地球物理测井方法与原理
电阻率测井解读与应用
电阻率测井解读与应用电阻率测井是一种常见的地球物理测井方法，广泛应用于油气勘探和生产过程中。
本文将对电阻率测井的原理、参数解读和应用进行详细介绍。
一、原理电阻率测井的原理基于电流在地层中的传导特性。
测井仪器通入电流，通过测量电场强度和电流强度来计算电阻率。
地层的电阻率是一个重要的地质参数，可以反映岩石的导电能力，进而推断出储层的性质。
二、参数解读1. 孔隙度与饱和度地层的孔隙度和含水饱和度是电阻率测井中重要的解释参数。
孔隙度指地层孔隙空间的比例，一般情况下孔隙度越大，电阻率越小；而含水饱和度是指孔隙中水的比例，水的导电能力较高，所以含水饱和度越高，电阻率越小。
2. 渗透率地层的渗透率是指地层岩石中流体（如石油和天然气）通过能力的指标。
渗透率与电阻率之间存在一定的关系，一般情况下，渗透率越高，电阻率越大。
3. 岩石类型不同的岩石类型具有不同的电阻率特性。
例如，沉积岩中的砂岩和泥岩的电阻率差异较大，可以通过电阻率测井数据来判别岩石类型。
三、应用电阻率测井具有广泛的应用价值，在油气勘探和生产过程中发挥着重要的作用。
1. 储层评价利用电阻率测井数据可以对储层进行评价。
通过分析电阻率测井曲线，可以推断储层的孔隙度、饱和度和渗透率等参数，从而评估储层的储集能力和开发潜力。
2. 油气饱和度计算电阻率测井可以帮助计算油气饱和度。
通过测量地层的电阻率变化情况，结合其他物性参数，可以对油气饱和度进行定量计算，为油气开采提供重要依据。
3. 水层识别在油气勘探中，准确识别水层对于油气开采至关重要。
由于水的导电性较高，利用电阻率测井可以快速准确地识别出地层中的水层，有助于合理规划井别和减少水的影响。
4. 地层划分电阻率测井数据可以用于地层划分。
根据地层中的电阻率变化情况，可以将地层划分为不同的层级，为地质分析和油气勘探提供重要的信息。
5. 钻井过程监测在钻井过程中，电阻率测井还可以用于监测井壁稳定性和识别地层问题。
通过实时监测电阻率变化，可以及时发现钻井问题，保障钻井作业的安全和顺利进行。
《地球物理测井》Ch11.密度和岩性密度测井
由上三式可见，只有康普顿效应与介 质密度关系比较简单。（10-2）式表明康 普顿散射引起的伽马射线减弱程度与介质 密度 或电子密度 成正比。 （10-2）式是对单一元素物质表示 的，对于多种化合物也同样遵循这一关 系，例如对于多中原子构成的矿物，其关 系为： （10-4）
一般而言，伽马光子会随着源距的增强而减小。 则有：
因一般储集层都有泥饼，密度测井都采用不同源距的两个伽 马射线探测器，以补偿泥饼对测量的影响，称为双源距补偿密 度测井。常用短源距为15－25cm，长源距35－40cm。
长源距 探测器
短源距 探测器
伽马源
图10-2 双源距补偿密度测井仪器结构
第二节 泥饼影响及密度测井仪刻度方法
不同岩性地层,其测井响应值(幅度)不同
岩性
砂岩 石灰岩 白云岩 硬石膏
声波时差 微秒/米 164~184 156 143 164 微秒/英尺 50~56 47.5 43.5 50 密 度
1、泥饼对计数率的影响（实验） （1）地层没有泥饼时，用长、短源距计数率 都可得到地层密度，而且两者结果一致。 （2）当存在泥饼时，长、短源距计数率将偏 离正常位置。
即长、短源距探测器计 数率（对数坐标）呈线 性关系，所确定的直线 称为“脊线”，其斜率为 AL/AS，该线与横轴的夹
图10-3 无泥饼时的实验曲线
考虑到以上特点，常将密度孔隙度与补偿中子 孔隙度重叠显示以此来区分岩性。
图10-5 某层系的LDT-CNL-GR曲线
