常用气体密度的计算 常用气体密度的计算 1．干空气密度 密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米3（kg/m3），一般用符号ρ表示。其定义式为：ρ = M/V (1--1) 式中 M——空气的质量，kg； V——空气的体积，m3。 空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。上式只是定义式，通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。由气态方程有： ρ=ρ0*T0*P/P0*T (1--2) 式中：ρ——其它状态下干空气的密度，kg/m3； ρ0——标准状态下干空气的密度，kg/m3； P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力，千帕（kpa）； T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度，K。 标准状态下，T0=273K，P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ0=1.293kg/m3。将这些数值代入式（1-2），即可得干空气密度计算式为： ρ = 3.48*P/T (1--3) 使用上式计算干空气密度时，要注意压力、温度的取值。式中P为空气的绝对压力，单位为kPa；T为空气的热力学温度（K），T=273+t, t为空气的摄氏温度（℃）。 2．湿空气密度 对于湿空气，相当于压力为P的干空气被一部分压力为Ps的水蒸汽所占据，被占据后的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成。根据道尔顿分压定律，湿空气压力等于干空气分压Pd与水蒸汽分压Ps之和，即：P=Pd+Ps。 根据相对湿度计算式，水蒸汽分压Ps=ψPb，根据气态方程及道尔顿的分压定律，即可推导出湿空气密度计算式为：
ρw=3.48*P(1-0.378*ψ*Pb/P)/T (2--1)式中ρw ——湿空气密度,kg/m3； ψ——空气相对湿度，%； Pb——饱和水蒸汽压力，kPa(由表2-1-1确定)。 其它符号意义同上。 表2-1-1 不同温度下饱和水蒸汽压力 3、湿燃气密度
相对渗透率Kro:是指岩石的有效渗透率与绝对渗透率的比值，其值在0~1之间。通常用Kro,Krg,Krw分别表示油，气，水的相对渗透率。 视电阻率：因为地层是非均匀介质，所以，进行电阻率测量时，电极系周围各部分介质的电阻率对测量结果都有贡献，测出的不是岩石的真电阻率，将这种在综合条件影响下测量的岩石电阻率称为视电阻率。 周波跳跃：在疏松地层或含气地层中，由于声波能量的急剧衰减，以致接收器接受波列的首波不能触发记录，而往往是后续波触发接收器，从而造成声波时差的急剧增大，这种现象称为周波跳跃。 康普顿效应：当伽马光子的能量较核外束缚电子的结合能大的多且为中等数值时，它与原子核外轨道电子相互作用时可视为弹性碰撞，能量一部分转交给电子，使电子以与伽马光子的初始运动方向成角的方向射出，形成康普顿电子，而损失了部分能量的伽马光子则朝着与其初始运动成角的方向散射，这种效应称为康普顿效应。 声波时差：声波传播单位距离所用的时间。 绝对渗透率：当岩石孔隙中只有一种流体时，描述流体通过岩石能力的参数。 增阻侵入（泥浆高侵）：地层电阻率较低，侵入带电阻率Ri大于原状地层电阻率Rt的现象。地层压力：又称地层孔隙压力，指作用在岩石孔隙内流体（油，气，水）上的压力。 视地层水电阻率Rwa：是指地层电阻率Rt与其地层因素F的比值，用符号Rwa表示，即Rwa=Rt/F。 含油气孔隙度Sh:岩石含油气体积占有效孔隙体积的百分数，用Sh表示，且Sw+Sh=1。 有效孔隙度:是指具有储集性质的有效孔隙体积占岩石体积的百分数。 缝洞孔隙度：是指有效缝洞体积占岩石体积的百分数。 储集层有效厚度：是指在目前经济技术条件下，能够产出工业性油气流的储集层实际厚度，即符合油气层标准的储集层厚度扣出不符合标准的夹层（如泥岩或致密层）剩下的地层厚度。裂隙孔隙度：单位体积岩石中裂缝体积所占的百分数。 残余油饱和度Sor：当前开发技术，经济条件下无法开采出的油气占有效孔隙体积的百分数。扩散电动势：在扩散过程中，各种离子的迁移速度不同，这样在低浓度溶液一方富集负电荷，高浓度溶液富集正电荷，形成一个静电场，电场的形成反过来影响离子的迁移速度，最后达到一个动态平衡，如此在接触面附近的电动势保持一定值，这个电动势叫扩散电动势，记为Ed。 扩散吸附电动势：泥岩薄膜离子扩散，但泥岩对负离子有吸附作用，可以吸附一部分氯离子，扩散的结果使浓度小的一方富集大量的钠离子而带正电，浓度大的一方富集大量的氯离子而带负电，这样在泥岩薄膜形成吸附扩散电动势，记为Eda。 自然电位负异常：当地层水矿化度大于泥浆滤液矿化度时，储集层自然电位曲线偏向低电位一方的异常称为负异常。 自然电位正异常：当地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度时，储集层自然电位曲线偏向高电位一方的异常称为正异常。 泥浆侵入：在钻井过程中，通常保持泥浆柱压力稍大于地层压力，在压力差作用下，泥浆滤液向渗透层侵入，泥浆滤液替换地层孔隙所含的液体而形成侵入带，同时泥浆中的颗粒附在井壁上形成泥饼，这种现象叫泥浆侵入。 泥浆高侵：侵入带电阻率Ri大于原状地层电阻率Rt的现象。 泥浆低侵：侵入带电阻率Ri小于原状地层电阻率Rt的现象。
