常规测井资料解释评价.ppt

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1、常规测井资料解释评价,西部钻探测井东部解释计算站2009年8月,汇报内容,一、概论二、常规测井方法及曲线三、岩性识别四、油气水层测井曲线响应特征五、油层图版的制作及应用,起源 测井起源于法国，1927年法国人斯伦贝谢兄弟发明了电测井，开始在欧洲用于勘探煤和油气；我国第一次测井是由翁文波先生于1939年12月20日在四川巴县石油沟油矿1号井实现的。定义 根据岩石的物理特性采用各种专门的仪器、设备，沿井眼剖面测量井下地层的各种物理参数和井眼的技术状况，以解决地质和工程问题的工程技术。它是应用物理学原理解决地质和工程问题的一门边缘性技术学科。,概 论,始终贯穿于石油地质勘探和油气田开发的全过程。地质

2、学：测井是一种地下勘探的绘图技术，测井结果可以划分地层剖面、确定岩层厚度和埋藏深度、进行地层对比，发现有利的油气圈闭等。岩石物理学：测井是评价储层油气生产潜力的一种方法。可以得到地层的主要矿物成分、裂缝、孔隙度、渗透率、油气饱和度等参数。地球物理学：测井是地面地震分析的一种补充材料。声波时差测井资料可以制作合成地震记录。油藏工程：指导油田开发、生产。指导油田注水、产油，提高油田的生产效率，检查油井的生产状况等等。,地球物理测井的用途和使用范围,地球物理测井方法简介岩石物理特性,生产测井,油田动态测试：产液剖面、吸水剖面,地球物理测井方法简介按技术服务项目分类,1、裸眼井地层评价测井系列 在未下

3、套管的裸眼井中，用测井资料对储集层做出预测性评价使用的一套综合测井方法。也就是一般所说的常规9(10)条测井曲线。2、套管井地层评价测井系列 在已下套管的套管井中，用测井资料对储集层做出预测性评价使用的一套综合测井方法。该系列也用于储集层监视。3、工程测井系列 在裸眼井或套管井中，用测井资料确定井斜状态、固井质量、酸化或压裂效果、射孔质量和管材损伤等所用的各种测井方法。,地球物理测井方法简介按技术服务项目分类,4、生产动态测井系列 在生产井或注入井的套管内，在地层产出或吸入流体的情况下，用测井资料确定生产井的产出剖面或注水井的注水剖面所用的一套综合测井方法。一般包括流量、持相率、温度和压力等测

4、量方法，测量结果反映井眼和每个储集层实际的生产状态。5、其它服务项目 井壁取心 地层测试 射孔,二、常规测井方法及曲线,1、自然电位测井2、电阻率测井3、声波时差测井4、密度测井5、补偿中子测井6、自然伽马测井,自然电位测井：在井中通过测量移动电极和地面固定电极之间的电位差随深度变化的记录，从而测得自然电位曲线。电阻率测井：测量岩石在外加电场作用下的导电能力，即电阻率。岩石的电阻率和岩性、储集物性、含油性有密切的关系。声波测井：是以岩石等介质的声学特性为基础来研究钻井地质剖面、储层物性评价、判断固井质量等问题的一种测井方法。放射性测井：是根据岩石及其孔隙流体和井内介质（套管、水泥等）的核物理性

5、质，研究钻井地质剖面，寻找石油等有用矿藏，研究油田勘探、开发及油井工程的一类测井方法。中子测井：利用中子和地层相互作用的各种效应，来研究钻井剖面地层性质的一类测井方法。,常规测井曲线,自然电位的组成 井眼中的自然电位主要是由扩散电位和扩散吸附电位组成的。自然电位测井方法 在井中通过测量移动电极和地面固定电极之间的电位差随深度变化的记录，从而测得自然电位曲线。,自然电位测井,假设地层水矿化度（Cw）大于泥浆滤液矿化度（Cm），在渗透压的作用下，高浓度地层水中的离子将向低浓度泥浆滤液中扩散。由于Cl-的扩散速度明显大于Na+，这使得泥浆滤液一侧Cl-相对富集，而地层水中的Na+相对富集，在接触面两

