反映规模的大小。 轴点：是岩层在背斜弯曲最大的点。从脊点至轴点倾角 逐渐增大，在轴点处倾角增大率为最大。 ●转折点、转折线、转折面 岩层从背斜褶曲过渡到向斜褶曲的拐点是转折点。同理 可知转折线、转折面。 从轴点到转折点，地层倾角随深度增加而增大，过转折 点随深度增加而减小。
2 2
㈠ 相关对比的基本原理
1、相关对比 用数理统计方法比较两条曲线的相似性，从而确定出高 程差，其中，最重要的概念是相关系数，一个描述两个变量线 性相关程度的数值。
xy
1 n ( xi x )( yi y ) n i 1
测井地质学-第二章(地层倾角测井)
测
原始数据表
井 ①打印成数据表
地
解释成果表
质
矢量图
学
杆状图
②进行图形显示
施密特图
明德笃志、博学创新
方位频率图
①数据表
原原始始测测井井图图
包括的信息？
深度 1号极板的方位角(μ) 1号极板的相对方位角(β) 井斜角(δ) 井径d13、井径d24 4个高程Z1、Z2、Z3、Z4
①数据表
包 括 的 信 息 ？
矢量图颜色模式
蓝蓝色色模模式式
将方位角大体一致、倾 角随深度增加而减小的一组 矢量用蓝色笔勾画出来，称 蓝色模式。
蓝色模式与沉积构造有 关，可以指示古水流方向。
矢量图颜色模式
杂杂乱乱模模式式
难以用上述颜色 模式勾画出来。断层 破碎带、地层倒转点 附近通常为杂乱模式。
矢量图颜色模式
例
CAL
红色模式
由于沉积岩沉积时，各沉 积单元之间的界面基本上是 水平的，受构造运动后产生 的倾角和倾斜方位角也基本 一致。所以，绿色模式反映
了构造倾角。
矢量图颜色模式
红红色色模模式式
将方位角大体一致、倾 角随深度增加而增加的一组 矢量用红色笔勾画出来，称 红色模式。
红色模式矢量图配合其 它测井曲线可以指示断层、 褶皱、砂坝、河床沉积、岩 礁等。
四臂倾角测井仪测量原理图
③Ⅰ号极板方位角曲线AZ（μ）
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
测 M1（ d13 /2，μ，Z1）
井 地
M2（
d24
/2,
μ＋π/2,Z2）
质 M3（ d13 /2, μ＋π ,Z3） 学 M4（ d24 /2, μ＋3π/2,Z4）
地层倾角测井质量控制
地层倾角测井质量控制【实用版】目录1.地层倾角测井的概述2.地层倾角测井质量控制的重要性3.地层倾角测井质量控制的方法4.地层倾角测井质量控制的效果分析5.地层倾角测井质量控制的未来发展趋势正文一、地层倾角测井的概述地层倾角测井，顾名思义，是一种测量地层倾角的方法。
地层倾角测井在地质勘探中起着重要作用，因为它能够帮助我们了解地下的地质结构，从而指导钻井工程的进行。
地层倾角测井质量的优劣，直接影响到地质勘探结果的准确性，进而影响到钻井工程的效率和安全性。
二、地层倾角测井质量控制的重要性地层倾角测井质量的优劣，直接影响到地质勘探结果的准确性，进而影响到钻井工程的效率和安全性。
因此，地层倾角测井质量控制是地质勘探工作中的重要环节。
只有严格把控地层倾角测井的质量，才能保证地质勘探结果的准确性，提高钻井工程的效率和安全性。
三、地层倾角测井质量控制的方法地层倾角测井质量控制的方法主要包括以下几个方面：1.设备校准：对测井设备进行定期的校准和维护，保证设备的精度和稳定性。
2.操作规范：对测井操作人员进行严格的培训，使他们熟练掌握操作规范，避免因操作不当导致的数据误差。
3.数据处理：对测井数据进行科学的处理和分析，剔除异常数据，提高数据的准确性。
4.质量监督：设立专门的质量监督部门，对测井质量进行全程监督，确保测井质量的稳定。
四、地层倾角测井质量控制的效果分析通过实施地层倾角测井质量控制，可以有效地提高测井数据的准确性，提高地质勘探结果的可靠性，从而提高钻井工程的效率和安全性。
五、地层倾角测井质量控制的未来发展趋势随着科技的发展，地层倾角测井质量控制将会更加精细化和自动化。
地层倾角测井汇总
M 1 (0,
C13 2
,
Z1 ),
M
2
(
C24 2
, 0,
Z2
),
M
3
(0,
C13 2
,
Z3
),
M
4
(
C24 2
,
0,
Z4
)
3. 地层倾角及倾斜方位
arctg ( nF2 nD2 )
nA
arctg nF
nD
其中:
nF
C13 S
(Z2
Z4)
nD
C24 S
(Z3
Z1)
nA
C13C24 S
则消除构造倾角影响后的层理倾角和方位角.
