第四章_流体识别测井
测井资料解释课程设计
测井资料解释课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解测井资料的基本概念，掌握测井曲线的识别与分类。
2. 学习并掌握至少三种常用测井解释方法，包括声波测井、电法测井和核磁共振测井。
3. 了解测井资料在油气藏评价中的应用，掌握测井资料与地质、工程等信息的综合分析。
技能目标：1. 能够独立读取并分析测井曲线，识别地层界面和岩性变化。
2. 学会运用测井解释方法，对测井资料进行有效解释，为油气藏评价提供依据。
3. 培养学生解决实际问题的能力，能将测井资料与其他地质信息相结合，进行综合分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对地球科学、资源勘查等领域的兴趣，提高科学探究精神。
2. 增强学生的团队合作意识，培养他们在学习过程中互相帮助、共同进步的良好品质。
3. 使学生认识到测井资料在油气资源开发中的重要作用，增强学生的社会责任感和使命感。
课程性质：本课程属于地质学科领域，侧重于测井资料的解释与分析，具有较强的实践性和应用性。
学生特点：学生已具备一定的地质学基础知识，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强化测井解释方法的训练，提高学生的实际操作能力和综合分析能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述知识、技能和情感态度价值观目标，为油气藏评价和资源勘查工作打下坚实基础。
后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。
二、教学内容1. 测井资料基础理论：包括测井曲线的种类、测井响应特征、地层界面识别等，对应教材第二章。
2. 常用测井解释方法：涵盖声波测井、电法测井、核磁共振测井的原理与实际应用，对应教材第三章。
a. 声波测井：介绍声波速度、声波幅度在岩性识别中的应用。
b. 电法测井：讲解电阻率测井、自然电位测井在岩性和流体识别中的作用。
c. 核磁共振测井：阐述核磁共振测井在孔隙度、渗透率评价方面的优势。
3. 测井资料综合解释：涉及测井资料与地质、工程等信息的综合分析，包括油气水层识别、储量计算等，对应教材第四章。
测井方法原理-测井解释基础(测井解释培训教材-COSL)
常规测井方法
孔隙度
cn
Sw =
饱和度Sw
Rw
D
2Rt
水 油（气）
油（气） +水
Sw > 60% Sw < 40%
Rt
40% < Sw < 60%
渗透率 K
测井资料一次解释-渗透层的识别及特征
通常钻遇的渗透层是砂岩，其特征： 1. 自然电位曲线在钻井滤液矿化度低于地层水矿化度条 件下，砂岩层出现负异常；反之则为正异常。两者矿 化度接近，自然电位显示不明显或无异常显示。 2. 自然伽玛曲线对砂岩反映为低值，泥岩反映为高值。 砂岩的自然伽玛值越高，则泥质含量越大。 3. 深、浅电阻率曲线常呈现幅度差。 4. 井径曲线比较平直、接近或低于钻头直径。 5. 中子与密度孔隙度曲线砂岩与泥岩具有不同的差值
泥岩、砂岩测井曲线特征
泥岩、煤层、砂岩、灰质砂岩测井曲线特征
灰岩测井曲线特征
花岗岩、闪长岩测井曲线特征