6、侧产生一定的电位差，最终电动势不再增加，达到扩散的动态平衡。在这种情况下，渗透性砂岩表现为负异常；当Cw Cm时，渗透性砂岩表现为正异常。,CwCm,自然电位测井 扩散电动势,对岩性不太纯、泥质含量较多的储集层，岩石颗粒表面会形成明显的离子双电层。此时岩石孔隙内有两种水，一种是包括离子双电层在内的粘土水，它富含Na+，Cl-很少，扩散层内的Na+可保持正常的迁移率；另一种是正常的地层水，两种离子基本平衡。在浓度差的作用下（假设CwCm），这两部分水都发生离子扩散，地层水中的离子扩散同纯砂岩储集层一样；双电层中被静电吸引的阳离子会发生扩散。两者共同的效应，相当于孔隙中扩散的阳离子多于阴离子，即阳

7、离子迁移率高于正常溶液同样的阳离子，最终使接触面两侧的自然电动势减小。因为这种电动势是在一部分阳离子被岩石颗粒表面吸附的情况下，离子扩散作用产生的，故称为扩散-吸附电动势。又因这时岩石孔隙有让阳离子选择性渗透的作用，犹如化学中的半透膜，故这种电动势又称为薄膜电动势。,自然电位测井 扩散吸附电动势,钻井时，为了防止井喷，一般泥浆柱压力大于地层压力。在此压力差作用下，泥浆滤液会向岩石孔隙内渗滤，并会带动离子双电层中扩散层的流体向同一方向流动。泥浆滤液为电中性，而扩散层富集阳离子，故在低压一侧形成正电荷富集，高压一侧形成负电荷富集，从而形成过滤电动势。当泥饼形成后，压差将降落在泥饼上，而泥饼几乎是不

8、渗透的，不会再形成滤液流动，故不再有过滤电动势。一般认为，过滤电动势发生在泥饼形成之前。储集层通常都会形成泥饼，故不考虑过滤电动势。,自然电位测井 过滤电动势,1、井径影响：当其它因素不变时，SP随井眼尺寸增加而减小。2、侵入深度的影响：SP随侵入深度的增加而减小。在裸眼井中，可以看到相隔一段时间对同一地层测出的SP有明显的差别，这就是泥浆浸泡，侵入深度加大的结果。3、层厚：一般4m以下的地层，SP随其厚度的减小而减小；当储集层厚度充分大时（一般大于4m），测得的SP值才接近真实值。4、地层电阻率：随着地层电阻率的增加，SP偏转减小。故在测井曲线图上，油气层的SP略小于相邻的水层，而厚度较大的

9、油水同层，下部SP异常逐渐增大。5、泥浆电阻率：当泥浆电阻率很低（常认为地层温度下小于0.1m）时被称为盐水泥浆。此时，即使有自然电动势，但由于泥浆电阻太小，井内自然电位几乎没有变化，SP曲线平直，不能划分储集层。因此，自然电位测井不能用于盐水泥浆，用于淡水泥浆最好。,自然电位测井的影响因素,6、岩性剖面：适用于储集层与泥岩交替出现的砂泥岩剖面，也可以包括碎屑岩以外的其它岩性储集层。不能用于巨厚的火山岩剖面，因为它没有或很少有泥岩（凝灰岩），因此裂缝较发育的储集层以致密火山岩为围岩，许多储集层要通过远处的泥岩（凝灰岩）才能形成自然电流回路，因而在相邻泥岩（凝灰岩）间形成巨厚的大片SP异常，不能

10、用来划分和研究储集层。7、地层水矿化度：如果储集层上部和下部的地层水含盐量有明显差别，那么泥岩基线会发生明显偏移。8、温度、压力等：影响很有限，在有限的解释井段内可不予考虑。,自然电位测井的影响因素,1、识别岩性，划分储集层2、判断油气水层3、地层对比和沉积相研究4、估算泥质含量5、判断水淹层6、计算地层水电阻率,自然电位测井的应用,在泥岩层，SP曲线通常接近一条直线，即所谓泥岩基线，而在渗透性地层，SP曲线偏离泥岩基线，当地层相当厚时，曲线将达到一个基本固定的偏转幅度，定义为砂层线。偏转可以是负异常或正异常，取决于地层水和泥浆滤液的矿化度，如果地层水的矿化度大于滤液矿化度，则曲线为负异常，相

11、反，则为正异常。如果地层水矿化度与泥浆滤液矿化度相近或相等，SP曲线异常幅度就很小或者无明显异常特征。需要说明的是：由于自然电位是地层相对大地的相对电位，在测井曲线图上，泥岩基线的位置对于解释没有意义。,自然电位测井的应用 识别岩性，划分储集层,SP曲线上偏离泥岩基线的明显异常是孔隙性和渗透性较好的储集层的标志。原则上说，SP曲线只能划分储集层和非储集层，进一步岩性解释要凭地区经验和与其它测井曲线综合解释。对于岩性均匀、厚度较大、界面清楚（如泥岩与砂岩的突变界面）的储集层，通常用SP异常幅度的半幅点（从泥岩基线算起1/2幅度处）确定储集层界面。如果储集层厚度较小，SP异常较小，半幅点厚度将大于

