第8章密度测井

第八章密度测井和岩性密度测井

?一、密度测井

?1、岩石的体积密度（即真密度）

?孔隙中饱含流体的纯岩石的体积密度：

【1】发生康普顿散射的过程是非弹性碰撞的过程，光子能量降低，原子核外的电子获得能量脱离原子变成反冲电子；

【2】伽马光子与一个电子发生康普顿散射作用的几率用表示，对于能量为0.25MeV 至2.5MeV 的伽马光子，可以看成常数。

e σe σ

【3】一个原子的康普顿散射截面表达式为

【4】单位体积物质的康普顿散射线性吸收系数为

c Z σσ

3、矿物和岩石的康普顿散射线性衰减系数?康普顿减弱系

?主要矿物岩石的的平均值近似为常数，且入射伽马射线在一定能量范围内的是个常数，故康普顿散射吸收系数的大小只与岩石的体积密度有关。

M Z n A Z i i ∑=/)(/e σ

表3-2 密度数据表

4、密度测井原理

?（1）下井仪：极板型，贴井壁测量，其中：滑板由伽马源、伽马探测器、屏蔽体三部

分组成。

?2、测井原理

?由源发射0.661Mev的射线经地层一次或多次散射后到达探测器，另外还有射向探

测器的光子被再散射而改变方向或被吸收

的光子。

地层密度不同，对伽马光子的散射吸收能力不同，仪器记录的计数率不同，测井仪采用的正源距L 下，ρ增大，N 减小。

b ρb

e A N ρσμ??=∑≈5.0L

e N N ∑

?=0b

e A A B L N N

L N N ρρσ?+=?=∑?=5.0ln ln ln 00

5、补偿密度测井

?如果仪器贴井壁，且地层没有泥饼，一个探测器就能测量地层密度；一般储集层都有泥饼，泥饼对探测器的计数率有影响。

地层

长源距探测器短源距探测器伽马源

?密度测井采用不同源距的两个伽马射线探测器：长远距探测器和短源距探测器，称为双源距补偿密度测井。

密度测井曲线实例

6、应用

（1）利用体积密度识别岩性

①在砂泥岩剖面中，泥岩密度通常比砂岩低。泥岩段井眼变化大，推靠不严实，曲线起伏大，而砂岩段井眼规则，岩性也比泥岩稳定，曲线比较光滑；

b ρ

②在碳酸盐岩剖面中，在大段致密碳酸盐岩中，裂缝发育的层段密度低，白云岩和石灰岩也略有差别；

③在膏岩剖面中，密度曲线上硬石膏为

2.96g/cm3，呈明显的高值，而盐岩密度低，加上溶解扩径，呈明显的低值。

（2）计算孔隙度：

?纯地层的孔隙度：

，称为密

度孔隙度。

?地层的石灰岩孔隙度：测井仪器是以饱含淡水的石灰岩为标准刻度的，因此利用上式给出的孔隙度叫“地层的石灰岩孔隙度”；对含水纯岩石

（泥质、油气层须作校正）；密度值一定，只是骨架变化。D φφ=

?地层孔隙度为φ，则利用地层密度测井得到的孔隙度φD 在砂岩、石灰岩和白云岩井段的相互关系：

?砂岩：φD > φ，若φ=0，φD >0；?石灰岩：φD = φ；

?白云岩：φD < φ；

ma f b f ma b f f ma f ma b ma D ρρρρρρρρρρρρρρφ???=??+?=??=1

?例：如果某石英砂岩地层密度测井的视石灰岩孔隙度为20%，则其真孔隙度为多少？如果石英砂岩地层的真孔隙度为20%，则其视石灰岩孔隙度为多少？

?解：由公式：

?再由：φρφρρf ma b +?=)1()/(368.2%200.1%)201(71.23cm g b =×+?×=ρf

ma b ma D ρρρρφ??=%1.170

.165.2368.265.2=??=D φ

（3）密度测井和中子测井曲线重叠可以识别气层，判断岩性。

若为天然气层，则密度测井有何变化？（4）密度—中子测井交会图，可以确定岩性，求得孔隙度。

第八章声波测井

第八章声波测井声波测井的物理基础 1．名词解释： (1)滑行波： (2)周波跳跃： (3)stoneley 波： (4)伪瑞利波： (5)声耦合率： (6)相速度： (7)声阻抗： (8)群速度： (9)频散： (10)衰减： (儿)截止频率： (12)声压： (13)模式波： (14)泊松比： (15)第一临界角： (16)第二临界角： 2．说明弹性系数K 和切变弹性系数μ的意义。他们与杨氏模量E 及泊松比σ有怎样的关系? 3．介质质点弹性机械振动的过程是的外力作用下，与的互相交替作用的过程，而声波传播，则是这种过程作用于使之的过程。 4．声波是介质质点的振动在介质中的传播过程。声纵波是变波，横波是变波，它们均与此物理量(介质的) 有关。 5．某灰岩的V p =5500m/s ，密度ρb =2。73g ／cm 3，横波速度V s 按V p =1.73V 。给出。试求杨氏模量E ，泊松比σ，体弹性模量K ，切变弹性模量μ及拉梅常数λ。 6．声纵波的质点振动方向与能量传播方向，它可在态介质中传播；声横波的质点振动方向与能量传播方向，它能在态介质中传达播，但不能在态介质中传播。 7．声纵波的速度为p V =；声横波的速度为s V =故V P /V S = 。根据岩石的泊松比为0.155—0.4，于是V p /V s ；= 。这表明在岩石中，V p V S ，所以在声波测井记录上，波总先于波出现。 8．在相介质中，由于μ=0，即切应力，故。 9．瑞利(Rayleigh)波发生在钻井的界面上，其速度v R 很接近V S ，约为，此波随离开界面距离的加大而迅速；斯通利（Stoneley ）波产生在中，并在泥浆中传播，它以低和低形式传传播，其速度于泥浆的声速。 10．到达接收器的各声波中，全反射波因路径处在中，波速，直达波行程，但波速，滑行波行程但波速。故以波最早到达接收器。