实验二钻测井资料层序地层分析报告 一、试验目的 指标总结各种地层界面在不同资料上的层序地层特征；充分利用钻测井资料识别层序和体系域边界和最大海泛面；解释深切谷沉积序列；分析体系域类型及其测井响应；描述相对海平面变化历史；撰写钻测井资料层序地层分析实验报告。 二、地质背景 研究区域为美国俄克拉何马Anadarko盆地石炭系混合碳酸盐岩台地钻井剖面。碳酸盐岩曾出露地表遭受风化剥蚀，海平面发生规律性变化，从而形成了以不整合为层序边界的、具不同测井响应特征的岩性组合。 三、地层岩性及测井资料的对应关系 该地区主要发育的岩性为砂岩、灰岩与页岩。 砂岩：在自然电位曲线上为较高的值，而电阻率为中低值。 灰岩：在自然电位曲线上为中等的值，电阻率也为中等值。 页岩：在自然电位曲线上为较低的值，电阻率也为较低值。 四、试验结果 根据砂岩、灰岩和页岩纵向上的旋回性与横向的展布特征，将测井剖面划分为3个层序，在这里我们只对中间的层序进行详细的研究。其中中间的层序又可划分为3个体系域，分别为低位体系域（LST）、海侵体系域（TST）和高位体系域（HST）。 1、层序的划分 在研究区井段中，最下层为页岩，其代表的是深水环境，而紧邻其上的是一套代表河道沉积的砂岩,为一套深切谷沉积。说明该区曾暴露地表，遭受风化剥蚀，形成Ⅰ型层序界面。该界面为中间层序的底界，深切谷是Ⅰ型层序界面的典型标志，因此中间层序为Ⅰ型层序。剖面最上为一层代表河道沉积的砂岩，而其下伏岩层也为代表深水环境的一层页岩，说明中间层序顶界也为Ⅰ型层序界面。由于上下两个层序仅可见少部分层段，无法详细研究，因此仅对中间层序进行研究。 2、体系域划分及特征
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
地层元素测井研究进展 张一祯 (西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室,陕西西安710069) [摘一要]一地层元素测井是一种利用剥谱分析二聚类分析等技术对地层进行评价的测井方法三地层元素测井以元素测量为基础,从岩石成分的角度提供丰富的地质信息三通过对地层元素测井的原理及仪器的讨论,对地层元素测井的历史沿革及发展动态进行回顾,并且对地层元素测井的技术发展方向和研究趋势进行了展望三 [关键词]一地层元素测井;岩性识别;地层元素测井仪器 [中图分类号]一P631.8+1一一[文献标识码]一B一一[文章编号]一1004-1184(2015)01-0112-03 [收稿日期]一2014-08-13 [作者简介]一张祯(1989-),女,陕西延安人,在读硕士研究生,主攻方向:油气成藏机理及分布规律三 一一地层元素测井(ECS)的前身是次生伽马能谱测井(GST),它是将仪器记录的非弹性散射和俘获伽马能谱的剥谱分析结果,同实验标准谱作对比得到地层元素的组成,并利用氧化物闭合模型以及聚类分析等分析技术确定地层中矿物的类型及含量,最终对地层进行评价的测井方法三 目前此类方法可以提供的原始数据是硅二铝二钙二铁二镁二钆等地层元素的含量,其综合解释结果可以提供地层岩性剖面三 1一地层元素测井的工作原理及仪器 特征 1.1一地层元素测井的工作原理 在地下钻孔作业的环境中,中子源发射的4MeV 中子进入周围的地层,在1~2μs 内,这些快速运动的中子与周围地层中元素的原子核通过较强的吸引力发生相互作用,以弹性和非弹性的方式进行散射,直到最终失去能量三这一过程具体分为如下两个阶段:(1)非弹性散射伽马能谱阶段:周围地层中元素的原子核由于和快中子发生相互作用而变成了激发态的复核,之后通过发射一条或多条γ射线回到基态,在这个过程中发射的γ射线被称为非弹性散射γ射线三不同的原子核发生非弹性散射时具有不同的反应截面面积,放出的伽马射线能量也存在不同,在地层中与快中子发生非弹性散射的主要有C二O二Si二Ca 及Fe 等元素的原子核三(2)热中子俘获伽马能谱阶段:快中子经过一系列的速度放缓以及能量降低,最终变为热中子,并被周围地层中元素的原子核所捕获,同时发射一条或多条γ射线三此时发射的γ射线称为热中子俘获γ射线三不同原子核具有不同的能级,因而各种原子核放出的γ射线能量也不相同三在地层元素测井中主要由H二Cl二Si二Ca二Fe二S二Ti二Cr 及K 等元素的原子核与热中子发生俘获作用产生俘获γ射线[1]三1.2一地层元素测井仪器 地层元素测井仪器主要中子源和BGO 晶体探测器组成(见图1)三该仪器可以测量足够多的元素种类从而对地层进行岩性识别三其中中子源发出能量为4MeV 的快中子与地层中元素的原子核发生非弹性反应,同时放射出一条或多条伽马射线,经过能量的衰减,快中子减速形成热中子,热中子被俘获产生俘获伽马射线三BGO 晶体探测器则可以探测并 记录这些非弹性散射伽马能谱和俘获伽马能谱三地层元素测井仪器的优点是可以和多种测井仪联合测量,并且不受井眼和泥浆类型的影响[2-3]三 图1一地层元素测井仪 (以斯伦贝谢公司的ECS 测井仪为例,据张锋,2011) 2一地层元素测井的历史沿革及发展 动态 