地球物理测井课件.ppt

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1、地球物理测井,1、什么是地球物理测井,在钻孔中进行的各种地球物理勘探方法的总称；又称为钻井地球物理、矿场地球物理、油矿地球物理等,简称为“测井”。,测井资料由测井仪器获得。测井仪器由三大部分组成：（1）井下仪器，用来接收（或探测）周围介质中有关的信号；（2）测井电缆，主要用来提放井下仪器，确定井下仪器所处的深度，负责地面仪器及设备与井下仪器的通讯；（3）地面仪器,主要用来对测量信号进行处理和记录。,通过上测，下测或点测方式，我们就可以获得井剖面各个地层相应的地球物理参数，即随深度而变化的地球物理参数称为测井曲线或测井数据或图象，所有的测井曲线和测井数据统称为测井资料。,测井曲线或图象也称为模拟

2、记录，记录介质为胶片或感光纸。测井数据也称为数字记录，记录介质为磁盘，软盘，光碟等。,测井可分为两个大的阶段：第一个为测井资料的获取阶段（即通常所说的“测井”）第二个为测井资料解释阶段（即通常所说的“测井解释”）,测井分类 I,2、地球物理测井的分类和特点,测井分类 II,环境与煤层气为后发展起来的,2、地球物理测井的分类和特点,间接地、有条件的测量方法。方法种类多(系列化)基本方法有电、声、放射性测井三种 特殊方法(电缆地层测试、地层倾角、成像、核磁共振测井)分辨率高（相对地面地震而言）仪器综合化、记录数字化、操作程控化、解释自动化多解性。,测井特点,2、地球物理测井的分类和特点,3、测井技

3、术能做什么-煤田,1）、计划分钻孔地质剖面，确定岩性；2）、确定煤层厚度、深度及其结构；3）、计算煤质指标；4）、研究钻孔产状；5）、地层对比；6）、提供地温资料；7）、放射性矿床及其它伴生矿床资料；8）、提供与采煤有关的工程力学资料等。,4、煤田测井的现状与发展,队伍：各省、矿务局、地质队均建立测井队伍。水平：在世界占一席之地。仪器：大公司、小公司、引进全面开花。1、测井仪器的小型分、组合化、数字化、图像化；2、测井方法多样化；3、精度增加；4、全部采用计算机。,第二章 电法测井,1、电测井概念：以研究钻孔剖面岩石的电学性质（导电性和化学活动性）为基础的一系列测井方法。,本章主要内容：（1）

4、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沉变火沉积岩：1010火成岩：1010 变质岩：介于两者之间,6,沉积岩,变质岩,火成岩,各种矿物与岩石的电阻率差异由其导电性质不同决定的。,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)。,2、岩石电阻率的影响因素,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

5、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。,组成沉积岩石的固体颗粒部分称为岩石骨架，这部分导电能力很差，几乎不导电，因此沉积岩石的导电能力主要取决于地层水的电阻率。地层水的离子导电性与离子数目和运动速度有关。,2）岩石孔隙中地层水性质,3)岩石的孔隙度以及孔隙结构,在地层水电阻率一定时，岩石孔隙度越大，饱含的地层水数量越多，岩石的导电能力增强，于是岩石电阻率降低；孔隙度小，则岩石导电能力差，岩石电阻率高。,4）孔隙中流体性质及其含量 岩性相同的含油气岩石电阻率比含水岩石大，岩石含油气越多，岩石的电阻率就越高。,5）岩石中

6、泥质成分,通常，泥质含量(单位体积岩石中所含泥质的体积)越高，岩石的电阻率越低。泥质含量越高，说明泥质颗粒数量多，表面吸附的离子数也多，在外电场的作用下，就会有大量的离子移动而形成较强的电流，岩石的电阻率随之降低。,通过以上对岩石电阻率的分析，可以看出影响岩石电阻率的因素是非常复杂的。但是，一定条件下的岩石，其电阻率应是一个恒定的数值，而且有一定的规律可循。比如在一个地区，同一个时代、同一种岩性的岩石，其电阻率一般是相近的。因此，只要掌握了各种岩石的电阻率特征，便可根据由测井测得的电阻率值来划分钻井的地质剖面，解决有关地质问题。,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

7、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。,井下介质电阻率的测定,B,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,1、测量原理,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：,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。,钻井周围的环境,冲洗带：靠近井壁的部分，岩石孔隙受到泥浆滤液的强烈冲洗，地层中原有的流体几乎全部被泥浆滤液所替换。过渡带：距井壁有一定的距离，泥浆

