2 应用地球物理测井知识讲座
地球物理测井方法课件:2-1 声波速度测井

➢面波,井壁地层与井内液体界面上 ➢在地层中沿井壁表面传播 ➢质点运动轨迹是椭圆,短轴在井轴方向
1.7
1.6
速 度
1.5 1.4 1.3
流 1.2
体 1.1
速 1.0
度 0.9
截止频率
相速度 群速度
流体速度
/
0.8
0.7 0 10 20 30 40 50 60 70 80 9 100
电子线路(产生电脉冲、放 大接收信号)
二、单发双收声速测量原理
1.滑行纵波的产生
VP>Vf
发射探头有方向特性,保证 有以临界角入射的波
GaoJ-2-1
37
2.接收探头能接收到的不同路径的波
(1)直达波 (2)反射波
(3)滑行波 ( 惠更斯原理)
从时间上将滑行波与直达波和反射波分开!
GaoJ-2-1
(4)有截止频率
GaoJ-2-1
31
3. 斯通利波 (Stoneley Wave)
➢面波,流体纵波和地层横波相互作用产生 ➢在井内沿井壁表面传播 ➢质点运动轨迹是椭圆,长轴在井轴方向
1
VST Vf [1 ( f b )(Vf VS )] 2
1
VST Vf [1 2(1 )(K E)]பைடு நூலகம்2
GaoJ-2-1
1927 年 , 由 于 地 震 资 料 解 释的需要,第一台单发单 收声速测量仪出现; 声波测井上世纪 50年代出 现,先后出现:常规声速 测井、常规声幅测井、长 源距声波全波列、阵列声 波测井、井下电视、偶极 子及多极子声波测井等。
GaoJ-2-1
水平界面
井眼
反射波
T
反射波
应用地球物理测井知识讲座

3. 以岩石弹性为基础的测井方法,包括声波速 度测井、声波幅度测井、声波全波列(变度) 测井等。 4. 以岩石的原子物理及核物理性质为基础的测 井方法,包括自然伽马测井、密度测井、中 子测井、伽马能谱测井、同位素元综测井等。
江汉石油管理局测录井工程公司
Well Logging Engineering Company of Jianghan Petroleum Administration SINOPEC
目
一、前言
录
二、测井方法的分类及测井的任务 三、测井的影响因素 四、测井系列及服务内容
江汉石油管理局测录井工程公司
Well Logging Engineering Company of Jianghan Petroleum Administration SINOPEC
• 矿场地球物理测井,也叫油矿地球物理测井或石
Well Logging Engineering Company of Jianghan Petroleum Administration SINOPEC
测井的系列及服务内容
勘探测井
常规测井系列:对于裸眼井段的测井,一般常规测井系列能 提供地层的三孔隙度和三电阻率以及自然电位、自然伽马、井径 等基本测井资料。经过车装或撬装计算机系统或计算机心的数字 处理,能够向用户提供以下几项数字处理解释成果:地层的岩性, 油、气层的深度、厚度以及地层的孔隙度、含油〈水〉饱和度、 渗透率和泥含质量等。 地层倾角测井:地层倾角测井能向用户提供井斜角度、井斜 方位、地层倾角和地层倾角方向以及井径和井眼容积等资料。通 过多井的计算机处理解释,还能提供油藏构造形态和分析古沉积 环境,从而帮助指导下一步的勘探工作。
率、浸入带电阻率对地层电阻率的测量结果都有影响。
地球物理测井

二、普通电阻率测井
在井中测量被钻孔穿过的矿、岩层的电阻率,并根据电 阻率的差异,来划分钻孔地质剖面,研究和解决井下的一些 地质问题的测井方法。
普通电阻率测井又称视电阻率测井,它是使用最早、应用 较广的电阻率测井方法 。
1、测量原理
A——供电电极 B——供电回路电极 M、N——测量电极
供电回路
测量回路
电源 B
检流计
A
电极矩
M
o
N
井下介质电阻率的测定
当电极B位于无穷远处时,距供电电极A一定 距离的测量电极M、N两点是的电位差为:
IR 1 1
U MN
UM
UN
4
( AM
) AN
解上式得 : 4 AM AN UMN K UMN
MN
I
I
K是与各电极之间距离有关的系数,称为电极系 系数。A、M、N组成电极系电极之间的距离是固 定的,因此电极系系数K是一个常数。
1)岩矿石的岩性; 2)岩石孔隙中地层水性质; 3)岩石的孔隙度以及孔隙结构; 4)孔隙中流体性质及其含量; 5)岩石中泥质成分(泥质含量影响岩石的导电性)。
1)岩矿石的岩性
岩石是由矿物和孔隙中流体以及胶结物组成,大多数沉积岩,当 其不含导电流体时,由造岩矿物组成的岩石骨架几乎是不导电的。 许多沉积岩之所以能导电,则是因为它们在地下不同程度的具有 一定的孔隙,在其中充填了一定数量的盐水溶液造成的。于是, 电流通过孔隙水流过岩石,岩石因此具有了一定的导电性。
本章主要内容:
(1)普通电阻率测井 (2)侧向测井 (3)电化学测井
石墨、无烟煤等电阻率很低
主要岩矿石电阻率及其变化范围
ρ沉<ρ变<ρ火
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)
23
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)
8
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)
声波测井主讲