测井仪器方法及原理重点

精品课程作业：第一章双测向测井习题一 1.为什么要测量地层的电阻率？ 2.测量地层电阻率的基本公式是什么？ 3.普通电阻率测井测量地层电阻率要受到那些因素的影响？ 4.聚焦式电阻率测井是如何实现对主电流聚焦？如何判断主电流处于聚焦状态？ 5.画出双测向电极系，说明各电极的名称及作用。 6.为什么双测向的回流电极B和参考电极N要放在无限远处？“无限远处” 的含义是什么？ 7.为什么说监控回路是一个负反馈系统？系统的增益是否越高越好？ 8.为什么说浅屛流源是一个受控的电压源？ 9.试导出浅屛流源带通滤波器A3的传递函数。 10.已知该带通滤波器的中心频率为128Hz，求带通宽度、 11.为什么说深测向的屛流源是一个受控的电流源。 12.监控回路由几级电路组成？各起何作用？ 13.试画出电流检测电路的原理框图，说明各单元的功用？ 14.双测向测井仪为什么要选用两种工作频率？ 15.测量地层冲洗带电阻率的意义是什么？ 16.和长电极距的电阻率测井方法相比，微电阻率测井方法有什么异同？ 17.为了模拟冲洗带电阻率R xo为1000Ω·m和31.7Ω·m，计算出微球形聚焦测井仪的相应刻度电阻值R(K＝0.041m)。 18.为了测量地层真电阻率，应当选用何种电极系？ 19.恒流工作方式有什么优点？ 20.求商工作方式有什么有缺点？ 21.给定地层电阻率变化范围为0.5～5000Ω·m，电极系常数为0.8m，测量误差δ为5％，屛主流比n为103，试计算仪器参数：G、G v、G I、W0max、W lmax、r、E（用求商式）。第二章感应测井习题二 1.在麦克斯韦方程组中，忽略了介质极化的影响，试分析这种做法的合理性。 2.已知感应测井的视电导率韦500（Ms/m），按感应测井公式计算地层的真电导率，要求相对误差小于1％。 3.单元环的物理意义是什么？ 4.相敏检波器可以从感应测井信号中检出有用信号，那么，为什么在设计线圈系时好要把信噪比作为一个重要的设计指标？ 5.画出1503双感应测井仪深感应部分的电路原理框图，说明各部分电路功能。 6.证明：在发射线圈两端并接谐振电容可以提高发射电流强度。 7.补偿刻度法的应用范围σ＜X L，其中σ为电导率刻度值，X L为刻度环感抗，用阻抗圆图的方法证明之。 8.在线圈系对称的条件下，试导出五因子褶积滤波因子的计算公式。

第8章密度测井和岩性密度测井

第八章密度测井和岩性密度测井此两种测井方法是由伽马源向地层发射伽马射线，经与地层介质相互作用后，再由伽马探测器接收（即为伽马-伽马测井），地层不同，探测器记录的读数不同，从而被用来研究地层性质。 §1 密度测井、岩性密度测井的地质物理基础一、岩石的体积密度b ρ（即真密度）： V G b =ρ （单位体积岩石的质量）对含水纯岩石： φρφρρρρφ ?+-=?+?=+=f ma f ma ma f ma b V V V V G G )1( 单位：（g/cm 3）其中：V V V ma =+φ （1）组成岩石的骨架矿物不同，ρma 不同，如石英为2.65，方解石为2.71，白云石为2.87，对于相同孔隙度得到的体积密度也就不同，由此可判断岩性；另一方面，利用体积密度计算孔隙度时，必须得先确定岩性。（2）孔隙性地层的密度小于致密地层，且随着φ的增加ρb 减小，由此可求φ。且（盐水泥浆）（淡水泥浆）1.10 .1=f ρ 二、康普顿散射吸收系数∑ 中等能量γ射线与介质发生康普顿散射康普顿散射而使其强度减小的参数(康普顿减弱系数---由康普顿效应引起的伽马射线通过单位距离物质减弱程度)： A N z b A e ρσ??=∑ 沉积岩中大多数核素A z 均接近于0.5(见表8-1, P 138)，常见的砂岩、石灰岩、白云

岩的A z 的平均值也近似为0.5(见表8-2)，所以对于一定能量范围的伽马射线（e σ为常数），∑只与b ρ有关。密度测井利用此关系，通过记录康普顿散射的γ射线的强度来测量岩石的密度。三、岩石的光电吸收截面 1、线性光电吸收系数：当γ的能量大于原子核外电子的结合能时，发生光电效应的概率。 n A Z λρτ1.40089 .0= 2、岩石的光电吸收截面指数Pe 它是描述发生光电效应时物质对伽马光子吸收能力的一个参数，即伽马光子与岩石中一个电子发生光电效应的平均光电吸收截面，单位b/电子。而它与原子序数关系为： Pe=aZ 3.6 a 为常数，地层岩性不同，Pe 有不同的值，也就是说Pe 对岩性敏感，可以以来确定岩性，Pe 是岩性密度测井测量的一个参数。 3、体积光电吸收截面体积光电吸收截面也是描述发生光电效应时物质对伽马光子吸收能力的一个参数，它是指每立方米物质的光电吸收截面，以U 来表示，单位b/cm 3。地层岩性不同，其体积光电吸收截面不同（表8-2，139页）。U 对岩性敏感，也是岩性密度测井所要确定的一个参数。岩石的体积光电吸收截面为： ∑==n i i i V U U 1 Ui 、Vi 分别为组成岩石各部分的光电吸收截面和相对体积。如孔隙度为φ的纯砂岩的光电吸收截面为： f ma U U U ??+-=)1( 体积光电吸收截面U 与光电吸收截面指数Pe 有近似关系： b U Pe ρ/≈ 故可由Pe 求得U 。 §2 地层密度测井