12、实际厚度，地层界面将靠近异常顶部。如果上下界面幅度大小不同，应分别用其半幅点确定界面。如果岩性渐变层界面不清楚，应参考其他曲线确定界面。,自然电位测井的应用识别岩性，划分储集层,自然电位测井 自然电位曲线的各种异常显示,泥岩基线,砂岩线,异常幅度,SP异常可帮助区分油气水层，但不是主要依据。一般来说，油气层的SP异常略小于相邻的水层；完全含水、岩性较纯、厚度较大的纯水层，SP异常最大；下部含水饱和度明显升高的油水同层，SP异常由上往下有增大的趋势。,自然电位测井的应用判断油气水层,沉积相是一个沉积单位中所有原生沉积特征的总和，包括岩石、古生物和地球化学等特征。它是某一特定沉积环境中的沉积作用的

13、产物，具有该环境特有的沉积特征。SP曲线常常作为单层划相、井间对比、绘制沉积体等值图的手段之一。,自然电位测井的应用地层对比和沉积相研究,泥质含量及其存在状态与砂岩井段产生的扩散吸附电动势有直接关系。因而可以用自然电位曲线来估算泥质含量。其中，Vsh地层泥质含量；SP 解释层的SP幅度；SSP 解释井段的静自然电位。适用条件：地层完全含水，厚度较大，淡水泥浆的砂泥岩剖面。,自然电位测井的应用估算泥质含量,水淹层：在油田开发过程中，常采用注水的方法提高采收率，如果储层见到了注入水则该层叫水淹层。,如图，这是理论计算的水淹层SP模型，可以看出，在水淹和未水淹的水平界面上自然电位无明显变化，只是发生

14、了基线偏移。,自然电位测井 判断水淹层,对岩性较纯、厚度较大、完全含水的砂岩层，其自然电位偏转值（相对于泥岩基线的偏转）即静自然电位SSP，可以认为是电化学电位。它与泥浆滤液与地层水有下述关系：其中，Kc=70.7(273+T()/298，Rmfe-泥浆滤液等效电阻率；Rwe-地层水等效电阻率；T-地层温度（）。,自然电位测井 计算地层水电阻率,1、确定含水纯岩石静自然电位SSP 在地层水含盐量或Rw基本相同的解释井段内，选择岩性纯（不含泥质或Vsh很小）、厚度较大（3m以上）、深探测电阻率最低、SP异常幅度最大、各种资料证明不含油气的地层为完全含水的纯水层，其SP异常幅度就是该层的静自然电位

15、SSP。2、确定Rmfe 将地面测量得到的泥浆电阻率转换为井下温度的泥浆电阻率Rm，计算出泥浆滤液电阻率Rmf。一般用近似公式：Rmf=0.75Rm 当Rmf0.1m，则Rmfe=Rmf，否则图版求解。3、确定Rw 由前式求得Rmfe/Rwe比值，就可求得Rwe。然后再经查下面图版求出地层水电阻率值Rw。,自然电位测井的应用 计算地层水电阻率的步骤,自然电位测井 计算地层水电阻率的图版,自然电位测井 实例分析,岩石中含有不同类型的孔隙，孔隙中又含有数量不同的地层水、油气等，在外加电场的作用下就可以形成电流，这样考察电流的大小就可以计算出地层电阻率的大小。由于岩石的骨架导电性比较弱，电阻率相当大

16、，地层导电能力的大小实际上也就是地层中所包含的油气和水的导电能力，通过研究地层的电阻率就可以了解地层中所含油气水的分布状态。同一种岩石由于含不同油气水则导电能力不同，电阻率也不同。,电阻率测井,1）孔隙度大的岩石，如果含地层水越多，地层水电阻率越低，岩石导电性越好，岩石电阻率越低。2）孔隙度小的岩石，如果含地层水越少，地层水电阻率越高，岩石电阻率越高。3）致密岩层，孔隙度小，含流体少，电阻率较高。4）含裂缝的岩石，电流可以沿裂缝传导，虽然孔隙度低但导电性强，电阻率也较低。5）当岩石中含油气时，油气的导电能力弱，含油气饱和度越大，岩石电阻率越高。,基本认识,电阻率测井,主电极A0发射主电流I0，