1)地层元素测井研究的早期主要以识别矿物和岩性为主(尤其是识别沉积岩),其中比较有代表性的研究者为斯伦贝谢和贝克休斯公司三 (1)以Herron 为代表的斯伦贝谢道尔实验室,其主张用从元素-矿物-岩性的方法来判断沉积岩的岩性三 Herron 等(1983)发现元素与矿物的传递式三他用因子分析统计的方法分析岩心数据,建立元素与矿物数据之间的定量关系三即元素含量与矿物丰度的矩阵关系: [E]=[C]四[M]式中:E 为元素重量百分含量列矩阵,M 为矿物重量百分含量列矩阵,C 为系数方阵三Herron 比较了矿物含量的计算值和测量值,发现两种方法所得结果一致,从而确定了元素与矿物之间的传递公式[4]三 Herron(1986)对委内瑞拉东北部的重油砂岩岩心和地球化学测井数据进行了因子分析,分析表明用4种因子可以解释86%的地层矿物成份,其中高岭石和伊利石两种因子可以解释与泥岩有关的大部分矿物成份,高岭石因子与Al二Th二U 以及地壳内的稀有元素Dy二Eu二La 和Sm 有关;伊利石因子则与Cr二Fe二K二Mg二Na 和V 有关三重矿物因子则与抗剥蚀的元 2 11一2015年1月 第37卷一第1期 一一一一一一一一一一一一一一一一一 地下水 Ground water 一一一一一一一一一一一一一一一一 Jan.,2015Vol．37一NO．1
收稿日期:2006-09-22 基金项目:中石油创新基金项目(w 060122);中国石油大学博士创新基金项目(B2004 02) 作者简介:房文静(1972-),女(汉族),山东高唐人,讲师,博士研究生,从事测井方法及应用研究。 文章编号:1673 5005(2007)02 0055 04 高斯小波用于测井层序地层自动划分的研究 房文静1,2 ,范宜仁1 ,邓少贵1 ,李 霞 1 (1.中国石油大学地球资源与信息学院,山东东营257061;2.中国石油大学物理科学与技术学院,山东东营257061)摘要:不同级别层序界面的识别是层序地层学研究的关键问题。在层序地层单元的分界面上,测井曲线表现为突变,而高斯小波对信号突变点具有敏感性和多尺度分析特性,因此测井数据的高斯小波变换能够表征这种突变。以胜坨油田某井为例,对自然电位测井数据进行高斯小波变换,将一维测井数据拓展为二维深度 尺度空间,使其内部的能量聚集与分布得以清晰展示。依据小波时频色谱信息和能量信息,选取识别不同级别层序地层界面的最佳尺度,获取最佳尺度下小波系数模极值的信息。结果表明,小波系数曲线模极值能反映地层岩性的变化,与各级层序界面具有较好的对应关系,从而可据其实现不同级别层序界面的划分。与岩性剖面相比,该方法可用来准确划分层序界面。这些探索为地层层序的自动划分提供了一种新的思路。关键词:测井数据;层序地层;小波变换;高斯小波;模极值中图分类号:P 631 4 文献标识码:A Applicati on of G auss wavelet to de m arcate l og stratigraphic sequence auto maticall y FANG W en jing 1,2 ,FAN Y i ren 1 ,DENG Shao gu i 1 ,L I X ia 1 (1.Facult y of Geo R esource and Information in Ch i na Uni vers it y of P etrole um,D ongy in g 257061,Shandong P rovince ,Chi na ;2.Co llege of Phy sics and T echnology in Chi na Universit y of P etro leu m,D ongy ing 257061,Shandong P rovince ,China )Abstrac t :The key to sequence strati g raphy ana l ysis i s to i dentify sequence boundaries o f d ifferent l evels .D ue to the sens i tiv it y o f Guass w ave let to t he flex po i nts o f t he si gna l and t he multi sca l e ana l ysis o f the w avelet reso l u tion ,the abruptl y chang i ng po i nts a t the i nterface o f strati g raph i c sequence shown fro m the logg i ng curve can be revea l ed c l ear l y by G auss wave l et transf o r m ati on o f l ogg i ng data .Spontaneous potenti a l(SP)l ogg i ng curve from a w ell i n Shengtuo O ilfiel d w as processed by G aussw ave let transfo r mation .By th i s transf o r mation ,the logg i ng data