第二章----常规测井方法及地质响应---(1)SP测井
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测井地质学知识点第二章测井层序地层分析第二节层序地层单元及其测井特征一、基本术语:体系域、低位域、海侵域、高位域、陆架边缘体系域等二、体系域1.类型:低位域、海侵域、高位域、陆架边缘体系域2.低位域:陆棚坡折和深水盆地沉积背景、斜坡构造背景、生长断层背景下的低位域组成3.海侵域:以沉积作用缓慢、低砂泥比值,一个或多个退积型准层序组为特征、主要沉积体系类型4.高位域:沉积物供给速率常>可容空间增加的速率,形成了向盆内进积的一个或多个准层序组,底部以下超面为界,顶部以Ⅰ型或Ⅱ型层序界面为界特征;主要沉积体系类型5.陆架边缘体系域:以一个或多个微弱前积到加积准层序组为特征,准层序组朝陆地方向上超到Ⅱ型层序边界之上,朝盆地方向下超到Ⅱ层序边界之上。
三、湖平面变化与层序结构1.湖平面变化与体系域2.层序结构类型及特征:一分层序、二分层序、三分层序、四分层序第三节测井地层地层分析方法一、基本术语:基准面、基准面旋回、分形二、一般工作流程1.测井—地震—生物等时地层格架建立2.关键层序界面识别3.研究区测井—地质岩相知识库的建立4.关键井的岩相识别、重建岩相序列5.建立多井关键性剖面6.预测油气分布三、单井测井层序分析方法1.测井资料预处理2.沉积旋回分析:旋回性及旋回级次是沉积岩层重要的固有属性;旋回级次分析:常规测井旋回分析、小波分析和地层累积方法等3.沉积间断点识别:地层倾角测井--累计倾角交会图法、地层倾角测井--累积水平位移交汇图法、地层倾角测井--倾角矢量图法、自然电位和视电阻率组合法、声波时差响应法等四、米氏周期分析及分形研究五、沉积层序的分形特征研究1.分形的概念2.地质学运用分形理论需要考虑的问题3.分数维的计算4.分数维的应用第三章测井沉积学研究第一节测井沉积学概念一、基本概念:测井相、测井相标志二、测井相分析的基本原理三、测井相标志与地质相标志的关系:确定岩石组分的测井相标志、判断沉积结构的测井相标志、判断沉积构造的测井相标志四、由测井相到沉积相的逻辑模型第二节岩石组合及层序的测井解释模型一、测井曲线的一般特征1.常规组合测井曲线:测井曲线幅度特征、测井曲线形态特征、接触关系、曲线光滑程度、齿中线、多层的幅度组合--包络线形态、层序的形态组合特征2.地层倾角测井的微电导率曲线特征:从曲线形态和曲线的相似性判断岩性—颗粒粗细,进行微细旋回的划分;根据四条电导率曲线特征值的平行度,可以衡量平行及非平行层理;利用倾角矢量模式解释沉积构造,研究古水流方向;根据倾角矢量模式组合解释褶皱、断层、不整合;利用倾角测井曲线识别裂缝;利用双井径差值分析现代地应力二、层序特征测井解释模型1.粒序模型2.不同沉积相带的自然电位曲线特征:冲积扇、河流相、三角洲相、滩坝相、近岸水下扇、重力流沉积--对比不同环境下SP曲线的差异3.利用自然伽马曲线划分沉积相带三、岩石组合(成分、颗粒)测井解释模型1.测井响应特征值2.测井相图的编制3.岩石组合测井解释模型在实际处理中的选择第三节沉积构造、沉积体结构测井解释模型一、倾角模式及其地质含义:绿模式、红模式、蓝模式、杂乱模式二、微电导率插值环井眼成像三、沉积构造的地层倾角测井解释模型1.岩心刻度2.沉积构造的测井解释图版3.层理角度与沉积相四、沉积体内部充填结构测井解释模型1.平行结构、前积构造、发散结构、杂乱结构五、古水流研究1.