8、滤液减少，原始流体增加，地层孔隙内含有原地层流体与泥浆滤液的混合物。未侵入带：未受泥浆侵入的原状地层。泥饼：泥浆渗入的同时，泥浆中的固体颗粒就附着在井壁上形成泥饼，泥饼的渗透性一般较差。,电极互换原理：把电极系中的电极的功能互换(原供电电极改为测量电极；原测量电极改为供电电极,A-M,B-N)。而各电极的相对位置不变，并且保持测量条件不变时，则所得到的视电阻率曲线和原来的完全相同，这叫做电圾系的互换原理。,2、测井电极系 测井电极系:普通电阻率测井一般井下三个电极(如A,M,N),地面一个电极(如B)，这种测量装置称为测井电极系。测井电极系可分为梯度电极系,电位电极系。1)、有关术语 下井电极

9、：置于井中的电极。地面电极：留在地面的电极。,成对电极:同一回路的两个电极。如A,B电极,M,N极。,不成对电极:在井下除成对电极之外的一个电极。如井下电极为A,M,N,则A为不成对电极。,正装电极系:成对电极在不成对电极的下方。,倒装电极系:成对电极在不成对电极的上方。,电极系的分类：电位电极系：不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的距离小于成对电极间的距离(如AMMN)，这种电极系称为梯度电极系。,电位电极系,倒装电位电极系成对电极在不成对电极的下方,正装电位电极系成对电极在不成对电极的下方,正装电位电极系,倒装电位电极系,梯度电极系,顶部梯度电极系成对电极在不成对电极的下方（井口方向）,

10、底部梯度电极系成对电极在不成对电极的下方（井底方向）,底部梯度电极系,顶部梯度电极系,2)、电极系的记录点、电极矩和探测深度和符号表示,记录点为确定电极系在井中某深度上测得的视电阻率的深度，在电极系上选择了一点，作为视电阻率的深度，该点称为记录点。用符号“O”表示。,梯度电极系“O”为成对电极的中点,电位电极系“O”为A、M电极的中点,电极距：表示电极系的长度。用“L”表示电位电极系的电极矩：为非成对电极到相邻那个成对电极间的距离(AM),梯度电极系的电极距：为非成对电极到记录点之间的距离（AO）,探测半径：是指在均匀介质中，以供电电极为中心，某一半径划一球面，如果该球面内包括的介质对电极系测

11、量结果的贡献占总结果的80-90%，则此半径为该电极的探测半径或探测深度。,电位电极系的探测半径为（3-5个）AM,梯度电极系的探测半径为（1-2个）AO,随着电极距的加大，电极系的探测深度也会增大,现场一般根据地层特征、实际需要选择电极距,符号表示：电极系的书写形式为电极在井中自上而下排序的符号串。若需表示电极系的长度，则可将成对电极和不成对电极之间的距离以米为单位注示在相应的电极符号之间。,为底部梯度电极系 L=2.25m,3）、常用电极系,3、普通电阻率测井的基本分析,（一）理想电极系）、理想梯度电极系成对电极系间距趋于零的梯度电极系称理想梯度电极系。,实际上，但当就行。,梯度电极系的视

12、电阻率值与电位梯度（即电场强度）成正比。,梯度电极系的视电阻率值主要取决于电极系中O点处的电流密度和介质电阻率，这是定性分析梯度电极系视电阻率曲线变化特性的理论依据。,2）、理想电位电极系成对电极系间距趋于无穷大的电位电极系称理想电位电极系。,当就行。,视电阻率与M点电位成正比。,电位电极系的视电阻率与M电极沿井轴方向至无限远之间的电流密度和介质电阻率的乘积有关，这是定性分析电位电极系视电阻率曲线的理论依据。,（二）视电阻率测井的理论曲线要研究视电阻率的理论曲线方法主要有：（a）数学方法（b）借助物理模型水槽,介质均为有两个界面两种电阻率的三层介质，中间层（目的层）为厚度H，其电阻率为，上、下