17、环状屏蔽电极A1和柱状屏蔽电极A2发出与I0同极性的屏蔽电流，因电流同性相斥，主电流被纵向聚集成薄板状流向地层，从而减小井眼及围岩影响，提高了纵向分辨能力。维持两对监督电极之间的电位差等于零，测量监督电极如M1与主电极A0之间的电位差反映视电阻率变化；通常用Rlld、Rlls表示，两种曲线的特点基本一致。,双侧向测井原理,双侧向测井原理,双侧向测井是一种聚焦的电阻率测井，为了使深侧向有足够的探测深度和浅侧向能较好地反映侵入带的特征，设计了可同时进行测量深、浅两条曲线的双侧向测井仪。双侧向测井的刻度范围是2000m，对于200040000m动态范围，测量精度有很大的局限性。,电极系装在贴井壁的绝

18、缘极板上，借助推靠臂贴井壁测井。极板中间矩形片状电极是主电极A0，依次向外矩形框电极为测量电极M0和参考电极A1，监督电极M1、M2。微球形聚焦测井采用恒压法测量，是一种很好的冲洗带电阻率测井仪器。测井时，测量电极M0与监督电极中点间的电位差恒等于参考电压。,微球形聚焦测井原理,1、确定地层真电阻率 深、浅侧向视电阻率Rlld和Rlls经过井眼、围岩、侵入校正后，可确定岩层真电阻率Rt和侵入带直径di。2、快速、直观识别油气、水层 深、浅侧向视电阻率重叠，根据正负差异结合其它资料。3、地层对比4、计算含油饱和度 采用阿尔奇公式或根据区块建立的饱和度-电阻率经验公式。5、指示可动油气 深侧向测量

19、的是原状地层的电阻率，而浅侧向测量的是过渡带地层电阻率，两者的差反映了可动油气的含量。,双侧向测井的应用,双侧向测井快速、直观识别油、水层,双侧向测井地层对比,当钻井液侵入地层后，使井壁附近的地层水矿化度、含油饱和度发生径向变化，进而导致地层电阻率的变化。钻井液侵入地层影响会涉及冲洗带、过渡带，原状地层不受钻井液影响。根据冲洗带电阻率Rxo与原状地层电阻率Rt的相对大小，将储层特征分为高侵（RxoRt）、低侵（RxoRt）和无侵三种情况。淡水泥浆钻井，一般情况，水层高侵，油层低侵。,井眼、围岩-层厚、侵入影响因素的校正,双侧向测井的影响因素,声波时差测井,原理：测量首波通过固定厚度地层到达接收

20、器所需时间。声速测井最具代表性的是补偿声波测井仪器，它是一种双发双收测井仪器，即两个发射器和两个接收器，两个发射器间互发射声源，两个接收器间互地接收沿井壁传播的滑行纵波。因此，声速测井可解决探测范围内的孔隙性、岩性、含气性、泥岩压实性等问题。,声波时差测井原理,1、井径变化 当井眼扩大时，在井眼扩大井段的上、下界面处，时差曲线出现与地层性质无关的假异常。2、地层厚度 厚度小于探测间距的地层称为薄层（）。薄层声波时差受围岩的影响增大，按半幅点划分厚度大于地层的实际厚度；厚层声波时差不受围岩的影响。3、裂缝、气层 裂缝、气层的“周波跳跃”引起信号的强烈衰减。声波时差出现假增大。4、钻井液 井眼内的

21、流体性质（空气、钻井液中含气等）。,声波时差测井的影响因素,1、确定岩石孔隙度 对于纯岩石，已知骨架时差为tma的水层，可用下式（威利平均时间公式）计算孔隙度，由式可见：声波时差随孔隙度增大而增大：式中：tf-地层孔隙中水的声波时差；tma-岩石骨架声波时差；t-为解释层的声波时差。通常，石英（砂岩）骨架时差为55.5s/ft,方解石（灰岩）骨架时差为47.5us/ft，白云石（白云岩）骨架时差为43.5us/ft，纯水的声波时差为189us/ft，盐水的声波时差为185us/ft。,声波时差测井的应用,POR=0.211*AC-44.204,声波时差测井的应用-确定岩石孔隙度,2、划分岩性