致密深色花岗岩具高伽玛值 （150～190API），密度为 ≤2.65g/cc，中子孔隙度≤ 1％， Pe值2～2.5，钾含量3~5%，平均 4％，铀含量3~8ppm，平均 4.8ppm，钍含量25~30ppm，平 均27.3ppm。 闪长岩是一种中性侵入岩， 其矿物成分与安山岩相同，因此 ，其放射性特征和电性特征也与 安山岩相同。闪长岩常与花岗岩 同时出现（台北坳陷钻迂的闪长 岩成薄层状位于花岗岩之中）， 放射性特征与浅色花岗岩相似， 但体积密度和Pe值明显高于花岗 岩，很容易与花岗岩区分开来。 台北坳陷钻迂的闪长岩GR值60～ 80API、密度2.7～2.8g/cc、中子 孔隙度0～12％、DT值50～ 60us/ft；K2.5～3％、 Th6~14ppm，平均10ppm、U3 ～5，平均4ppm。
第21讲流体识别测井方法
两次测量得到的方程，求解可得 1 和 e1 以及仪器
的灵敏度（A/gsL)。
1.压差密度计测井 压差密度计在井内居中测量；
井内流体一旦进入仪器和套管之间变小的环形
截面处，流速会增大； 对测量结果产生影响； 压差密度计必须在下井仪器平稳起落时测量和 记录，以提高测量精度； 测井速度不得超过3000m/h。
相对介电常数r2 。
电容器结构 示意图
3.电容法持水率计测井
若电极均匀带电量Q；则电荷
线密度为 =Q/H ；设 L 是电介
质内任意一点到轴线的距离。
C 电容器的电容量为：
为了求 C ，应先求 U 。根据高
斯定理，有：
Q U
Dds Q
s
D 2L
电容器结构 示意图
Y (1 Yw )
r
w w
o
r为油水混合物介电常数；w、 o为水、油的介 电常数；ａ为油水分布状态系数。
3.电容法持水率计测井 ａ =1, 油和水按重度分离 时（电容并联）； ａ =-1 ，当油和水同轴层 状分布（电容串联）； ａ=0，当油和水均匀混合 时，乳状流时。 全油时电容量最小，全水 时电容量最大；不同的电 电容量与状态系数、 持水率的关系 容量对应不同的含水率。
2.伽马流体密度计测井 仪器结构
伽玛源
记数管 测量油道 流体密度测井示意图
放射性密度计采用Cs137作伽马源，射线强度为：
I I 0e
L
ln I 0 ln I ln I K L L L
2.伽马流体密度计测井 测量效果 可以给出油、气、水间的密度差异。 仪器优点 在斜井中，仪器对井眼的斜度变化不敏感； 仪器和流动流体之间的摩擦不会影响结果； 流体动力因素对测量结果影响不大。 仪器缺点 测量的主要还是管道中央的流动流体； 测量结果受统计误差影响。
测井解释与生产测井课件PPT
2.3 多相管流
多相流动的复杂性:
分布复杂: 流体非均质，有相的分界面。 作用力复杂:不仅流体与管壁间有作用力，
各相界面间也有作用力。 速度复杂: 各相的速度一般不相等。
流型（流动机构）：
混合流体中各相介质的分布状态。
泡状流动
段塞状流动
泡状流动
雾状流动 (乳状流动)
流动模型：
Vs Y
CoVm Vj
Vs Vm Vs
模型应用：
首先判别流动机构，
然后确定相分布系数
以及平均漂移速度。
声波变密度仪，多扇区声波仪，超声成像仪
流动模型： 仪器内腔充满的煤油
生产测井的测量对象是什么？测井目的何在？
反转斜率略小于正转直线斜率（一般为70%）。
连续测量
时只能反映局部流体。
V Y V Y (1 Y )V 一是与定性分析结果对比，粗略检查有否较大出入和问题；
定性判别气、s油、水， m
s
V V V 油、气为连续相时适用
试若述已电 测容出持混水合s率流 计体测密井度的和适持m用水条率件，。试导s出计算持油率和持气率的表达式。
一口注水井(Dc=4.