测井解释原理

测井解释原理一：储集层定义：具有连通孔隙，既能储存油气，又能使油气在一定压差下流动的岩层。必须具备两个条件：（1）孔隙性（孔隙、洞穴、裂缝）具有储存油气的孔隙、孔洞和裂缝等空间场所。（2）渗透性（孔隙连通成渗滤通道）孔隙、孔洞和裂缝之间必须相互连通，在一定压差下能够形成油气流动的通道。储集层是形成油气层的基本条件，因而储集层是应用测井资料进行地层评价和油气分析的基本对象。储集层的分类 ?按岩性：–碎屑岩储集层、碳酸盐岩储集层、特殊岩性储集层。 ?按孔隙空间结构：–孔隙型储集层、裂缝型储集层和洞穴型储集层、裂缝-孔洞型储集层。碎屑岩储集层 ?1、定义：–由砾岩、砂岩、粉砂岩和砂砾岩组成的储集层。 ?2、组成：–矿物碎屑（石英、长石、云母） –岩石碎屑（由母岩类型决定） –胶结物（泥质、钙质、硅质） ?3、特点：–孔隙空间主要是粒间孔隙，孔隙分布均匀，岩性和物性在横向上比较稳定。 ?4、有关的几个概念 –砂岩：骨架由硅石组成的岩石都称为砂岩。骨架成份主要为SiO 2 –泥岩(Shale)：由粘土(Clay)和粉砂组成的岩石。 –砂泥岩剖面：由砂岩和泥岩构成的剖面。碳酸盐岩储集层

?1、定义：–由碳酸盐岩石构成的储集层。 ?2、组成：–石灰岩(CaCO 3）、白云岩Ca Mg(CO 3)2）、泥灰岩 ?3、特点：–储集空间复杂有原生孔隙：分布均匀（如晶间、粒间、鲕状孔隙等）次生孔隙：形态不规则，分布不均匀（裂缝、溶洞等） –物性变化大：横向纵向都变化大 ?4 、分类按孔隙结构： ?孔隙型：与碎屑岩储集层类似。 ?裂缝型：孔隙空间以裂缝为主。裂缝数量、形态及分布不均匀，孔隙度、渗透率变化大。 ?孔洞型：孔隙空间以溶蚀孔洞为主。孔隙度可能较大、但渗透率很小。 ?洞穴型：孔隙空间主要是由于溶蚀作用产生的洞穴。 ?裂缝－孔洞型：裂缝、孔洞同时存在。碳酸盐岩储集空间的基本类型砂泥岩储集层的孔隙空间是以沉积时就存在或产生的原生孔隙为主；碳酸盐岩储集层则以沉积后在成岩后生及表生阶段的改造过程中形成的次生孔隙为主。碳酸盐岩储集层孔隙空间的基本形态有三种：孔隙及吼道、裂缝和洞穴。碳酸盐岩储集层孔隙结构类型有：孔隙型、裂缝型、裂缝- 孔隙型、及裂缝- 洞穴型常规测井在孔隙型/裂缝型碳酸盐岩中的特征（简答）：孔隙型储集层：在曲线形状方面表现为圆滑的“Ｕ”字形，如电阻率呈“Ｕ”字形降低，这与裂缝发育段的尖刺状电阻率起伏形成强烈的反差；在测井值方面表现为二高两低，即时差、中子孔隙度增高，电阻率和岩石体积密度降低。特点：曲线光滑，单层明显是以小孔为主的储层的主要特征,分层明显，表面看较好。裂缝型储集层: 电阻率测井响应:微电极测井曲线在裂缝发育段呈现明显的正幅度差，且常伴有显著的锯齿

测井方法原理全面.doc

测井方法原理一名词解释 R0孔隙中100%含水时的地层电阻率；R w地层水电阻率地层因素：F=R0 R w 视电阻率：电阻率值既不可能等于某一岩层的真电阻率，，也不是电极周围各部分介质电阻率的平均值，而是在离电极装置一定距离范围内各介质电阻率综合影响的结果。岩石体积物理模型：根据测井方法的探测特性和储集层的组成，按其物理性质的差异，把实际岩石简化为对应的性质均匀的几个部分，研究每一部分对测量结果的贡献，并把测量结果看成是各部分贡献的总和。绝对渗透率：岩石孔隙中只有一种流体时测量的渗透率。有效渗透率：当两种或两种以上的流体同时通过岩石时，对其中某一流体测得的渗透率。相对渗透率：岩石的有效渗透率与绝对渗透率之比值称为相对渗透率。周波跳跃:在正常情况下，第一接收器R1和第二接收器R2应该被弹性振动的同一个波峰的前沿所触发。由于某种原因，造成声波的能量发生严重衰减。当首波衰减到只能触发接收器R1而不能触发接收器R2时，接收器R2便可能被第二个或者后续波峰所触发，于是造成时波差值显著增大。由于每跳越一个波峰，在时间上造成的误差正好是一个周期。故称之为周波跳跃。标准测井：在一个油田或一个区域内，为了研究岩性变化、构造形态和大段油层组的划分等工作，常使用几种测井方法在全地区的各口井中，用相同的深度比例（1：500）及相同的横向比例，对全井段进行测井，这种组合测井叫标准测井。减速长度：由快中子减速成热中子所经过的直线距离的平均值。扩散长度：从产生热中子起到其被俘获吸收为止，热中子移动的距离。热中子寿命：从热中子生成开始到它被俘获吸收为止所经过的平均时间叫热中子寿命。含氢指数：单位体积的任何岩石或矿物中氢核数与同样体积的淡水中氢核数的比值。统计起伏（放射性涨落）：由于地层中放射性元素的衰变是随机的，因此，在一定时间间隔内衰变的原子核数，即放射出的伽马射线数，不可能完全相同。但从统计的角度来看，它基本上围绕着一个平均值在一定的范围内波动。二、填空 1.根据勘探目的不同，通常分为石油测井、煤田测井、金属和非金属测井、水文测井、工程测井等几大类。 2.测井技术发展根据采集系统特点大致可以分为模拟测井、数字测井、数控测井、成像测井。 3.测井包括岩性测井（自然电位SP、自然伽马GR、井径测井CAL）；孔隙度测井（声波、密度DEN、中子测井CNL）；电阻率测井（普通视电阻率测井Ra、微电极系列测井ML、侧向测井LL、感应测井IL）。 4.整个测井工作可以分为两个阶段：资料录取阶段和资料解释阶段。 5.井内自然电位产生的原因：①地层水和泥浆含盐浓度不同而引起的扩散电动势和吸附电动势。②地层压力与泥浆柱压力不同而引起的过滤电动势。 6.电极系可以分为梯度电极系和电位电极系。 7.深三侧向电阻率测井主要反映原地层电阻率；浅三侧向电阻率测井主要反映侵入带的电阻率。 8.主电极的长度决定电流层的厚度，即主电极长度决定了分层能力。电极系直径小，泥浆层