were expanded fro m 1 D dept h space to 2 D dept h sca l e space ,wh ich makes t he co llecti on and distri buti on of its i nner energy revea led clea rl y .T he opti m u m sca l es correspondi ng to boundar i es o f strati graphic sequence were de ter m i ned by ti m e frequency chromatogra m and energy inf o r ma ti on .O n t he basis of t he scales ,the i nfor m ati on on the m odul us of wavelet coefficient was obtai ned .The m odu l usm ax i m a o fw ave l e t coeffic i entw ere found to re fl ect the lit ho l ogy and to correspond to the strati g raph i c sequence of d ifferent leve,l and t herefore rea lizi ng t he c l ar ifi cation of stratigraph i c sequence auto m aticall y .Co mpared w it h t he li tho l og i cal pro fil e ,thismethod can be applied t o detect sequence bound ar i es quantitativel y and correctly .A ll these researches provide a completel y ne w and effecti ve m et hod for de m arcati ng sequence .K ey word s :logg i ng data ;sequence strati graphy ;w ave let transf o r m;G auss w ave let ;m odulusm ax i m a 近年来层序地层学研究得到了较快的发展,但基本上还是局限于用地震、测井、钻井和露头资料所进行的人工 相面 式研究。为实现自动划分层序地层,目前已提出熵分析[1] 、活度函数分析 [2] 和深 -频分析 [3 4] 等划分方法。小波变换是一门新兴理 论,能够有效地实现信号时 频域分析,并且引入了多尺度分析的思想,能够模拟 由粗到细,逐级分 层 的人工解释方法,是测井数据时频分析与地质解释恰当的数学工具。高斯小波是高斯函数的一阶导数,应用其划分层序界面的思想来源于信号的模 2007年 第31卷 中国石油大学学报(自然科学版) V o.l 31 N o .2 第2期 Journa l of Ch i na U n i ve rs i ty o f P etro l eu m A pr .2007
二、填空 1、 储集层必须具备的两个基本条件是孔隙性和_含可动油气_，描述储集层的基本参数有岩性，孔隙度，含油气孔隙度，有效厚度等。 2、 地层三要素倾角，走向，倾向 3、 岩石中主要的放射性核素有铀，钍，钾等。沉积岩的自然放射性主要与岩石的_泥质含量含量有关。 4、 声波时差Δt 的单位是微秒/英尺、微秒/米，电阻率的单位是欧姆米。 5、 渗透层在微电极曲线上有基本特征是_微梯度与微电位两条电阻率曲线不重合_。 6、 在高矿化度地层水条件下，中子-伽马测井曲线上，水层的中子伽马计数率_大于油层的中子伽马计数率；在热中子寿命曲线上，油层的热中子寿命长于_水层的热中子寿命。 7、 A2.25M0.5N 电极系称为_底部梯度电极系，电极距L=2.5米。 8、 视地层水电阻率定义为Rwa= Rt/F ，当Rwa ≈Rw 时，该储层为水层。 9、 1- Sxo ﹦Shr ，Sxo-Sw ﹦Smo ，1-Sw ﹦Sh 。 10、 对泥岩基线而言，渗透性地层的SP 可以向正或负方向偏转，它主要取决于地层水和泥浆滤液的相对矿化度。在Rw ﹤Rmf 时，SP 曲线出现负异常。 11、 应用SP 曲线识别水淹层的条件为注入水与原始地层水的矿化度不同。 12、 储层泥质含量越高，其绝对渗透率越低。 13、 在砂泥岩剖面，当渗透层SP 曲线为正异常时，井眼泥浆为盐水泥浆_，水层的泥浆侵入特征是低侵。 14、 地层中的主要放射性核素分别是铀，钍，钾。沉积岩的泥质含量越高，地层放射性越高。 15、 电极系A2.25M0.5N 的名称底部梯度电极系，电极距2.5米。 16、 套管波幅度低_，一界面胶结好。 17、 在砂泥岩剖面，油层深侧向电阻率_大于_浅侧向电阻率。 18、 裂缝型灰岩地层的声波时差_大于_致密灰岩的声波时差。 19、 微电极曲线主要用于划分渗透层，确定地层有效厚度。 20、 气层声波时差_高，密度值_低，中子孔隙度_低，深电阻率_高，中子伽马计数率_高_。 21、 如果某地层的地层压力大于_正常地层压力，则此地层为高压异常。 