地球物理测井教学提纲

第一章 自然电位测井1基本概念泥浆:钻井时,在井内流动的一种介质。

泥浆滤液：在一定压差下，进入到井壁地层孔隙内的泥浆 。

地层水：地层孔隙内的水。

溶液的矿化度：溶液含盐的浓度。

溶质重量与溶液重量之比。

ppm(百万分之一） 离子扩散：两种不同浓度的盐溶液接触时，在渗透压的作用下高浓度溶液中的离子，穿过渗透性隔膜迁移到低浓度溶液中的现象。

2．扩散电动势的原因：（1）泥浆、地层水矿化度不同；（2）井壁地层具有渗透性；（3）正、负离子迁移速率不同。

（氯离子大于钠离子）3．扩散吸附电动势的原因：（1）泥浆和地层水的矿化度不同； （2）井壁地层具有一定的渗透性；（3）地层颗粒对不同极性的离子具有不同的吸附性。

4．SP 曲线的特征 （1）泥岩基线：均质、巨厚泥岩的SP 曲线。

（2）最大静自然电位SSP ：均质、巨厚完全含水纯砂岩的SP 值与泥岩基线值的差。

（3）比例尺：极性、大小。

（4）异常：渗透层SP 值相对泥岩SP 值的大小。

负异常：渗透层的SP 值小于泥岩SP 值（淡水泥浆）。

正异常：渗透层的SP 值大于泥岩SP 值（盐水泥浆）。

（5）异常幅度与地层厚度关系：A 厚层曲线关于地层中部对称；半幅点与地层层面重合；地层中部数值最接近实际值。

B 地层厚度减小，地层中部测井值减小；半幅点所定厚度大于地层实际厚度。

5．SP 曲线的影响因素（1）地层水和泥浆滤液矿化度的比值地层水和泥浆滤液含盐浓度的差异,是产生扩散电动势、扩散吸附电动势的基本原因。

（2）岩性。

随地层泥质含量的增加，SP 曲线异常幅度降低。

（3）地层温度（4）地层水、泥浆滤液中含盐性质 :地层水及泥浆滤液所含不同离子的离子价及迁移速率不同，对 有一定影响。

（5）地层电阻率。

地层电阻率增大，SP 异常值减小。

（6）地层厚度。

地层厚度减小，SP 异常值减小。

（7）井径扩大和侵入的影响：井径扩大SP 异常值减小。

泥浆侵入深度增加，SP 异常值减小。

6．自然电位曲线的应用（1）划分渗透层：在砂泥岩剖面，自然电位测井曲线以均质泥岩段的SP 曲线为d da K K 与m wda da C C K E lg =|-|sp sp SSP U U =含水纯砂岩泥岩基线基线，出现异常层段为渗透层。

地球物理测井一、课程说明课程编号：010333Z10课程名称：地球物理测井/Geophysical Well Logging课程类别：专业教育课程（专业课）学时/学分：32/2先修课程：大学物理、电工及电子技术基础、普通地质学、地球物理勘探学适用专业：地球物理学、地球信息科学与技术、地球探测与信息技术教材、教学参考书：1.尉中良、邹长春. 地球物理测井. 北京：地质出版社，2005.2.张宗岭、席振铢. 水工环地球物理测井方法. 长沙：中南工业大学内部教材，1998.3.宋延杰、陈科贵、王向公主编. 地球物理测井. 北京：石油工业出版社，2011.4.洪有密主编.测井原理与综合解释. 东营：中国石油大学出版社，2008.二、课程设置的目的意义地球物理测井是地球物理学专业主干专业课程之一，目的是培养学生掌握各种测井方法（包括：电阻率、侧向、自然电位、感应、声波、自然r能谱及中子测井等）的基本原理、基本概念、影响因素及初步应用；掌握不同测井方法条件下的探测性能特点及适用范围。

通过本课程的学习，学生能了解测井勘探的基本原理和发展趋势，能掌握测井勘探的基本技能，构建地球物理勘探理论的知识结构，为在今后的学习工作中解决地质和工程问题打下坚实的基础。