第九章__中子测井

第九章中子测井(Neutron log) 利用中子与地层相互作用的各种效应，来研究钻井地质剖面的一类测井方法统称中子测井。它是利用岩石的另一种特性，即岩石中的含氢量来研究岩石性质和孔隙度等地质问题。这种测井方法在于将装有中子源和探测器的井下仪器下入井中，由中子源→中子→进入岩层,同物质的原子核发生碰撞将产生减速、扩散和被俘获几个过程，到达探测器。在这些过程中，探测器周围的中子分布状况，以及中子被俘获后所放出的伽马射线强度，与仪器周围的岩石性质，特别是岩石的含氢量有关。而储集层的含氢量又取决于它的孔隙度，因此，中子测井是目前广泛使用的一种孔隙度测井。根据中子测井的记录内容：可以将它分为中子-中子测井和中子-伽马测井。根据仪器的结构特点，中子—中子测井又可分为中子-超热中测井（SNP）—井壁中子测井中子-热中子测井（CNL）—补偿中子测井一、中子测井的核物理基础 1 中子和中子源中子是组成原子核的一种不带电荷的中性粒子，其质量与氢核的质量相近。中子与物质作用时，能穿过原子的电子壳层而与原子核相碰撞，所以它对物质的穿透能力较强。通常中子与质子以很强的核力结合在一起，形成稳定的原子核。要使中子从原子核里释放出来，就必须供给一定的能量。如果使原子核获得的能量大于中子结合能，中子就可能从核中发射出来。可以用α粒子、氘核d、质子p或γ光子轰击原子核，引起各种核反应，使中子从核内释放出来。这种产生中子的装置称中子源。一、中子测井的核物理基础因为不同能量的中子与原子核作用时有着不同的特点，所以通常根据中子的能量大小，可以把它分成几类： ?高能快中子：能量大于10万电子伏特； ?中能中子：能量在100电子伏特—10万电子伏特之间； ?慢中子：能量小于100电子伏特；其中0.1—100电子伏特的中子为超热中子；能量等于0.025电子伏特的中子为热中子。一、中子测井的核物理基础 1 中子和中子源中子测井所用的中子源有两类：即同位素中子源和加速器中子源。 ?同位素中子源：如镅—铍（Am-Be）中子源，利用镅衰变产生的α粒子去轰击铍原子核，发生核反应而放出中子。产生的中子的平均能量约5MeV。该类中子源的特点是连续发射中子。 ?加速器中子源：（亦称脉冲中子源），如D-T加速器中子源，用加速器加速氘核（D）去轰击氚核（T）产生快中子，其能量是14MeV。该类中子源的特点是人为控制脉冲式发射中子。二、中子与物质作用几种作用形式：（1）非弹性作用：高能快中子与原子核碰撞（2）弹性散射：高能快中子经一、二次非弹性散射后，能量降低，继续碰撞原

(完整word版)测井方法原理及应用分类

测井方法的主要分类 1. 电法测井，又分自然电位测井、普通电阻率测井、侧向（聚焦电阻率）测井、感应测井、介电测井、电磁波测井、地层微电阻率扫描测井、阵列感应测井、方位侧向测井、地层倾角测井、过套管电阻率测井等（频率：从直流0~1.1GHZ）。 2. 声波测井，又分声速测井、声幅测井、长源距声波全波列测井、水泥胶结评价测井、偶极（多极子）声波测井、反射式声波井壁成像测井、井下声波电视、噪声测井等（频率由高向低发展，20KHZ~1.5KHZ）。 3. 核测井，种类繁多，主要分三大类：伽马测井、中子测井和核磁共振测井，伽马测井具体如下：自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、岩性密度测井、同位素示踪测井等。中子测井具体包括：超热中子测井、热中子测井、中子寿命测井、中子伽马测井、C/O比测井、PND-S测井、中子活化测井等。发展趋势：中子源-记录伽马谱类（非弹性散射、俘获伽马、活化伽马等不同时间测量）。 4. 生产测井，主要分为三大类：生产动态测井、工程测井、产层评价测井。 1

生产动态测井方法主要有：流量计、流体密度计、持水率计、温度计、压力计、井下终身监测器等。工程测井方法主要有：声幅、变密度测井仪、水泥胶结评价测井仪、磁定位测井仪、多臂微井径仪、井下超声电视、温度计、放射性示踪等。产层评价方法测井：硼中子寿命、C/O比测井、脉冲中子能谱（PNDS）、过套管电阻率、地层测试器、其它常规测井方法组合等。 5. 随钻测井，大部分实现原理与常规电缆测井相同，实现方式上有许多特殊性。 2

测井方法主要特征总结归类表 3

第8章密度测井和岩性密度测井(教学材料)

第八章密度测井和岩性密度测井此两种测井方法是由伽马源向地层发射伽马射线，经与地层介质相互作用后，再由伽马探测器接收（即为伽马-伽马测井），地层不同，探测器记录的读数不同，从而被用来研究地层性质。 §1 密度测井、岩性密度测井的地质物理基础一、岩石的体积密度b ρ（即真密度）： V G b =ρ （单位体积岩石的质量）对含水纯岩石： φρφρρρρφ ?+-=?+?= += f ma f ma ma f ma b V V V V G G )1( 单位：（g/cm 3）其中： V V V ma =+φ （1）组成岩石的骨架矿物不同，ρma 不同，如石英为2.65，方解石为2.71，白云石为2.87，对于相同孔隙度得到的体积密度也就不同，由此可判断岩性；另一方面，利用体积密度计算孔隙度时，必须得先确定岩性。（2）孔隙性地层的密度小于致密地层，且随着φ的增加ρb 减小，由此可求φ。且（盐水泥浆）（淡水泥浆）1 .10 .1= f ρ 二、康普顿散射吸收系数∑ 中等能量γ射线与介质发生康普顿散射康普顿散射而使其强度减小的参数(康普顿减弱系数---由康普顿效应引起的伽马射线通过单位距离物质减弱程度)： A N z b A e ρσ??=∑ 沉积岩中大多数核素A z 均接近于0.5(见表8-1, P 138)，常见的砂岩、石灰岩、白云