13、部围岩电阻率均为，纵轴为深度h，横轴为。,厚层或薄层在测井中是相对于每种测井方法的探测深度而言，凡不小于2倍纵向探测深度的厚度属于厚层，而小于2倍纵向探测深度的厚度为薄层。,1)、理想电位电极系 高阻厚层 当上下围岩的电阻率相等时，曲线对地层中点对称。对应高阻层中点处，曲线显示极大值，地层越厚，极大值越接近地层真电阻率。取极大值或取地层中部曲线的平均值（当曲线有起伏时）作为地层视电阻率值。曲线是连续的，取界面附近曲线上开始急剧上升点之外L/2作为界面位置。,2）、理想底部梯度电极系 高阻厚层曲线与地层中点不对称，正对高阻层处视电阻率值增大。曲线不连续，顶部电极系在地层顶界面出现极大值，在底界面

14、出现极小值。在地层中部有一平行于井轴的直线段，其长度随地层厚度的减小而变短，该直线段对应的视电阻率值等于地层电阻率。,3电位电极系和梯度电极系的关系（1）都能反映岩层电阻率的相对变化；电位电极系对称简单，梯度电极系不对称，复杂；（2）在厚岩层的中部，视电阻率都等于地层的电阻率；电位电极系更能反映内部的电阻率变化；（3）梯度电极系能更好地确定界面；（4）对薄层而言，梯度电极系的刻画比较准确。,（三）普通电阻率曲线的影响因素,1、围岩影响 岩层总是有限厚的，当目的层厚度小于普通电极系探测范围的纵向宽度时，围岩的影响不可避免。围岩的影响程度，取决于目的层的厚度H和围岩电阻率。一般而言，厚度H越小，或

15、者围岩与目的层之间的电阻率差异越大，则围岩影响就越严重，由此造成目的层视电阻率与真电阻率的偏差越明显。,围岩影响、井眼、邻层、电极系参数、岩层倾斜,2、井眼的影响 这是由于泥浆电阻率总比地层电阻率低，而泥浆又包围着电极系，使测量的结果比无井影响时要低。井径越大，泥浆对测量结果贡献越大，在同样条件下视电阻率就越低。井内泥浆电阻率变化也对测量结果有影响。,3、邻层的影响 邻层影响是指相邻岩层对目的层视电阻率的影响，高阻邻层的影响尤为突出。4、电极系参数的影响 主要是指电极距和成对电极之间的距离即极距对视电阻率的影响。,5、岩层倾斜的影响从异常幅度和曲线形状来看，岩层倾斜对梯度电极系影响甚大，而对电

16、位电极系的影响并不明显。,（四）普通电阻率测井的应用,1、读出岩层电阻率值 高阻厚层：实侧曲线上读地层中部较平直线段的视电阻率值作为岩层电阻率值。高阻薄层：视电阻率曲线上只有一个极大值，尽管此极大值小于地层电阻率，但它最接近岩层真值，因此，以此值作为岩层电阻率值。2、划分岩性剖面 在实测的梯度曲线上，极小值已失去了分层的价值，极 大值仍很突出，可采用顶部(倒装)、底部（正装）梯度曲线上的极大值，分 别确定高阻层顶、底界面。顶界面深度：顶部(倒装)梯度曲线极大值点位置；底界面深度：底部（正装）梯度曲线极大值点位置；,3、划分岩层划分的是电性层，但是往往与岩层相互吻合。电位电极系：关注视电阻率急剧

17、上升的点；梯度电极系：关注极大值点；4、对比地层 与其他测井曲线一起分析，用于了解岩层的变化和地下构造的情况。,煤系地层中，除砂岩外，其它岩层与煤层之间均有较稳定而又有明显差别的导电性。煤层显示为明显的高阻层，页岩最低为曲线的背景值，而砂岩、砂质页岩介于两者之间，并也有较大的差异。此外，曲线还相当清晰地反映出煤层的夹矸。,第三章 核测井,核测井：利用岩层的自然放射性或人工放射性来研究钻孔的地质剖面，是核物理与测井技术相结合的产物，又称放射性测井。特点：1、由于反射性核元素的衰减不受温度、压力、电磁场和自身化学性质的影响，可更直接、更本质地研究岩石的物理性质。2、反射性使用的伽马射线和中子流等具

18、有较强的穿透能力，因此，在裸眼井或套管井，充满淡水的井或者充满高矿化度泥浆的井中都能进行测量。,本章主要内容：（1）自然伽马测井（2）伽马-伽马测井（密度测井）（3）中子测井,第四章 声波测井,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，从而了解岩层的地质特性和井的技术状况的一种测井方法。,本章主要内容：（1）岩石的声学特性（2）声速测井（3）声幅测井,第一节 岩石的声学性质,是一种机械波，是介质质点振动向四周的传播。目前声波测井使用的频率为20Hz2MHz。,声 波,20HZ 频率 20KHZ,次声波,频率 20HZ,超声波,频率 20KHZ,什么叫声波？,一、岩石的弹性及弹性参数