三、课程的基本要求1.知识要求掌握各种常规测井方法的基本原理、基本概念、影响因素及初步应用；了解目前成像测井（包括：超声成像、微电阻率扫描、核磁、阵列声波、阵列感应等）新技术的方法原理和基本应用。

2.能力要求具备在测井勘探中进行数据处理与分析的初步能力；能综合运用各种油气测井信息识别油气层、划分储油层、计算储层参数；利用煤田测井资料，划分煤层、确定煤层厚度；利用金属矿测井信息，划分地层、探测盲矿体、评价矿体规模等；利用工程钻孔测井，划分地层、测量含水层、探测岩溶、裂缝等，具备初步解决各类地质和工程问题的能力。

3.素质要求通过课堂理论学习提升地球物理学的专业素养；通过课外分组研讨与学习提升独立工作与学习能力、培养科学思维和科学研究方法，培养团队合作精神；通过实验提升创新意识。

第七章声波测井岩石中声速的差异与岩石致密程度，构造和孔隙充填物等有关。

声波测井是运用声波在岩层中的各种传播规律在钻孔中争论岩层特点的一类方法。

声波测井分类：声波速度、声波幅度、声波全波、声波成像等。

第一节声波测井的物理根底一、声波物理性质简述对于声波测井来说，声源能量很小，岩石可看作是弹性体，因此可利用弹性波在介质中传播的规律来争论声波在岩石中的传播过程。

1〕描述固体弹性的几个参数①杨氏模量 E 〔纵向伸长系数〕；②体积弹性模量 K ；③切变模量μ；④泊松比σ。

2〕声波在岩石中的传播特性①纵波与横波〔压缩波与剪切波〕②波的能量与振幅的平方或正比③声波幅度随传播距离按指数规律衰减④波在两种不同介质分界面处的转换—反射与折射，遵循斯耐尔定律。

首波—滑行波在第一种介质中造成的波称为首波，习惯上称为折射波。

二、钻孔内的声波其次节声波速度测井一、单放射双接收声波速度测井原理测量沿井壁传播的滑行波的速度。

二、井眼补偿式声波速度测井原理目的在于抑制井径变化或仪器在井中倾斜时所造成的声速误差。

三、长源距声波测井目的在于更好地区分纵、横波和低速波，增加探测深度，抑制井壁四周低速带的影响。

源距加大到 2.5m 左右可满足上述要求。

全波测井源距较长，以提高各种波的区分力量。

四、阵列声波测井及分波速度提取五、偶极横波测井1．单极源及偶极源。

2．挠曲涉及其与横波的关系。

软地层中，单极源不能产生横波，偶极源的波列中，在纵波之后亦无横波，但有明显的挠曲波，在低频时，挠曲波的速度与横波速度相近，高频时则低于横波的速度，可依据挠曲波的速度来求取横波速度。

第三节声波速度测井的解释与应用一、影响声波速度测井曲线外形的因素1 〕周期跳动引起声皮跳动的岩性因素：①裂缝层，裂开带；②含气水胶结纯砂岩；③高速层〔波阻抗大，能量不易传递〕；④井径扩大或泥浆中溶有气体。

2 〕源距与间距的影响源距—要保证抑制盲区的影响，使折射波首先到达接收器〔1m 即可，长源距可达 2.5m 〕。

《地球物理测井》教学大纲一、课程性质与目的课程性质：专业拓展课《地球物理测井》（简称测井，Borehole Geophysics, Well Logging），是应用地球理方法研究钻孔地质剖面，解决某些地下地质问题的一门技术学科。

它是石油和天然气勘探、开发的重要技术手段，服务于地层评价及油气开发的动态监测，同时，测井技术还在大洋钻探计划、综合大洋钻探计划、煤田勘探和水文地质等领域得到广泛应用。

通过本课程的教学，使学生能够掌握基本的测井技术原理、测井资料解释方法。

学生根据所学的知识，具有分析一般生产问题、解决一般生产问题的基本能力。

二、课程面向专业钻井技术三、课程基本要求了解基本的测井技术原理，重点学习测井资料的解释和分析方法，以及测井数据与地质现象、与油气生产之间的联系，培养解决一般生产问题的能力。