22、由于不同的岩石，其声速不同，所以可利用声波时差曲线来划分岩性。在砂泥岩剖面中，砂岩一般显示较高的时差，砂岩中胶结物的性质及其含量会影响时差值，如钙质胶结比泥质胶结的时差低，泥岩的声波时差一般显示为高值，泥岩中含砂、含膏、含钙时，时差值也要降低。在碳酸盐岩剖面中，致密的石灰岩、白云岩时差值最低，如果含泥质，声波时差值稍有增高，若是孔隙性或裂缝性石灰岩和白云岩，时差值明显增大，在裂缝发育处甚至会出现有“周波跳跃”现象。在膏岩剖面中，渗透性砂岩层时差最高，泥岩由于普遍含钙、含膏，时差值与致密砂岩均显示为中等，无水石膏时差最低，岩盐扩径严重时常常出现“周波跳跃”。,声波时差测井的应用,砂岩,泥岩,声波

23、时差测井的应用-划分岩性,3、识别气层“周波跳跃”：一般情况下，声波测井仪的两个接收器先后被同一个首波所触发而记录时差，但是，在某些情况下，由于首波太弱，不足以先后触发两个接收器，第二个接收器被后续波触发，这时，所测得的时差会明显增大，这种现象，称为“周波跳跃”。统计表明，对于砂岩时差一般值大9s/ft(30s/m)以上。天然气对声速的衰减很大，也就是天然气的声波时差很大，它比石油或水的时差大了许多，所以，在岩性相同的条件下，气层的时差值大于油层或水层的时差值。在气层处，声波时差曲线会出现周波跳跃。,声波时差测井的应用,3、识别气层 在测井时，下列情况可能会出现“周波跳跃”现象：1)裂缝或层理

24、发育的地层；2)未胶结或未压实的纯砂岩气层、高压气层；3)井径扩大严重的岩盐层及泥浆中含天然气等。,声波时差测井的应用,声波时差测井的应用-判断气层,光电效 应,电子对效应,康普顿效应,伽马射线能量低,伽马射线能量中等,伽马射线能量高,密度测井,仪器可以测量出由伽马源发射的伽马射线同地层物质进行的光电效应和康普顿效应而产生的伽马射线。通过伽马射线强度可以得到地层电子密度。而地层的体积密度与电子密度有以下的关系：e=b(2Z/A)式中：Z-原子序数 A-原子量经换算就可得出地层的体积密度。,密度测井原理,密度测井采用两个探测器（长源距和短源距）得到两个记数率，利用长源距计数率NLS 得到一个视地

25、层密度b（泥饼的影响），再由NLS和NSS得到一个泥饼影响校正值，则地层密度b=b+，密度测井通常记录b和两条曲线，测量使用的仪器是在饱和淡水的纯石灰岩地层中刻度的。,密度测井原理,1、确定岩石孔隙度 对于已知岩石骨架密度ma的水层，可用下式计算孔隙度，由式可见：密度随孔隙度减小而增大。式中，f-地层孔隙中水的密度。不同的岩性骨架值不同。一般砂岩为2.65g/cm3，石灰岩为2.71g/cm3，白云岩为2.87g/cm3。,密度测井的应用,密度测井的应用确定岩石孔隙度,POR=-66.648DEN+175.77,2、划分岩性 利用密度-中子测井（b-）交会图法，可以确定 岩性及组分，求解孔隙度

26、。3、识别气层 天然气使密度测井值减小，使中子测井值减小。密度测井和中子测井曲线按一定刻度重叠后，可以识别气层。,密度测井的应用,密度测井的应用识别气层,1、井眼 a、井眼大于10in时影响明显;b、钻井流体，主要体现在空气钻井和泥浆钻井的区别;c、井眼规则程度，密度补偿值反映对两个测量探头影响的大小。2、泥饼3、泥浆侵入4、泥浆中加入重晶石或铁矿粉等。,密度测井的影响因素,中子测井是一种划分岩性和测量地层孔隙度的有效方法。它是用一源强为18Ci的中子源，发射能量较强的快中子到地层中，快中子在地层中与其质量相同的氢原子碰撞，损失能量减速为超热中子、热中子，用碘化锂或锂玻璃晶体等探测器记录超热中

27、子或热中子，其计数率与地层中的含氢量相关，当地层孔隙中的流体是地层氢的主要来源时，中子测井值就反映了地层孔隙度。当岩石骨架不含氢或含氢指数已知时，则可由中子测井计算孔隙度。,补偿中子测井原理,1、确定地层孔隙度 任何物质单位体积（1cm3）的氢核数与同样体积淡水氢核数的比值称为该物质的含氢指数，用H表示。中子测井孔隙度是地层的总孔隙度，因为中子测井实质上反映的是地层的含氢量，所以，无论孔隙的大小、形状及连通情况如何，只要含氢就会影响测井值。中子测井孔隙度是用“石灰岩孔隙度”为单位刻度的，因此，用它来确定其他岩性的岩石孔隙度时，需根据地层情况，引入必要的校正。石灰岩骨架含氢指数为0，砂岩骨架显示