19、,是指物体受有限外力而发生形变后恢复原来形态的能力。,1、弹性,2、物体的分类,弹性体,塑性体,在声波测井中，声源的能量很小，声波作用在岩石上的时间很短，因而岩石可以当成弹性体，在岩石中传播的声波可以被认为是弹性波。,3、描述弹性体的参数,（1）杨氏模量E(定义为应力与其应变之比),F作用外力；l、s分别为弹性体长度、横截面积；E弹性体的杨氏模量，kg/cm2或dyn/cm2,F/S为作用于单位面积上的力，称为应力。为弹性体在力方向上的相对形变，称为应变。,物理意义：描述弹性体发生形变的难易程度。,Hook定律：,（2）泊松比（定义为外力作用下，弹性体的横向应变与纵向应变之比）,=弹性体的横向

20、应变/纵向应变=（d/d）/（l/l）,物理意义：描述弹性体形状改变的物理量。,（3）体积弹性模量 K（定义为应力与弹性体的体应变之比）,K=应力/体应变=（F/S）/（V/V）（kg/cm2）,体应变也称膨胀率,（4）切变模量（）,切应变：弹性体的形状改变而体积未发生变化。,：切变角,tg=l/d,当很小时，tg=l/d,切变波的特点：体积不变，边角关系发生变化。,=切应力/切应变=（Ft/s）/=（Ft/s）/l/d,剪切模量是弹性体在剪切力Ft作用下，切应力（Ft/s）与剪切变之比。,二、声波在岩石中的传播特性,1、纵波、横波的定义,纵波（压缩波或P波）：,横波（剪切波或S波）：,介质质

21、点的振动方向与波的传播发向一致的波。,介质质点的振动方向与波传播方向垂直的波。,在井下，纵波和横波都能在地层传播，而泥浆中只能传播纵波。,注意,横波不能在流体（气、液体）中传播。,纵波可以在气体、液体和固体中传播。,2、岩石的声速特性,声波在介质中的传播特性主要指声速、声幅和频率特性。,纵波速度,横波速度,E杨氏模量,泊松比,介质密度,常见岩石及某些物质纵波传播速度（或传播时差）见P78表3-1,纵横波比,由于大多数岩石的泊松比等于0.25，所以岩石的纵横波速度比为1.73。可见，岩石中传播的纵波比横波速度快。一般，岩石的密度越大，传播速度越快，反之亦然。,在声速测井中，纵波是首波。,三、声波

22、在介质界面上的传播特性,1、声波在界面上的反射和折射,1,2,入射波P,反射波,折射波,P1,S1,V1,V2,P2,S2,1,折射定律,Vp1Vp2190,1*第一临界角,滑行纵波,Vp1Vs2290,折射定律,2*第二临界角,滑行横波,在产生滑行纵波和滑行横波以后，其逆过程也成立。,滑行纵波和横波沿界面滑行时，将沿临界角方向向介质中辐射能量。对于井下岩层，一般都满足vm（泥浆速度）vp（地层速度）第一临界条件，因此井中很容易激发沿井壁滑行的地层纵波。,常见介质的纵横波速度及第一第二临界角,2、反射和折射系数（R、T）,反射系数R：,1、2分别为介质、的密度,V1、V2分别为介质、的纵波速度

23、,R=WR/W=（2V2-1 V1）/（2V2+1 V1）,反射波的能量WR与入射波的能量W之比。,折射波的能量WT与入射波的能量W之比。,T=WT/W=21 V1/（2V2+1 V1）,透射系数T：,3.波阻抗、声耦合率,1）波阻抗,Z=波的传播速度*介质的密度=V,2）声耦合率,两种介质的声阻抗之比：Z1/Z2,Z1/Z2越大或越小，声耦合越差，R大，T小，声波不易从介质1到介质2中去。,Z1/Z2越接近1，声耦合越好，R小，T大，声波易从介质1到介质2中去。,4.井壁固液界面产生的两种波,A.瑞利波（井壁泥浆的交界面上产生的波，与横波混在一起不易区分。）,在弹性介质的自由表面上，可以形成

