普通电阻率测井
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1地层倾角对普通电阻率测井的影响
汪宏年等于1999年发表文章“各向异性地层中电阻率测井的响应特征”,文章中利用模拟匹配算法给出了斜井眼中普通电阻率测井的快速正演模拟方法,系统研究了井眼倾角、地层厚度和地层各向异性等对普通电阻率测井的影响。对于水平各向异性无限厚的地层,井眼的倾角为θ,电位和梯度电极系的视电阻率值与地层或井眼倾角间的关系:
(1)
对于各向同性地层,由于各向异性系数=1,这时上式可简化为:
(2)
这说明各向同性地层中的视电阻率值与倾角无关。
文章中同时给出了A0.5M的电位电极系在两种不同模型上的正演计算结果:
第一个模型假定厚度分别为0.5,1.0,1.5,2.0,3.0和4.0m的单一地层位于均值的围岩中;井眼倾角分别为0°,30°,60°和85°,用来研究地层的厚度、倾角变化以及地层电阻率的各向异性对视电阻率测井曲线的影响。首先假定所有的地层均为各向同性地层条件下的正演模拟结果,其中,中间目的层和上下围岩的电阻率分别是20Ω·m和1Ω·m。结果显示:在各向同性地层中,井眼倾角的变化对厚度明显大于测井仪器纵向分辨率的厚储层的测井响应影响很小;但对于厚度较小的薄层,其视电阻率测井曲线受倾角变化的影响较大。这是由于倾角的增加导致视厚度的增加,使薄层的响应变得与厚度类似。此外,倾角的增加使地层的视厚度增大从而导致整个测井曲线变得更加光滑,但厚层中的视电阻率值并不随倾角的变化而改变,这一现象与式(2)的预测结果一致。然后假定中间目的层为各向异性地层,但围岩仍为各向同性地层情况下的正演模拟结果,中间目的层的纵横向电阻率分别是20Ω·m和5Ω·m,围岩层的电阻率仍是1Ω·m。结果表明,随着倾角的增加,除了薄储层上的视电阻率曲线的形态发生明显的变化外,厚层中的视电阻率值均明显增大,且厚层中间的视电阻率值与倾角的变化关系基本满足式(1)给出的结果。此外,地层的各向异性使得测井曲线的形态变化更加复杂,在地层边界附近视电阻率曲线出现了较大的起伏,倾角较小时,这种特征很明显,但随着倾角的增加,这种现象逐渐消失。最后假定中间目的层和围岩电阻率均为各向异性情况下的正演模拟结果。中间目的层的纵横向电阻率仍是20Ω·m—
电阻率测井解读与应用
电阻率测井是一种常见的地球物理测井方法,广泛应用于油气勘探和生产过程中。本文将对电阻率测井的原理、参数解读和应用进行详细介绍。
一、原理
电阻率测井的原理基于电流在地层中的传导特性。测井仪器通入电流,通过测量电场强度和电流强度来计算电阻率。地层的电阻率是一个重要的地质参数,可以反映岩石的导电能力,进而推断出储层的性质。
二、参数解读
1. 孔隙度与饱和度
地层的孔隙度和含水饱和度是电阻率测井中重要的解释参数。孔隙度指地层孔隙空间的比例,一般情况下孔隙度越大,电阻率越小;而含水饱和度是指孔隙中水的比例,水的导电能力较高,所以含水饱和度越高,电阻率越小。
2. 渗透率
地层的渗透率是指地层岩石中流体(如石油和天然气)通过能力的指标。渗透率与电阻率之间存在一定的关系,一般情况下,渗透率越高,电阻率越大。
3. 岩石类型 不同的岩石类型具有不同的电阻率特性。例如,沉积岩中的砂岩和泥岩的电阻率差异较大,可以通过电阻率测井数据来判别岩石类型。
三、应用
电阻率测井具有广泛的应用价值,在油气勘探和生产过程中发挥着重要的作用。
1. 储层评价
利用电阻率测井数据可以对储层进行评价。通过分析电阻率测井曲线,可以推断储层的孔隙度、饱和度和渗透率等参数,从而评估储层的储集能力和开发潜力。
2. 油气饱和度计算
电阻率测井可以帮助计算油气饱和度。通过测量地层的电阻率变化情况,结合其他物性参数,可以对油气饱和度进行定量计算,为油气开采提供重要依据。
3. 水层识别
在油气勘探中,准确识别水层对于油气开采至关重要。由于水的导电性较高,利用电阻率测井可以快速准确地识别出地层中的水层,有助于合理规划井别和减少水的影响。