3、划分裂缝带或气层
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
17
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
9
快慢横波和横波分离
Propagation Direction
R
S
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10
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）
地球物理测井仪器原理概要
NVU NVD FVU FVD 2 2 EATT R1 NVR NFR
（3-18）
式中，NVU、NVD分别是上、下发射时近接收 信号的功率电平降至 P2的衰减量；FVU、FVD 分别为上、下发射时远接收信号的功率电平降 至 P2 的衰减量。 由式（3-17）、（3-18），对地层衰减测 量的关键在于如何把一个功率电平为 P 1 的射频 信号衰减为功率电平等于P2 的信号，并测出其 衰减量NV（或FV、NVR、FVR）。这个测量过
为负实数，这意味着平面电磁波在 这时，
沿E方向的传播过程将按指数规律衰减。由于复 介电常数的虚部与角频率 ，电导率都有关，因 此电磁波传播的相速度具有频散性，且受介质电 导率的影响。这说明，介质和导电性不仅会损耗 介质中传播的电磁波能量，同时也在一定程度上 改变了电磁波传播的相速度。对于某一固定频率 的电磁波，它在耗散 介质（此处指导电介 质）中的传播时间 TP1不只是介质介电 常数的单一函数，而 应是和的函数。左图
电磁波传播测井又称为介电测井。它是用来 测量井下地层的介电常数。由于地层水（淡水） 的介电常数为780~81，原油的介电常数为 2~2.4，天然气介电为1，岩石骨架介电常数为 4~9，当储层的孔隙度达到一定数值时，含油、 气层的介电常数与水层的介电常数有明显的差别， 据此可以划分油、气、水层。
那么为什么要用电磁波传播测井呢？因为普 通电阻率测井，测向测井和感应测井都是利用地 层孔隙流体的导电性质来区分含油、气和含水地 层。当地层水是淡水（或水矿化度极低）时，上 述测井方法就无法对地层孔隙中的油、气、水含
为单频平面电磁波在真空和耗散介质中的传播对 比图。
一般来说，测井所遇到的地层都应被认为是 耗散介质，我们当然就不能忽视因地层电导率的 变化给传播时间 TP1带来的影响。为此对式（32）、（3-3）和（3-4）进行简单的代数运算， 并考虑到 TP1 / w ，可得关系式：
激电测深解释
激电测深解释一、激电测深是什么？激电测深（Electric Logging）是一种常用的地球物理测井方法，用于获取地下储层的电性特征信息。
该方法通过测量储层中的电阻率来了解地层的孔隙度、渗透性、含水饱和度等重要参数，为油气勘探与开发提供重要依据。
二、激电测深的原理激电测深是通过在井中向地层注入电流，测量电阻率来推断地层的物性信息。
其原理基于电阻率的差异会导致电流分布和电位分布的变化。
当电流通过储层时，会受到电阻、电感和电容的影响，从而产生电位差。
测量电极对之间的电阻率差异，可以推断地层的性质。
三、激电测深的仪器和测量方法激电测深通常使用双探头测量电阻率，其中一个探头注入电流，另一个探头测量电位差。
测量时，电压与电流之比即可得到电阻率。
根据测量电阻率的方式不同，可以分为直流测井和交流测井两种方法。
1. 直流测井直流测井是最常用的激电测深方法之一。
它利用直流电流在地层中的分布情况来推断地层的电阻率。
