测井原理与应用

测井原理与应用

测井技术：应用物理方法研究油气田钻井地质剖面和井的技术状况，寻找并监测油气层开发的一门应用技术。Well drilling

测井：矿场地球物理物探：地面地球物理

地层地球物理特性：1、电化学特性2、导电特性3、介电特性4、声学特性5、核特性6、磁特性7、热特性

特性随岩层的岩性、物性及所含流体特性的不同而变化。

测井方法：物理方法：1、电法测井2、声波测井3、核测井4、生产测井

测井用途：

一、评价油气层；（1）定性分析，划分渗透层、裂缝带，地层对比

地层对比：在横向上进行地层追踪的过程

（2）定量计算参数，储集层是具有一定的孔隙度和渗透率的地层（3）确定油气层的有效厚度（4）预测产能（5）研究构造和沉积环境

二、油藏描述；研究油气藏的生储盖条件，储量计算；

三、油气田开发的问题；（1）剩余油的确定及分布预测（2）开发井网调整措施研究（3）水淹层识别及水淹级别的判别

四、油气井工程中的问题；（1）地层压力，岩石强度，井壁稳定，固井质量（2）评价压裂酸化和封堵效果（3）注采井的流体动态监测（4）随钻实现了地质导向，消除了以往的盲目钻井（5）检查套管损伤

五、其他作用

电法测井：以研究岩石及其孔隙流体的导电性，介电特性及电化学特性为基础的一大类测井方法。

电化学特性：自然电位测井（SP）

介电特性：电磁波传播测井（EPT）

导电特性：双侧向电阻率测井（DLL）=聚焦测井、微球开聚焦电阻率测井（MSFL）、感应测井（DIL）、阵列感应式成像测井（AIT）、随钻电阻率测井（LWD）、套管电阻率测井（CHFR）、方位电阻率测井（ARI）、地层倾角测井（SHDT）、地层微电阻率扫描测井（FMS）井径曲线（CAL）钻头直径（BITS）

自然电位：井中自然电场产生的电位

自然电位测井：在钻井过程中，钻井液与钻穿的地层孔隙流体之间通过扩散—吸附作用自然会产生一种电动势，测量这种电位差的测井方法即是自然电位（SP）测井。

在盐水泥浆的情况下，当泥质砂岩的泥质含量较小时，补偿阳离子浓度小（Qv）V>U，低浓度一方为负，高浓度一方为正，具有纯砂岩性质。

静自然电位：纯砂岩纯泥岩交界面处的总电化学电动势，SSP。

假自然电位：泥质砂岩和纯泥岩的总电动势，PSP，反映泥质的多少。

自然电位的幅度异常△Vsp：自然电流在井中泥浆柱上产生的电压降。

SP曲线异常：Cw>Cmf时，SP由泥岩的正电位向砂岩的负电位降低，称为负异常。

Cw

SP幅度随地层厚度的增大而增大，并趋近于静自然电位，随地层厚度减小而减小，且曲线顶部变尖而要部变宽。

随着地层中含油气饱和度增加，地层电阻率增高，曲线幅度逐渐下降。

电阻率比较，一般情况下(电阻率大小)：岩浆岩>沉积岩、灰岩>砂岩>泥岩、油气>水层

火成岩>泥岩金属，无烟煤小孔隙度越大，电阻率越小

电阻率测井，根据自然界中各种不同岩石，矿物及孔隙液体间电阻率的差异这一特点来研究钻井剖面上岩石性质、流体性质的方法。

井眼地层划分

裸眼井，充满泥浆的井眼，泥饼、冲洗带（孔隙中流体几乎全部被泥浆滤液所替代）、过渡带、原状地层

套管井，套管，水泥环，地层

增阻侵入，Ri>Rt，水层，高侵

减阻侵入，Ri

电阻率测井：1、传导电流，直流电，井内有导电泥浆，电阻率

2、感应法，交流电，任何流体，电导率，与电阻率互为倒数

Ra：视电阻率，测井仪器探测到的电阻率

电极系：测井时放入井中的一组电极，用途相同的两个电极叫成对电极

梯度电极系：成对电极之间的距离小于不成对电极到它相邻那个成对电极之间距离。

顶部梯度电极系：成对电极在不成对电极上方；

底部梯度电极系：成对在不成对的下方

电位电极系：成对电极之间的距离大于不成对电极到它相邻那个成对电极之间距离。

电极系记录点：为了确定电极系在井中某位置测得的电阻率的深度，符号O。电位电极系：记录点在A、M的中点

梯度电极系：成对电极的中点

电极距：表示电极系的长度，符号L

电位电极系L：AM 梯度电极系：（1）单极供电，AO（2）双极供电，MO 探测深度：以某一半径划一球面，球面内包括的介质对电极系测量结果的贡献占总结果的50%。

电位电极深度：2AM 梯度电极深度：AO L越大，深度越大

梯度电极系特征：1、高阻层，Ra越大；2、底部梯度电极系曲线对地层中部不对称，Ra在高阻层底部有极大值，顶界面有极小值，顶部梯度电极系结果反之；3、

电位电极系特征：1、高阻层，Ra越大，2、上下围岩电阻率相等时，Ra曲线对称于地层中部，地层中部有Ra极大值，很厚时接近于地层真电阻率；3、曲线半幅点上下外推一个电极距是地层的层界面。

应用：1、分层，顶部梯度，Ra极大值，顶界；底部梯度，Ra极大值，底界2、电阻率读值，（1）厚层，平直段（2）中厚层，面积平均值，（3）薄层，极大值

微电极测井

应用：1、划分岩性，渗透层2、分层，划分薄层，0.2m为薄层，0.1m为泥质条带，钙质条带

三侧向：0.3m左右

深、浅三侧向：1、原状地层2、侵入带

应用：1、分层 2、求Rt 3、判断油水层

七侧向：0.6m左右

浅侧向：1、增加一对回路电极（相比于深七侧向） 2、确保主电流I。主要流经侵入带

应用： 1、分层 2、求Rt 3、判断油水层

与三侧向相比，有何异同？

1、电极个数

2、探测半径

3、分层能力

双侧向：0.6m左右，精度较高，动态范围更大，适于高阻碳酸盐层，

深侧向：1.8m

浅侧向：0.75m

Rlld：原状地层电阻率 Rlls:侵入带电阻率

应用：1、适合于高阻剖面、高矿化度盐水泥浆条件；2、分层3、识别流体性质4、识别裂缝、计算裂缝参数 5、计算Sw等

分层：油气层：电阻率高，Rm>Rw时，淡水泥浆，Rlld>Rlls，正差异；水层，电阻率低，Rm>Rw时，淡水泥浆，Rlld≤Rlls，负差异

识别：低角度（60︒以下），负差异；高角度（75︒以上），正差异

计算Sw：阿尔奇公式

应用：1、冲洗带，受泥饼，原状地层影响小 2、识别流体性质

感应测井（IL）

侧向测井局限：1、油基泥浆井 2、气体条件下下钻的井 3、空气井；无导电介质

交变电磁场传播不受介质影响

局限：1、提取有用信号难度大 2、探测深度不够，易受泥浆、侵入带影响大3、

Rild：探测半径1.3m，纵向分辨率2.0m，探到原状地层电阻率Rt，深感应测井Rilm: 探测半径0.7m，纵向分辨率1.8m，探到侵入带电阻率Rxo，中感应测井曲线特征：1、低电导率地层对应低视电导率值，反之变然；2、当目的层上下围岩相同时，测得的电导率曲线对称于地层中部；3、当地层厚度大于2m时，曲线半幅点对应于地层层界面