了解测井技术在工程检测、水资源勘测和大洋钻探领域中的应用方法和技术发展趋势。

四、实验基本要求通过通过操作模拟测井仪器，直观了解测井的工艺流程。

理解测井的测量环境，测井资料的影响因素，及采集参数对测井数据的作用。

树立质量和安全意识，培养规范操着仪器的素质。

使用真实测井测井数据，联系交绘图合重叠图的制作合分析方法。

学习测井解释参数选择，理解数据点分布状态与岩石矿物成分之间的关系。

掌握测井数据计算机处理的基本流程，学习测井处理成果的绘制和显示方法。

理解测井计算结果与测井解释参数之的关系。

了解测井解释软件的基本使用方法。

五、课程教学的基本内容前言测井发展概况，电、声、核测井方法分类，国内外测井发展现状，大洋钻探中的测井技术应用，测井技术在工业界和科学研究中的应用。

第一章电测井方法电测井物理基础，岩石的导电性和岩石的介电特性；自然测井原理及应用，确定地层水电阻率；双侧向测井，微球形聚焦测井及组合应用；感应测井方法及几何因子理论，感应测井的探测特性及应用；介电测井数据测量及应用，微电阻扫描测井及成像方法，裂缝识别及岩性分析方法。

《地球物理测井方法》内容提纲中国石油大学（北京）高杰2016一、地球物理测井概论(Introduction to Well logging)1. 测井方法、测井技术的分类2. 储层的概念、储层评价参数3. 井眼环境、环境影响因素4. 钻井液侵入、径向电阻率剖面二、电法测井(Electrical Logging)1．普通电阻率测井（1）Archie 公式（2）影响岩石电阻率的因素、影响视电阻率的因素（3）梯度电极系及电位电极系的概念、命名（4）基本测量原理公式、曲线特征（5）微电极测井及基本应用2．自然电位测井（1）自然电场产生原因：扩散、扩散-吸附、过滤（2）自然电位的基本原理公式、曲线特征（正、负异常）（3）自然电位曲线的基本应用：渗透层的划分、泥质含量、Rw、水淹层（4）标准测井的概念3．侧向测井（1）三侧向测井、七侧向测井、双侧向测井对比（2）比较说明侧向测井的“恒流法”、“恒流法”和“恒流法”测量的差别和联系（2）基本测量原理公式、影响因素及校正（3）曲线基本特征、基本应用（正负差异、Sw的计算）（4）微球聚焦测井及地层微电阻率扫描成像测井4．感应测井及其它（1）感应测井几何因子理论（表达式）、感应测井测量公式（2）感应测井的探测特性：分辨率和探测深度（3）复合线圈系应用的原因、基本应用(深、中、浅) （4）感应测井影响因素、传播效应及校正（5）软件聚焦与阵列感应测井（6）随钻电磁波测井的测量量三、声波测井(Acoustic Logging)0．声波测井基础（1）声波的分类、全波列声波（2）滑行波的概念、临界角（3）弹性参数、声学参数（4）硬地层、软地层、单极子、偶极子（5）声波测井的主要应用1．声波速度测井（1）声速和声速测井的影响因素（2）临界源距、补偿声波测井（3）声速测井的基本应用（Wyllie公式）、周波跳跃（4）声波全波列测井的特点及应用（5）偶极子声波测井2．声波幅度测井（1）套管井中的声波模式（2）一、二界面（3）水泥胶结测井、变密度测井原理及应用（4）超声成像测井四、核测井(Nuclear Logging)1．自然伽马测井（1）岩石的自然伽马放射性及主要放射性元素（2）自然伽马测井原理及主要应用（3）自然伽马能谱测井的应用（4）自然伽马测井的API单位、去铀伽马（CGR）2．密度测井（1）伽马射线与地层的相互作用（2）密度测井核物理基础：体积密度与电子密度的关系（3）脊肋图、密度测井的石灰岩石刻度（4）地层密度和岩性密度测井的应用3．中子测井（1）中子与地层的相互作用（2）含氢指数概念、中子孔隙度测井（3）挖掘效应、中子测井的石灰岩刻度（4）热中子寿命测井、C/O测井和地层元素测井五、测井地层评价(Formation Evaluation from Well logs)1．岩性识别和储层划分（1）测井仪器系列选择；探测特性（分辨率、探测深度）（2）侧向与感应仪器的选择（深、中、浅）（3）9条曲线的主要特征（4）储层的划分、岩性识别的主要方法（5）泥质含量的求解方法2．流体识别与储层参数计算（1）岩石体积物理模型及三孔隙度测井的响应方程（2）储层有效孔隙度的计算、储层渗透率的影响因素与估算（3）Archie公式的中各参数的求解（4）储层流体性质快速识别方法、依据（5）泥质岩石的饱和度模型。