古水流研究方法:全方位频率统计法、红蓝模式法2.用倾斜资料判断沉积环境(古水流)实例六、沉积构造的成像测井解释1.冲刷面、斜层理、槽状交错层理、板状交错层理、结核、透镜状层理、小型砂纹交错层理、生物钻孔构造、沉积构造垂向序列解释第四节碎屑岩测井沉积微相建模与划分一、关键井测井沉积亚相与微相模型的建立二、测井沉积相剖面对比三、平面展布及古水流系统分析第四章测井构造地质精细分析第一节测井构造研究的一般方法一、地层倾角测井构造解释原理二、井壁成像测井构造解释原理第二节褶皱构造倾角解释方法一、褶曲的形态分类二、地层倾角测井的褶皱解释方法1.对称背斜2.非对称背斜3.倒转背斜4.平卧褶曲5.对称向斜6.非对称向斜三、用单井倾斜测井资料研究地下构造和褶曲要素1.确定井孔剖面的地层产状2.判断地下构造的偏移方向3.构造的识别方法四、地层倾角确定盐丘、泥丘第三节断裂构造倾角测井解释方法一、断层要素及分类二、井下钻遇断层的主要地质标志★三、地层倾角测井的断层解释方法★★--不同类型断层的解释方法1.正断层2.逆断层3.逆掩断层4. 地层倾角测井应用---两口井之间确定断层四、利用井壁成像研究断层第四节不整合面的地层倾角测井解释一、.平行不整合(假整合)解释二、角度不整合解释第五节井旁复杂地质构造的精细解释一、井旁高陡构造的精细解释二、应用一--用测井资料在渤海湾下古生界首次发现逆掩断层-平卧褶曲构造三、应用二--塔里木盆地轮南地区第五章裂缝储层的测井评价第一节概述一、裂缝型储层二、裂缝-孔隙型储层三、裂缝-洞穴型储层第二节裂缝性储层的实验观察与研究一、储层裂缝系统的成因二、岩心裂缝观测与分析1.岩心裂缝几何参数的相关分析2.岩心裂缝密度和裂缝孔隙度的统计与分析三、裂缝的评价1.岩心裂缝的描述--单一裂缝参数和多裂缝参数2.裂缝分布密度的分形方法第三节裂缝的测井响应一、常规测井曲线对裂缝的响应1.微侧向测井(微球形聚焦测井)2.双侧向测井3.补偿密度测井4.长源距声波测井5.岩性密度测井6.自然伽马测井7.地层倾角测井二、成像测井对裂缝的响应1.裂缝的分类及其基本图像特征2.真、假裂缝的识别3.天然裂缝与人工诱导裂缝的鉴别第四节裂缝有效性的测井评价及参数计算一、裂缝有效性评价1.从裂缝的张开度来评价裂缝的有效性★★⑴充填缝和张开缝的判别⑵有效张开缝的判别2.从裂缝的径向延伸特征判断裂缝的有效性3.从裂缝的连通性和渗滤性来判断裂缝的有效性⑴从裂缝的连通性判断裂缝的有效性⑵从裂缝的渗透性来判断裂缝的有效性二、裂缝参数计算1.全井眼地层微电阻率扫描测井计算裂缝参数2.双侧向测井信息估算裂缝参数第五节裂缝发育规律及现代地应力场研究一、现代构造应力方向分析二、构造应力方向分析在勘探与开发中的应用第六章烃源岩与盖层的测井研究第一节烃源岩的测井分析方法一、烃源岩的测井响应1.地层的组成2.导致测井异常的基本原理二、烃源岩的测井识别1.烃源岩的单一测井方法分析⑴自然伽马测井⑵自然伽马能谱测井⑶密度测井⑷电阻率测井⑸声波测井2.用交会图识别烃源岩⑴自然伽马--声波测井交会图⑵电阻率--自然伽马交会图⑶电阻率--声波时差交会图3.声波-电阻率曲线重叠法三、烃源岩的测井评价参数1.烃源岩含油气饱和度★2.烃源岩剩余烃含量VHC 第二节盖层的测井分析与评价一、有效盖层的识别与评价1.有效盖层识别2.泥页岩盖层等级划分二、储盖组合测井分析。
测井基础及常规测井方法1927年Marcel 和Conracl 为石油井测量,并且在1927年4月28日发表《钻井电信号研究》,概要地说明了电阻率测井的基本原则。