2.声波参数 质点振动的频率 声波传播的速度(由介质的性质决定) 声波的波长
通常我们人的耳朵只能听到频率在20~20000Hz之间的声音,称为可听声; 频率低于20HZ的声音就叫做次声,次声发生时所产生的波动叫次声波; 频率高于2万赫兹的声波叫超声波,声波测井中用的频率一般在2000~20000Hz之间,而超声 成像测井频率在0.5MHz~1.5MHz之间。
处理,转化成图象。
噪声测井
2-3 主要Biblioteka 用二 声波测井1、确定孔隙度—声速测井(时差)
2、识别岩性—时差、幅度衰减
3、识别裂缝(或渗透性)—低频斯通利波、波形、幅 度衰减
4、识别油气—时差、幅度衰减、Vp/Vs
5、评价固井质量—声幅测井(CBL)、声波变密度测 井(VDL)、扇区胶结测井(SBT)等
理 周声波成像方法的完善。
论 ★ 1956年,Wyllei时间平均公式提出; ★ 1952年Biot孔隙介质理论提出;
发 展
★声波测井理论20世纪70年代末发展起来。
★模拟信号—数字—成像,数字化—信息化—成像化—系列化;
特 ★仪器的研制略超过方法理论的完善,即大致在理论方法指导下研制成功仪器,
点 在测井资料前提下使方法完善;
2-2 基本方法
二 声波测井
声波全波列测井(acoustic full waveform logging)
对常规的对滑行 纵波首波的记录(到 达时间及幅度)扩展 到对沿井壁传播的滑 行纵波、滑行横波及 井内流体中的致导波 等整个波列的记录, 包括各种类型波的速 度、幅度及衰减、频 率等极为丰富的与井 壁岩层性质和特征有 关的信息。
测井技术讲座

选择有代表性的岩样、在实验室大气压力条件下获得。目前我们采用的参数。 a=1.32 b=1.04 m=1.63 n=1.4。
双感应—八侧向测井(DIFL) 资料的应用
举例:某一层从双感应曲线上得到深感应电阻率Rt=10Ω.m,从声 波曲线读得声波时差数值△t=300us/m,深度H=1256米, Rw=0.1Ω.m
全含水时电阻率高得多,比值Rt/F比地层水电阻率高得多。这时比值相当于油
气与地层水混合溶液的电阻率Rwa。但这个混合溶液的电阻率Rwa不能实际测量
得到,只不过是根据理论推理作出的。所以、声感组合计算含油饱和度的基本原
理、是采用视地层水电阻率比值法计算地层电阻增大率,进而计算含油气饱和度
的。阿尔奇公式中四个重要参数、是要进行大量的岩电实险和统计分析得到的。
准备知识
一:测井系列
砂泥岩剖面
国产数控
3700系列
5700系列
双感应--八侧向
双感应--八侧向
目前我补们偿声所波使用的测补偿声波
阵列感应 数字声波
组 合 测 井 1:200
井系0列.45m底部梯度
6m底部梯度
补偿密度(或岩性密度) 补偿中子
自然电位 自然伽玛
井径
微电极
阵列感应1英寸
标 准 测 井 1:500
成对电极(单电极)。按成对电极和单电极之
间的距离、可以分出电位电极糸和梯度电极 2. 5米 系。
1、电位电极系:单电极到相邻成对电极之间
的距离小于成对电极之间的距离(AM<MN)
M
的电极系称电位电极系。
2、梯度电极系:单电极到相邻成对电极之间
N
的距离大于成对电极之间的距离(AM>MN)
测井知识讲座