arctg ( nF2 nD2 )
nA
' arctg nF
nD
其中:
nF cos' sin1 sin1 sin' sin1 cos1 nD cos ' sin' sin1 sin1 cos ' cos' sin1 cos1 sin ' cos1 nA sin ' sin' sin1 sin1 sin ' cos' sin1 cos1 cos ' cos1
二.地层倾角测井原理 1.空间任意平面位置的确定方法
建立如图16-1的坐标系.任意平面的单位法向矢 量n在大地坐标系(V,N,E)中的三分量分别为 nV , nN , nE
由图可知,任意平面的倾角和倾斜方位角分别为
arctg( nE2 nN2 ),
nV
arctg nE
nN
2.地层倾角测井仪的测量原理 1).地层倾角测井的输出
第十五章 地层倾角测井
1942年在美国海湾油田砂泥岩剖面中首次使用
自然电位式地层倾角仪（点测）； 1945年在自然电位不明显的地区开始使用电阻
率式地层倾角仪，测量的是3条梯度视电阻率曲线，
连续测量井段不超过50英尺（连续测量）；
第十五章 地层倾角测井
1952 年斯仑贝谢公司开始使用 CDM-T 连续地层倾角测 井仪，记录3条微聚焦电阻率（或电导率）曲线； 1956年斯仑贝谢公司有使用CDM-P连续地层倾角测井仪， 在CDM-T的基础上增加了连续井斜测量； 1961年开始使用磁带记录，并用计算机处理资料； 1963年发展了四臂地层倾角测井仪，提高了记录质量；
DEPT （m） 1100 1100.5 1101 1101.5 1102 1102.5 1103 1103.5 1104 1104.5 1105 1105.5 1106 1106.5 1107 AZI1 （º） 357.73 354.2 349.05 349.52 348.69 346.51 348.57 355.85 359.93 1.2 1.49 0.72 359.78 358.21 356.47 DEVI （º） 1.78 1.79 1.79 1.77 1.77 1.8 1.8 1.77 1.78 1.77 1.79 1.79 1.79 1.8 1.8 RB （º） 341.35 337.37 331.64 331.03 329.66 326.45 328.48 335.58 339.52 340.58 340.85 340.21 339.28 338.32 336.36 DIP （º） 14.39 13.84 11.28 3.78 1.63 3.35 5.45 2.82 3.65 5.71 5.56 5.92 6.58 6.05 6.51 DIPAZ （º） 235.54 232.39 229.47 248.3 351.11 35.31 39.81 82.32 158.94 169.98 171.26 168 167.34 172.74 166.02 GRADE 1 1 2 1 1 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1
08地层倾角测井
地层一、概念测量地层在大地坐标系O-ENV（为右手坐标系，O为坐标系原点，即该地层面与井轴的交点。
E为坐标系水平面上向东方向横轴。
N为坐标系水平面上向北方向水平纵轴。
V则为铅直轴，是一个空间坐标系）中的倾角和倾斜方位角。
用以研究油田构造地质学问题及沉积地质学问题的一种特殊测井方法。
这就是地层倾角测井。
二、地层倾角测井的基本原理从数学知道，描述空间一平面可以用其相垂直的单位法向矢量来表示它的倾斜情况。
