地球物理测井

地球物理测井整理版
地球物理测井，运用物理学的原理和方法，使用专门的仪器设备，沿钻井（钻孔）剖面测量岩石的物性参数，包括电阻率，声波速度，岩石密度，射线俘获及发射能力等参数。

根据这些参数，了解井下地质学信息及资源赋存状态。

工程人员根据对这些信息的研究，发现并评价资源（包括石油、天然气、煤、金属、非金属、地热、地下水等资源）的储量和赋存状态。

在此基础上，制定各种资源的合理有效的开发方案。

也就是说，地球物理测井是包括油气藏、煤、水资源、金属及非金属等各种资源勘探开发极其重要的技术手段。

甚至在城市的市政规划中地基勘测、高速铁路建设及地铁建设中也发挥着重要的作用。

岩石和矿物有不同的物理特性，如导电特性、声波特性、放射性等。

这些特性统称为岩石和矿物的物理性质。

在地球物理勘探中相应地建立了许多种测井方法，如电法测井、声波测井、放射性测井和气测井等。

应用范围
确定井剖面的岩石性质，评价油（气）、水层，发现煤、金属、放射性等矿藏，并确定其埋藏深度及有效厚度；测量计算储量所需要的各种地质参数，如岩性成分、孔隙度、饱和度、渗透率煤田储量计算参数等；确定地层倾角、岩层走向和方位，以及钻孔倾角和方位角，
研究沉积环境等；检查井下技术情况，如检查固井质量和套管破裂情况等；发现和研究地下水源（淡地层水）。

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。

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。

1,地球物理测井定义☆：是地球物理学的一个分支, 简称测井(Well logging)。

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）。

采油前后，测井工作分为两部分☆：1、裸眼井测井（open hole ) 也称勘探井测井，在钻井之后，采油之前。

目的：寻找石油在地层中埋藏深度。

俗称找油层。

2、套管井测井（cased hole)也称生产测井（production log),在采油时进行。

目的：石油开采过程中，地层中的剩余油开采。

2, 采集-测井方法分类（裸眼井）按照物理响应特征分为☆:1、电测井方法：自然电位测井普通电阻率测井、侧向测井感应测井、电磁波测井2、放射性测井：自然伽马测井密度测井、中子测井、中子寿命测井3、声波测井：声波速度测井声波幅度测井、声波全波测井4、其它测井：生产测井地层倾角测井、气测井、特殊测井3,地球物理测井的作用主要有以下几点☆：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.储集层：凡具有一定的连通孔隙，能使液体储存，并在其中渗滤的岩层，称为储集层。

描述储油层最基本的参数主要有孔隙度φ、渗透率K、含油饱和度So、泥质含量Vsh必须具备两个条件☆：孔隙性（孔隙、洞穴、裂缝）,渗透性（孔隙连通成渗滤通道）.按岩性：碎屑岩储集层(砂岩)、碳酸岩储集层（白云岩、石灰岩）、特殊岩性储集层。

按孔隙空间结构：孔隙型储集层、裂缝型储集层和洞穴型储集层碎屑岩储集层特点：孔隙空间主要是粒间孔隙，孔隙分布均匀，岩性和物性在横向上比较稳定。

碳酸岩储集层特点,1，储集空间复杂：a,有原生孔隙：分布均匀（如晶间、粒间、鲕状孔隙等,b,次生孔隙：形态不规则，分布不均匀（裂缝、溶洞等）2，物性变化大：横向纵向都变化大碳酸盐储集层分类：孔隙型裂缝型洞穴型复合型好的储层应该是孔隙型或复合型岩石孔隙度: 单位体积内岩石孔隙空间占岩石总体积的百分数(%)，反映岩石孔隙发育程度含水饱和度（Sw）：含水孔隙体积占总孔隙体积的百分数含油(气)饱和度：含油(气)孔隙体积占总孔隙体积的百分数当孔隙中只含油和水时：Sw+So=1当孔隙中含油气水三相时: Sw+So+Sg=1束缚水饱和度Swb：不能被油气取代的地层水叫束缚水。