24、类似于水波的面波，这种波叫瑞利波(Rayleigh waves)如图所示，瑞利波具有以下特点：(1)产生在弹性介质的自由表面。(2)质点运动轨迹为椭圆。(3)质点运动方向相对于波的传播方向是倒卷的，波速约为横波波速的8090。,瑞利波示意图,B.斯通利波（Stoneley waves）由在泥浆中传播的纵波与在井壁中传播的横波相干产生的相干波。速度很低且可用于计算地层渗透率。,斯通利波具有以下特点：（1）由井壁地层横波和钻井液中纵波相干产生。（2）对地层渗透性变化敏感。（3）低速，速度小于在钻井液中传播的直达波。在声波测井全波列图上，斯通利波是传播速度最低的声波。,声波测井接收器收到的全波列示意

25、图,第二节 声速测井（声时差测井）,声时差测井测量声波通过井下单位厚度岩层的传播时间，即时差t（s/m），由于时差的倒数就是声速v（m/s），因此又叫声速测井。,一、单发双收的测量原理,R：接收探头声能转化为电能,T：发射探头电能转化为声能,1、产生滑行波的条件 V地层 V泥浆 产生滑行波的过程是可逆的,2、到达接收探头的波类,折射纵波,直达波,反射波,3、让滑行纵波首先到达接收探头,因反射波、直达波都只在泥浆中传播，V地大于V泥，如果合理选择源距可以使滑行纵波首先到达接收探头，而成其为首波。,t=t2-t1=,如果井径规则，则AB=DF=CE，上式为：,显然：CD正好是仪器的间距（常数），时

26、差与声速成反比。,时差的单位：s/m,4、时差的表达式,时差：在介质中声波传播单位距离所用的时间。,5、输出的测井曲线,输出一条声波时差曲线,时差 s/m,纵波速度,横波速度,密度，E增加，Vp增加,岩性不同 弹性模量不同 VP、VS的影响不同 VP、VS 不同,二、岩石的声速特性及影响因素,1、VP、VS与、E间的关系,常见介质和岩石的密度与纵波速度,2、孔隙度的影响,流体的弹性模量和密度都不同于岩石骨架，相对讲，即使岩性相同，其中的流体也不同。孔隙度 传播速度,3、岩层的地质时代的影响,实际资料表明：厚度、岩性相同，岩层越老，则传播速度越快。,4、岩层的埋藏深度,岩性和地质时代相同：埋深增

27、加导致传播速度增加,结论：可用传播速度来研究岩层的岩性和孔隙度。,三、声波时差曲线的影响因素,声波时差曲线反映岩层的声速，声速高的时差值低，声速低的时差值高，因此时差值受地层特性的控制，此外还受到井条件及仪器本身的影响。,1、井径的影响。扩径段声波时差发生变化，使时差曲线出现假异常。,(a)上发射下接收下界面处t上比无井径异常时差偏小，上界面处t上比无井径异常时差偏大，(b)下发射上接收下界面处t下比无井径异常时差偏大，上界面处t下比无井径异常时差偏小。井径对声速测井曲线影响的实例见图。,2.岩层厚度的影响,（1）厚层（hl间距),曲线的半幅点为层界面,曲线幅度的峰值为时差。,（2）薄层（hl

28、间距）曲线受围岩的影响大，高速地层的时差增加，用半幅点确定的层界面（视厚度)岩层的真实厚度。,间距,间距,3、周波跳跃的影响,（1）产生的原因,声波在具有裂缝和溶洞的地层中传播时，会因产生多次反射而使能量明显衰减，特别是裂缝发育层段，滑行纵波的幅度急剧衰减，以致第二道接收波列的首波不能触发记录，而往往是后续波以后的第二、第三或者第四各续至波触发记录。这在声速时差曲线上表现为时差急剧增大，增大的数值有一定的规律，那就是以声波中心频率周期的倍数增大，这种现象称为“周波跳跃”。,（2）周波跳跃的特点,时差值大大增加,且呈周期性的跳跃,（3）产生周波跳跃的各种情况,含气的疏松砂岩,泥浆气侵,裂缝性地层

