地球物理测井:第05章 伽马-密度
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自然伽马测井曲线影响因素(1)积分电路的影响(测速*积分电路时间常数)由于记录仪器中的积分电路具有惰性(充/放电需要时间),输出电压相对于输入要滞后一段时间而仪器又在移动,可能使测井曲线发生畸形,主要为:极大值减小,且不在地层中心而向上移动,视厚度增大,半幅点上移。
一般:地层厚度越小,积分电路的影响越大,曲线畸变越严重。
实际测井中要适当控制测井速度。
(2)放射性涨落的影响由于地层中的放射性核素的衰变是随机的且彼此独立,同时伽马射线被探测到也是偶然独立的,使得每次测量结果不完全相同但结果满足统计规律,这种现象叫放射性涨落或统计起伏现象。
(3)地层厚度的影响:厚度增加极大值变化(4)井眼的影响井眼直径变大相当于伽马射线通过的路程变大,被吸收的几率变大,被探测几率变小,曲线值变小;同时泥浆的种类(含放射性物质或非放射性物质)也对曲线有影响。
一、计算泥质含量1、自然电位测井:Vsh=(SSP-PSP)/SSP=1-α。
α为自然电位减小系数;PSP含粘土地层的静自然电位(假静自然电位);SSP含粘土地层水矿化度相同的纯地层静自然电位。
2、自然伽马测井:(1)相对值法:自然伽马相对值I(GR)=(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin);GR、GRmin、GRmax 分别为解释层、纯地层和泥岩的自然伽马测井值。
泥质含量:Vsh=[2(GCOR*I(GR))-1]/[2(GCOR)-1];GCOR为希尔奇指数,新地层3.7;老地层2。
(2)绝对值法:Vsh=(ρb GR-Bo)/(ρsh GRsh-Bo);Bo纯地层背景值,Bo=ρsd GRsd(或ρ纯GR纯);ρb,ρsh,ρsd,ρ纯分别为解释层,泥岩,砂岩,纯地层的自然伽马值。
二.计算孔隙度1、密度测井:ρb=φρf+(1-φ)ρf,φ=(ρma-ρb)/(ρma-ρf);φ孔隙度,ρma岩石骨架密度,ρf探测范围内的空隙流体密度。
2、声波测井:Δt=Δtfφ+Δtma(1-φ),φ=(Δt-Δtma)/(Δtf-Δtma);φ孔隙度,Δt岩层时间差曲线上的读值,Δtf液体的时差,Δtma岩石的骨架时差。
第五章:生产测井解释原理(一) 专业术语持率(Y):是一种已知介质所占管内体积的百分数。
YL :持液率 Yo :持油率 Yg:持气率 Yw持水率其中持水率具体定义如下:它是指在某一定长度的管子内水流相的体积和该管段体积的百分比:Yw=Vw/V*100%含水率:是指单位时间内通过管子某一截面水流相的体积与全部流体体积的百分比。
kw=Qw/Q*100%在两相流中: Yw+Yg=1Yg+Yo=1Yo+Yw=1在三相流中:Yo+Yw+Yg=1相速度:描述多相流中多个相的平均速度中心速度:是管子中心处理想的流体速度(Vc),在层流中Vc=2V,在紊流中Vc=1.25V滑脱速度:是多相流中各相平均速度之间的差。
表观速度:主要是在多相流中用于描述没有滑脱速度影响的平均流体速度的术语。
门限速度:是流量计涡轮开始启动时最小流体速度。
视速度:是根据连续流量计计算出的管子中心流体的速度。
生产测井资料的定性分析(1)流量计测量井眼流体流速是定量解释产液剖面或吸水剖面的主要依据。
Atlas 的PLT组合仪和Sondex公司的流量计均为涡轮(spinner)流量计。
研究表明,涡轮的转速RPS与流体流速呈线性关系,且RPS与管子内径、流体黏度、流体密度有关。
一般采用井下刻度的方法求流体的流速,最精确的刻度方法用几组上、下测量数据进行刻度。
实际应用中要求至少四组上、下测流量响应RPS,电缆速度曲线。
因涡轮流量计测的是中心最大流速Vf,而流体流速V是平均速度,故根据流动流体的流态是层流、紊流,利用雷诺数校正系数换算。
考虑仪器结构的非对称性,还需作校正。
(2)测井曲线流量响应曲线主要显示量的概念,变化幅度大小,表明产出或吸入的多少。
2.流体识别测井流量识别测井主要识别井眼流体性质特征,测定各相持率,包括流体密度测井和流体持水率测井。