4. 地层划分 电阻率测井数据可以用于地层划分。根据地层中的电阻率变化情况,可以将地层划分为不同的层级,为地质分析和油气勘探提供重要的信息。
5. 钻井过程监测
在钻井过程中,电阻率测井还可以用于监测井壁稳定性和识别地层问题。通过实时监测电阻率变化,可以及时发现钻井问题,保障钻井作业的安全和顺利进行。
1 第一章 双侧向测井
双侧向测井是应用最广泛的一种电阻率测井方法,它测量地层电阻率。自然界中不同岩石和矿物的导电能力是不相同的尤其地层中所含流体性质不同时,导电性能差别很大。因此 ,电阻率是地层的重要的物理参数之一。在油气井中进行电阻率测井是我们寻找和定量确定油气存在的基本方法。根据所测得的电阻率,可以区分含导电流体(如盐水,泥浆滤液)的地层和含非导电流体(如油气)的地层,应用阿尔奇公式,可以计算出地层中油气水的比例:
2WWSFR (1-1)
式中:—地层电阻率;RW—地层水电阻率;
SW—地层含水饱和度;F——地层因素。
电阻率测井是发展最早并一直沿用至今的一种测井方法。最早使用的电阻率测井方法称普通电阻率测井。经改进后,发展成为目前广泛使用的聚焦式电阻率测井,或称侧向测井。自1950年,首批侧向测井仪投入商业使用后,老式的普通电阻率测井方法就逐渐被淘汰。
1.1 普通电阻率测井原理
为测量某一电阻的阻值R,可应用一个电源给该电阻供电,测量流过该电阻的电流I和电阻两端的电压降V。由欧姆定律即可求出该电阻的阻值。
IVR (1-2)
普通电阻率测井原理也是采用与此类似的方法,测量地层电阻率。在介质中设置一个供电电极A,回流电极B放在距电极A无限远的地方,在距电极A一定距离处放置一对测量电极M,N(见图1-1),进行电位差测量。
假定电极为点电极,介质是均匀无限的,介质电阻率为。则从电极A流出的电流呈辐射状向四面八方均匀散开,等电位面是以A为球心的球面,如果测量电极M,N与供电电极的距离分别为AM,AN(注意电阻的量纲为m长度量纲为m)则M点的电位:
AMIVM4 (1-3)
井下地层是由各类岩石组成,不同的岩石具有不同的物理化学性质,为了研究各类岩石的物理性质及井下地层是否含有石油天然气和其他有用矿产,建立了一门实用性很强的边缘学科---地球物理测井学,简称“测井”,它以地质学、物理学、数学为理论基础,采用计算机信息技术、电子技术及传感器技术,设计出专门的测井仪器,沿着井身进行测量,得出地层的各种物理、化学性质、地层结构及井身几何特性等各种信息,为石油天然气勘探、油气田开发提供重要数据和资料。测井的井场作业如图所示,由测井地面仪器、绞车和电缆组成,通过电缆把下井仪器放到井底,在提升电缆过程中进行测量。
第一节:概述
普通电阻率测井就是把一个电极系放入井内,测量井内岩层电阻率变化,用以研究地质剖面、判断油气水层。又称视电阻率测井。
内容:梯度电极系、电位电极系、微电极测井
主要任务:通过测井岩石电阻率的差别来区分岩性、划分油气水层,进行剖面地层对比等。
岩石电阻率
一、岩石电阻率与岩性的关系
不同岩性的岩石,电阻率不同。
主要造岩矿物的电阻率很高,石油的电阻率很高,几乎不导电。
沉积岩是靠岩石孔隙中所含地层水中的离子导电的。
二、岩石电阻率与地层水性质的关系
岩石骨架:组成沉积岩的造岩矿物的固体颗粒部分。
沉积岩的导电能力主要取决于其孔隙中的地层水的性质—地层水电阻率。
1.地层水电阻率与含盐类化学成分的关系
2.地层水Rw与矿化度Cw的关系:反比
3.Rw与温度的关系:反比
三、含水岩石电阻率与孔隙度的关系
地层因素F:完全含水(100%含水)岩石的电阻率Ro与地层水电阻率的比值。即
F=Ro/Rw
该比值只与岩石的孔隙度、胶结情况和孔隙结构有关,与Rw无关。
实验证明:F=a/φ(m)
其中:a—与岩性有关的系数,0.6-1.5;
m—胶结指数,随岩石胶结程度不同而变化,1.5-3;
例:某油田第三系一含水砂岩的电阻率为7.2欧姆.米,地层水电阻率为1.2欧姆.米。试求该层的孔隙度。(a=0.93,m=1.64)