IGR=(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin)
§2 4m梯度电阻率测井
普通电阻率测井分为梯度和电位电阻率测井,之所以 叫4m,是指供电环到记录点之间的距离(电极距)是4m; 之所以叫梯度,是指测量结果的极值响应在岩层的界面处。 是常用的电极系测井方法之一,由于探测深度较深,故纵 向分辨率较低,是一条平滑的幅度差异较大的测井曲线。 过去是横向测井系列中的一种探测深度的电极测井, 用来判断并计算储层的含油气饱和度,现在只用作地层对 比,是在较大的层序(如界、组、段)意义上划分地层的 主要测井曲线之一。
涡流大小与介质电导率成正比。
发射线圈
感应测井原理示意图
§3 双感应测井
可同时测量具有深、中探测深度的两条感应曲线, 得到原状地层电阻率和侵入带电阻率,满足油、水、 干层的识别和含油饱和度计算的需要。探测深度
1.6m-0.75m,测量范围小于100m,适合于中低阻
剖面。
作用:1、划分剖面,判断油(气)、水层。 2、求取地层真电阻率,评价含油性。
慢化为热中子后的强度,由于地层对快中子的减速
江汉油田测井系列的选择
开发井: 探 井:
自然伽马、4米、井径、井斜(方位)、补偿声波、补偿密度、
双感应、双侧向、微球。
在开发井的基础上,加测地层倾角、补偿中子、岩性密度,
海相探井加测井温、流体、自然电位、自然伽马能谱、
长源距声波、交叉偶极声波、声电成像、核磁成像。
生产井:
声幅、声波变密度、RIB、吸水剖面、(硼)中子寿命、 PNN、同位素找串等。
测井仪器型号:HH-2530、SL-6000 、 Excell-2000i、Eclips-5700、CLS-3700、
地球物理测井