例如，我们可以用n代表地层面在O点的单位法线矢量，它在大地坐标各轴上的投影分别为nE、nN、nV，即n=n E i+n N j+n v K。
坐标轴OE和ON所在的水平面与地层面交线的方向为地层走向，用它与正北方向的夹角（顺时针）表示。
如图所示为例：本例地层走向南东。
地层面在O 点上的倾向是它在该点由高到低变化最大的方向，用地层面在该点的倾向线在水平面上的投影与正北方向的夹角（顺时针）表示，称为倾斜方位角，简称倾向，本例倾向北东。
因为倾向线在水平面上的投影与单位法向矢量在水平面上的投影方向是一致的，故地层面在θ点的单位法向矢量n 在水平面上的投影n H 与正北方向的夹角∅即为地层面的倾斜方法，其变化范围是0~360o 。
因为地层面的走向与倾向互成90o，故地层倾角测井只确定地层的倾向。
地层在O 点的倾角是它在该点与水平面得夹角，其变化范围是0~90o。
因为地层面的单位法向矢量垂直于地层面，而铅垂轴OV 垂直于水平面，故n 与OV 的夹角θ即地层倾角由图上的几何关系可以得到： θ=arctanvn地层倾斜方位角∅的计算与其大小有关，即与单位法向矢量的水平投影所在的象限有关。
例如： 当0<∅<2π(n E >0, n N >0)∅=arctan E Nn n当2π<∅<π (n E >0, n N <0)∅=arctan E N n n +π当π<∅<32π (n E <0, n N <0)∅=arctanE Nn n +π当32π <∅<2π (n E <0, n N >0)∅=arctan E Nn n +2π还有两个特例，当n N =0，n E >0, ∅=2π当n N =0，n E <0, ∅=32π由此可见，如果能够确定地层面在大地坐标系中的单位法向矢量n =n E i+n N j+n v K ，就可以按上面的式子计算出地层的倾角和倾向。
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' '
nD cos ' sin ' sin 1 sin 1 cos ' cos ' sin 1 cos 1 sin ' cos 1 nA sin ' sin ' sin 1 sin 1 sin ' cos ' sin 1 cos 1 cos ' cos 1
井径C2－4大于
钻头直径；而C1
－3接近于钻头
直径。说明井
眼沿2、4极板
方位崩落。最 大地应力方向
和裂缝方向与
其垂直。
5、地应力方向分析
ห้องสมุดไป่ตู้
由于地应力存在，
井眼常出现椭圆状。
其长轴方向为最小地
应力方向。其短轴方
向为最大地应力方向。
某油田一口探井的地应力方向图。 椭圆井眼长轴方向340°－160°， 地应力方向70°－250°
3）、冲溶型椭圆井眼 常见于泥岩、盐岩井段。泥岩受到钻井液浸泡
冲刷，体积膨胀而垮塌，形成椭圆井眼。同样，钻
井液溶蚀井壁周围的盐岩，也会造成椭圆井眼。 特点：两条井径曲线都扩径，且具有很好的相 似性，井径差值也较大。 小结：应力型和断裂型椭圆井眼的成因都与地下应 力场有关，产生的椭圆井眼的长轴与最小地应力方 向一致。而冲溶型椭圆井眼成因与地下应力场无关。
2. 斜井计算方法
1). 1 arctg (
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1 arctg
( Z 4 Z 2 )C13 ( Z3 Z1 )C24
2).
2 1
2 1
1 3 arctg tg 2 cos 2
1 3). 3 arctg tg2 cos 3
1 5 arctg tg4 cos 5
4 3 '
1 5 arctg tg 4 cos 4
6).