岩的A z 的平均值也近似为0.5(见表8-2)，所以对于一定能量范围的伽马射线（e σ为常数），∑只与b ρ有关。密度测井利用此关系，通过记录康普顿散射的γ射线的强度来测量岩石的密度。三、岩石的光电吸收截面 1、线性光电吸收系数：当γ的能量大于原子核外电子的结合能时，发生光电效应的概率。 n A Z λρτ1 .40089 .0= 2、岩石的光电吸收截面指数Pe 它是描述发生光电效应时物质对伽马光子吸收能力的一个参数，即伽马光子与岩石中一个电子发生光电效应的平均光电吸收截面，单位b/电子。而它与原子序数关系为： Pe=aZ 3.6 a 为常数，地层岩性不同，Pe 有不同的值，也就是说Pe 对岩性敏感，可以以来确定岩性，Pe 是岩性密度测井测量的一个参数。 3、体积光电吸收截面体积光电吸收截面也是描述发生光电效应时物质对伽马光子吸收能力的一个参数，它是指每立方米物质的光电吸收截面，以U 来表示，单位b/cm 3 。地层岩性不同，其体积光电吸收截面不同（表8-2，139页）。U 对岩性敏感，也是岩性密度测井所要确定的一个参数。岩石的体积光电吸收截面为： ∑== n i i i V U U 1 Ui 、Vi 分别为组成岩石各部分的光电吸收截面和相对体积。如孔隙度为φ的纯砂岩的光电吸收截面为： f ma U U U ??+-=)1( 体积光电吸收截面U 与光电吸收截面指数Pe 有近似关系： b U Pe ρ/≈

(完整word版)测井考试小结(测井原理与综合解释)

一、名词解释 1、测井：油气田地球物理测井，简称测井well logging ，是应用物理方法研究油气田钻井地质剖面和井的技术状况，寻找油气层并监测油气层开发的一门应用技术。 2、电法测井：是指以研究岩石及其孔隙流体的导电性、电化学性质及介电性为基础的一大类测井方法，包括以测量岩层电化学特性、导电特性和介电特性为基础的三小类测井方法。 3、声波测井：是通过研究声波在井下岩层和介质中的传播特性，来了解岩层的地质特性和井的技术状况的一类测井方法。 4、核测井：是根据岩石及其孔隙流体的核物理性质，研究钻井地质剖面，勘探石油、天然气、煤以及铀等有用矿藏的地球物理方法，是地球物理测井的重要组成部分。 5、储集层：在石油工业中，储集层是指具有一定孔隙性和渗透性的岩层。例如油气水层。 6、高侵：当地层孔隙中原来含有的流体电阻率较低时，电阻率较高的钻井液滤液侵入后，侵入带岩石电阻率升高，这种钻井液滤液侵入称为钻井液高侵，R XO

测井方法原理

测井方法原理一名词解释地层因素：F=孔隙中100%含水时的地层电阻率；地层水电阻率视电阻率：电阻率值既不可能等于某一岩层的真电阻率，，也不是电极周围各部分介质电阻率的平均值，而是在离电极装置一定距离范围内各介质电阻率综合影响的结果。岩石体积物理模型：根据测井方法的探测特性和储集层的组成，按其物理性质的差异，把实际岩石简化为对应的性质均匀的几个部分，研究每一部分对测量结果的贡献，并把测量结果看成是各部分贡献的总和。绝对渗透率：岩石孔隙中只有一种流体时测量的渗透率。有效渗透率：当两种或两种以上的流体同时通过岩石时，对其中某一流体测得的渗透率。相对渗透率：岩石的有效渗透率与绝对渗透率之比值称为相对渗透率。周波跳跃:在正常情况下，第一接收器R1和第二接收器R2应该被弹性振动的同一个波峰的前沿所触发。由于某种原因，造成声波的能量发生严重衰减。当首波衰减到只能触发接收器R1而不能触发接收器R2时，接收器R2便可能被第二个或者后续波峰所触发，于是造成时波差值显著增大。由于每跳越一个波峰，在时间上造成的误差正好是一个周期。故称之为周波跳跃。标准测井：在一个油田或一个区域内，为了研究岩性变化、构造形态和大段油层组的划分等工作，常使用几种测井方法在全地区的各口井中，用相同的深度比例（1：500）及相同的横向比例，对全井段进行测井，这种组合测井叫标准测井。减速长度：由快中子减速成热中子所经过的直线距离的平均值。扩散长度：从产生热中子起到其被俘获吸收为止，热中子移动的距离。热中子寿命：从热中子生成开始到它被俘获吸收为止所经过的平均时间叫热中子寿命。含氢指数：单位体积的任何岩石或矿物中氢核数与同样体积的淡水中氢核数的比值。统计起伏（放射性涨落）：由于地层中放射性元素的衰变是随机的，因此，在一定时间间隔内衰变的原子核数，即放射出的伽马射线数，不可能完全相同。但从统计的角度来看，它基本上围绕着一个平均值在一定的范围内波动。二、填空 1.根据勘探目的不同，通常分为石油测井、煤田测井、金属和非金属测井、水文测井、工程测井等几大类。 2.测井技术发展根据采集系统特点大致可以分为模拟测井、数字测井、数控测井、成像测井。 3.测井包括岩性测井（自然电位SP、自然伽马GR、井径测井CAL）；孔隙度测井（声波、密度DEN、中子测井CNL）；电阻率测井（普通视电阻率测井Ra、微电极系列测井ML、侧向测井LL、感应测井IL）。 4.整个测井工作可以分为两个阶段：资料录取阶段和资料解释阶段。 5.井内自然电位产生的原因：①地层水和泥浆含盐浓度不同而引起的扩散电动势和吸附电动势。②地层压力与泥浆柱压力不同而引起的过滤电动势。 6.电极系可以分为梯度电极系和电位电极系。 7.深三侧向电阻率测井主要反映原地层电阻率；浅三侧向电阻率测井主要反映侵入带的电阻率。 8.主电极的长度决定电流层的厚度，即主电极长度决定了分层能力。电极系直径小，泥浆层