(1) 流体密度测井:Ⅰ.识别流体成份:油、气、水三相流体中,产层密度减小,表明产油、气,减小的幅度大,表明产轻烃;产层密度增加,表明产出水或重烃。
第四节伽马测井一、自然伽马测井1、岩石的自然伽马放射性岩石的自然放射性就是由岩石中的放射性同位素的种类与含量决定的。
岩石中的自然放射性核素主要就是铀(U238)、钍(Th232)、锕(Ac227)及其衰变物与钾的放射性同位素K40等,这些核素的原子核在衰变过程中能放出大量的α、β、γ射线,所以岩石具有自然放射性。
沉积岩按放射性浓度可粗略分为三类:1)放射性高的岩石:包括粘土岩、火山灰、海绿石砂岩、独居石砂岩、钾钒矿砂岩、含铀钒矿的灰岩及钾盐等。
深海相泥岩的放射性浓度常达90×10-12克镭当量/克;浅海相泥岩的放射性浓度为(20-30)×10-12克镭当量/克。
钾盐中的K40可达60×10-12克镭当量/克2) 放射性中等的沉积岩:包括砂层、砂岩与含有少量泥质的碳酸盐岩等,其放射性浓度为(1-8)×10-12克镭当量/克。
3)放射性低的沉积岩:包括石膏、硬石膏、岩盐、纯的石灰岩、白云岩与石英砂岩等。
根据实验与统计,沉积岩的自然放射性一般有以下变化规律:(1)随泥质含量的增加而增加。
(2)随有机物含量增加而增加。
如沥青质泥岩的放射性很高。
在还原条件下,六价铀能被还原成四价铀,从溶液中分离出来而沉淀在地层中,且有机物容易吸附含铀与钍的放射性物质。
(3)随着钾盐与某些放射性矿物的增加而增加。
在油气田中常遇到的沉积岩的自然伽马放射性主要决定于泥质含量的多少。
但必须注意:从问题的实质来瞧,岩石自然放射性的强度就是由单位质量或单位体积岩石的放射性同位素的含量决定的,当利用自然伽马测井资料求地层泥质含量时应做全面考虑。
2、自然伽马射线强度分布研究自然伽马射线在地层中与沿井轴的强度分布,就是自然伽马测井基本理论的重要组成部分。
现按几种情况分别进行讨论。
1)无限均匀放射性地层中伽马射线的强度为了便于研究,先考虑无限均匀放射性地层的原始状态,即在尚未钻井之前地层中伽马射线的强度。
自然伽马测井原理自然伽马测井是一种常用的地球物理勘探技术,它通过测量地层中的自然伽马辐射来获取地层的物性参数,对地质构造和油气藏进行识别和评价。
自然伽马测井原理是基于地层中放射性元素的存在,这些元素会发出自然伽马辐射,通过测量这种辐射的强度和能量分布,可以了解地层的岩性、厚度、孔隙度等信息,为油气勘探和开发提供重要的地质信息。
自然伽马辐射是地球物理测井中常用的一种测井方法,它利用地层中含有的放射性元素(如钾、钍、铀等)所产生的自然伽马辐射进行测量。
这些放射性元素在地层中的含量和分布会影响自然伽马辐射的强度和能谱特征,因此可以通过测量自然伽马辐射来推断地层的性质。
自然伽马测井常用的测量工具是自然伽马测井仪,它能够实时测量地层中的自然伽马辐射,并将数据传输到地面进行分析和解释。
自然伽马测井原理的核心是利用地层中放射性元素的存在来获取地层的物性参数,通过测量自然伽马辐射的强度和能谱特征,可以获取地层的厚度、密度、孔隙度等信息。
在实际应用中,自然伽马测井可以用于识别地层的岩性,划分地层的界面,评价地层的孔隙度和渗透率,识别油气层和水层等。
因此,自然伽马测井在油气勘探和开发中具有重要的应用价值。
自然伽马测井原理的实现依赖于自然伽马辐射的测量和解释。
自然伽马辐射的测量需要使用自然伽马测井仪,它能够实时测量地层中的自然伽马辐射,并将数据传输到地面进行分析。
自然伽马辐射的解释则需要借助地质、物理和数学等知识,通过对自然伽马辐射数据的处理和解释,可以获取地层的物性参数,并进行地质分析和油气勘探评价。
总的来说,自然伽马测井原理是基于地层中放射性元素的存在,利用自然伽马辐射来获取地层的物性参数,为油气勘探和开发提供重要的地质信息。
通过自然伽马测井,可以实现对地层岩性、厚度、孔隙度等参数的快速获取,为油气勘探和开发提供重要的技术支持。
自然伽马测井原理的应用将进一步推动油气勘探和开发技术的进步,为油气田的发现和开发提供重要的技术手段和支持。
思考题第一课自然电位测井SP?*1.分析自然电位的成因,写出扩散电动势、扩散吸附电动势、总电动势表达式。