5
5
'
注:
当2 90o 或270o时, 3 2 ,3 90o 2 . 同理, 4 90 或270 时也如此.
o o
第三节 地层倾角测井资料的成果显示
一、数据表
二、成果图 1、蝌蚪图
特点:地层深
度、地层倾角、
地层倾斜方位 角
2、棍棒图
特点：表示沿剖面 线的地层视倾角随
深度变化的图件。
tg tg cos
地层倾斜线与横剖面的投影线之间的夹角。 地层视倾角； 地层真倾角。
nF arctg nD
1号极板方位角
4. 其中1个极板接触不良时,地层倾角及倾斜方
位的计算---设2号极板接触不良 1). R31 jC13 k ( Z1 Z3 ) C C R41 i 24 j 13 k ( Z1 Z 4 ) 2 2
2）、断裂型椭圆井眼
在强大的地应力场作用下，岩石断裂，形成裂
缝或断层。作经遇到裂缝或断层时，就会形成椭圆 井眼。在原地张应力场作用下，裂缝的延伸方向总 是垂直于水平最大主应力方位，正断层的走向也是 如此。因此断裂型椭圆井眼长轴方位业余水平最小
主应力方位一致。
特点：在双井径曲线上的表现于应力型椭圆井眼 类似，但井径差值比应力型椭圆大。
第十六章
地层倾角测井
地层倾角测井主要测量地层的倾角及倾向.
第一节 地层倾角测井的基本原理
一.基本概念 1地层走向-----地层面与水平面的交线的方位角. 2.地层倾向----地层面倾斜的方向.地层倾向线与正北 的夹角.倾斜线在水平面上的投影为倾向线. 3.地层倾角----地层倾斜线与倾向线的夹角.
二.地层倾角测井原理
３、方位频率图
特点：仅反映某 一深度段内地层 倾斜方位的分布
规律，不反映地
层倾角的变化情
况。
４、改进的施米特图 特点：不仅反映 某一深度段内地
层倾斜方位的分
布规律，也反映
地层倾角的变化
情况。
５、圆柱面展开图
特点：直观显示地层 的倾角及其他一些结 构和构造现象．
第四节 地层倾角测井资料的应用
一、地层倾角矢量图模式 １、绿模式 地层倾角和倾斜方位基本不随地层深度变化． ２、红模式 随地层深度增大，倾斜方位基本不变．地层倾角 增大。 ３、兰模式 随地层深度增大，倾斜方位基本不变．地层倾角 减小。 ４、乱模式 随地层深度变化，地层倾角和倾斜方位杂乱变化。 如图所示。
1.空间任意平面位置的确定方法
建立如图16-1的坐标系.任意平面的单位法向矢 量n在大地坐标系(V,N,E)中的三分量分别为 nV , nN , nE
由图可知,任意平面的倾角和倾斜方位角分别为
arctg (
n n
2 E
2 N
nV
),
nE arctg nN
2.地层倾角测井仪的测量原理
3). 地层倾角及倾斜方位
2 2 nF nD arctg ( ) nA
nF arctg nD
二. 斜井内地层倾角及倾斜方位的计算
1.建立坐标系
仪器坐标系OFDA -- A轴与井轴重合,FOD为垂
直井轴的平面,1号极板在D轴,2号极板在F轴. 大地坐标系OENV---V轴是铅垂轴,E轴是正东 轴,N是正北轴,EON是水平面. 仪器坐标系与大地坐标系的原点重合.
的地层倾向相同．
２）、逆断层
随深度增加，倾角增大，在断层面附近
达最大，而后减小．地层倾向基本不变．
３）、同生断层
越接近断层面，地层倾角越大；在断层面两侧，
地层倾向相反．
３、确定不整合
１）、角度不整合 不整合面上下倾角不同，且均不随深度变 化．地层倾向可能相反。 ２）、假整合 假整合处如果存在风化壳，则地层倾角和倾向 均无规律变化。
4、识别裂缝性地层
相对极板
电阻率值
高，而另
外两方位
电阻率曲 线低
根据电导率异常 及双井径确定裂
缝发育层段
3123处出现 泥浆漏失现象
5、地应力方向分析 （1）椭圆井眼分类 1）、应力型椭圆井眼
由于应力场两个水平主应力存在差异，钻井时
在井壁形成应力集中。对于张性应力场，在最小主 应力方向产生最大周向张性法应力，时井壁形成椭 圆井眼。 应力型椭圆井眼的特点：井眼单方向拉长，椭圆 井眼出现的井段较短，并且断续出现；有固定的 椭圆井眼长轴方位。
注:
1号极板方位角---从正北起顺时针方向计量.