直流测井可分为正脉冲测井和直流测井两种方法。
正脉冲测井是利用正脉冲电流来激发地层的电阻特性，通过测量电位差来计算电阻率。
该方法适用于不同类型的地层，但对渗透率较高的地层可信度较高。
直流测井是通过使用稳定的直流电流来测量电势差，进而计算电阻率。
该方法适用于渗透率较低的地层，但在某些情况下可能存在解释困难的问题。
2. 交流测井交流测井是在地层中施加交流电流，并测量电位差的方法。
根据传输频率的不同，可以将交流测井分为低频交流测井和高频交流测井。
低频交流测井适用于含水层、裂缝等高渗透度地层。
该方法可以通过改变频率，从而得到不同的地层特性。
高频交流测井适用于非常砂岩或混凝土地层。
该方法通过频率变化测量电位差，从而得到地层的电阻率信息。
四、激电测深的应用激电测深在油气勘探与开发中有着广泛的应用。
它可以提供以下关键信息：1.地层孔隙度：激电测深可以通过测量电阻率来推断地层中的孔隙度，从而帮助评估地层的储集能力和储量。
2.渗透性评价：激电测深可以通过测量电阻率来推断地层的渗透性，从而帮助评价地层的产能和可采性。
地球物理测井3(自然电位测井)
3 自然电位测井（SP）
3 自然电位测井（SP）
斯仑贝谢1928年发 现了这样的现象：在未 通电的情况下，井中电 极（M）与位于地面的电 极（N）之间存在着电位 差，而且该电位差随着 地层的不同而变化。另 外，电位差的变化规律 性很强。
3 自然电位测井（SP）
后来、道尔、威利、费多尼、斯卡拉和 安德森等人对这一现象进行了研究，同时， 自然电位测井（SP）也就诞生了。
3.1.2 电化学作用与电化学电位
• 油井中的电化学作用主要包括两种： 一种是扩散作用，另一种是扩散吸附 作用。
3.1.2.1 扩散作用与扩散电位
3.1.2.1 扩散作用与扩散电位
• 当具有不同矿化度的两种流体相接 触时，离子将从浓度高的地方向浓 度低的地方移动，这种现象我们称 为扩散作用。
3.1.2.1 扩散作用与扩散电位
• 第二种为相对刻度 的曲线读值，首先 确定基线然后读取 相对值 。
1.2 自然电位测井曲线
关于相对刻度 的说明： • “-”为电位降低的 方向； • “+”为电位升高 的方向； • |—| 间距是电位的 变化量的大小的刻 度。
1.2.1 自然电位测井曲线的特点
• 在泥岩层处自然电位曲线的 测井值比较稳定。
K值的变化，
⑵ 温度对电阻率的 影响明显。
1.3.1 自然电位测井的影响因素
U SP I rm
U SP
rm
ES ri rt
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K lg C w
U SP
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பைடு நூலகம்rsh
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• 地层厚度的影响 r=R×L/S S=h×井眼的周长
地球物理测井.地层倾角测井
注意
当井斜角δ≤20º 时，这 种测量方法能满足需要； 当井斜角δ较大时，必 须进行适当的校正。
Ⅰ号极板方位测量原理
Ⅰ号极板方位角曲线AZ（）测量原理
方位角是从正北方向开始顺时针 计量的，四个极板顺时针方向排列，间 隔90º 。分别与四个极板相接触的地层 层面上的4个点M1、M2、M3、M4在柱状坐 标系Φ方向的角度分别为：、 ＋ /2、 ＋ 、 ＋ 。 在柱状坐标系中，根据地层层面在 仪器平面上的四个点M1 （ d13 /2，， Z1 ）、M2 （ d24 /2, ＋ /2,Z2 ）、 M3 （ d13 /2, ＋ ,Z3 ）、M4 （ d24 /2, ＋ ,Z4 ）就可以确定层面方程 Z=AX+BY+C，并进一步计算出地层面在 仪器平面上的倾角和倾斜方位角。