在法国的Pechel bronn 测量第1条电阻率测井曲线(electronical resistivity well log ),标志石油测井历史开始。
一、测井概述:1、测井技术发展1、测井技术发展从1930年电阻率测井普遍使用开始,测井作为勘探与开发的一种重要手段已有近八十年的历史。
近八十年来,随着电子技术、计算机技术的发展,地球物理测井飞速发挥发展,大致分为以下几个阶段:第一阶段:1930年到1945年。
此段为发展的阶段。
该阶段的特点有:1.方法少;2.仪器落后;3影响因素多;4仅能定性解释;5探测深度小并且单一等。
第二阶段:1945年到1964年。
该阶段发展较快,其原因是人们迫切需要能源,如油、气和煤等,其特点有:1.有核、声和热等多种测井方法;2.全自动连续记录仪;3.聚焦测量;4.仪器贴壁(减小井孔影响);5.半定量、定量解释;6多个探测深度测井(提高横向探测能力)第三阶段:1964年到1990年。
该阶段是飞速发展的阶段,也是较成熟的阶段。
其特点有:1.方法系列化,一整套测井方法;2.仪器综合化,一次下井完成多参数的测量;3.记录数字化,测量结果采用磁带、磁盘等记录;4.操作程控化,在计算机上用程序控制测量;5.解释自动化,采用计算机程序进行自动解释。
第四阶段:1990年至今。
该阶段是成像测井阶段。
其特点:1.高速采集、传输、处理;2二维、三维测井图像直观、清晰;3.图像包括丰富地质信息、工程信息;4.具有完整、成熟的解释软件包。
1、测井技术发展------中国我国最早的测井工作是1939年由翁文波在四川石油沟1号井进行的,以点测方式测出了第一条电阻率曲线和自然电位曲线,并成功地划分了气层.1947年刘永年在玉门油矿成立了我国第一个专门从事测井工作的电测站.当时使用的仪器都是自己组装的,到1948年利用改装的设备实现了半自动模拟记录.当时,从事测井工作的只有赵仁寿,刘永年和王曰才等不足十人. 在这样条件下, 利用测井资料判断油层取得了十分明显效果,显示了测井在石油勘探中的作用和生命力.中国测井事业发展是在新中国成立之后,随着经济建设的发展在北京,上海,西安等地相继建立了仪器制造厂.在借鉴国外技术的同时,迅速形成了自己的设计与制造能力,1958年由刘永年领导设计的多线式测井仪JD581正式投入使用,是我国测井技术进步的一个重要标志.在以电阻率测井为主的模拟记录时代,这种仪器超过了国外同类产品的水平, 大庆,胜利,辽河等油田的早期测井工作都是用这种仪器进行的. 20世纪60年代初我国陆续开始了声波,感应,侧向,密度和中子测井仪的研制工作.大约从70年代初开始,以声波测井和感应测井组合为代表的新测井系列逐步替代以横向测井为主的旧测井系列.从70年代后期开始引进国外数字测井仪和数控测井仪,目前我国已能生产技术先进的数控测井仪以及相应的井下仪器。
一、自然电位测井(SP)1、概念1)自然电位测井:在钻井的过程中,钻井液(泥浆)(有不同类型:淡水泥浆和盐水泥浆、水基泥浆和油基泥浆)与钻穿的地层孔隙流体(地层水、石油、天然气)之间通过扩散-吸附作用(电化学作用)自然会产生一种电动势,测量这种电位差的测井方法就是SP测井。
2)自然电位曲线:将测量电极N放在地面,M电极用电缆送至井下,提升M电极沿井轴测量自然电位随井深的变化曲线成为自然电位曲线(即为SP曲线)2、1)自然电位场的产生:由于钻井液(泥浆)和孔隙流体(地层水、油、气)具有不同的矿化度,即含有的离子的浓度不同,井壁附近两种不同矿化度的溶液接触产生电化学作(扩散——扩散吸附作用),产生电动势造成自然电场。