井斜角----井轴与铅垂线的夹角. 1号极板相对方位角---井轴相对1号极板的 方位角.从1号极板开始逆时针方向计量.
图16-2 地层倾角测井曲线实例
四臂地层倾角测井曲线
六臂地层倾角测井曲线
2).常见曲线质量问题
a. 极板浮动 常见井眼扩大层段,微聚焦电阻率测量值偏低.
h12 Z2 Z1 , h13 Z3 Z1 , h14 Z4 Z1
S2 R41 R31
2). 地层层面单位法向矢量在仪器坐标系下的三分量
C13 nF (2h14 h13 ) 2 S2 C24 nD h13 2 S2 C13C24 nA 2S2
2.
设地层倾角测量值为1,1, 背景值为 , ,
' '
则可以根据以下步骤计算地层真倾角和真倾斜
方位.
1).
2).
1
1
2 1
2 1 '
1 1 3 arctg 3). 3 arctg tg2 cos 3 tg 2 cos 2
4). 5).
4 3
绿模式 红模式
乱模式
兰模式
二、研究地质构造问题
１、研究褶皱构造
对称背斜－－地层倾角和倾向基本不随深度改。
非对称背斜－－井眼通过其两翼时，随深度增加，
有兰模式－红模式。
平卧背斜－－上下翼倾向相反，倾角随深度也发 生变化。 变化深度为井眼和背斜轴相交处．
２、确定断层 １）、有拖曳现象的正断层－自上而下，越接近断 层面倾角越大，过断层后，倾角减小；上下断层面
0
0
双侧向识别裂缝－－两条电阻率曲线成双轨关系 A段地层:RLLd=115欧姆米
RLLS=60欧姆米
Rmf=0.18欧姆米
(Fr )c 1.5 Rmf (CLLS CLLd ) Fr
CLLd 1 RLLd
CLLS 1 RLLS
两条电阻 率曲线成
双轨关系
根据Pe曲线
确定裂缝
特点：裂缝 发育处， Pe值大。
由于泥浆 侵入，裂 缝发育处 微电阻率 低，接近 于钻井液 电阻率。
裂缝发育层
位，泥浆侵
入深，油层
电阻率明显
降低。
其中: nF C13 ( Z 2 Z 4 )
S C nD 24 ( Z 3 Z1 ) S C C nA 13 24 S
2 2 2 2 S C13 ( Z 2 Z 4 ) 2 C24 ( Z 3 Z1 ) 2 C13 C24
注: 如果1号极板不在正北方向,则地层倾斜方位 角为:
4).
4 3
4 3
5).
1 5 arctg tg4 cos 5
1 5 arctg tg 4 cos 4
6).
5
sin 5 arctg cos cos
注:
当2 90o 或270o时, 3 2 ,3 90o 2 . 同理, 4 90 或270 时也如此.
o o
三.背景校正 1.已知地层倾角测井测得的地层层理倾角为 1 方位角为 1 构造倾角为 ' , 方位角为 ' . 则消除构造倾角影响后的层理倾角和方位角.
nD cos ' sin ' sin 1 sin 1 cos ' cos ' sin 1 cos 1 sin ' cos 1 nA sin ' sin ' sin 1 sin 1 sin ' cos ' sin 1 cos 1 cos ' cos 1
井径C2－4大于
钻头直径；而C1
－3接近于钻头
直径。说明井
眼沿2、4极板
方位崩落。最 大地应力方向
和裂缝方向与
其垂直。
5、地应力方向分析
ห้องสมุดไป่ตู้
由于地应力存在，
井眼常出现椭圆状。
其长轴方向为最小地
应力方向。其短轴方
向为最大地应力方向。
某油田一口探井的地应力方向图。 椭圆井眼长轴方向340°－160°， 地应力方向70°－250°
3）、冲溶型椭圆井眼 常见于泥岩、盐岩井段。泥岩受到钻井液浸泡
冲刷，体积膨胀而垮塌，形成椭圆井眼。同样，钻
井液溶蚀井壁周围的盐岩，也会造成椭圆井眼。 特点：两条井径曲线都扩径，且具有很好的相 似性，井径差值也较大。 小结：应力型和断裂型椭圆井眼的成因都与地下应 力场有关，产生的椭圆井眼的长轴与最小地应力方 向一致。而冲溶型椭圆井眼成因与地下应力场无关。
2. 斜井计算方法
1). 1 arctg (
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1 arctg
( Z 4 Z 2 )C13 ( Z3 Z1 )C24
2).