地球物理测井课程设计1. 引言地球物理测井是石油勘探开发过程中的一项重要技术，它涉及到地球物理学、地层学、数学、物理等学科知识。

在石油勘探开发过程中，地球物理测井技术可以为石油勘探提供关键的地下信息，帮助勘探人员确定油气层的储集和分布情况。

本文将设计一个地球物理测井课程，旨在讲解地球物理测井技术的基本原理和应用，以帮助学生更好地了解地球物理测井技术。

2. 课程目标本课程的主要目标是：•介绍地球物理测井的基本原理和方法；•了解测井数据的获取、处理和解释方法；•掌握地球物理测井在石油勘探开发中的应用。

3. 课程内容本课程涵盖以下几个方面的内容：3.1 地球物理测井概述介绍地球物理测井的基本定义、发展历史、分类和应用领域，让学生了解地球物理测井的相关背景知识。

3.2 地球物理测井仪器和工具介绍地球物理测井仪器和工具的组成、功能和测量原理，同时讲解地球物理测井中常用的工具和测量方法。

3.3 测井数据处理和解释讲解如何获取、处理和解释测井数据，包括测井曲线的理解和分析、数据质量控制、图像处理等方面。

3.4 地球物理测井在石油勘探开发中的应用介绍地球物理测井在石油勘探开发中的应用领域，包括储层描述、油气储量估算、探井和井间比较等。

4.教学方法本课程采用以下教学方法：4.1 讲授采用讲授的方式，全面深入地介绍地球物理测井的基本原理和方法，同时适当引入相关案例和实例，以帮助学生更好地理解概念和原理。

4.2 实验采用实验的方式进行教学，通过实验让学生亲身体验测井数据处理和解释的过程，加深学生对地球物理测井的理解。

4.3 互动讨论在教学过程中开展互动讨论，鼓励学生积极参与，提出问题，探讨和解决问题，使学生更好地理解和掌握地球物理测井的知识。

5. 课程评估本课程的评估主要包括以下几个方面：5.1 课堂测试采用课堂测试的方式，测试学生对地球物理测井原理和应用的掌握情况。

5.2 实验报告要求学生根据实验结果，撰写实验报告，具体分析实验结果，并对数据和曲线进行处理和解释。

地球物理测井测井课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解地球物理测井的基本原理，掌握测井曲线的解读方法；2. 学习并掌握不同岩性的地球物理特征，能够分析地层岩性及物性参数；3. 了解测井资料在油气勘探与开发中的应用，掌握基本的数据处理与分析技巧。

技能目标：1. 能够操作测井设备，进行简单的现场数据采集；2. 能够运用专业软件处理测井数据，绘制并解读测井曲线；3. 能够运用测井资料进行地层对比、油气层识别及储量计算。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对地球物理测井的兴趣，激发探索地球深部奥秘的欲望；2. 增强学生的团队合作意识，培养在实践操作中解决问题的能力；3. 提高学生的环保意识，认识到地球资源的重要性，培养学生的社会责任感。

课程性质：本课程为高中地理学科选修课程，旨在帮助学生了解地球物理测井的基本知识，培养学生的实践操作能力。

学生特点：高中生具有较强的逻辑思维能力和动手操作欲望，对地球科学有一定的好奇心。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。