22、 油层的中子伽马计数率低于地层水矿化度比较高的水层的中子伽马计数率，油层电阻率大于地层水矿化度比较高的水层电阻率。 23、 地层三要素_倾角，倾向，走向。 24、 单位体积地层中的含氯量越高，其热中子寿命越短。 25、 h s φ=_________，t R F =_________。 一、填空题 26、 以泥岩为基线，渗透性地层的SP 曲线的偏转（异常）方向主要取决于_泥浆滤液_和 地层水的相对矿化度。 当R w >R mf 时，SP 曲线出现__正_异常，R w 地层元素测井伽马能谱数值模拟 在地质勘探研究过程中,尤其在测井行业中,由于进行相应物理实验的成本较大,但是随着计算机的不断发展,蒙特卡罗方法成为了核测井中一种重要的研究手段,在测井的前期理论工作中起着不可忽视的作用。本文通过双群扩散理论,建立地层元素测井中γ射线对探测器的贡献率的函数,通过相应的参数分析,其结果表明:在地层元素测井中,其γ分布的影响因素主要是中子在地层中的慢化长度和γ射线在地层中的衰减系数而决定。 基于MCNP5和Geant4两款MC软件在元素测井中的应用,建立造岩元素Al、Ca、Fe、H、O、K、Mg、Na、Si的单元素PGNAA模拟模型,评价了两款软件中子活化模拟准确性,结果表明MCNP5软件模拟结果同IAEA截面库的数据更为接近;通过对比MCNP5和Geant4模拟快中子激发γ能谱的差异,表明了MCNP5与Geant4在造岩元素的快中子激发γ射线模拟研究中,二者存在较大差异,为今后元素测井的研究提供参考依据。通过地层元素测井中孔隙度对γ分布的影响,根据《实用地质分析标准物质手册》以及标准石灰岩模型井的参数,建立以D-T中子源的地层元素测井模型,采用MCNP5程序模拟了地层中子和γ射线的耦合输运过程,得到了不同孔隙度、不同源距下的γ注量分布,其结果表明在近源距处,γ射线的注量率与孔隙度相关性较大,而在远源距处,γ射线的注量率则与孔隙度的相关性较小;通过孔隙灵敏度以及相应屏蔽体的设置关系,得出在地层元素测井中探测器的最佳源距位置。 通过比较不同探测器的性能,结合地层元素测井中测井条件和要求,认为在地层元素测井中LaBr3探测器是最为合适,并利用MCNP数值模拟方法仿真实际的测井条件,评估元素检出限。 第二章测井层序地层分析 第二节层序地层单元及其测井特征 一、基本术语：体系域、低位域、海侵域、高位域、陆架边缘体系域等 二、体系域 1.类型：低位域、海侵域、高位域、陆架边缘体系域 2.低位域：陆棚坡折和深水盆地沉积背景、斜坡构造背景、生长断层背景下的低位域组成 3.海侵域：以沉积作用缓慢、低砂泥比值，一个或多个退积型准层序组为特征、主要沉积体系类型 4.高位域：沉积物供给速率常＞可容空间增加的速率，形成了向盆内进积的一个或多个准层序组，底部以下超面为界，顶部以Ⅰ型或Ⅱ型层序界面为界特征；主要沉积体系类型 5.陆架边缘体系域：以一个或多个微弱前积到加积准层序组为特征，准层序组朝陆地方向上超到Ⅱ型层序边界之上，朝盆地方向下超到Ⅱ层序边界之上。 三、湖平面变化与层序结构 1.湖平面变化与体系域 2.层序结构类型及特征：一分层序、二分层序、三分层序、四分层序 第三节测井地层地层分析方法 一、基本术语：基准面、基准面旋回、分形 二、一般工作流程 1.测井—地震—生物等时地层格架建立 2.关键层序界面识别 3.研究区测井—地质岩相知识库的建立 4.关键井的岩相识别、重建岩相序列 5.建立多井关键性剖面 6.预测油气分布 三、单井测井层序分析方法 1.测井资料预处理 2.沉积旋回分析：旋回性及旋回级次是沉积岩层重要的固有属性；旋回 级次分析：常规测井旋回分析、小波分析和地层累积方法等 3.沉积间断点识别：地层倾角测井--累计倾角交会图法、地层倾角测井-- 累积水平位移交汇图法、地层倾角测井--倾角矢量图法、自然电位和 视电阻率组合法、声波时差响应法等 四、米氏周期分析及分形研究 五、沉积层序的分形特征研究 1.分形的概念 2.地质学运用分形理论需要考虑的问题 3.分数维的计算 4.分数维的应用 第三章测井沉积学研究 第一节测井沉积学概念 一、基本概念：测井相、测井相标志 二、测井相分析的基本原理 三、测井相标志与地质相标志的关系：确定岩石组分的测井相标志、判断沉积 结构的测井相标志、判断沉积构造的测井相标志 四、由测井相到沉积相的逻辑模型 第二节岩石组合及层序的测井解释模型 一、测井曲线的一般特征 1.常规组合测井曲线：测井曲线幅度特征、测井曲线形态特征、接触关 系、曲线光滑程度、齿中线、多层的幅度组合--包络线形态、层序的 形态组合特征 2.地层倾角测井的微电导率曲线特征：从曲线形态和曲线的相似性判断 岩性—颗粒粗细，进行微细旋回的划分；根据四条电导率曲线特征值 的平行度，可以衡量平行及非平行层理；利用倾角矢量模式解释沉积 构造，研究古水流方向；根据倾角矢量模式组合解释褶皱、断层、不 整合；利用倾角测井曲线识别裂缝；利用双井径差值分析现代地应力二、层序特征测井解释模型 一、 名词解释 可动油气饱和度地层可动油气体积占地层孔隙体积的百分比。 w xo mo S S S -=有效渗透率地层含有多相流体时，对其中一种流体测量的渗透率。 地层压力 指地层孔隙流体压力。?