2 1
2 1
1 3 arctg tg 2 cos 2
1 3). 3 arctg tg2 cos 3
1 5 arctg tg4 cos 5
4 3 '
1 5 arctg tg 4 cos 4
6).
5
5
'
注:
当2 90o 或270o时, 3 2 ,3 90o 2 . 同理, 4 90 或270 时也如此.
o o
第三节 地层倾角测井资料的成果显示
一、数据表
二、成果图 1、蝌蚪图
特点:地层深
度、地层倾角、
地层倾斜方位 角
2、棍棒图
特点：表示沿剖面 线的地层视倾角随
深度变化的图件。
tg tg cos
地层倾斜线与横剖面的投影线之间的夹角。 地层视倾角； 地层真倾角。
nF arctg nD
1号极板方位角
4. 其中1个极板接触不良时,地层倾角及倾斜方
位的计算---设2号极板接触不良 1). R31 jC13 k ( Z1 Z3 ) C C R41 i 24 j 13 k ( Z1 Z 4 ) 2 2
2）、断裂型椭圆井眼
在强大的地应力场作用下，岩石断裂，形成裂
缝或断层。作经遇到裂缝或断层时，就会形成椭圆 井眼。在原地张应力场作用下，裂缝的延伸方向总 是垂直于水平最大主应力方位，正断层的走向也是 如此。因此断裂型椭圆井眼长轴方位业余水平最小
主应力方位一致。
特点：在双井径曲线上的表现于应力型椭圆井眼 类似，但井径差值比应力型椭圆大。
第十六章
地层倾角测井
地层倾角测井主要测量地层的倾角及倾向.
第一节 地层倾角测井的基本原理
一.基本概念 1地层走向-----地层面与水平面的交线的方位角. 2.地层倾向----地层面倾斜的方向.地层倾向线与正北 的夹角.倾斜线在水平面上的投影为倾向线. 3.地层倾角----地层倾斜线与倾向线的夹角.
二.地层倾角测井原理
３、方位频率图
特点：仅反映某 一深度段内地层 倾斜方位的分布
规律，不反映地
层倾角的变化情
况。
４、改进的施米特图 特点：不仅反映 某一深度段内地
层倾斜方位的分
布规律，也反映
地层倾角的变化
情况。
５、圆柱面展开图
特点：直观显示地层 的倾角及其他一些结 构和构造现象．
第四节 地层倾角测井资料的应用
一、地层倾角矢量图模式 １、绿模式 地层倾角和倾斜方位基本不随地层深度变化． ２、红模式 随地层深度增大，倾斜方位基本不变．地层倾角 增大。 ３、兰模式 随地层深度增大，倾斜方位基本不变．地层倾角 减小。 ４、乱模式 随地层深度变化，地层倾角和倾斜方位杂乱变化。 如图所示。
1.空间任意平面位置的确定方法
建立如图16-1的坐标系.任意平面的单位法向矢 量n在大地坐标系(V,N,E)中的三分量分别为 nV , nN , nE
由图可知,任意平面的倾角和倾斜方位角分别为
arctg (
n n
2 E
2 N
nV
),
nE arctg nN
2.地层倾角测井仪的测量原理
3). 地层倾角及倾斜方位
2 2 nF nD arctg ( ) nA
nF arctg nD
二. 斜井内地层倾角及倾斜方位的计算
1.建立坐标系
仪器坐标系OFDA -- A轴与井轴重合,FOD为垂
直井轴的平面,1号极板在D轴,2号极板在F轴. 大地坐标系OENV---V轴是铅垂轴,E轴是正东 轴,N是正北轴,EON是水平面. 仪器坐标系与大地坐标系的原点重合.