通过课程学习，使学生在掌握测井基本知识的基础上，能够独立完成测井数据的采集、处理与分析。

同时，注重培养学生的情感态度价值观，激发学生对地球科学的研究兴趣。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 地球物理测井基本原理- 测井方法与设备- 地球物理参数的测量原理- 测井曲线的生成与解读2. 地层岩性与地球物理特征- 岩石的物理性质与测井响应- 不同岩性的地球物理特征分析- 地层对比与岩性识别3. 测井资料的应用- 油气层识别与评价- 储量计算与资源评估- 测井资料在勘探开发中的应用案例4. 测井数据采集与处理- 测井设备的使用与操作- 测井数据的质量控制与处理- 测井曲线的绘制与分析5. 实践教学环节- 实地测井操作体验- 测井数据处理与分析实践- 测井成果综合应用教学内容依据课程目标，结合教材相关章节，确保科学性和系统性。

地球物理测井教案教学目的与要求《地球物理测井教案》是勘查技术与工程专业的学科基础课程，本教学大纲适用于勘查技术与工程专业的本科教学。

通过本课程教学，使学生掌握电测井、声测井、核测井的基本原理，了解与测井资料解释与处理与测井数据采集有关的基础知识和基本概念。

通过对本课程的学习，学生应掌握各种主要测井方法的工作原理，了解如何根据地质与工程问题选择测井系列的能力。

第一章绪论一、定义钻井地球物理勘探——在钻孔中进行的各种地球物理勘探方法的总称。

又称为：地球物理测井、矿场地球物理、油矿地球物理。

简称为“测井”。

1 ．石油勘探与开发过程的几个阶段（测井在其中的位置）；1 ）地质调查—查明含油气盆地、提出含油气远景区；2 ）物探—帮助查明盆地状况，通过详查找出有利储油的构造；3 ）钻探—了解地质分层，寻找出油气层；4 ）测井—划分渗透性地层，判别渗透层含油气情况；5 ）试油与采油—为了解油井动态变化及研究井的技术状况，还须进行测井。

测井是贯穿在整个石油勘探与开发过程中的一个不可缺少的环节。

2 ．有关“井”的几个概念1 ）钻井—又称钻孔，井孔，井眼2 ）泥浆—用于将钻井过程中产生的岩屑排出地面；保持对地层产生适当压力，防止发生井喷。

3 ）裸眼井与套管井3 ．常用石油测井方法1 ）以岩石导电性为基础的一组方法；普通电极系电阻率法测井；微电极系测井；侧向测井及微侧向测井；感应测井、阵列感应测井、介电测井；微电阻率扫描成像测井。

2 ）以岩石电化学性质为基础的一组方法；自然电位法人工电位法3 ）以岩石弹性为基础的一组测井方法声波速度测井；声波幅度测井；声波电视测井；声波井壁成像测井；4 ）以物质的原子物理和核物理性质为基础的一组侧井方法；自然伽马测井；密度测井及岩性测井；中子测井；中子寿命测井；中子活化测井；能谱测井；同位素示踪测井核磁测井。

5 ）其它测井方法热测井气测井地层倾角测井检查井内技术状况的测井（井径、井斜）二、测井发展历史与现状（从评价油气层的角度来看）1 ．历史第一阶段：测井始于1927 年，法国；我国1939 年在四川首次测井。

地球物理测井第一节：概述地球物理测井的分类：分为电法测井和非电法测井两种。

1、电法测井：a：视电阻率、b：微电极、c：自然电位、d：微球型聚焦、e：感应测井。

2、非电法测井：a：声速测井、b：自然伽玛测井、c：中子测井、d：密度测井，e：井径、f：井斜、g：井温、h：地层倾角(HDT)、I：地层压力(RFT)、j：垂直地震测井（VSP）第二节：电法测井一、视电阻率曲线：测井时将电极系放入井下，在上提过程中测量记录一条△Vmn(电位差)随井深变化的曲线，称为视电阻率曲线。