2)机理:扩散-扩散吸附作用(扩散电动势:渗透性隔膜——砂岩;扩散吸附电动势:泥岩隔膜)3)井内自然电位产生的原因:①不同浓度的盐溶液相接触时的扩散和吸附作用;②盐溶液在岩石孔隙中的渗滤作用;③金属矿物的氧化还原作用等。
3、SP测井1)SP曲线的泥岩基线:实测SP曲线没有绝对的零点,而是以井段中较厚的泥岩层的SP幅度为基线,称泥岩基线2)静自然电位:自然电位的总电动势,即自然电流回路断路时的电压SSP。
3)自然电位的幅度:自然电流在井中泥浆柱上产生的电压降。
(大小取决于地层与泥浆的离子交换量,所以水层的幅度大于油层)。
测井上定义自然电位SSP:4)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。
以泥岩为基线,渗透层偏移基线的幅度值。
5)渗透层:相对于泥页岩基线,当Cw>Cmf,基线处于正电位,渗透性砂岩呈负异常。
相反异常幅度与粘土含量成反比,Rmf/Rw成正比。
(Cw<Cmf)则基线处于负电位,渗透性砂岩呈正异常。
6)半幅点:幅度变化的中点,a,b,对应厚地层一般对应于地层的界面。
4、影响因素:1)地层水和泥浆中含盐浓度比值;2)岩性:自然电位幅度随泥质的增加而降低;3)温度:T增加,K增加,Es增加,△Vsp增加4)泥浆和地层水的化学成分:当ri、rt增大,则I降低、△Vsp降低。
1:SP测井曲线的特征及影响因素(2)曲线特征a.曲线对地层中点对称,地层中点处异常值最大;b.厚地层(h>4d)的自然电位曲线幅度ΔUsp近似等于SSP,曲线的半幅值点深度正对应着地层界面,因此可用半幅点法确定地层界面;c.随地层厚度的变小,自然电位曲线幅度ΔUsp下降,,曲线顶部变尖,底部变宽,ΔUsp 小于SSP,而且界面位置离开.半幅值点向曲线峰值移动。
.2使用自然电位测井曲线时应注意的几个问题:⑴自然电位测井曲线没有绝对零点,而是以泥岩井段的自然电位幅度作基线,曲线上方标有带极性符号的横向比例尺,它与曲线的相对位置,不影响自然电位幅度的读数。
⑵自然电位幅度ΔUsp的读数是基线到曲线极大值之间的宽度所代表的毫伏数。
⑶在砂泥岩剖面井中,一般为淡水泥浆钻进(Cw>Cmf),在砂岩渗透层井段自然电位曲线出现明显的负异常;在盐水泥浆井中(Cw<Cmf),则渗透层井段出现正异常,这是识别渗透层的重要特征。
3、影响因素Es 的大小取决于岩性、地层温度、地层水和泥浆中所含离子成分以及泥浆滤液电阻率与地层水电阻率之比。
自然电流I 的分布则决定于流经路径中介质的电阻率及地层厚度和井径的大小。
A 、地层温度的影响式中Kd|t=18℃为温度为18℃时的扩散电动势系数;t 为地层温度。
Ka 的温度换算公式与Kd 的形式相同。
B 、地层水和泥浆滤液中含盐浓度比值的影响ΔUsp 主要取决于自然电场的总电动势SSP 。
显然,ΔUsp 与SSP 成正比,而SSP 的大小取决于岩性和Cw /Cmf 。
因此,在一定的范围内,Cw 和Cmf 差别大,造成自然电场的电动势高,曲线变化明显。
C 、地层水和泥浆滤液中含盐性质的影响地层水和泥浆滤液内所含盐类不同,则溶液中所含离子不同,离子价也不同。
由于不同离子的离子价和迁移率均有差异,直接影响Kd 和Ka 的大小,因而也就影响了Es 的数值D 、井的影响(包括井径和泥浆电阻率)如上所述,自然电位异常幅度实际是自然电流在其所经过的泥浆柱上的最大电位降落。