=H f f gdh h P 0 )(ρ康普顿效应 中等能量的伽马光子穿过介质时，把部分能量传递给原子的外层电子，使电子脱离轨道，成为散射的自由电子，而损失部分能量的伽马光子从另一方向射出。此效应为康普顿效应。 热中子寿命 热中子自产生到被介质的原子核俘获所经历的时间。 1、在砂泥岩剖面，当渗透层SP 曲线为_负异常_，则井眼泥浆为_淡水泥浆，此时，水层的泥浆侵入特征是___泥浆高侵__，油气层的泥浆侵入特征是___泥浆低侵__。反之，若渗透层的SP 曲线为_正异常_，则井眼泥浆为_盐水泥浆_，此时，水层的泥浆侵入特征是 泥浆低侵__，油气层的泥浆侵入特征是__泥浆低侵。 2、地层天然放射性取决于地层的___岩性__和_沉积环境____。对于沉积岩，一般随地层__泥质含量___增大，地层的放射性_ 增强___。 而在岩性相同时，还原环境下沉积的地层放射性___高于_氧化环境下沉积的地层。 3、底部梯度电阻率曲线在_高阻层底部__出现极大值，而顶部梯度电阻率曲线在___高阻层底顶部__出现极大值。由此，用两条曲线可以确定_高阻层的顶、底界面深度_。 4、电极系B2.5A0.5M 的名称__电位电极系___，电极距0.5米_______。 5、电极系3.75M 的名称___底部梯度电极系 ，电极距_4米______。 6、在灰岩剖面，渗透层的深、浅双侧向曲线幅度_低___，且_二者不重合_；而致密灰岩的深、浅双侧向曲线幅度_____高__，且_二者基本重合_。 7、感应测井仪的横向积分几何因子反映仪器的_横向探测特性__，若半径相同，横向积分几何因子_越大_，说明感应测井仪的___横向探测深度越浅___。同理，感应测井仪的纵向积分几何因子反映仪器的__纵向探测特性_，若地层厚度相同，纵向积分几何因子_越大_，说明感应测井仪的__纵向分层能力越强_。 8、渗透层的微电极曲线_不重合_，泥岩微电极曲线__重合__，且_幅度低___；高阻致密层微电极曲线__重合___，且__幅度高____。 9、气层自然伽马曲线数值__低__，声波时差曲线___大（周波跳跃）_，密度曲线 低 ，中子孔隙度曲线__低__，深电阻率曲线_高__，2.5米底部梯度电阻率曲线在气层底部__出现极大值___。用密度或中子孔隙度曲线求地层孔隙度时，应对曲线做 轻质油气___校正。 10、根据地层压力与正常地层压力的关系，可把地层划分为_正常压力地层_____、低压异常地层、_高压异常地层______。如果某地层的地层压力_大于（小于）____正常地层压力，则此地层为_高压（低压）异常地层___。 11、伽马射线与物质的作用分别为___光电效应___、_康普顿效应___、___电子对效应__。伽马射线穿过一定厚度的介质后，其强度 减弱___， 其程度与介质的_密度__有关，介质_密度___越大，其__减弱程度____越大。 12、根据中子能量，把中子分为___快中子__、__中等能量中子__和慢中子；慢中子又分为____超热中子__、___热中子__。它们与介质的作用分别为_ 快中子的非弹性散射__、_快中子的弹性散射_____、__快中子对原子核的活化_、___热中子俘获___。 13、单位体积介质中所含__氢_越高，介质对快中子的减速能力_越强__，其补偿中子孔隙度__越大__。 14、单位体积介质中所含__氯___越高，介质对热中子的俘获能力_越强_，其热中子寿命__越短_，俘获中子伽马射线强度__越强__。 15、地层三要素__倾角、_倾向、_走向，其中，_倾向_与__走向_相差_90o_。 16、蝌蚪图的四种模式__红模式_、___蓝模式_、__绿模式_、__乱模式__。 17、描述储集层的四个基本参数_岩性 、_孔隙度_、_渗透率_、含油饱和度__。 18、 =-w xo S S _ mo S ______， =-xo S 1_ hr S ， =-w S 1_ h S 。 xo xo S =φφ ， =mo S φmo φ，=h S φh φ_____。地层总孔隙度与次 生孔隙度、原生孔隙度的关系_ 21φφφ+=_。 判断并改错视地层水电阻率为 F R R wa 0 =。 错误，视地层水电阻率为 F R R t wa = 。 一、名词解释 层序地层学：是研究以不整合面或与之相对应的整合面为边界的年代地层格架中具有成因联系的、旋回岩性序列间相互联系的地层学分支学科。 层序：一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整合面或与之相对应的整合面为界的地层单元。 体系域：一系列同期沉积体系的集合体，是一个三维沉积单元，体系域的边界可是层序的边界面、最大海泛面、首次海泛面。 准层序：一个以海泛面或与之相应的面为界、由成因上有联系的层或层组构成的相对整合序列。在层序的特定位置，准层序上下边界可与层序边界一致。 首次海泛面：Ⅰ型层序内部初次跨越陆架坡折的海泛面，即响应于首次越过陆棚坡折带的第一个滨岸上超对应的界面，也是低位与海侵体系域的物理界面。 凝缩层：沉积速率极慢、厚度很薄、富含有机质、缺乏陆源物质的半深海和深海沉积物，是在海平面相对上升到最大，海侵最大时期在陆棚、陆坡和盆地平原地区沉积形成的。 Ⅰ型层序：底部以Ⅰ型层序界面为界，顶部以Ⅰ型或Ⅱ型层序界面为界的层序类型。 陆棚坡折带：陆架向海盆方向坡度陡然增加的地方。 低位体系域：Ⅰ型层序中位置最低、沉积最老的体系域，是在相对海平面下降到最低点并且开始缓慢上升时期形成的。