答:自然电场的产生(原理)扩散电动势、扩散吸附电动势、过滤电动势1.扩散电动势产生原因:泥浆和地层水矿化度不同——电化学过程——电动势——自然电场产生过程:溶液浓度不同——离子扩散——离子迁移率不同——两边分别富集正、负离子 (延缓离子迁移速度)——产生电动势(直到正负离子达到动态平衡为止 ) 公式:2.扩散吸附电动势产生原因:泥浆和地层水矿化度不同——产生阳离子交换——产生电动势——自然电场产生过程:溶液浓度不同——带电离子扩散——阳离子交换——孔隙内溶液阳离子增多——浓度小的一方富集正电荷,浓度大的一方富集负电荷产生电动势(扩散吸附)公式:3.过滤电动势产生原因:泥浆柱与地层之间的压差造成离子的扩散。
一般在近平衡钻井情况下不考虑。
总电动势公式:*2.不同Cw、Cmf情况下自然电位测井曲线有哪些特征?1.当Cw>Cmf:(Rmf>Rw,E<0)负异常(淡水泥浆)2.当Cw<Cmf:(Rmf<Rw,E>0)正异常(咸水泥浆)3.当Cw=Cmf:(Rmf=Rw, E=0)无异常,自然电位测井失效*4.自然电位测井曲线在油田勘探开发中应用于哪些方面?1.划分渗透层(半幅点法,砂泥岩剖面较常用)2.估算泥质含量3.地层对比依据: 1)相同沉积环境下沉积的地层岩性特征相似; 2)同一段地层有相同或相似的沉积韵律组合; 3)由1)和2)决定同层、同沉积(相)的SP曲线特征一致。
4.确定、划分沉积相5.确定油水层及油水界面(△USP油小于△USP水)6.识别水淹层(依据 Cw <或> Cwz) 渗透层水淹后SP基线偏移,偏移量与Cw/Cwz(注入)有关7.确定地层水电阻率Rw3.影响自然电位测井的因素有哪些?1.Cw/Cmf影响(地层水矿化度/泥浆滤液矿化度)当Cw>Cmf:(Rmf>Rw,E<0)负异常(淡水泥浆).当Cw<Cmf:(Rmf<Rw,E>0)正异常(咸水泥浆)当Cw=Cmf:(Rmf=Rw, E=0)无异常,自然电位测井失效2 .岩性影响砂泥岩剖面泥岩(纯泥岩)——基线纯砂岩——SSP(h>4d)当储层Vsh 增大,自然电位幅度△USP(变小)<SSP 靠近泥岩基线3..温度影响温度对离子运动,离子扩散速率有影响不同深度地层温度不同4.地层水、泥浆滤液中含盐性质影响(溶液中离子类型不同,迁移速率不同,直接影响Kd、Kda)5.地层电阻率影响(当地层电阻率较大时,其影响不容忽视。
放射性测井放射性测井是根据岩石和介质的核物理性质放射性测井是根据岩石和介质的核物理性质,,研究钻井地质剖面剖面,,寻找油气藏以及研究油井工程的地球物理方法寻找油气藏以及研究油井工程的地球物理方法。
放射性测井方法放射性测井方法,,按其应用射线的类型可分为两大类按其应用射线的类型可分为两大类,,即主要利用伽马射线的伽马测井法和利用中子的中子测井法要利用伽马射线的伽马测井法和利用中子的中子测井法。
放射性测井的特点放射性测井的特点::裸眼井裸眼井、、套管井内均可进行测井套管井内均可进行测井;;在油基泥浆在油基泥浆、、高矿化度泥浆以及干井中均可测井高矿化度泥浆以及干井中均可测井;;是碳酸盐岩剖面和水化学沉积剖面不可缺少的测井方法是碳酸盐岩剖面和水化学沉积剖面不可缺少的测井方法。
但是它的测速慢但是它的测速慢,,成本高成本高。
由于生产和解释方法的改进由于生产和解释方法的改进,,放射性测井解决生产问题的范围不断扩大范围不断扩大,,它仍是一项重要的测井方法它仍是一项重要的测井方法。
特别是核磁共振测井仪的研制成功振测井仪的研制成功,,更加扩大了放射性测井的应用范围更加扩大了放射性测井的应用范围。
本部分内容主要分两章分别介绍伽马测井和。
第五章伽马测井伽马测井是一类利用伽马射线性质的核测井方法伽马测井是一类利用伽马射线性质的核测井方法,,两种类型两种类型:: 测量岩石天然放射性的方法放射性的方法::自然伽马测井:是最简单的放射性测井方法是最简单的放射性测井方法。
测量地层总的伽马放射性射性,,用于划分岩性和储集层用于划分岩性和储集层,,计算泥质含量等计算泥质含量等。
自然伽马能谱测井:除可测量总伽马放射性外除可测量总伽马放射性外,,主要测得地层中放射性核素铀射性核素铀、、钍、钾等的含量钾等的含量,,具有重要的地质意义具有重要的地质意义。
