地球物理勘探概论课件 第七章-fu

MV
N M
H
A
电阻率测井原理图
1、供电部分 其中B极为无穷远极，供电电流从A极流出，经过泥浆、地层， 反回地面流向B极，构成电流回路，供电后保持电流强度不变。 2、测量部分 电流在岩石中产生的电场，随岩石或地层电阻率的不同而不同， 测量岩石或地层中电场的分布就能了解岩石或地层电阻率的情 况。
通过测得M、N之间的电位差（Vmn），该电位差通过电缆送
3、哈里伯顿公司（Halliburton Company）

成立于1919年，总部位于美国德克萨斯州休斯敦 世界上最大的石油及天然气服务商之一，，在全球120多个国家 有超5万多名员工。 哈里伯顿能源服务集团（Halliburton Energy Services Group） 为哈里伯顿公司的重要组成部分，是一家从事油田服务和油田设备 销售的大型跨国公司， 主要提供钻井、完井设备，井下和地面各种生产设备，油田建设、 地层评价和增产服务。 在中国设有北京办事处和蛇口作业基地 2002年在天津经济技术开发区注册成立了“哈里伯顿（天津）能 源服务有限公司”。
测井分类 I
按物性 基础不 同划分
电化学性：自然电位、人工电位(激发极化)、
电极电位等 电磁性：视电阻率统、称为感电应测、井微电极、侧向、微侧向、
微球聚焦、电流、接地电阻，磁化率、
电磁波测井等
三大基本测
弹性：声地速震、测声井统幅等称、，声声波波电测井视、声波全波井列方、法
核性(放射性)：自然伽马、伽马—伽马、密度、
到地面，经换向器恢复成电压，最后记录的是随深度变化的视 电阻率曲线。
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I 1
Vm
4
AM
Vn
I 4
1
AN
Vmn
I 4
(
1
AM
1 ) AN
I 4
MN
AM AN
电阻率计算公式为：
4
AM AN
MN
Vmn I
K
Vmn I
ECIT A
根据不同的电学原理，电测井可分为多种类别：
• 基于电阻率特性的视电阻率测井； • 基于电化学 活动特性的激发极化测井、电极电位测井； • 基于电感应特征的感应测井等。 • 还有自然电位测井、侧向测井、电流测井等。
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B
A、B为供电电极； M、N为测量电极； b、t分别为围岩和岩 层的电阻率。
测井作为勘探与开发的重要手段已经有70年的历史，现今的
测井具有方法系列化、仪器综合化、记录数字化、操作程控化、
解释自动化等特点。
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测井的直观印象
中石油测井公司
测井的直观印象
车载计 算机
测井车
测井能做什么？ ——在石油、天然气勘探开发中的应用
中子—伽马统、称中放子射性—测中井子、中子—活化、
碳氧比测井等
其他：井径、井温、井斜、地层倾角、气测、
重力测井等
目前国内外先进的测井方法有： 超声成像、多极子阵列声波成像、微电阻率扫描成像、 核磁共振成像、地球化学测井等方法。
测井分类 II
形成相对独立的几门测井技术
按应用 领域不 同划分
➢石油天然气测井技术 ➢煤田测井技术 ➢金属与非金属测井技术 ➢水文、工程与环境测井技术
✓84年至89年间引进了CLS3700、CSU、DDL-V等 数控测井系统及系列下井仪器；
➢95年引进成像测井系统ECLIPS5700和哈里伯顿 EXCELL2000。目前以数控测井技术为主导，少量成像测 井系统保持技术先进。
测井技术发展水平（横向上）
国外
中石油
全部 为成像设备
成像61套
成像测井设备较少，占设备总数的5.5%；
在油气田勘探过程中用测井资料可以 ✓确定岩性（矿物组成、孔隙度、渗透率、饱和度） ✓沉积环境(岩相)分析（深水、浅水、急流河相） ✓确定生油岩（有机碳含量，生油条件） ✓确定盖层（封闭性、厚度等） ✓储层评价（确定目的层，油气水分布、富集程度）
在油气田开发过程中，用测井可以 ✓监测生产动态(产出流体性质-油/水，出水量，油水比例) ✓解决工程问题(套管是否变形，有没有损坏、脱落或变位，管外有无 窜槽，射孔有没有射开) ✓注水开发过程中(分层注入量，有无窜流) ✓开发方案设计中(计算油层有效厚度，寻找剩余油富集区)
测井服务于石油天然气勘探开发的全过程
——测井技术在煤层气勘探开发中的应用
裸眼井煤层气储层测井——勘探阶段 煤层识别和确定煤层厚度 煤质分析、孔隙度、含气量、渗透率和岩石力学参数计算等 套管井煤层气储层测井——开发阶段 储层识别、厚度确定及检查水泥胶结情况等 生产测井——开发阶段 了解井筒流体的动态参数和井内环境故障情况等