28、负含氢指数，约-1-5%，白云岩骨架显示正含氢指数，约18.5%。,补偿中子测井的应用,2、划分岩性和判断气层 对于砂泥岩剖面，泥岩的含氢指数一般大于砂岩，因此，根据中子孔隙度的相对大小可区分砂、泥岩。对于碳酸盐岩剖面，根据GR曲线剔除泥岩地层后，再根据中子孔隙度的相对高值可划分裂缝带或孔隙性地层。“挖掘效应”：当地层含气时，对中子的减速长度会增大，相当于与气体体积相同的岩石骨架被挖空，测出的中子孔隙度比地层的含氢指数小。当储集层中含天然气时，其含氢指数远小于具有相同孔隙度的含油（或含水）层，因此，气层在中子孔隙度曲线上显示为低值。,补偿中子测井的应用,地球上的一些矿物和岩石中，含有40K（钾

29、40）、232Th(钍232)和238U（铀238）等放射性同位素，因此，这些岩石也就存在着自然放射性。在自然伽玛测井仪上的伽玛射线探测器中装有一个探头，使用闪烁计数器进行测量地层岩石放出的射线，然后通过光电倍增管将接收到的光信号转变成电脉冲信号记录下来，从而测得自然伽玛曲线。自然伽玛测井测量的是地层的自然放射性，在沉积岩地层中，一般情况下，它反映地层的泥质含量，沉积岩的自然放射性随岩石泥质含量的增加而增加，因为放射性元素往往趋向于聚集在粘土和泥岩中，通常纯地层（如纯石英砂岩）的放射性是很弱的。,自然伽玛测井原理,沉积岩石放射性矿物含量1、最少：硬石膏、石膏、不含钾岩的岩盐、煤、沥青。2、较少

30、：砂岩、石灰岩、白云岩石。3、较高：海相及陆相沉积的泥岩、泥灰岩、钙质泥岩。4、高：钾岩、深水泥岩。5、最高：膨润土岩石、火山岩石、放射性软泥。,自然伽玛测井,一般规律 在自然伽玛测井曲线上泥岩、页岩显示高值，且可连成一条相当稳定的GR曲线，泥质砂岩或含泥质的石灰岩等GR曲线小于泥岩层的GR值，纯砂岩的GR值为低值。石灰岩、生物灰岩或白云岩的GR值比砂岩还低，石膏、硬石膏的GR值最低，煤层亦表现为较低的GR值。特别注意 泥质含量相同的不同岩性在自然伽玛测井曲线上的显示可能是相同的，所以，在用自然伽玛测井曲线划分岩性时要总结和遵循地区特点和规律。,自然伽玛测井,1、计算地层泥质含量 利用自然伽玛

31、测井曲线来确定地层的泥质含量的条件是：储集层除泥岩外没有其他放射性矿物富集。相对值法：SH=（GRGRmin）(GRmaxGRmin)Vsh=(2GCUR*SH1)（2GCUR1）式中，GR-解释层的GR测井值 GRmin-纯地层的GR值（骨架值）GRmax-泥岩的GR值 SH-自然伽玛相对值 GCUR-地区经验系数，对新地层为3.7，对老地层为2,自然伽玛测井的应用,2、划分岩性 利用自然伽马测井曲线可以划分岩性，但是具体的岩性划分要根据剖面的岩性组合、其它测井曲线的显示及解释经验来判断。3、地层对比 与电阻率测井曲线相比，自然伽马做地层对比有以下优 点：1）自然伽马测井值与地层水和泥浆的矿

32、化度无关；2）自然伽马测井值一般与地层孔隙中所含流体性质无关；3）在地层中存在很多自然伽马高值的地层，这样就有标志层。4）特别是在膏岩地层中，自然电位和电阻率测井都显示不好，用自然伽马做地层对比效果较好。,自然伽玛测井的应用,4、划分储集层 在砂泥岩剖面，低自然伽玛异常一般就是砂岩储集层，异常半幅点确定储集层界面。在碳酸盐岩剖面，低自然伽玛异常只指出泥质含量较少的纯岩石，而是否为储集层，还必须有相对高一点的孔隙度显示和明显低的电阻率显示，这些是纯岩石发育裂缝带的特征。5、计算粒度中值 自然伽玛曲线的变化与粒度中值曲线的变化有较好的对应性，因此，可以用自然伽玛曲线计算地层岩石的粒度中值，粒度中值

