测井资料地质解释-第2章
第2章普通电阻率测井(Ra)
2.判断岩性、确定渗透层及 其有效厚度
3.确定冲洗带电阻率和泥饼 厚度
4.辅助划分沉积环境
目的：掌握对于薄或薄互层状地层中渗透层的划分方
法及高阻渗透层及非渗透层的区分。
*思考题：视电阻率测井与自然电位测井组
合如何区分高电阻渗透层与非渗透层。
微梯度L=0.0375 微电位L= 0.05 探测范围：微电位8-10cm，微梯度4-5cm;
2.测量原理
二、微电极测井曲线特征
曲线重叠法原则 正、负差异 1.渗透性砂岩：中、均、正 2.泥岩：一级低值，直线 3.致密层：曲线重叠，阻值高 4.灰岩：阻值一级高值 5.岩盐、膏岩：重叠
三、微电极测井应用
Ra=k•⊿UMN/I0 Ra=f(Rt，Ri,Rm,Rs,D,d,h,L等） 1.装置系数k，来自于仪器本身，I
是否恒定。 2.仪器类型（顶、底） 3.地层厚度：
h大，测量精度高，h小，精度差. 4.井径d：
d大，对测井不利，d越大，泥浆 多。 5.泥浆电阻率：
淡水泥浆，有利 盐水泥浆，不利
四、地质应用(4)
c-d段： RMN=R1 R2
j
MN
c=
j
d MN
Rac>R1 Rad>R1
d-e段： RMN=R2
j MN jo
Ra>R2
e点及其附近： j MN = jo RMN=R2
Ra=R2
e-f段 ： j MN < jo RMN=R2
Ra<R2 f-g段： I’=2R2·I/(R1+R2)
Ra=常数
第二章 普通电阻率测井(Ra)
介绍视电阻率概念，讨论影响因素，研究测井原理及曲线特征及 应用
地球物理测井重点知识
第一章自然电位1 石油钻井中产生自然电场的主要原因是什么？扩散电动势ED扩散吸附式电动势EDA和过滤电动势EF产生的机理和条件是什么？自然电位形成原因：由于泥浆与地层水的矿化度不同,在钻开岩层后,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.一般地层水为NaCL溶液,当不同浓度的溶液在一起时存在使浓度达到平衡的自然趋势,即高浓度溶液中的离子要向低浓度溶液一方迁移,这种过程叫离子扩散.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(后者多带水分子),这样在低浓度溶液一方富集氯离子(负电荷)高浓度溶液富集钠离子(正电荷),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,这个电动势叫扩散电动势记为Ed同样离子将要扩散,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大量的钠离子而带正电,浓度大的一方富集大量的氯离子而带负电,这样在泥岩薄膜形成扩散吸附电动势记为Eda此外还有过滤电动势,这种电动势是在压力差作用下泥浆滤液向地层渗入时产生的,只有在压力差较大时才考虑过滤电动势的影响.2 影响SP曲线幅度的因素是什么？想想在SP曲线解释过程中，如何把影响因素考虑进去，从而得到与实际相符的结论？在自然电位测井时一般把测量电极N放在地面上,电极M用电缆放在井下,提升M电极,沿井轴测量自然电位(M电位)随深度变化的曲线叫自然电位曲线(SP).影响因素：1 溶液成分的影响;2岩性的影响砂岩泥岩3温度的影响;4地层电阻率的影响5地层厚度影响厚度增加SP增加6井眼的影响井径扩大截面积增加,泥浆电阻变小,SP变小3 SP的单位是什么？毫普第二章普通电阻率测井1 岩石的电阻率和岩性有什么关系？沉积岩属于什么导电类型？沉积岩石在水中沉淀的岩石碎屑或者矿物经胶结压实而成，其结构可视为矿物骨架与空隙中流体的组合。
地球物理测井方法 第二章 声波测井
（5）声衰减系数 (平面波：只有物理衰减）
p p0e l
为声衰减系数，它与介质的声速、密度 及声波的频率有关
GaoJ-2-1
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五、井内声波的发射和接收
换能器(探头)： 压电陶瓷晶体 可以将电磁能转换为声能，又可以将声能 转换为电磁能的器件。
压电效应：晶体在外力作用下产生变形时，会引 起晶体内部正、负电荷中心发生位移而极化，导 致晶体表面出现电荷累积(声-电)。
Wavelength
GaoJ-2-1
质点振动
波传播方向
8
介质振动模式与声波类型
垂直传播
SH水平振动
SV水平振动
P垂直振动
SH水平振动