并进型沉积：常出现于正常的富含海水的陆棚环境，海平面上升速率相对较慢，足以使得碳酸盐的产率与可容空间的增加保持同步，其沉积以前积式或加积式颗粒碳酸盐岩沉积准层序为特征，并且只含极少的海底胶结物。 二、层序地层学理论基础是什么？ （1）海平面升降变化具有全球周期性。 层序地层学是在地震地层学理论基础上发展起来的，它继承了地震地层学的理论基础，即海平面升降变化具有全球周期性，海平面相对变化是形成以不整合面以及与之相对应的整合面为界的、成因相关的沉积层序的根本原因。 （2）4个基本变量控制了地层单元的几何形态和岩性。 这四个基本变量是构造沉降、全球海平面升降、沉积物供给速率和气候变化，其中构造沉降提供了可供沉积物沉积的可容空间，全球海平面变化控制了地层和岩相的分布模式，沉积物供给速率控制沉积物的充填过程和盆地古水深的变化，气候控制沉积物类型以及沉积物的沉积数量。一般说来，前三者控制沉积盆地的几何形态，沉降速率和海平面升降变化综合控制沉积物可容空间的变化。 三、图示并说明三种准层序组序列特征 进积式准层序组：是在沉积物沉积速率大于可容空间增长速率的情况下形成的，所以较年轻的准层序依次向盆地方向进积，形成向上砂岩厚度增大、泥岩厚度减薄、砂泥比值加大、水体变浅的准层序堆砌样式。常为HST和LST的前积楔状体的沉积特征。 退积式准层序组：是在沉积速率小于可容空间增长速率的情况下形成的，所以较年轻的准层序依次向陆方向退却，尽管每个准层序都是进积作用的产物，但就整体而言，退积式准层序组显示出向上水体变深、单层砂岩减薄、泥岩加厚、砂泥比值降低的特征。常为TST的特征。 加积式准层序组：是在沉降速率基本等于可容空间变化速率时形成的，相邻准层序之间未发生明显的侧向移动，自下而上，水体深度、砂泥岩厚度和砂泥比值基本保持不变。常为HST早期和陆架边缘体系域的沉积响应。 四、对比具陆棚坡折的碎屑岩Ⅰ型层序与具台地边缘的碳酸盐岩Ⅰ型层序之间的特征（含成因、边界特征、体系域构成及LST、TST、HST特征、主控因素） 具陆棚坡折的碎屑岩Ⅰ型层序界面是在全球海平面下降速率大于盆地沉降速率时产生的，它响应于区域性不整合界面，其上下地层岩性、沉积相和地层产状可以发生很大变化，具有陆上暴露标志和河流回春作用形成的深切谷。随着相对海平面下降，河流深切作用不断向盆地中央推进，形成了岩相向盆地中央方向的迁移特征。 具台地边缘的碳酸盐岩Ⅰ型层序界面是在海平面迅速下降且速率大于碳酸盐岩台地或滩边缘盆地沉降速率、海平面位置低于台地或滩边缘时形成的，以台地或滩的暴露和侵蚀、斜坡前缘侵蚀、区域性淡水透镜体向海方向的运动以及上覆地层上超、海岸上超向下迁移为特征。 这两类层序都包含低位体系域LST、海侵体系域TST和高位体系域HST这三个体系域。 具陆棚坡折的碎屑岩Ⅰ型层序中，LST的底为Ⅰ型不整合界面及其对应的整合面，其顶为首次越过陆棚坡折带的初次海泛面，它经常由盆底扇、斜坡扇和低位楔状体组成。TST的底界为首次海泛面，顶界为最大海泛面，它由一系列较薄层的、不断向陆呈阶梯状后退的准层序组构成，当海泛面达到最大时形成薄层富含古生物化石、以低沉积速率沉积的凝缩层。HST广泛分布于陆棚之上，下部以加积式准层序组的叠置样式向陆上超于层序边界之上，向海方向下超于TST顶面之上，上部沉积物以一个或多个具前积斜层形态的前积式准层序组向盆地中央推进。在许多硅质碎屑岩层序中，它常被上覆层序边界削截，若被保持下来，也往往厚度较薄或富含页岩。 第25卷 第3期核电子学与探测技术 V ol .25 No .3 2005年 5月 Nuclear Electro nics&Detectio n Techno log y M ay 2005 用地层元素测井(ECS )资料评价 复杂地层岩性变化 程华国,袁祖贵 (胜利石油管理局石油工程技术管理处,山东东营257001) 摘要:在石油测井中,地层的岩性判别是评价储层参数的首要条件,地层元素测井(ECS )能测出地 层中Si 、Ca 、Fe 、S 、Ti 、Cl 、Cr 、Gd 等元素的含量,结合地质录井等资料可准确确定储层的岩性。通过实例分析,正确评价了复杂地层的岩性变化,为石油勘探开发提供了可靠的地质参数。 关键词:地层元素测井(ECS);岩性;测井解释;γ能谱;元素分析 中图分类号: T E 151 文献标识码: A 文章编号: 0258-0934(2005)03-0233-06 收稿日期:2004-10-15 作者简介:程华国(1954-),男,安徽安庆人,高级工程师,从事石油工程技术研究工作 随着油气田勘探开发的不断深入,相对简单和整装的油气藏越来越少,非常规储集层如火成岩、变质岩等的研究与评价越来越受到重视,而火成岩、变质岩等复杂储层的岩性识别是石油测井解释中的难题之一。 斯伦贝谢公司在本世纪向中国市场推出了一种新型的测井仪器—地层元素测井(ECS :Elemental Capture Spectro sco py ),并在中国的东北、西北和东部等油田和地区进行了测井,在岩性识别上取得了令人满意的效果。 1 ECS 测井的核物理基础 利用快中子和地层中的原子核发生非弹性碰撞,碰撞的同时会发射非弹性散射γ射线,γ 射线的能量和被碰撞核的核结构有关,它表征了原子核的性质。同一种原子核在同快中子发生(n,n ′)反应中,所放出的非弹性散射γ射线的能量和数量都是一定的。