33、是做水淹层测井定量分析的重要参数。,自然伽玛测井的应用,自然伽玛测井划分岩性,自然伽玛测井地层对比,1、统计起伏：放射性测井资料的小异常可能对应于一种物理现象，但也有可能是统计起伏造成的。由于统计起伏总是存在，所以同一井段的测量曲线不可能是完美无缺的，控制好测井速度，尽量减小统计起伏对测量结果的影响。2、井眼条件：井内存在的流体、油管、套管、水泥等都对伽玛射线有不同程度的衰减。3、仪器偏心4、层厚:在地层厚度小于探测“球体”直径的情况下，自然伽玛曲线就得不到正确的数值。,自然伽玛测井的影响因素,补偿中子曲线显示为视孔隙度减小,补偿密度曲线显示为视孔隙度增大,自然电位为中-高幅度负异常,自然伽马

34、相对泥岩为中、低值,曲线形态呈锯齿状,某井测井曲线实例,结论：油气层,三、岩性识别,确定岩性是测井解释的首要任务，只有岩性清楚了，才能正确地选择测井解释模型和有关的解释参数。为了更好地进行岩性识别，首先必须事先了解以下基本资料：区域地质特点、井剖面的岩性特征、基本岩性、特殊岩性、层系及岩性组合关系；此外，还需要一口或几口井的比较完整的录井或钻井取心资料，通过与测井资料的详细分析与对比，总结出测井资料划分岩性的规律。对于某一种具体岩性，常常只有一两个区别于其它岩性的特征。在测井资料中，声波、密度和中子是划分岩性的主要方法，自然电位对淡水泥浆砂泥岩剖面很有用，自然伽马对碳酸盐岩剖面或盐水泥浆砂泥岩

35、剖面有用，电阻率和井径可作参考。具体划分时，应先易后难，抓住主要特征。,砂岩测井曲线特征-彩140_J2x,泥岩测井曲线特征-彩508_J1s,泥岩砂质泥岩夹泥质粉砂岩,泥岩测井曲线特征-MB2234_J1s,泥岩测井曲线特征-SQD2631_T1j,钙质砂岩测井曲线特征-彩508_J2x,三低二高低伽马、低中子、低声波高电阻、高密度,煤层测井曲线特征-彩508_J2x,二低三高低伽马、低密度高电阻、高中子、高声波,四、油气、水层测井曲线响应特征,储集层评价的主要目的就是判断油气、水层。油气、水层的测井曲线响应特征如下：纯水层：深侧向电阻率最低，SP异常幅度最大，声波、密度和中子显示较高的孔隙

36、度；油气层：深侧向电阻率明显高于纯水层，SP异常幅度小于邻近的水层；孔隙度较高的气层，声波时差明显增大或出现“周波跳跃”，中子孔隙度读数明显降低（即显示“挖掘效应），密度值明显减小；油水同层：特征介于油气层和水层之间，一般出现在油水界面附近。深侧向电阻率高于水层而低于油气层；当地层岩性变化不大而厚度较大时，由上到下，电阻率呈现由高到低的变化，SP异常幅度将有增大的趋势。在实际的资料解释评价工作中，还必须参考录井、气测、试油等资料，以提高测井解释符合率和认识水平。,单井测井资料解释流程,油层测井曲线特征-彩508_J1s,电阻率正差异,电阻率零差异,油：45.93t/d气：4620m3/d,油层

37、测井曲线特征-MB2234_J1s,电阻率正差异,气层测井曲线特征-陆检2_K1l,气层测井曲线特征,气层测井曲线特征-彩507_J2x,油：0.12t/d 气：14210m3/d,油水同层测井曲线特征-滴307_J1s,油：3.7t/d 水：2.4m3/d,水层测井曲线特征-彩140_J2x,五、油层图版的制作及应用,电阻率-孔隙度交会图是应用阿尔奇公式的一种快速直观的解释方法，其优点是形象直观，既可看出油水层分区的规律，又可快速读出含水饱和度（Sw），还可确定岩石骨架参数等。油层图版是储量计算参数中确定油层有效厚度的重要标准。,在目前的测井解释工作中，Archie公式仍然起着极其重要的作用