GaoJ-2-1
SV垂直振动
水平传播
P水平振动
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快慢横波和横波分离
Propagation Direction
R
S
GaoJ-2-1
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井眼中的声波类型及特点
纵波（P波）：Compressional Wave
本科生课程 《地球物理测井方法》
第 2 章 声波测井
（Acoustic Logging） 前 言 声波测井基础 第1节 声波速度测井 第2节 声波幅度测井
声波测井
➢研究的对象：井孔周围地层或其它介质的声学 性质(速度、幅度(能量)、频率变化等)
➢物理及地质基础：不同介质的弹性力学性质不 同,使其声波传播速度、衰减(幅度)规律不同
A V
岩石体变模量定义：岩石受均匀静压力作用时，所加
静压力的变化∆P与体应变 的比值：
K= -∆P/
体变模量的单位为N/m2。
（5）拉梅系数λ和 （Lame Coefficient）
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）
地球物理测井：第02章 电阻率测井
I
MN I
I
电位： MN ，则 AN / MN 1, UMN UM
Ra 4 AM AN UMN 4 AM UM
MN
I
I
电极互换原理：
保持电极系中各电极之间的相对位置不变，只改变其功能（供电或 测量），则当测量条件不变时所测曲线完全相同，称为电极互换原理。
补充：理论计算一般用AMN；实际生产中小尺寸电极系用双极供电， 大尺寸电极系用单极供电减小干扰。
深：
Rd LL3
反映原状地层Rt
浅：
Rs LL3
反映侵入带Ri
（3）探测特性
➢ 纵向分辨率：主电流厚度(绝缘环中点O1O2间距)，约0.2 m ➢ 探测半径：横向探测深度，深rd≈1.0 m，浅rs≈0.3 m
2021/7/31
中国石油大学（华东）
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A0：主电极（供主电流Io） A1、A2：屏蔽电极（供屏蔽电流Is，与Io同极性） M1、M1、M2、M2 ：监督电极 B1、B2：回路电极； N：对比(参考)电极，无穷远处
中国石油大学（华东）
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有关阿尔奇公式
➢ 意义：将孔隙度测井与电阻率测井联系起来，用于计算 流体饱和度，是测井定量解释油水层的基础。
➢ 适用条件：纯岩石（不含泥质）或含泥质很少的岩石。
➢ 用法：孔隙度测井 ＋ 电阻率测井 ＋ 阿尔奇公式，在水 层（电阻率测井得出R0）可求出Rw；在油层可求出其R0 并进而确定Sw。
电阻率或电导率都是描述物质导电性质的物理量，
电阻率：单位是欧姆米（Ωm)，测井上用符号R表示；(Resistivity) 电导率：单位是姆欧/米（ /m），标准单位是西门子/米(S/m),测
井上用符号σ表示。 (Conductivity)
测井地质学
测井地质学第一章绪论1.测井地质学的基本含义：以测井学、地质学和岩石物理学理论为指导，综合运用各种测井信息来解决地层学、沉积学、构造地质学、石油地质学以及油田地质学中的各种地质问题的一门学科。
2.主要研究内容：基础地质研究、石油地质研究、钻井和油藏工程地质研究。
（1）基础地质研究的首要任务是充分利用地质资料、测井资料和地震资料相配合进行地层层序划分和标定，建立区域统一的地层层序，确定沉积体系域，找出不同体系域的测井曲线相应，进行井间层序与体系域的分析.主要研究地层、地质构造、和测井沉积学。
（2）石油地质研究：研究生油岩，确定生油岩有机质含量和生烃潜力；研究盖层的封盖性能；进行储集层综合研究；进行油气藏静态、动态描述。
（3）钻井和油藏工程地质研究：在油气田勘探和开发的生产实践中，将多种测井信息用于地震解释设计、钻井设计、油井压裂、试油过程中的泥浆配制、固井质量检查、套管的损伤和变形、油层保护等工程地质的研究，是测井地质研究的又一领域。
3.研究方法：测井地质学工作方法的核心是“地质刻度测井” ，或称“岩心刻度测井”，针对地质任务建立精细解释模型。
第二章倾角成像测井方法1.测井资料地层对比：通过对相邻井的测井曲线进行分析，根据曲线形态的相似性，进行井与井之间地层追踪的过程。