油水两相或气油水三相流动测井解释一般必须同时用流体密度和持水率测井资料计算各相持率。
动量微方分程形（式运动方程）du： g p 重度: 单位体积流体的重量,N/cm³
dt
• 能量方程：微分形式（稳定流动）
dq d( p / ) gdz vdv du dLs
• 机械能量方程（总流伯努里方程）：
z1
P1 S
1
v12 2g
z2
P2 S
2
v2 2 2g
第04章声波
全波列测井记录接收的全波列各成分的速度和幅度研究地层 性质，可提供更多信息。
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第四章 声波测井
4.1 声波测井基础 4.2 声波速度测井 4.3 声波幅度测井 4.4 长源距声波全波列测井 4.5 声波测井新方法简介
3. 声波变密度测井VDL
记录全波列，主要 通过测量套管波幅 度反映第一界面， 测量地层波反映第 二界面；
“周波跳跃”现象的影响 疏松砂岩气层或裂缝发育地层，声衰减严重，声波时差增大，曲 线上显示忽大忽小幅度急剧变化的现象。常用于判断裂缝发育地 层和寻找气层。
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测量“盲区”
双发双收声系记录的是两个时 差的平均值。在低速地层，上 发射时声波实际传播距离与下 发射时声波实际传播距离可能 完全不重合。此时，在仪器记 录点附近一定厚度的地层对测 量结果没有任何贡献，称为 “盲区”。此时所测时差与记 录点所在深度处地层速度无关。
中国石油大学（华东）张福明
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其他补偿测量方式
双发四收
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双发双收＋深度偏移（地面延迟）
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实际井眼中的井径变化示意图
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4. 声速测井影响因素及资料应用
（1）影响因素
地层厚度的影响 厚度大于间距的地层称为厚层，小于间距的称为薄层。由于声速 测井的输出（时差）代表R1R2间地层的平均时差，因此它们的 声速测井时差曲线存在一定差异。
地球物理测井方法课件 流体识别和储层参数计算
达西(D)是渗透率的标准单位，1D相当于在流动方向上压力梯度为1大
气压/cm的条件下，岩石允许粘度为1CP、体积为1cm3的流体，在1s
时间内通过截面积为1cm2的能力。渗透率的常用单位为毫达西(mD)，
1D=103mD。
GaoJ-4-2
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1. 主要影响因素及分影 为析粒响度K的中主值要、地粘质土因含素量、
Timur的关系式：
K 0.136 4.4
Swi 2
Coates的关系式：
渗透率，10-3μm2
10000 1000 100
10 1 0.1 0.01
5
1
K2
100 2 (1 Swi )
S wi
Swi=5%
Swi=10%
Swi=20%
Swi=30% Swi=40% Swi=50% Swi=60% Swi=70% Swi=80%
S
t tma t f tma
1 Cp
Cp为压实校正系数，Cp≥1
GaoJ-4-2
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密度测井
b maVma f 1 ma f
D
ma ma
b f
中子测井
N V Nma ma Nf (1 ) Nma Nf
N
N Nf
Nma Nma
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GaoJ-4-2
11
(1) 确定单矿物岩性储层的孔隙度 A 含水纯岩石
声波测井 t tmaVma t f
“单曲线方法”
Vma
t (1)tma t f
Vma 1
S
t tma t f tma
（Wyllie公式，适用正常压实和胶结的纯岩石）
对未压实砂岩，声波在颗粒和流体界面发生散射和折射，导致时差增 大。此时，用上式计算的孔隙度数值须进行压实校正：
测井知识介绍ppt课件
地层各向异性分析
利用横波 各向异性 可以判断 水平最大 地应力方 向、裂缝 和断层及 其走向