声波测井方法原理-复习

一、名词解释杨氏模量:按广义胡克定律，在弹性限度内，被当做弹性体处理的岩石在发生伸长或压缩形变时，拉伸或压缩应力与同方向上的相对伸长或压缩，即外加应力方向上的线应变成正比，其比例系数即为杨氏模量E。泊松比：物体在弹性限度内，在受拉伸应力时，受力方向上发生伸长，其形变用纵向线应变（x轴方向）表示，而在于受力方向垂直的方向上发生缩短，其形变用横向线应变和（y轴和z轴方向）表示，其横向线应变（缩短）与纵向线应变（伸长）的比值即为泊松比。滑行纵波：折射纵波的折射角为90°，产生的折射纵波沿界面传播称为滑行纵波孔隙度：岩石所有空隙体积占岩石总体积的百分比声波时差：在物理声学中，声速的倒数1/v称为慢度，在声波测井中称为声波时差（声波信号在1m 厚的岩层中传播所用时间）周波跳跃：声波时差测井曲线上出现声波时差值抖动性增加滑行横波：折射横波的折射角为90°，产生的折射横波沿界面传播称为滑行横波全波列：指滑行纵波、滑行横波、瑞利波、管波、斯通波的总和瑞利波：在固体的自由表面上，传播方向沿表面的波瑞利角：θr=arcsinV*/Vr,并认为在井内声波以瑞利角入射时，在井壁地层的表面产生瑞利波斯通滤波（管波）：井内流体中传播的波自由套管：套管内外都是空气或水（或低密度钻井液）的套管弯曲波：在井壁地层中传播时，井壁上地层中的质点在与井轴垂直方向上的位移与扭转波德位移不在一个平面内，而是沿井的半径方向，即与井壁表面垂直传播时，井壁产生弯曲形变扭转波：在井壁地层中传播时，井壁上质点存在沿水平方向上的位移，而且在井壁相对表面位移相反方向传播时，井壁地层产生扭转形变各向异性（TI）：介质中有一个对称平面（如垂直于地面的井轴）在沿该轴方向上和与该轴垂直方向上介质的声波速度、弹性力学性质有差异，而与该轴垂直的水平面上，各个方向介质的声波速度和弹性力学性质可以认为是相同的横向各向异性（HTI）：与井轴垂直的水平面上，在各个不同的方位上呈现出的各向异性第一、第二临界角：①产生滑行纵波时，入射波的入射角θ1*=arcsin(VP1/VP2) ②产生滑行横波是，入射波的入射角θ2* = arcsin(VP1/VS2) 二、简述题 1.声波在两种介质的分界面处是如何传播的，请画图说明？ 2.什么是滑行纵波，如何产生滑行纵波？在井壁上沿井轴方向以纵波模式传播，即介质中质点的振动方向与波的传播方向一致的波叫滑行纵波。在低速介质中的声源发出的声波向高速介质入射时，其入射角为第一临界角，则可产生滑行纵波。 3.证明Fermat原理。P257 4.推导测量滑行纵波和滑行横波的临界源距。P258

测井解释基本原理

测井资料综合解释测井资料综合解释就是把多种测井方法探测到的测井信息转换成地质信息。简单表示为为什么要进行测井资料综合解释 1）测井方法多达近百种，每种测井方法都有它本身的探测特性和适用范围，仅反映地层某一方面的物理特性——局限性。 2）各种测井方法又都是间接地，有条件地反映地层特性的一个侧面——间接性。 3）井下地质情况非常复杂，如岩石种类多，孔隙结构多变，流体性质和含量各不相同，以致不同的地层在某种测井曲线上很可能有相同的显示。如GR，这就是单一测井资料解释的多解性。因此，要全面准确地认识井下地层特性，需要用多种测井方法进行综合解释。同时还要参考钻井、取心等资料。第一章测井储集层评价的基础第一节储集层的特点一．储集层 1．什么是储集层石油和天然气是储存在地下具有孔隙、孔洞或裂缝 ( 隙)的岩石中的。自然界的岩石种类虽然很多,但并不是所有岩石都能储存石油和天然气。能够储存石油和天然气的岩石必须具备两个条件：一是具有储存油气的孔隙、孔洞和裂缝（隙）等空间场所；二是孔隙、孔洞和裂缝（隙）之间必须相互连通,在一定压差下能够形成油气流动的通道。我们把具备这两个条件的岩层称为储集层。简单地说,储集层就是具有连通孔隙，即能储存油气,又能使油气在一定压差下流动的岩层。 2．储集层的特点孔隙性储集层或者说岩石具有由各种孔隙、孔洞、裂缝（隙）形成的流体储存空间的性质；渗透性在一定压差下允许流体在岩石中渗流的性质称为渗透性。孔隙性和渗透性是储集层必须同时具备的两个最基本的性质,这两者合称为储集层的储油物性。我们常说的油层、气层、水层、油水同层、含油水层都是储集层，因为它们不管产什么，都具备以上两个条件；而泥岩层只具有孔隙性，无渗透性，所以不是储集层。储集层是形成油气层的基本条件,因而是应用测井资料进行地层评价和油气分析的基本对象。 3．储集层的分类

补偿密度测井仪器刻度原理及应用

补偿密度测井仪器刻度原理及应用摘要密度测井的主要用途是判断岩性和求孔隙度，在石油测井领域具有非常重要的意义。本文介绍了补偿密度测井仪器的工作原理，详细阐述了密度测井仪器刻度的原理及刻度方法，分析了刻度时常见问题并提出了解决方案。关键词地层密度；补偿密度测井；探测器；刻度；解决方法中图分类号te133 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）43-0199-02 compensated density logging tool calibration principle and application li jianfei，hao guiqing 1.china oilfield services limitedwell tech，beijing 101149 abstract the main purpose of density logging is seeking to determine lithology and porosity in the oil exploration and survey work，it has very important significance in the logging areas. this paper introduces the principle of compensated density logging instrument， elaborated on the calibration principles and calibration methods of density logging instrument， analysis of the common problems and proposed solutions in actual calibration process. keywordscompensated density; compensated density logging ;