第一节 地层倾角测井的基本原理
井斜方位角（）－相对方位角 RB（）测量原理
相对方位角RB（）是用定位摆及 环形电位器测量的。 如右图所示。定位摆由于重力作 用而下垂，它的连线OD为井轴截 面上的倾斜线（井斜方向），OA 与Ⅰ号极板方位相同，OA与OD的 夹角就是Ⅰ号极板相对方位角。
1号极板相对方位角测量原理
岩芯分析 孔隙度 渗透率 18 0.18 15.3 0.12 16.9 0.1 18.3 0.1 17.1 0.04 13 0.02 18.7 0.36 16.8 2.1 14 0.57 13.4 1.5 8.1 1.6 17.7 0.06 18.2 0.11 13.2 0.04 17.6 0.04 10.9 0.12 11.7 1.1 16.3 0.72 22.3 67.4 17.4 0.8 13.5 1.7 25.8 5.9 26.2 76.6 31.7 63.6 30.4 126.9 28.5 68.2 20.4 59.4 30.4 185.2 29.3 68.6 22.5 27.4 17.9 7.9 23.7 75.9 22 166.2 21.4 1.1 4.8 0.09 14.3 0.14 14.4 0.09 16.4 0.14 17.6 0.33
过套管电阻率测井原理
过套管电阻率测井原理一、引言过套管电阻率测井是一种常用的地球物理测井方法，广泛应用于石油勘探和开发过程中。
它通过测量地层的电阻率来判断地层的性质和含油性能，从而为油气勘探和开发提供重要的地质信息。
二、测井原理过套管电阻率测井原理是基于电阻率差异的测井技术。
地层的电阻率是指单位体积内的电阻，是描述地层导电性能的重要参数。
在过套管电阻率测井中，通过在井筒内放置电极，利用电极之间的电流和电压差来测量地层的电阻率。
三、测井仪器过套管电阻率测井需要使用特殊的测井仪器，包括电极、电缆和电阻率计等。
电极是测量电流和电压差的装置，通常由金属材料制成，具有良好的导电性能。
电缆用于连接电极和电阻率计，传递电流和电压信号。
电阻率计是用来测量电流和电压差，并计算地层电阻率的仪器。
四、测量方法过套管电阻率测井通常采用四电极法进行测量。
四电极法是指在井筒内分布四个电极，两个电极注入电流，另外两个电极测量电压差。
通过测量电流和电压差的变化，可以计算出地层的电阻率。
五、数据解释过套管电阻率测井的数据解释是关键的一步，需要根据测量结果进行分析和判断。
地层的电阻率与地层的含水性、孔隙度和含油性等密切相关。
通常来说，含水层的电阻率较低，而含油层的电阻率较高。
通过对测井曲线的分析，可以确定地层的性质和含油性能。
六、应用领域过套管电阻率测井广泛应用于石油勘探和开发中的各个环节。
在勘探阶段，可以利用过套管电阻率测井来判断地层的含油性和储量分布；在开发阶段，可以通过测井数据来指导油气井的完井和生产操作，提高产能和采收率。
七、测井优势过套管电阻率测井具有操作简便、数据获取快速和成本相对较低等优势。
相比于其他测井方法，过套管电阻率测井可以在井筒内直接进行测量，无需进行井下作业，减少了工作量和风险。
八、发展趋势随着油气勘探和开发的深入，过套管电阻率测井技术也在不断发展。
目前，已经出现了一些新的测井仪器和方法，例如多电极测井和多频段测井，可以提高测量精度和解释能力。
磁定位测井的原理及应用