38、，它是连接孔隙度测井和电阻率测井两大方法的桥梁，只有应用它，才能比较简单地对储集层的含油气性进行定量评价。,Archie公式简介,1942年，Archie发表了他的实验结果，认为对于饱含矿化度大于20000mg/L 地层水的纯砂岩样品，孔隙中100%含水时的电阻率R0与地层水电阻率Rw的比值，即R0/Rw是一个常数，并把它定义为地层因素，用F表示，且认为F值只与岩样的胶结程度和孔隙形状有关，与地层水的电阻率无关。在以F为纵坐标，以为横坐标的双对数坐标系中，F的关系基本为一条直线，由此得出：式中，a与岩石有关的比例系数，取值一般为0.6 1.5；m岩石的胶结系数，与岩石的胶结情况和孔隙结 构有关

39、，一般取1.5 3。,Archie公式简介,Archie做的另一个实验是：对于同样的纯砂岩，在地层水电阻率和孔隙度一定时，岩样的含油饱和度So（=1w）越高，岩石的电阻率也越高；相反，含油饱和度So越低，岩石的电阻率也越低。为了消除地层水和孔隙度的影响，采用电阻率增大系数（Rt/R0），在同样岩石中，电阻增大系数I只与岩样的含油饱和度So有关，而与地层水电阻率Rw和岩石孔隙度等因素无关。在以I为纵坐标，Sw为横坐标的双对数坐标系中，ISw的关系基本为一条直线，由此得出：式中：n饱和度指数，一般为1.5 2.2，通常n 2；b与岩性有关的常数，通常取1或 1。,Archie公式简介,后来，人们把

40、以下两式叫作Archie公式。利用以上两式，即可求出储层的含油气饱和度So，从而达到测井资料定量解释的目的。,Archie公式简介,1、对一个新区，没有岩心资料做实验，一般情况下，取m=n=2，a=b=1。2、对中-高孔隙度的砂岩可用汉布尔(Humble)公式:或3、对低孔隙度砂岩和碳酸盐岩石用阿尔奇公式:F=1/m，m=1.87+0.019/当10%，取m=2.1，当m4，取m=4；裂缝性岩石取m=1.11.3。,Archie公式简介,Archie公式存在着一定的不足之处，总结起来有以下三个方面：1、实验样品的孔隙结构不具有代表性 Archie所选的实验样品的孔隙度都是中高孔隙，而对于较低孔

41、隙度的情况，该式的使用有一定的局限性，再者，Archie所选实验样品的孔隙结构主要是粒间孔隙的单重孔隙介质，而对于具有双重或三重孔隙介质的情况，应用效果不太好。2、实验条件与实际油藏条件相差较大 实际油藏条件是一个高温高压的系统，而在当时的实验技术条件下，不能模拟出实际的油藏条件，所以存在一个实验的系统误差。3、指数m、n物理意义不明确。,Archie公式的局限性,通过测量XX1井岩样100%含水时的电阻率（R0）和饱和溶液的电阻率（RW），按下式计算岩样的地层因素F F=Ro/Rw根据各饱和岩样的F和值，经最小二乘法取a=1，得m=1.74,通过测量100%含水岩样的电阻率，用变压器油驱替岩

42、样至束缚水状态，记录岩样驱替过程中岩样的出水量（Vi）和相应的电阻率（Rt），按下式计算岩样的含水饱和度和电阻增大率。SW=1-（Vi/Vw）I=Rt/Ro根据测量的I和SW，经最小二乘法回归，计算得到各单块岩样的b和n值，根据所有岩样测量的I和SW经最小二乘回归得到b=1.032和n=1.736。,应用岩电实验求取岩电参数,可根据地层水总矿化度和实际地层温度，这样可以通过选取的地层水样资料，查阅地层水矿化度与地层水电阻率关系图版得到地层水电阻率。也可以根据前面讲述的利用自然电位测井资料计算地层水电阻率。,地层水电阻率Rw的求取,测井解释模型的建立,右图为纯岩石地层阿尔奇模型左图为含泥质的地层双水模型,测井响应方程的建立,孔隙度的求取方法,测井解释图版的建立,以上给大家介绍了地球物理测井常规项目的基本原理和方法，测井资料解释是一门多学科相互渗透的学科，它不仅需要掌握测井学方面的基础知识，还需要了解和掌握岩石物理学、石油地质学、构造地质学、沉积岩石学等方面的相关知识。充分发挥测井“一孔之见”的作用，为油气田的勘探提供更多更好的参考资料。由于本人水平有限，因此讲解过程中难免有差错，请大家指出，谢谢!,结束语,谢谢大家！,