变密度声波测井技术原理

一、测井原理简介声幅－变密度测井是由磁定位(CCL)、自然伽马仪(GR)和声幅-变密度仪(CBL-VDL)组成，能够实现一次下井，测出CCL、GR、CBL-VDL等多条组合曲线。声幅－变密度(CBL-VDL)井下仪包括电子线路和声系两大部分，其中声系包括一个发射器和两个接收器，源距分别为3英尺和5英尺。对于3英尺源距接收器，声波发射器发射声脉冲，经过泥浆（或井液）折射入套管，产生套管波。套管波沿最短路径传播，折射入井里泥浆（或井液）。接收器接受声波波列中首波的幅度。经过电子线路把他转换为相应的电压值予以记录。当仪器沿井身移动时，就测出一条随井深变化的声幅曲线。并通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏。对于5英尺源距接收器，接受到的是声波的全波列，分为三个部分，即套管波、地层波、直达波(泥浆波和井液波)，接收电子线路把信号转换为与其幅度成正比的点信号，经电缆传至地面，检波后只保留其正半周部分，这部分电信号加到示波器或显象管上，调制其光点亮度。波幅大，电压高，光点就亮，测井图上显示条带为黑色。而光点亮度低时，测井图上显示为灰色条带。负半周电压为零，光点不亮，测井图上显示为白色条带。变密度测井图就是黑(灰)白色相见的条带，以其颜色的深浅表示接收到的信号的强弱，通过对变密度测井图上显示的套管波、地层波和直达波(泥浆波和井液波)的强弱程度分析，来确定套管与水泥环和水泥环与地层胶结质量的好坏。 ※仪器测井原理（CBL) 1、声波发射器发射声脉冲被3英尺源矩接收器接收，经井液折射入套管，产生套管波； 2、套管波沿最短路径传播，折射入井液； 3、接收器接收声波波列中首波的幅度； 4、幅度到达电子线路被转换为相应的电压值并予以记录； 5、当仪器沿井身移动时，就测出一条随井深变化的声幅曲线； 6、通过声幅曲线值的高低对比来确定套管与水泥环胶结的好坏。 ※仪器测井原理（VDL) 1、声波发射器发射声脉冲被5英尺源矩接收器接收声波全波列（套管波、地层波、泥浆和井液波）； 2、线路把信号转换为与其幅度成正比的电信号，经电缆传至地面； 3、电信号在显像管上被调制其光点亮度，根据其波幅大小和电压高低在测井图上显示成黑白相间的条带； 4、测井图黑（灰）白相间的条带，以其颜色的深浅表示接收到信号的强弱； 5、通过对全波列的强弱程度分析，确定套管与水泥环、水泥环与地层的胶结质量。也可以用下图加以解释，全部波列形成亮暗条纹显示在胶片上，对比度取决于正峰幅值。波列的不用部分可以在VDL测井图上被区分开来。套管波信号显示了很有规律的条纹，而地层波的条纹显得更为扭动。二、测井资料质量控制几个基本概念

测井方法原理期末复习

测井方法原理与应用一．绪论 1.测井技术发展根据采集系统特点大致可分为：模拟测井，数字测井，数控测井，成像测井 2.常规测井方法按照测井系列可分为：岩性测井系列、孔隙度测井系列、电阻率测井系列； 3.岩性测井系列包括：自然电位、自然伽马、井径测井； 4.孔隙度测井系列包括：声波时差测井、密度测井、中子测井； 5.电阻率测井系列包括：深、中、浅探测的普通时电阻率测井、侧向测井、感应测井二．自然电位测井 1.自然电场产生的原因：（1）地层水和泥浆含盐浓度不同而引起的扩散电动势和吸附电动势（2）地层压力与泥浆柱压力不同而引起的过滤电动势 2. 由砂岩，泥岩、泥浆所组成的导电回路中，电动势Ed 和Eda 是串联的，因此，在该回路中扩散作用的总电动势 Es 为该两电动势的代数和。Es = Ed+Eda = Kd ?lg(Cw/Cmf)+ Kda ?lg(Cw/Cmf) = Ks ? lg(Cw/Cmf) Ks=Kd+Kda Ks---总的扩散、扩散吸附电动势系数; Es-井内自然电动势通常把Es 记作SSP ，称为自然电位，此时的E d 的幅度称为砂岩线，E da 称为泥岩线。实际测井是通常都是以泥岩线作为自然电位测井曲线的基线。 3.自然电位测井曲线的影响因素：（1）岩性影响、（2）温度影响、（3）地层水和泥浆滤液中含盐性质的影响、（4）地层水和泥浆滤液中含盐浓度比值的影响、（5）地层电阻率的影响、（6）地层厚度的影响、（7）井径扩大和泥浆侵入的影响 4.自然电位测井的应用：（1）判断岩性、划分渗透层;(2)判断储层中流体性质；(3)计算地层水电阻率；（4）估计泥质含量：①泥质系数法②经验公式法③关系曲线法;（4)判断水淹层; (5)地层对比和沉积相研究三．普通电阻率法测井 1.地层因素：也叫相对电阻率，用F 表示，F=Ro/Rw ，式中: Ro —孔隙中100％含水时的地层电阻率；Rw —地层水电阻率。 2. 电阻增大系数：即含油岩石的电阻率Rt 与该岩石完全含水时的电阻率R0之比，I=Rt/Ro 3.阿尔奇公式：上式合称为Archie 公式，它们是应用电阻率测井资料解释具有颗粒孔隙的含水岩石和含油气岩石的两个基本解释公式。式中 b — 系数，仅与岩性有关；n — 饱和度指数，n ≈2。 4.阿尔奇公式的重要意义：1）奠定了测井定量解释的基础；2）架起了孔隙度测井（一般为声测井与核测井）与饱和度测井（一般为电阻率测井）之间的桥梁。 5.视电阻率：这个电阻率值既不可能等于某一岩层的真电阻率，也不是电极周围各部分介质电阻率的平均值，而是在离电极装置一定距离范围内各介质电阻率综合影响的结果。我们称之为视电阻率，记作Ra 。 m w a R R F φ==0()n o n w t S b S b R R I -===10n m t w w R abR S 1??? ? ??=φ