29、或破碎带,在现场解释中周波跳跃往往可以作为气层或裂缝带的特征。,地球物理测井声波测井,声速测井（声时差测井）,四、双发双收声系补偿声波时差 为了消除深度误差及井径不规则所引起的误差。人们一般利用双发双收声系。它由两个发射探头T1、T2、R1、R2组成，R1、R2位于中间，T1和T2交替发射声波脉冲，由R1、R2各记录一次，然后将两次记录的时差求平均值，作为当前R1、R2对应的地层的声波时差。下面来分析双发双收声系是怎样减小或消除深度误差和井眼不规则的影响的。1.消除深度误差 双发双收声系的记录点O位于R1、R2的中点。当T1工作时，反映的是B1C1段（中点为O1）地层的时差平均值。当T2工作时

30、，反映的是B2C2段（中点为O2）地层的时差平均值。,单发双收 双发双收 双发四收,当R1、R2附近的地层岩性没有发生变化时，由于，因此取两次测量结果的平均值反映的是O点处的时差平均值。实际记录点为O点，此时实际记录点和仪器记录点重合，不再发生深度误差。2.井眼补偿,，,同一界面处t上因井径变化引起的增大（减小）量与t下因井径变化引起的减小（增大）相等，平均后消除井径影响。,3、盲区补偿 双发双收声系的缺点是薄层分辨能力差，不如单发双收声系。这是由于滑行纵波必须是入射波在传播过程中以一定的倾斜角入射到井壁上时才能产生，而双发双收声系采取上下两端发射，使得两次时差记录的井段不能完全重合。特别是低

31、速地层和大井径的井眼，这一问题更为明显，而且有时会出现“盲区”现象。主要是滑行波在传播时必须是以一定的倾斜角入射到井壁上时才能产生，特别是低速地层和大井径的井眼，由于临界角大，这些现象更明显。当T1发射声信号时，R1和R2记录到的时差反映的是A1B1井段上的值；当T2发射时，R1和R2记录到的时差反映的是A2B2井段上的值，因此，双发双收井眼补偿声波测井值并不能反映两个接收探头R1和R2所对应地层的声速时差，也就是说，整个接收探头所对应的地层好像探测不到一样。把这种由于双发双收声系测量引起的探测不到的地层层段称为盲区。,T1,R1,R4,T2,R2,R3,T1,R4,T2,R2,五、声波测井曲

32、线的特点 声波测井曲线是声速测井仪测量到的声波时差随深度变化的关系曲线，对于比较理想的地层，如厚的泥岩夹有砂岩薄层的情况。声波曲线的特点：当目的层上下围岩声波时差一致时，曲线对称于地层中点。岩层界面位于时差曲线半幅点在界面上下一段距离上，测量时差是围岩和目的层时差的加权平均效应，既不能反映目的层时差，也不能反映围岩时差。当目的层足够厚且大于间距时，测量时差的曲线对应地层中心处一小段的平均读值是目的层时差。,六、时差曲线的应用,1.判断气层、确定油气和气水界面,据流体密度和声速有：V水 V油 V气,在高孔隙和侵入不深的条件下能识别气层,其特征:,周波跳跃,高时差 30微秒/米,气层,2、划分地层

33、（确定地层的岩性）,由于不同岩性地层具有不同的声速，因此可以用时差划分地层。,致密岩石的时差 孔隙性岩石的时差,岩层的孔隙增加-声速下降-时差增加,砂岩的时差 泥岩的时差,白云岩:tma=143 s/m（43.5 s/ft）,无水硬石膏:tma=164 s/m（50 s/ft）,岩盐时差:tma=220 s/m,淡水:tmf=620 s/m,盐水:tmf=608 s/m,对膏岩剖面有很强的分辨力,由于岩盐和无水石膏在时差曲线上区别很大,很容易识别。,砂岩的理论骨架时差:tma=182 s/m(硅质胶结),灰岩:tma=156 s/m（47.5 s/ft）,1m=3.28ft,3、计算孔隙度,（1）体积物理模型,根据测井方法的探测特性和岩石的各种物理性质上的差异,把岩石体积分成几个部分,然后研究每一部分对岩石宏观物理量的贡献,并视宏观物理量为各部分贡献之和。,测井参数*总体积=测井参数*相应体积,b=f*+ma（1-）,流体,骨架,纯岩石,（2）用时差求孔隙度的公式,t=tf*+tma（1-）,固结压实的纯地层,代入各参数：s=30%=0.3,解：根据已知条件可得：,例题：已知：一淡水泥浆井中，某固结压实的砂岩层的时差为：313.4 s/m，tma=182 s/m，tf=620 s/m，求：该层的孔隙度,