对不同的核在(n,n ′)反应中放出的γ射线的能谱分析,可确定在地层中存在哪些原子核,它们的含量是多少。 一个中子只要经过一、二次(n ,n ′)反应后由于能量的降低就不能再发生(n,n ′)反应了,在以后的10-6～10-3s 时间里,中子因和地层发生弹性碰撞(n ,n )而减速,直到转换为热中子为止。一般中子在地层中经过几μs 便热化了。热化后的中子一方面通过(n ,n )反应在地层中扩散,另一方面通过俘获反应(n,γ)被地层吸收,同时放出俘获γ射线,测量这些γ射线可以知道有关这些散射γ射线的原子核的信息,从而使我们了解到这些周围物质的元素组成[1]。 地层元素测井(ECS)测量记录非弹性散射与俘获时产生的瞬发γ射线,利用剥谱分析直接得到地层的元素—Si 、Ca 、Fe 、S 、Ti 、Cl 、Cr 、Gd 等元素的含量,通过氧化物闭合模型、聚类因子分析和能谱岩性解释可定量得到地层的矿物含量 [2] ,从而较准确地得到储层骨架的岩性。 2 ECS 采集元素分析 下面对ECS 测井采集的元素进行分析。Si 是地壳中分布最广的元素之一,Si 主要富集在砂岩、硅质岩等沉积岩中,石英是最主要的造岩矿物,很多热液矿床中均发生硅化,而且已经发现大量石英脉型热液矿床,因此,研究Si 的来源及其与流体成矿活动的关系具有重要意 233 国外测井技术 WORLD WELL LOGGING TECHNOLOGY 2012年第1期总第187期 Feb.2012Total 187 ·综合应用· 苏里格气田地层压力测井计算及分布规律研究 贺健1夏宏泉1张海涛2 1西南石油大学石油工程测井实验室2中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司0引言 苏里格气田位于长庆靖边气田西侧的苏里格庙地区，区域构造属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部中段,为宽缓西倾的单斜[1]。该气田是发育于上古生界碎屑岩系中的大型砂岩岩性圈闭气藏。上古生界自下而上可划分为石炭系本溪组C 3b，二叠系太原组P 1t、山西组P 1sh、石盒子组P 2sh 和石千峰组P 3sh。其中,石盒子组自上而下可划分为盒1-盒8八个层段，盒1-盒4为上石盒子组，盒5-盒8为下石盒子组，岩性主要为砂岩、泥岩等；山西组可划分为山1、山2两个层段，岩性主要为粗砂岩、泥岩、煤层等。该气田主力含气层段为盒8和山1，其储层非均质性强，且具有典型的“低渗、低压、低丰度”特征[2]。 在该气田钻井过程中，常要求保持井内压力平衡，避免井喷、井涌、井塌、卡钻等工程问题，达到提速和保护油气层的目的。 通常计算地层压力方法大体上可分为两类：一是利用地震层速度资料进行地层压力预测，但该法预测精度较低；二是利用测井资料，如自然伽马、声波时差、密度、电阻率等测井曲线计算地层压力，是目前公认比较可靠的方法。此外，目前对异常高地层孔隙压力的计算方法研究报道较多，但对地层异常低压计算方法研究报道较少。为此，本文在对比分析地层压力测井计算方法的基础上，利用声波时 差和密度等测井资料借助伊顿法重点计算苏里格气田二叠系异常低压地层的孔隙压力，并研究其分布变化规律。 1测井曲线的井眼影响校正 测井环境对测井数据有重要影响，其中井眼影响最为严重[3]。在扩径严重的井段，测井曲线将会失真，导致测井计算地层压力不准确。现有测井资料统计表明，苏里格气田绝大部分气井井壁垮塌严重，不规则井眼井段较多。在计算地层压力之前需要对密度曲线和声波时差曲线进行井眼影响校正。1.1密度测井曲线的校正 密度测井记录的是地层散射伽马强度，主要用于测量地层体积密度ρb 。井眼扩大或井壁不规则使密度测井曲线陡然下降，测出的ρb 值明显偏低。可采用逐点检验和校正方法来近似的消除这种影响。首先，计算解释层段地层密度的下限值ρmin ： ρmin =Vshρsh +（1-V sh ρp ）ρb （1） 式中：ρsh 和V sh 分别为泥质密度和地层泥质含量(V sh 用GR 曲线计算)；ρp 为解释层段中，孔隙度最大的纯地层密度值。 其次，进行逐点检验和校正：当ρb 小于ρmin 时，说明由于井眼扩大或井壁不规则，仪器极板贴井壁不好，导致ρb 比地层密度下限值ρmin 还低，这时令ρb =ρmin 作为该地层密度的近似值；反之，如ρb ＞ 摘要：苏里格气田地层低压特征明显。可利用测井资料借助伊顿法准确计算其地层压力。首先对声波时差和密度曲线进行井眼影响校正并建立东区、西区地层正常压实趋势线，然后采用伊顿法计算地层孔隙压力，与实测资料的相对误差在10%以内，满足安全钻井工程要求。对工区多口井的测井资料进行了地层压力精细解释处理，在此基础上研究了该气田东区、西区二叠系地层孔隙压力的纵横向分布规律。 关键词：苏里格气田；测井资料；伊顿法；地层孔隙压力；分布规律 作者简介：贺健（1987-），男，在读硕士，从事常规电缆测井和随钻测井的精细解释及其在油气井工程中的应用研究。 68地层元素测井伽马能谱数值模拟
测井地质学 知识点
地球物理测井》试题及答案
层序地层学题目
_用地层元素测井(ECS)资料评价复杂地层岩性变化
苏里格气田地层压力测井计算及分布规律研究
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