岩性对比方法，在开发中、后期，随着开发的深入和井点的增加，测井曲线对比在地层对比中占有绝对优势。
测井曲线的形态特征是岩性、物性和所含流体的综合反映。
主要用于：区域地层对比和油层对比（小层对比）。
域地层对比：以区域地质研究为重点，在油区范围内对比大套地层，目的是确定地层层位关系。
油层对比：以油层研究为重点，在一个油气藏范围内，对区域地层对比时的油层进行划分和对比，确定油气层主要关系。
举例：利用标准层对比油层组，利用沉积旋回对比砂岩组，利用岩性和厚度对比单油层。
2.用测井资料主要研究井筒内可见的小型规模的地质构造。
（1）.测井资料的褶皱解释：（2）.测井资料的断层解释：断层类型不同，倾角模式组合不同。
第二章地层对比和划分
它能在已确定油层组界线的基础上，配合次一级旋回特征划分 砂层组和单油层。
C建立标准剖面
油田（藏）综合柱状剖面图就是该油田（藏）的标准剖面。 它是进行油层划分对比的标尺和依据，是全油田进行新井分 层和全区统层的标准。
从几口钻遇油层较全、录井取心资料和测井资料丰富的井中， 挑选有代表性的油层组合汇编成综合柱状剖面图
§1 地层对比
（5）某些矿物的热释光
油藏地质研究
碎屑矿物如石英等受热激发时，以光的形式释放出 的聚集的部分能量特性作为对比标志。
热释光现象分为天然热释光和人工热释光两种。
§1 地层对比
油藏地质研究
二、油层对比
1.油层对比的概念
在邻井之间和研究区范围进行油层的横向连续性追踪。 油层对比是研究油层空间展布和连通情况的基础。
常见标志层： 碎屑岩中夹有的致密薄层灰岩、稳定泥岩、油页岩或化石层； 碳酸盐剖面中石膏夹层或泥岩夹层； 冲积沉积中的煤层、古土壤层、火山灰等； 含有特殊矿物的地层； 上下层段间某种特征（地层水矿化度、放射性物质含量）的差异
§1 地层对比
油藏地质研究
b.岩性及岩性组合
岩性特征：岩层的颜色、成分、结构、构造等岩石学特征，它们都是沉积环境 的物质反映。
由若干相邻的单油层组合而成。同一砂层组 的岩性特征基本一致，其上下应有较为稳定 的隔层分隔。
由若干油层特性相近的砂层组组合而成。 其顶底应有较厚的泥岩作盖层和底层，并且 分布在同一岩相段内，其岩相的顶底即为油 层组的顶底界。
由若干油层组组合而成。同一含油层系内 油层的沉积成因、岩石类型相近，油水特征 基本一致。含油层系的顶、底界与地层时代 的分界线基本一致。
§1 地层对比
油藏地质研究
b.地震
测井地质学 资料
1.测井地质学：将测井资料同地质现象紧密结合起来，用测井手段来研究沉积学和地质学等方面的问题，实现预测和圈定一定范围油气资源、最终达到查明油气分布规律的目的。
2.沉积相：为沉积环境及在该环境下形成的沉积物（岩）特征的综合。
包含了沉积环境和沉积特征两个方面内容。
进一步划分为亚相、微相。
3.测井相:表示沉积物特征，并可使该沉积物与其它沉积物区别开的一种测井响应。
4.标准层：具有等时性，分布广泛、容易识别的岩性层或岩性界面、5.烃源岩：能够生成石油和天然气，并能排出、聚集成工业油气藏的岩石，称为生油（气）岩或烃源岩。
6.三角洲：在河流入海（湖）盆地的河口区，因坡度减缓，水流扩散，流速降低，逐将携带的泥沙沉积于此，形成近于顶尖向陆的三角形沉积体，称为三角洲。
7.相序定律：只有现在看得到而彼此相邻的相或相区，才能在垂向上依次重叠而无间断，这个定律在研究沉积相时有重要意义。
相序定律强调垂向相序的连续性。
8.相标志：相标志，也叫做成因标志：把反映沉积环境条件的沉积岩（物）特征要素的综合，相标志，也叫做成因标志。
9.沉积环境：是物理、化学、生物特征相对均匀的微环境及在该环境下形成的沉积物（岩）特征的综合。
10.沉积模式：沉积模式或称相模式是指沉积相空间组合，它是在综合古代和现代沉积相特征基础上，对沉积相特征的高度概括。
3、简述冲积扇测井特征。
冲积扇组成：可分为扇根、扇中辨状河道、扇端、侧翼四个亚相。
⑴扇根:①泥石流沉积:为泥质支撑砾岩，大小混杂，分选性差，渗透性差，多期叠置、末期转化为稳流性泥石流甚至是洪水泥，因此向上渗透性变好，曲线特征为一套低幅反向齿形，齿中线上倾、平行，呈前积式幅度组合。
②主河道沉积:主河道沉积发育在泥石流沉积之上水流中刷搬运能力强，沉积有滞留的碎屑支撑砾岩，底部常有残留的泥石流层，单层厚度不大，曲线特征为中幅正向或对称齿形，齿中线下倾或水平。
⑵扇中辨状河道：在此部位水浅流急，河道迁移快，以含砾砂岩为主，有时几期河道叠置成一厚层，曲线特征为中幅厚层，常由几个齿叠加而成具箱形或钟形外貌，齿中线水平或下倾相互平行。