2、阿特拉斯公司 Western Atlas International
旗下有：西方地球物理公司(Western Geophysical) 西方阿特拉斯测井服务公司(Western Altas Logging Services) 勘探与开发服务公司(E & Services) 西方阿特拉斯软件公司(Western Altas,Software)
1931年，自然电位测井(SP)得到应用，Schlumberger的两兄 弟Marcel&Conrad首先研制出第一台笔式测井记录仪，成 立了世界著名的Schlumberger公司。
30年代初开始、声波测井、地层倾角测井研制，1943年投 入应用。1941年测量井中自然伽玛测井（GR)。
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理想电位电极系的视电阻率理论曲线 （1）当上下围岩电阻率相等时，电位电极系的视电阻 率曲线关于地层中心对称 （2）当地层厚度大于电极距时，对应高阻层中心视电 阻率曲线显示极大值；厚度越大，极大值越接近于地层真 电阻率；当地层厚度小于电极距时，对应高阻层中心，曲 线出现极小值。 （3）在地层界面处，曲线上出现“小平台”，其中点 正对着地层的界面。层厚降低，“小平台”发生倾斜。
L MON
倒装
正装
倒装
正装
常用系列： 2.5米和4米底部梯度电极 0.5米电位电极。
0.5
N
B
M
2.25
A
A
M
2.25
0. 5
2.5米梯度
0.5米 电位
2.5电极距ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、视电阻率曲线的特征及影响因素
假定只有一个高电阻率地层，上下围岩的电阻率相等，且 没有井的影响，采用理想电极系进行测量。
1、电位电极系视电阻率曲线特征
高阻层
图a
假 极 大 值
图b
2. 梯度电极系视电阻率曲线特征 厚高阻层理想梯度电极系测量得到的视电阻率曲线
（1）曲线与地层中点 底部梯度电极曲线在高阻层底界面出现极大值，顶界面出现极小值；
顶部梯度电极曲线在高阻层顶界面出现极大值，底界面出现极小值；
底部与顶部梯度电极曲线形状正好倒转。这是确定地层界面的重要特 征，
数控数字测井设备占设备总数的71.3%;
CSU、3700等数控测井设备，面临淘汰
中石化
成像14套 （井下5套）
国产测井技术水平落后国外10年左右
地球物理测井的基本流程
①测井施工设计：测量井段、测井系列（拟增加的测井方法） ②测井施工： ③资料记录和传输 ④资料处理和解释 测井资料具有深度准确、剖面连续等特点；测井时，岩石的 埋藏条件基本没有改变；测井费用低廉、施工方便等。 地球物理资料的多解性也同样存在于测井资料中，改善测井 信号分析技术，尽量多的提取有用信息，提高解释精度与符合 率是测井工作始终要努力的方向。
电磁性：视电阻率、感应、微电极、侧向、微侧向、 微球聚焦、电流、接地电阻，磁化率、 电磁波测井等
弹性：声速、声幅、声波电视、声波全波列、 地震测井等
核性(放射性)：自然伽马、伽马—伽马、密度、 中子—伽马、中子—中子、中子—活化、 碳氧比测井等
其他：井径、井温、井斜、地层倾角、气测、 重力测井等
目前国内外先进的测井方法有： 超声成像、多极子阵列声波成像、微电阻率扫描成像、 核磁共振成像、地球化学测井等方法。
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套管 地表
盖层
ECIT
H
岩层
井壁
井液或泥浆
d
井轴
井径
钻井概念模型
§7.1 普通电阻率测井
在地球物理测井中占有重要地位，是一种较为成熟，应用 广泛，效果较理想的方法之一。在油气田、煤田和金属、非金 属等各个领域都得到广泛应用。
显然，用梯度电极系视电阻率曲线可确定高阻层的顶底界面
（2）地层厚度很大时，在地层中点附近，有一段视电阻率曲线和深度 轴平行的直线，其值等于地层的真电阻率曲线（可用来确定地层的真电 阻率）
厚 层
极大值
平 直 段
极 小 值
极 小 值
平 直 段
极大值
实测视电阻率曲线及影响因素 为正确使用视电阻率曲线，必须掌握和研究各种条件
对视电阻率曲线的影响。
（1）电极距或电极系的影响（见下页图） 电极距不同，探测半径就不同，与层厚的比例不同，
第七章 地球物理测井
地球物理测井是井中地球物理学的俗称，它以不同岩矿石的
物性差异为基础，如电性差异、电化学差异、核物理性质差异、
声波差异等等，通过相应的地球物理方法沿着井连续的测量反