提供人工伽马源的方法伽马源的方法::放射性同位素测井:利用放射性同位素做为示踪剂利用放射性同位素做为示踪剂,,解决与示踪有关的各种生产和工程问题的各种生产和工程问题。
1,简述扩散电动势和扩散吸附电动势产生的原因:2,利用自然伽马测井曲线进行地层对比有什么优点: (1)与地层水矿化度无关;(2)一般与地层流体性质无关;(3)容易找到标准层.3, 伽玛射线和物质相互作用可能有几种效应?各种效应特点是什么?答:光电效应: γ射线能量较低时,穿过物质与原子中的电子相碰撞,将其能量交给电子,使电子脱离原子而运动,γ整个被吸收,释放出光电子。
光电效应发生几率随原子序数的增大而增大,随γ能量增大而减小;康普顿效应: 中等能量的γ与原子的外层电子发生作用时,把一部分能量传给电子,使电子从一个方向射出——康普顿电子,损失了部分能量的射线向另一个方向散射出去——康普顿射线。
效应吸收系数Σ=σe Z⋅ N A⋅ρb/A;γ发生康普顿效应时,γ损失的能量与原子序数及单位体积内的电子数成正比;电子对效应: 当γ能量大于1.022MeV时,它与物质作用就会使γ转化为电子对(正、负电子),而本身被吸收。
4,自然伽马能谱测井可定量测量哪几种放射性核素含量: U铀、Tb钍、K钾.二5,写出阿尔奇公式,说明变量:地层因素:F=R0/RW=a/φm;电阻增大系数:I=Rt /R=b/Swn;R完全充满水的岩石电阻率, RW空隙所含水的电阻率,a与岩性有关的比例系数, φ孔隙度,m胶结指数, Rt含油岩石电阻率,b和饱和指数n只和岩性有关, Sw含水饱和度.6,简述普通电阻率测井的基本原理:7, 电极系分类依据:按成对电极与单电极之间的距离和相对位置不同分类.1)电位电极系:单电极到相邻成对电极的距离小于成对电极的间距,即AM <MN,深度记录点:AM的中点;2)梯度电极系:单电极到相邻成对电极的距离大于成对电极的间距,即AM>MN,深度记录点:MN的中点.8, 电极系的测量深度主要决定于什么?答:探测半径(深度):当球面内介质对测量结果贡献为50%时的半径(深度)。
随着电极距L的加大,电极系的横向探测深度加深。
地球物理测井_西南石油大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.单井储集层评价要点包括划分储集层、岩性评价、储油物性评价、( )和产能评价。
参考答案:含油性评价2.声波孔隙度主要反映的孔隙类型是总孔隙度。
参考答案:错误3.静自然电位的符号是()。
参考答案:SSP4.地层孔隙中天然气的存在使纯砂岩的中子测井孔隙度()。
参考答案:减小5.在中子—密度交会图上,当岩石有两种矿物组成时,交会点将落在( )的某个位置上,此时为()岩性。
参考答案:对应的岩性线之间;过渡6.中子、密度曲线在气层层段的测井响应特征为()。
参考答案:低密度低中子7.孔隙度为零的纯砂岩的密度测井视石灰岩孔隙度为()。
参考答案:3.5%8.补偿中子测井的计数率主要与地层的()有关。
参考答案:含氢量9.中子孔隙度测井测量的地层含氢指数记为φN,其单位是()。
参考答案:石灰岩孔隙度单位10.快中子在地层中的减速过程取决于()。
参考答案:快中子的弹性散射11.自然伽马测井曲线不能应用于()。
参考答案:计算次生孔隙12.声波全波列测井中,一般低角度裂缝使横波衰减远大于纵波,而高角度裂缝使纵波衰减明显大于横波,垂直裂缝又使横波衰减明显大于纵波。
参考答案:正确13.储集层的孔隙度是说明储集层()的定量参数。
参考答案:储集能力相对大小14.随钙质增加,声波速度逐渐变小。
参考答案:错误15.地层对热中子的减速能力主要决定于地层()。
参考答案:含氢量16.碳酸盐岩中的主要造岩矿物有( )。
参考答案:方解石和白云石17.我国目前发现的多数储集油气的沉积岩是()。
参考答案:碎屑岩18.含水白云岩的密度测井视石灰岩孔隙度()其实际孔隙度。
参考答案:小于19.目前,核磁共振测井主要检测()的核磁共振信号。
参考答案:氢核20.自然伽马能谱测井不仅能够测量地层的自然伽马放射性强度,还可以测量地层中()的含量。
参考答案:铀、钍、钾21.以中子和地层的相互作用为基础的测井方法是()。