测井原理的重点

第一章、双侧向测井 1、双侧向测井的基本原理双侧向测井是一种聚焦的电阻率测井。为了使深浅侧向有足够的探测深度和浅侧向能较好地反映侵入带特性，这类仪除设计上使用了同时调整主电流与屏蔽电流的方法，用两对屏蔽电极实行双层屏蔽，增加电极长度和电极距。主电流受到上、下屏蔽电极流出的电流的排斥作用，使得测量电流线垂直于电极系，成为水平方向的层状电流射入地层，这就大大降低了井和围岩影响。可以同时进行深浅侧向的测量。目前聚焦测井主要包括：双侧向、微侧向及微球聚焦、邻近侧向等。是目前最流行的电阻率测井，与其它电阻率测井方法相比具有分层能力强、探测深度大等优点，适用于薄层发育地层、电阻率中、高的地层。 2、双侧向测井的作用 a、判断岩性、划分储层； b、划分油气层，油气层深侧向电阻率是邻近水层的1.5 倍以上； c、深侧向电阻率一般认为是原状地层电阻率,所以它可以确定地层的真电阻率。 d、进行地层对比。 e、计算储层的含油饱和度。 f、用浅侧向确定侵入带电阻率，计算侵入带的含油饱和度。第二章、微侧向测井 1、微侧向测井基本原理微侧向测井采用极板贴井壁测量。在极板上镶入一个主电极，三个监督电极与屏蔽电极与主电极呈环状分布，这样的设计使得主电流被聚焦成束状流入地层，增加了探测深度，减小了泥饼的影响。测出监督电极与无穷远电极之间的电位差，经过适当转换，就可以得到微侧向视电阻率曲线。 2、微侧向测井的应用、 a、确定冲洗带电阻率进而进行可动油、气分析和定量计算。 b、划分薄层 c、地层对比。 3、微球测井基本原理微球型聚焦测井原理类似于微侧向测量原理，只是微球型聚焦的电极排列像球型聚焦。 4、微球测井的应用、 a、可探测过渡带电阻率，比微侧向探测深度大； b、划分薄层能力强于微侧向第三章、电极电阻率测量基本原理电极电阻率测井也称普通电阻率测井。在井内进行电阻率测井时，都设有供电线路，通过供电电极A供给电流I，通过供给电B供给电流-I，在井内建立电场，然后用测量电极进行电位测量。这个电位差反映了电场分布特点，从而反映了电阻率的变化。A、B、M、N 四个电极中的三个形成一个位置相对不变的体系，称为电极系。测量时将电极系放入井中，而另外一个电极（B 或N），则留在地面上，在提升过程中进行测量，同时在地面仪器的记录部分记录出沿井深的电位差变化曲线。这个电位差经过适当刻度后，变成量纲与电阻率相同的量，称为视电阻率。 1、普通电阻率测井普通电阻率测井分梯度电极系和电位电极系两种。（1）梯度电极系国产小数控中的0.45

07补偿密度测井和岩密度测井

补偿密度测井和岩密度测井一、补偿密度测井原理和方法岩石的密度是单位体积岩石的质量，单位是g/cm3，代表符号是ρb，也称为岩石的体积密度。岩石的体积密度ρb是代表岩石性质的一个重要参数，它不但与岩石的矿物成分及含量有关，还与岩石孔隙度和孔隙中流体的类别、性质和含量有关。因此，测量岩石体积密度是很有必要的。前面已经讲过，当γ射线能量为中等时，伽马射线与其所穿过的物质原子中的电子发生碰撞，把一部分能量传给电子，使电子沿某一方向射出，损失了部分能量的伽马射线则沿另一方向射出，这种效应称为康普顿效应。由于康普顿效应引起γ射线的被吸收和散射，用散射截面σc表示：σc=Zσc.e。即是说σc与靶物质的原子序数成正比，即与原子的电子数成正比。因为靶物质是地层岩石，所以σc就与岩石中的电子密度（每立方厘米中的电子数）成正比。补偿密度测井通常用137C s（铯）作为伽马射线源，它发出的γ射线具有中等能量（0.611Mev）。当其与中等原子序数的元素组成的地层相互作用时，主要发生康普顿效应。康普顿散射线性衰变系数μc可用下式表示： μc=Z A *（ρb N Aσc.e）式中μc为康普顿散射线性衰变系数。 Z为原子序数，A为原子的摩尔质量，N A为阿伏伽德罗常数。σc.e为电子的散射截面，对于沉积岩中的大多数元素而言，Z A 近似等于0.5N A为一常数；对于具有一定能量的γ射线来说，σc.e也是常数，因此μc与ρb成正比关系。或者说γ射线经过岩层的散射和吸收，其能级宽度的减弱仅与岩层的密度有关。试验证明，经过散射吸收后面到达探测器的γ射线能级宽度只是岩层密度的函数。岩层密度大则γ射线被吸收得多，散射γ射线的计数率就小。反之，则计数率就大，这就是密度测井的基本原理。概括地说：地层体积密度测井就是用距γ源一定距离的探测器，探测从源发射出来的中能γ射线穿过岩石，经康普顿效应散射γ射线计数率从而求得地层体积密度的方法。属于γ-γ测井技术之一，也称为散射γ射线测井。为了消除井壁泥饼的影响，一般采用长、短源距探测器，称为补偿密度测井仪。以长源距探测器测得的视密度为基础进行修正，即ρb=ρL+?ρ, ?ρ=a(ρL-ρS)。比例系数a可由实验拟合给出，可以看出，ρL=ρS时?ρ应等于零。所以在测补偿密度项目时，除了显示一条地层体积视密度外，同时还要显示一条?ρ曲线，以便对视密度曲线进行补偿校正。地层视密度ρa与探测器长、短计数率的关系是通过刻度建立的：ρa=A-BlnN。如果用L、S 分别表示长、短源距探测器，则可写为：ρL=A L-B L lnN L。ρS=A S-B S lnN S。式中A L、B L、A S、B S为长、短探测器的刻度系数。

第8章 密度测井