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（9）自然伽玛能谱测井 （CSNG）
自然伽玛测井只能测量地层中放射性元素的 总和，无法分辨出地层含有什么样的放射性 元素，为了准确识别不同放射性物质，为此 研究了自然伽玛能谱测井，既测量不同放射 性元素放射出不同能量的伽玛射线，从而确 定地层中含有何种放射性元素（铀、钍、 钾）。
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偶极声波测井的地质应用
1、岩石力学参数的计算 2、岩性的识别 3、识别气层 4、判断裂缝发育井段、类型及区域有效性 5、地层各向异性分析 6、地应力参数计算及井眼稳定性分析
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XX2井偶极声波全波及各波能量图
全波列测井可比 较准确判别出裂 缝的发育层段。 当声波穿过裂缝 时，由于裂缝的 存在会引起传播 时间的变化；由 于能量的转换， 声波幅度会减小
2. 沉积相研究
准确识别石膏和钙质，为沉积相的判 断提供指相矿物。
清楚显示沉积旋回变化，为地层划分 提供依据。
3. 烃源岩研究
精确测出钙的含量，减少把薄互层钙 质或膏质胶结层误判为烃源岩可能性。
准确提供无有机质影响的干岩石骨架
测井仪器
钻杆传输测井作业示意 8 图
测井工艺
3 仪器在保护钻柱中以下
泵 钻速度下井，仪器用电
出 池供电(没有电缆)，当
式 存
仪器接近完钻深度时，
储 仪器被泵入裸眼井中。
测 当钻具上提时测井，仪
井 器在地面被取回时，可
下载测井数据。
9
测井工艺
4
随钻测井是在钻开地
随 层的同时实时测量地层信
钻 息的一种测井技术，目前 测 已具备了与电缆测井对应 井 的所有技术，
各种测井方法范文
各种测井方法范文测井方法是油气勘探中的重要手段，可以获取地层岩石的物理性质和油气储集状况等关键信息。
下面介绍几种常用的测井方法。
1.岩石物性测井：岩石物性测井是一种通过测量储层岩石的电、弹、核、密等物性参数来评价油气储集性能的方法。
常见的岩石物性测井方法有密度测井、声波测井、电阻率测井和中子测井。
密度测井通过测量探头的射线透射强度来计算地层的密度；声波测井通过测量探头向地层发送声波信号的传播时间和速度来计算地层的岩石泊松比、弹性模量等参数；电阻率测井通过测量地层的电阻率来评价地层的孔隙度、渗透率等参数；中子测井则通过测量地层中子强度的变化来评价地层的含水饱和度。
2.环境测井：环境测井是一种通过测量井筒内的环境参数来评价地层环境状况的方法。
常见的环境测井方法有温度测井、压力测井和液位测井等。
温度测井利用温度传感器测量井筒内的温度变化，可以推断地层的温度和热流动特性；压力测井通过测量地层压力的变化来评价地层的压力梯度、流体性质等；液位测井则通过测量井内液位的变化来评价地层的流体分布情况。
3.流体识别测井：流体识别测井是一种通过测量井筒内流体的物理性质和化学特征来识别地层中的流体类型和性质的方法。
常见的流体识别测井方法有自由水测井、导电率测井和核磁共振测井等。
自由水测井通过测量井筒内的电阻率变化来判断地层中的自由水分布情况；导电率测井通过测量地层中的电阻率变化来判断地层中的盐水、油水和油气分布情况；核磁共振测井则通过测量地层中的核磁信号来判断地层中的水、油和气的存在和比例。
4.地层成像测井：地层成像测井是一种通过测量井筒内的射线反射和散射情况来获取地层结构信息的方法。
常见的地层成像测井方法有γ射线测井、中子散射测井和电阻率成像测井等。
γ射线测井通过测量井筒内γ射线的反射和吸收情况来推断地层的厚度、岩性和含油气性；中子散射测井通过测量井筒内中子的散射情况来获取地层孔隙结构和渗透率信息；电阻率成像测井则通过测量井筒内的电阻率分布来获得地层的岩性和裂缝分布情况。
测井基础知识概述
测井基础知识概述1. 引言测井是指在钻井过程中利用各种测量方法和设备来获取地层信息的技术手段。
通过测井可以获取地层中的物理、化学和工程性质的参数，对地层进行评价和分析，从而为油气勘探和开发提供重要的参考依据。
本文将概述测井的基础知识，包括测井的意义、测井方法和设备、测井参数解释等内容。
2. 测井的意义测井作为一种获取地层信息的重要手段，具有以下几个方面的意义：2.1. 地层评价通过测井可以获取地层中的物理、化学和工程性质的参数，如孔隙度、渗透率、饱和度等，从而评价地层的含油气能力、储层性质等。