磁定位测井的原理及应用1. 磁定位测井的原理磁定位测井是一种常用的地球物理勘测技术，通过测量地下岩石磁性特性来判断地层结构和地下储层的特征。
其基本原理可归纳如下：•地磁场的作用：地球的核心中存在一个产生地磁场的地核流体运动系统，地磁场是由地球自身产生的，具有方向和大小。
磁定位测井利用地磁场的作用来测量地下岩石的磁性特性。
•地层磁性特性：地下岩石具有不同的磁性特性，包括磁化特性、磁导率特性等。
磁定位测井通过测量岩石的磁性特性来判断地层的性质和特征。
•传感器系统：磁定位测井采用一定数量的磁性传感器放置在测井工具中，用于测量地下岩石的磁性特性。
传感器会对地磁场和地下岩石的磁场响应进行测量和记录。
•数据处理与解释：通过对测量的数据进行处理和解释，磁定位测井可以得出地层的性质，包括磁性异常的大小、方向、位置等信息。
2. 磁定位测井的应用磁定位测井作为一种地球物理勘测技术，在油气勘探和地质调查中具有广泛的应用。
以下是磁定位测井的一些主要应用：•识别地层边界：磁定位测井可以通过测量岩石的磁性特性，帮助识别地层的边界。
这对于地下结构的了解和油气勘探非常重要，可用于制定进一步探井和采油计划。
•评估地层储层性质：磁定位测井可以提供地下岩石的磁性特性信息，有助于评估地层的储集能力和孔隙结构。
这对于确定油气储层是否具有经济价值，以及选择合适的采油方法具有重要意义。
•研究构造和地壳运动：利用磁定位测井技术可以对地下结构进行高精度的测量和分析，有助于研究构造和地壳运动。
这对于地质学家和地球物理学家来说是非常重要的，可以为地震学和地质灾害预测提供参考和依据。
•勘探矿产资源：磁定位测井可以用于勘探矿产资源，例如寻找铁矿、锰矿等磁性矿物的富集区。
通过对地下磁性异常的分析，可以确定矿产资源的分布和规模，为矿产开发提供指导。
•环境地质调查：磁定位测井可以用于环境地质调查，例如寻找地下水资源、土壤污染的追踪等。
通过分析地下岩石磁性特性，可以获得关于地下水位、岩层裂隙、地下土壤污染等方面的信息。
核磁共振测井原理与应用书pdf
核磁共振测井原理与应用一、核磁共振基本原理核磁共振（NMR）是物理学中的一种现象，其基本原理是原子核在磁场中的磁矩与射频脉冲之间的相互作用。
核磁共振在测井中的应用得益于其独特的物理性质，可以对地层岩石和流体进行无损检测。
二、核磁共振测井技术核磁共振测井技术利用了在地磁场中自由氢核（如H）的磁矩进动与射频脉冲的相互作用。
当射频脉冲停止后，氢核将恢复到原来的状态，这一过程中产生的信号可以被检测并用于分析地层性质。
核磁共振测井技术可以分为静态测量和动态测量两种。
三、岩石孔隙结构分析核磁共振测井可以提供关于岩石孔隙结构的详细信息。
通过测量地层中氢核的弛豫时间，可以推断出孔隙的大小、分布以及连通性，从而评估储层的渗透率和油气储量。
四、地层流体识别与分类核磁共振测井可以区分油、水、气等不同的流体，这是由于不同流体中氢核的弛豫时间不同。
此外，通过测量束缚流体和自由流体的比率，可以评估油藏的驱替效率和水淹程度。
五、地层参数反演通过核磁共振测井数据，可以反演地层的多种参数，如孔隙度、渗透率、含水饱和度等。
这一过程涉及到复杂的数学模型和算法，是核磁共振测井数据处理的关键环节。
六、测井数据处理与解释核磁共振测井数据处理包括原始数据的预处理、参数反演、解释和后处理等多个环节。
解释人员需要具备丰富的地质和测井知识，以便正确地解释测井数据，提供准确的储层评价结果。
七、核磁共振测井应用实例核磁共振测井在油气勘探和开发中得到了广泛应用。
例如，在评估油田的储层质量、监测注水作业效果、确定剩余油分布等方面发挥了重要作用。