梯度电极系：成对电极间的距离小于不成对电极到靠近它的一个成对电极间的距离的电极系称为梯度电极系。

电位电极系：成对电极间的距离大于不成对电极到靠近它的一个成对电极间的距离的电极系称为梯度电极系。

底部梯度电极系在高阻层测井曲线的形状特点如下：（1）对着高阻层视电阻率升高，但曲线不对称于地层中点，高阻层顶界面、底界面分别在极小值、极大值的1/2mn处。

（2）对于厚层、地层中部附近曲线出现平直或变化平缓，随地层减薄平直段缩短直至消失，该处视电阻率值接近地层真电阻率。

（3）对于薄层，在高阻层底界面以下一个电极处，在视电阻率曲线上出现一个“假极大”，极小也比原层上移。

视电阻率曲线的应用：1、划分岩层界面：利用底部梯度电极系视电阻率曲线划分岩层界面的原理是高阻层顶界面(底界面)位于视电阻率曲线极小值(极大值以下1/2MN处。

2、判断岩性：在砂泥岩剖面中，当地层水含盐浓度不是很大时，砂岩电阻率大于泥岩的电阻率，粉砂岩泥质砂岩、砂质泥岩介于它们之间。

但视电阻率曲线无法区分灰岩和拉拉扯扯云岩，它们的电阻都非常大。

3、地层对比和定性判断油水层：对于同一储层，如果0.45m底部梯度幅度高于4m底部梯度梯度测井曲线幅度该层可能为水层，反之则为水层。

二：微电极测井微电极测井：利用特制的短电极系帖附井壁，测量井壁附近的岩层电阻率的一种测井方法叫微电极测井。

微电极测井曲线的应用：1、详细划分地层：地层界面一般在曲线的转折点或半幅点2、划分渗透层，判断岩性：微电极曲线在渗层上显示正幅度差，数值中等，地层渗透率越好，二者的幅度差越大，因此可以根据微电极曲线的幅度差判断地层的渗透性好坏。

1.地球物理测井定义：是地球物理学的一个分支, 简称测井。

指在勘探和开采石油、天然气等地下矿藏的过程中，利用物理学的基本原理,采用先进的仪器设备,探测井壁介质的物理特性参数(电/声/放射性质),评价储集层的岩性、物性（孔隙性、渗透性）、电性、含油性（四性关系）。

2.资料解释步骤：（1）划分储集层,确定岩性; （2）计算储集层参数: 泥值含量、孔隙度、饱和度有效厚度、渗透率等（3）确定油水层（4）其他应用3.地球物理测井的作用：1、划分地层; 2、准确得到地层深度; 3、计算孔隙度、饱和度、渗透率等地层参数; 4、确定油水层; 5、地层对比; 6、工程应用; 7、油层动态监测.4.储集层：石油和天然气储藏在地下具有连通的孔隙、裂缝或孔洞的岩石中。

这些具有连通的孔隙、既能储存油、气、水，又能让油气水在岩石孔隙中流动的岩层称为储集层。

5.描述储油层最基本的参数主要有孔隙度f、渗透率K、含油饱和度So、泥质含量Vsh。

6.储集层必须具备两个条件☆：孔隙性（孔隙、洞穴、裂缝）,渗透性7.储集层的厚度：顶底界面的厚度即为储集层的厚度。

8.有效厚度：总厚度扣除不合标准的夹层（如泥质夹层或致密夹层）剩下的厚度。

9.高侵: 侵入带电阻率Ri大于原状地层电阻率Rt低侵: 侵入带电阻率Ri小于原状地层电阻率Rt一般Rmf>Rw时，发生泥浆高侵;Rmf<Rw时，泥浆低侵。

故：水层（Rmf>Rw）经常发生高侵现象,油层（Rmf<Rw）经常发生低侵现象。

10.泥浆滤液：在一定压差下，进入到井壁地层孔隙内的液体。

11.地层水：地层孔隙内的水。

12,矿化度：溶液的盐浓度，常用百万分之一（ppm）表示。

13.离子扩散：当不同浓度的溶液在一起时存在是浓度达到平衡的自然趋势，即高浓度溶液中的离子要向低浓度溶液一方迁移的过程。

14.自然电位：在井中未通电的情况下（自然电场），放在井中的电极M与位于地面的电极N 之间存在的电位差。