这对于油气勘探和开发来说至关重要，可以指导油气田的选址和开发方案的制定。
2.2. 钻井工艺控制在钻井过程中，测井可以提供有关井眼稳定性、岩石力学性质、井壁质量等信息，指导钻井工艺的控制和井壁的完整性保护，减少钻井事故的发生。
2.3. 油藏管理测井还可以为油气田的开发和管理提供重要的数据支持，如油藏压力分布、水驱效果、油藏动态变化等。
这些数据可以帮助油田管理人员了解油田的生产状况，做出相应的调整和决策。
3. 测井方法和设备测井方法是指测井的具体操作方法，而测井设备是指用于测量的仪器和工具。
常用的测井方法和设备包括：3.1. 电测井电测井是利用测井仪器在井中测量电性参数来获得地层信息的方法。
常用的电测井设备包括电阻率测井、自然电位测井和电导率测井等。
3.2. 孔隙度测井孔隙度测井是利用测井仪器测量地层中的孔隙体积的方法。
常用的孔隙度测井设备包括密度测井和中子测井等。
3.3. 岩性测井岩性测井是通过测井仪器来测量地层岩石的物理性质和组成，从而判断岩石的类型和性质的方法。
常用的岩性测井设备包括声波测井和伽马射线测井等。
3.4. 流体识别测井流体识别测井是用于判断油气层位和识别流体类型的方法。
常用的流体识别测井设备包括声波测井、密度测井和中子测井等。
4. 测井参数解释测井仪器测得的数据需要经过解释和分析，才能得到有意义的地层信息。
中江气田侏罗系致密砂岩气藏测井流体识别及定量评价
0 引言四川盆地中江气田中侏罗统沙溪庙组气藏为典型的低孔隙度、低渗透率致密砂岩气藏，有效利用测井资料精准识别储层流体性质，求取储层孔隙度、渗透率、含气含水饱和度（以下简称孔渗饱）等参数，评价致密砂岩气储层，对于该区天然气勘探开发工作具有重要的意义。
但由于致密砂岩储层孔隙度低，孔隙结构特征复杂，储层非均质性强等原因，测井响应特征不能准确反映流体性质，导致测井解释出现多解性。
例如经典的孔饱交会（孔隙度与含水饱和度交会图识别方法）、P 1/2正态分布法[1-2]等常规流体识别方法已不能完全适用，同时由于气藏次生孔隙占据重要地位，孔径极差大，孔渗关系差[3]，经典的威利公式、阿尔奇公式预测的孔渗饱等参数精度较低，影响了致密砂岩气藏的开发效率。
为准确评价该气田沙溪庙组储层的流体性质并精准计算储层参数，笔者在详细分析研究不同类型储层测井响应特征的基础上，采用包含视孔道弯曲度指数、电阻率侵入校正差比等新的流体识别因子的多参数组合法和BP 神经网络法来开展储层流体识别，采用多元回归法计算孔隙度、流动单元法计算渗透率、变岩—电参数的Archie 公式计算饱和度。
该套技术实现了对中江气田致密砂岩储层流体性质的精准判别和参数的高精度定量评价，在生产应用中取得了良好的效果。
1 基本地质特征中江气田位于四川省德阳市中江县（距离成都45 km ），区域上处于四川盆地川西坳陷东斜坡带。
内部构造呈现“三隆夹一凹”的特征，主要生产层位为沙溪庙组。
中江气田沙溪庙组埋深介于1 800～3 200 m ，地质条件复杂，具有“两多、一低、一强、一大”的特征。
“两多”即纵向上含气砂体多（11套砂组、18套小层砂体，平均砂厚18 m ，平均有效厚度薄仅为基金项目：国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”子课题“川西凹陷斜坡带复杂致密砂岩气藏开发关键技术”（编号：2016ZX05048-004）。
作者简介：陈俊，1980年生，工程师，硕士；主要从事地质综合研究工作。
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i
= CPS
o
, CPS
g
应用特点: 应用特点:油、气为连续相时适用水为连续相时仅对碰撞 测量电极的油气泡有响应
第四章 流体识别测井
§4.3 电容法持水率计测井
四、取样式电容持水率计
探头结构: 出液口加阀门， 探头结构: 进、出液口加阀门， 可取样 仪器测量: 选点居中， 仪器测量: 选点居中，取样分离 后测量 资料解释: 资料解释:依据实验关系图版 应用特点: 应用特点: 可测量较高持水率 测量可靠性与分离状态有关 测量误差比较大（ 17%） 测量误差比较大（约17%）
油水按重度分离的柱状电容
第四章 流体识别测井
§4.3 电容法持水率计测井
四、取样式电容持水率计
取样式传感器的刻度曲线
第四章 流体识别测井
§4.3 电容法持水率ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测井