的地层倾向相同．
２）、逆断层
随深度增加，倾角增大，在断层面附近
达最大，而后减小．地层倾向基本不变．
３）、同生断层
越接近断层面，地层倾角越大；在断层面两侧，
地层倾向相反．
３、确定不整合
１）、角度不整合 不整合面上下倾角不同，且均不随深度变 化．地层倾向可能相反。 ２）、假整合 假整合处如果存在风化壳，则地层倾角和倾向 均无规律变化。
4、识别裂缝性地层
相对极板
电阻率值
高，而另
外两方位
电阻率曲 线低
根据电导率异常 及双井径确定裂
缝发育层段
3123处出现 泥浆漏失现象
5、地应力方向分析 （1）椭圆井眼分类 1）、应力型椭圆井眼
由于应力场两个水平主应力存在差异，钻井时
在井壁形成应力集中。对于张性应力场，在最小主 应力方向产生最大周向张性法应力，时井壁形成椭 圆井眼。 应力型椭圆井眼的特点：井眼单方向拉长，椭圆 井眼出现的井段较短，并且断续出现；有固定的 椭圆井眼长轴方位。
注:
1号极板方位角---从正北起顺时针方向计量.
井斜角----井轴与铅垂线的夹角. 1号极板相对方位角---井轴相对1号极板的 方位角.从1号极板开始逆时针方向计量.
图16-2 地层倾角测井曲线实例
四臂地层倾角测井曲线
六臂地层倾角测井曲线
2).常见曲线质量问题
a. 极板浮动 常见井眼扩大层段,微聚焦电阻率测量值偏低.
h12 Z2 Z1 , h13 Z3 Z1 , h14 Z4 Z1
S2 R41 R31
2). 地层层面单位法向矢量在仪器坐标系下的三分量
C13 nF (2h14 h13 ) 2 S2 C24 nD h13 2 S2 C13C24 nA 2S2
2.
设地层倾角测量值为1,1, 背景值为 , ,
' '
则可以根据以下步骤计算地层真倾角和真倾斜
方位.
1).
2).
1
1
2 1
2 1 '
1 1 3 arctg 3). 3 arctg tg2 cos 3 tg 2 cos 2
4). 5).
4 3
绿模式 红模式
乱模式
兰模式
二、研究地质构造问题
１、研究褶皱构造
对称背斜－－地层倾角和倾向基本不随深度改。
非对称背斜－－井眼通过其两翼时，随深度增加，
有兰模式－红模式。
平卧背斜－－上下翼倾向相反，倾角随深度也发 生变化。 变化深度为井眼和背斜轴相交处．
２、确定断层 １）、有拖曳现象的正断层－自上而下，越接近断 层面倾角越大，过断层后，倾角减小；上下断层面
0
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双侧向识别裂缝－－两条电阻率曲线成双轨关系 A段地层:RLLd=115欧姆米
RLLS=60欧姆米
Rmf=0.18欧姆米
(Fr )c 1.5 Rmf (CLLS CLLd ) Fr
CLLd 1 RLLd
CLLS 1 RLLS
两条电阻 率曲线成
双轨关系
根据Pe曲线
确定裂缝
特点：裂缝 发育处， Pe值大。
由于泥浆 侵入，裂 缝发育处 微电阻率 低，接近 于钻井液 电阻率。
裂缝发育层
位，泥浆侵
入深，油层
电阻率明显
降低。
其中: nF C13 ( Z 2 Z 4 )
S C nD 24 ( Z 3 Z1 ) S C C nA 13 24 S
2 2 2 2 S C13 ( Z 2 Z 4 ) 2 C24 ( Z 3 Z1 ) 2 C13 C24
注: 如果1号极板不在正北方向,则地层倾斜方位 角为:
4).
4 3
4 3
5).
1 5 arctg tg4 cos 5
1 5 arctg tg 4 cos 4
6).
5
sin 5 arctg cos cos
注:
当2 90o 或270o时, 3 2 ,3 90o 2 . 同理, 4 90 或270 时也如此.
o o
三.背景校正 1.已知地层倾角测井测得的地层层理倾角为 1 方位角为 1 构造倾角为 ' , 方位角为 ' . 则消除构造倾角影响后的层理倾角和方位角.