具体实例包括评估某油田的储层孔隙结构和含油性、监测某气田的产气能力等。
这些实例证明了核磁共振测井在油气勘探和开发中的实用价值。
八、未来发展趋势与挑战随着技术的不断进步和应用需求的增加，核磁共振测井在未来将面临一些发展趋势和挑战。
例如，发展更高分辨率和灵敏度的核磁共振测井仪器、提高数据处理和解释的自动化程度、解决复杂地层和油藏条件下的应用问题等。
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地球物理测井方法与原理
地球物理测井是一种对地下储层进行测量、分析和评价的方法。
通过测井工具的下井进行物理量的测定，可以获取地下储层的岩性、地层厚度、孔隙度、渗透率等信息，对油气田勘探开发及油层工程有着重要的意义。
本文将介绍地球物理测井的基本原理和常用方法。
一、测井原理
地球物理测井的基本原理是利用测井工具发射相应的能量，将能量通过地层传播后，接收到的反射波或散射波作为信息来获取地下储层的特性。
根据测井工具使用的能量类型和测量的物理量，可将地球物理测井方法分为以下几类。
1. 电测井方法
电测井方法是利用测井仪器对地层中的电阻率进行测量，以反映岩层的含油、含水性质。
常用的电测井方法有直流电阻率测井、交流电阻率测井和自然电位测井等。
2. 声测井方法
声测井方法是利用声波在地下储层中的传播特性，推断出地层的弹性参数和岩性。
主要包括测井声波、声波速度测井、声阻抗测井和共振测井等。
3. 密度测井方法
密度测井方法是通过测量地下储层中的密度，来推断岩层的孔隙度、饱和度等。
常见的密度测井方法有伽马射线测井、中子测井和密度测
井等。
4. 核磁共振测井方法
核磁共振测井方法是利用核磁共振现象对地下储层进行测量，推断
岩层的孔隙度、饱和度和渗透率。
核磁共振测井方法在近年来逐渐兴起，具有高分辨率、无辐射等优点。
二、常用测井方法
1. 伽马射线测井
伽马射线测井是通过测量地下储层中伽马射线的强度，来判断岩石
的密度和放射性元素的含量。
根据伽马射线的特性，可以获得地层的
层位、岩性和饱和度等信息。
2. 电阻率测井
电阻率测井是通过测量地层中的电阻率，来判断岩石的导电性质和
饱和度。
不同的岩石具有不同的电阻率特性，通过电阻率测井可以判
断地层的岩性变化和油气的分布情况。
3. 声波速度测井
声波速度测井是通过测量地层中声波的传播速度，来判断岩石的弹
性参数和孔隙度。
声波在不同岩石中的传播速度不同，通过声波速度
测井可以获得地层的岩性、渗透率和孔隙度等信息。
4. 中子测井
中子测井是通过测量地层中中子的散射和吸收情况，来推断岩石的
孔隙度和饱和度。
中子的散射和吸收与地层中的氢原子含量有关，因
此可以通过中子测井来判断地层的含水和含油情况。
三、测井数据解释
地球物理测井获得的数据需要经过解释和分析，才能得到更加准确
的地下储层信息。
常用的测井数据解释方法包括岩石物理解释、层位
解释和相态解释等。
岩石物理解释是根据地下储层中的物理性质，通过对比实验室岩石
样品和测井数据，来获得地层的岩石类型、孔隙度和渗透率等信息。
层位解释是通过与地层地质数据相结合，将测井记录与地质剖面对比，来确定地层的层位和地质年代。
相态解释是根据不同地层的电阻率、密度、声波速度等物理性质，
来推断地层的物性和油气的分布情况。
总结：
地球物理测井是勘探开发油气田的重要手段，其方法和原理涉及电
测井、声测井、密度测井和核磁共振测井等。
通过对测井数据的解释
和分析，可以获得地层的岩性、孔隙度、饱和度和渗透率等关键信息。
地球物理测井在油层勘探开发中起着至关重要的作用，对优化油气生
产和提高勘探开发效率具有重要意义。