五、放射性持水率计
109的能谱 的能谱（ 6cm水层吸收 水层吸收） 镉-109的能谱（经6cm水层吸收） Be以及原油 以及原油、 C、H、O、Be以及原油、CH4、H2O的质 量吸收系数
第四章 流体识别测井
§4.3 电容法持水率计测井
五、放射性持水率计
I = I 0e − µm ρm L L = Lg + Lo + Lw I = I 0e
− µ g ρ g Lg + µ o ρ o Lo + µ w ρ w Lw） （ （ o m L − µ w − µ o）ρ w Lw
µ g = µ o，I = I 0 e − µ ρ
第四章 流体识别测井
§4.2 伽马流体密度计测井
方法原理: 一、方法原理:
利用流体对伽马射线的吸收特性 当 E γ f 60 Kev , µ ∝ Z / A 油、气、水的质量吸收系数相等 由 I = I 0 e − µρ L 从而 ln I 0 − ln I ρ = µL
伽马流体密度计结构示意图
第四章 流体识别测井
§4.3 电容法持水率计测井
一、方法原理
利用油气与水的介 电性质差异， 电性质差异，探头为 同轴柱状电容器， 同轴柱状电容器，振 荡频率是流体电容率 的函数
C= Q 2πε 0 ε r 1ε r 2 H = = F (ε r 2 ) R′ R U ε ln + ε r 1 ln r2 R R′
电容法持水率计示意图
µ g = µ o = µ w，ρ m = （ρ g Lg + ρ o Lo + ρ w Lw）
I + µo ρ m L Lw I0 Yw = = L （µo − µ w）ρ w L ln Yg + Yo + Yw = 1
1 L
w
)
r 2
o
ε w + 2ε o Q = ε w − ε o
电容量与状态系数和持水率的关系
第四章 流体识别测井
§4.3 电容法持水率计测井
二、测井
实际测量时，将取样室的电容通过LC振荡电路转换成荡频 将取样室的电容通过LC LC振荡电路转换成荡频
率输出
f = 1 2Π LC
振荡电路的电感； L——振荡电路的电感； 振荡电路的电感 持水率计中油水混合物产生的电容； C——持水率计中油水混合物产生的电容； 持水率计中油水混合物产生的电容 振荡频率。 f——振荡频率。 振荡频率 输出频率记为CPS 输出频率记为CPS Ywa = CPS − CPS w n 测井读数， CPSlog ——测井读数， CPSw ,CPSn ——水油中的刻度数 测井读数 水油中的刻度数 值 视持水率， Ywa ——视持水率，可作为真实持水率的估计 视持水率
CPSlog − CPS n
第四章 流体识别测井
§4.3 电容法持水率计测井
三、环空式电容持水率计 探头结构: 有导流孔,流体可从内、 探头结构: 有导流孔,流体可从内、外电极间流过 仪器测量: 仪器测量: 必须居中 资料解释: 资料解释: CPS log − CPS w 持水率： 持水率：Y w = CPS i − CPS w
§4.2 伽马流体密度计测井
二、资料应用
定性判别气、 定性判别气、油、水 定量计算持率
ρ
f
= Yh ρ
h
+ Yl ρ
l
Yh + Yl = 1
应用特点： 应用特点：取样测量受放射性涨落 误差影响， 误差影响，用于水平井和斜井测量 时只能反映局部流体
一口生产井的伽马流体密度计测井图
第四章 流体识别测井
第四章 流体识别测井
§4.1 压差密度计测井
二、仪器测量
了解井斜、 了解井斜、出砂情况 居中、恒速、重复测量 居中、恒速、
三、仪器测井资料应用
定性判别气、 定性判别气、油、水 定量计算持率
测量响应： 测量响应：ρGr = ρ f (1+ K + F)
ρ
f
= Yh ρ
h
+ Yl ρ
l
Yh + Yl = 1
柱状电容器结构示意图
第四章 流体识别测井
§4.3 电容法持水率计测井 α α
（球形分布） 球形分布）
实验模型： 实验模型： e = Yw ε w + (1 − Y w )ε o α ε 理论模型： 理论模型： 水为连续相 ε 油为连续相 ε
r 2
= ε = ε
w
Q − (1 − Y Q − Yw Q + Yw Q − Yw
生产测井
长江大学 地球物理与石油资源学院
第四章 流体识别测井
§4.1 压差密度计测井
一、测量方法原理
总流柏努利方程： 总流柏努利方程：
dP fρ V 2 ρ VdV = ρ g cos ϑ + + dz 2D dz
仪器内腔充满的煤油与井眼流体的密度 差异通过压敏箱作用于磁棒换能线圈输出 相关信号
压差密度计