1.地球物理测井定义:是地球物理学的一个分支, 简称测井。
指在勘探和开采石油、天然气等地下矿藏的过程中,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参数(电/声/放射性质),评价储集层的岩性、物性(孔隙性、渗透性)、电性、含油性(四性关系)。
2.资料解释步骤:(1)划分储集层,确定岩性; (2)计算储集层参数: 泥值含量、孔隙度、饱和度有效厚度、渗透率等(3)确定油水层(4)其他应用3.地球物理测井的作用:1、划分地层; 2、准确得到地层深度; 3、计算孔隙度、饱和度、渗透率等地层参数; 4、确定油水层; 5、地层对比; 6、工程应用; 7、油层动态监测.4.储集层:石油和天然气储藏在地下具有连通的孔隙、裂缝或孔洞的岩石中。
这些具有连通的孔隙、既能储存油、气、水,又能让油气水在岩石孔隙中流动的岩层称为储集层。
5.描述储油层最基本的参数主要有孔隙度f、渗透率K、含油饱和度So、泥质含量Vsh。
6.储集层必须具备两个条件☆:孔隙性(孔隙、洞穴、裂缝),渗透性7.储集层的厚度:顶底界面的厚度即为储集层的厚度。
8.有效厚度:总厚度扣除不合标准的夹层(如泥质夹层或致密夹层)剩下的厚度。
9.高侵: 侵入带电阻率Ri大于原状地层电阻率Rt低侵: 侵入带电阻率Ri小于原状地层电阻率Rt一般Rmf>Rw时,发生泥浆高侵;Rmf<Rw时,泥浆低侵。
故:水层(Rmf>Rw)经常发生高侵现象,油层(Rmf<Rw)经常发生低侵现象。
10.泥浆滤液:在一定压差下,进入到井壁地层孔隙内的液体。
11.地层水:地层孔隙内的水。
12,矿化度:溶液的盐浓度,常用百万分之一(ppm)表示。
13.离子扩散:当不同浓度的溶液在一起时存在是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的过程。
14.自然电位:在井中未通电的情况下(自然电场),放在井中的电极M与位于地面的电极N 之间存在的电位差。
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(一)常规完井系列
江汉石油管理局测录井工程公司
Well Logging Engineering Company of Jianghan Petroleum Administration SINOPEC
一般比较全的测井系列要包含三孔隙、三电 阻、三岩性至少9条曲线。江汉油田的完井测井系 列为:声波、密度、双感应、双侧向、微球、4米、 自然电位、自然伽马、井径、井斜等,探井加测 补偿中子、Pe值、自然伽马能谱等。
目
一、测井曲线的识别
录
二、测井曲线的特征及作用
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1. 由测井仪器测量出的测井曲线经过编辑、预处
理——影响因素校正(泥浆、井眼、温度、矿
-SPmin)
自然电位测井曲线
淡水层
咸水层
自然电位测井曲线
泥质加重幅度降低
含灰质,层薄幅度降低 自然电位测井曲线
自然电位测井曲线
高矿化度水层
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§2 自然伽马测井
岩层中含有天然放射性核素,这些核素衰变放射出的
伽马射线称自然伽马射线,不同的岩石所含放射性核素的
种类和数量不同,衰变时放射出的伽马射线的能量和强度 不同,因此测量自然伽马射线的强度和能谱能反映不同地 层的岩性。 自然伽马测井曲线是一条具有统计起伏的微齿化的曲线,
其数值的大小直接反映岩性的变化(个别高放射性储层出
吸附作用,砂岩中正负离子都能移动(但负
离子移动速度比正离子快)而产生扩散作用, 砂泥岩之间就会产生电位差。 当泥浆矿化度低于地层水矿化度时, 砂岩相对泥岩产生负电位差,即负差异,反 之则产生正电位差,即正差异。
江汉石油管理局测录井工程公司
Well Logging Engineering Company of Jianghan Petroleum Administration SINOPEC
过去是横向测井系列中的一种探测深度的电极测井,用来 判断并计算储层的含油气饱和度,现在只用作地层对比,是在 较大的层序(如界、组、段)意义上划分地层的主要测井曲线 之一。更好的电阻率测井方法问世后,国外有些已经取消这种 简单测井方法,国内大部分油田还保留一种用作标准测井。
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个测井数据叫一维测井,如大部分常规测井;如
果一个深度点对应一组测井数据叫二维测井,如
声波全波列、声波变密度测井,一个深度点对应 的是一组时间波形数据。
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• 组合测井曲线图——以1:200的比例形成 的图件,即图上1cm代表地层200cm(2m) 的信息,几乎包含所有常规测井曲线。是 进行储层认识、油气层识别,地层精细对 比的最常用最重要的图件,比较全的测井 系列要包含三孔隙、三电阻、三岩性至少9 条曲线。
组合测井曲线图 of Jianghan Petroleum Administration SINOPEC Well Logging Engineering Company
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4米梯度电阻率
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§1 自然电位测井
自然电位测井主要是测量井中地层水与泥浆滤液之
间因矿化度的差异而带电正负离子产生的电位差方法。
由于在泥岩中负离子不能移动而产生
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(二)
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目
录
一、测井曲线的识别 二、测井曲线的特征及作用
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自然伽马曲线的主要作用是: 1、划分岩性——结合三孔隙度测井资料,至少能分辨6 中以上的岩性,典型的有砂岩、泥岩、灰岩、白云岩、 石膏、岩盐等。 2、地层对比——是精细对比的基础,可以通过其形态的 的。
3、计算泥质含量——是目前砂泥岩剖面中计算泥质含量
§3 4m梯度电阻率测井
普通电阻率测井分为梯度和电位电阻率测井,之所以叫 2.5m,是指测量点到接受点之间的距离(电极距)是2.5m;之 所以叫梯度,是指测量结果的极值响应在岩层的界面处。是常 用的电极系测井方法之一,由于探测深度较深(√2×2.5m), 故纵向分辨率较低,是一条平滑的幅度差异较大的测井曲线。
组合测井和双侧向—微侧向组合测井等。
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双侧向、微球组合曲线
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2. 不同的测井曲线具有不同的纵向和横向分辨 率——也叫纵向和横向探测深度,靠仪器的测 量原理和地质要求来确定,在测井地质分析的 过程中就要充分考虑到这些因素来正确理解测 井曲线的地质响应。一般来说横向探测深度越
深,纵向分辨率越差。
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化度、偏心、居中、实验室标准刻度等)和深
度校正后,按一定的比例形成图件——测井曲
线图(包括标准测井曲线图、组合测井曲线图、
放大测井曲线图及其他特殊地质要求比例的测
井曲线图)。
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自然电位测井曲线是一条比较光滑的曲线,其差异幅度 的高低与泥浆的矿化度、储层物性的好坏密切相关,一般以 泥岩线作为基线,其主要作用是:
1、判断岩性和划分渗透层:泥岩为平直的基线,砂 岩或碳酸盐岩为正或负的幅度差,储层渗透性越差 (越致密),幅度差越小;泥质越重幅度差越小。 2、求取地层水电阻率——计算储层含油气饱和度 的必须参数。
3. 不同的测井曲线具有不同的采样率——一般常
规测井采用8-10点/m就既能保证数据量不是太
大,又能正确反映地层特征,但有些特殊测井
要求很高的采样率,如磁定位测井是反映磁信
号单尖的,要求40点/m以上,又如地层倾角测
井、成像测井等具有更高的采样率,因为他们
要反映非常精细的地层信息才能得到正确的地
质响应。
-GR)/(GRmax-GRmin)
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泥岩 砂岩
自然伽马测井曲线
盐岩
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3、估算粘土含量或泥质含量——计算储层孔隙度 和渗透率的必须参数。
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纯泥岩SPmax
自然电位曲线SP
纯砂岩SPmin
对纯的砂泥岩剖面,可以认为从砂岩到泥岩的过渡电位差是 线性变化的,则泥质含量SH=(SPmax-SP)/(SPmax
§4 双侧向、微球测井
侧向测井又称聚焦测井,其特点是利用屏蔽电极使 主电流聚焦,侧向流入地层,减小井眼、侵入带、围岩等 因素对测量电阻率的影响。聚焦电极系的探测深度有深、 中、浅三种,用于定量确定Rxo和Rt。侧向探测装置包括 三侧向、七侧向、八侧向、双侧向和球型聚焦、微球型聚 焦、微侧向等。目前,使用较多的是双侧向—微球形聚焦