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2.2 根据测井确定岩石成分 １ 元素成分的确定
1) 自然伽马能谱测井(NGS): 提供: 铀(U) （ppm）、钍(Th)（ppm）、 钾(K) （%） 含量
2) 次生伽马能谱测井(GST):
提供: 碳(C) 、氧(O)、 硅(Si) 、铁（Fe）、 钙（Ca）、硫（SElectronics Heat Sink Internal Dewar Flask
剥谱处理
元素产额 干元素比重
Si, Ca, Fe, S, Ti, Gd
闭合氧环分析
谱岩性分析
干岩性比重
泥、碳酸盐岩、QFM、硬石膏、。。。
２ 矿物成分的确定 岩石矿物成分的正确确定,决定于:
(１）矿物模型和测井特征参数的选择； (２）对测井响应方程求解的结果。
３、变质岩
由其它岩石在高温、高压作用下通过化学的、矿物的、 结构的和构造的转变而形成。
在大类的基础上，一般岩石的分类是根据 １）岩石的主要矿物成分（石英、长石、……） ２）结构（晶体或者颗粒大小、排列、……） 认识： 岩石是由矿物组成的。不同类型的岩石由少数矿物组合构 成；每一种矿物具有特有的特性，具有特有的百分比；具有 特有的结构和分子式。 不同类型的岩石由少数矿物组合构成。 在沉积岩中，20种矿物构成岩石的99%. 沉积岩往往由至多４种矿物或主要组分组成。
ECS 的伽马能谱 非弹性散射与俘获
Gd H Si Cl In e la s t ic
非弹性散射
0 50 100 150 200 250
Log Scale
Fe
ECS 仪器和数据处理流程
AmBe Source
BGO Crystal and PMT Boron Sleeve
6.6 ft
• 测速: 1800 ft/hr • 纵向分辨率: 1.5 ft • 井眼流体: 任何流体 • 仪器尺寸: 5.0 in O. D. • 长度: 6.6 ft • 最大温度: 350 oF（175 oC） • 最大压力: 20,000 psi • 最小井眼尺寸: 6.00 in
3 不同岩石的区分（岩性的确定） 根据不同岩性的岩石在测井响应上的差异。
岩性识别
ECS识别岩性
彩44井岩性识别图版（Fe-Si-clay)
横轴为硅曲线，纵轴为铝曲线，Z轴为铁曲线， 图中彩色点由蓝到红的变化，表示铁值由小到大的变化,反映岩性 由砂岩到泥岩的变化。图中右下角的点为煤层的反映。
501
第２章 岩石成分的确定
2.1 岩石的分类
按形成模式将岩石分为３大类：
１、火成岩或侵入岩
来自呈熔融状态岩浆体的凝固。在深部进行的凝固叫做深成 岩（或侵入火成岩），在地表进行的凝固叫做火山岩（或喷出 火成岩）。 深成岩没有孔隙特征，其晶体紧密地成叠瓦状排列，但深成 岩可产生蚀变和破裂破裂，有利于储层发育。
彩501井岩性识别图版（Fe-Si-clay)
彩45井岩性识别图版（Fe-Si-clay)
DEN/g/cm3
GR/API
玄武岩与玄武质角砾岩分开
２、沉积岩
１）碎屑岩:风化剥蚀产生的各种各样的碎屑，经过风、水等 的搬运、然后沉积形成的。 陆源碎屑岩：由地表露头侵蚀和蚀变剥落的岩石碎屑堆积 而形成。 火成碎屑岩：由岩浆碎屑堆积而成。 生物碎屑岩 ２）化学岩和生物化学岩：由于溶解作用、或压力、温度的 变化、或生物活动而形成。 碳酸盐岩、蒸发岩、硅酸盐岩、……
3) 元素测井（地层元素俘获能谱测井）(ECS):
ECS测井简介
元素俘获能谱测井(Element Capture Spectroscopy)，简称为ECS测井。 它是斯仑贝谢公司推出的一种新型测井仪器，这种仪器的测量原理与其早先推 出的次生γ能谱仪(GST)和储层饱和度探测仪(RST)相类似，但ECS测井速度快, 并同时测量记录非弹性散射与俘获时产生的瞬发γ射线。 通过解谱和氧化物闭合模型得到地层中主要造岩元素(Si 、Ca、Fe、Al、S、 Ti、Cl、Cr、Gd等)的相对百分含量，并应用聚类分析、因子分析等方法定量求 解地层的矿物含量。
对于矿物模型，应该具有:
(１）构成其矿物成分性质的准确概念； (２）流体性质。
测井测量值决定于:
(１）岩石中存在的每种矿物特有的特性； (２）每种矿物在研究岩石中所占百分比； (３）占据孔隙空间的流体性质和百分比。
矿物模型的选择有二种方法：
(１）根据测井资料本身，通过交会图技术等； (２）岩屑、岩心、区域地质等。