1、测井系列：根据井的地质和地球条件及测井设备情况结合对测井资料定性定量解释需要，为完成预定的地质任务而选择的一套适用的综合测井方法。

2、含水孔隙度：代表地层含水孔隙体积占岩石体积的百分数，称为含水孔隙度。

由于含水孔隙度使用深探测电阻率计算，有时也称为电阻率孔隙度。

4、有效渗透率：当有两种或两种以上的流体通过岩石时，对其中的一种流体测得的渗透率。

5、标准测井：在一个地区，，选择几种有效的测井方法进行地层对比，对全井段进行该套测井项目的测井，深度比例为1：500，横向比例与综合测井相同。

6、冲洗带：泥浆滤液侵入后，井壁附近地层中的流体（水或油气）被驱走，即靠近井壁的环状地层中的孔隙被泥浆滤液“冲洗”，这部分地层中孔隙流体主要是泥浆滤液，还有残余水和残余油气，这一部分地层叫冲洗带。

7、视电阻率：实际测井中，地层介质是非均匀的，且有井的存在，井内有泥浆，地层有侵入带，并且地层厚度有限，因此普通电极系测得的电阻率除了主要反映原状地层电阻率外，还受上述各种因素的影响，测得的电阻率是反映地层电阻率相对大小的电阻率叫视电阻率。

9、滑行波：当声波以临界角入射到泥浆和地层界面时，产生沿界面在地层一侧传播的折射波。

10、吸水指数:小层单位注水压差下的吸水量。

11．声波时差：滑行波在地层中传播一米的时间。

12．高侵剖面：由于泥浆滤液侵入地层，当侵入带电阻率大于原状地层电阻率时，形成了高侵剖面。

13．光电效应：伽马射线穿过物质时，与构成物质的原子中的电子相碰撞，伽马量子将其能量交给电子，使电子脱离原子而运动，伽马量子本身则整个被吸收。

所释放出来的电子称为光电子，这种效应则叫光电效应。

14．弹性散射：弹性散射是指中子和原子核发生碰撞前后中子和被碰撞的原子核系统总动能是守恒的，中子所损失的能量形成被碰撞的原子核的动能，而中子动能减少，速度降低并发生散射。

所以弹性散射的过程是中子减小能量降低速度的过程。

15．视地层水电阻率：地层电阻率和地层因素的比值。

地球物理测井方法与原理地球物理测井是一种对地下储层进行测量、分析和评价的方法。

通过测井工具的下井进行物理量的测定，可以获取地下储层的岩性、地层厚度、孔隙度、渗透率等信息，对油气田勘探开发及油层工程有着重要的意义。

本文将介绍地球物理测井的基本原理和常用方法。

一、测井原理地球物理测井的基本原理是利用测井工具发射相应的能量，将能量通过地层传播后，接收到的反射波或散射波作为信息来获取地下储层的特性。

根据测井工具使用的能量类型和测量的物理量，可将地球物理测井方法分为以下几类。

1. 电测井方法电测井方法是利用测井仪器对地层中的电阻率进行测量，以反映岩层的含油、含水性质。

常用的电测井方法有直流电阻率测井、交流电阻率测井和自然电位测井等。

2. 声测井方法声测井方法是利用声波在地下储层中的传播特性，推断出地层的弹性参数和岩性。

主要包括测井声波、声波速度测井、声阻抗测井和共振测井等。

3. 密度测井方法密度测井方法是通过测量地下储层中的密度，来推断岩层的孔隙度、饱和度等。

常见的密度测井方法有伽马射线测井、中子测井和密度测井等。

4. 核磁共振测井方法核磁共振测井方法是利用核磁共振现象对地下储层进行测量，推断岩层的孔隙度、饱和度和渗透率。

核磁共振测井方法在近年来逐渐兴起，具有高分辨率、无辐射等优点。

二、常用测井方法1. 伽马射线测井伽马射线测井是通过测量地下储层中伽马射线的强度，来判断岩石的密度和放射性元素的含量。

根据伽马射线的特性，可以获得地层的层位、岩性和饱和度等信息。

2. 电阻率测井电阻率测井是通过测量地层中的电阻率，来判断岩石的导电性质和饱和度。

不同的岩石具有不同的电阻率特性，通过电阻率测井可以判断地层的岩性变化和油气的分布情况。

3. 声波速度测井声波速度测井是通过测量地层中声波的传播速度，来判断岩石的弹性参数和孔隙度。

声波在不同岩石中的传播速度不同，通过声波速度测井可以获得地层的岩性、渗透率和孔隙度等信息。

4. 中子测井中子测井是通过测量地层中中子的散射和吸收情况，来推断岩石的孔隙度和饱和度。