测井曲线基本原理及其应用
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各条测井曲线的原理及应用引言测井是地质勘探中不可或缺的技术手段之一。
随着勘探深度的增加和技术的进步,测井曲线的种类也逐渐增多。
本文将介绍几种常见的测井曲线,包括电阻率曲线、自然伽马曲线、声波曲线和中子曲线的原理及应用。
1. 电阻率曲线电阻率曲线是测井中最常见的曲线之一,用于反映地层的电阻率特性。
在测井时,通过测量地层对射入电流的电阻来得到电阻率曲线。
电阻率曲线的应用包括:- 地层分类:根据电阻率曲线的特征,可以将地层分为不同类型,如油层、水层和盐层等。
- 识别流体类型:通过电阻率曲线的变化,可以判断地层中的流体类型,如水、油或气体等。
- 沉积环境分析:电阻率曲线对地层的沉积环境也有一定的指示作用,如高电阻率的地层可能是砂岩,低电阻率的地层可能是页岩等。
2. 自然伽马曲线自然伽马曲线是记录地层自然伽马辐射强度的曲线,用来确定地层的物理性质和放射性岩石的含量。
自然伽马曲线的应用包括: - 确定放射性岩层:通过自然伽马曲线的变化,可以定量地确定地层中放射性岩石的含量。
- 钻井定位:自然伽马曲线常用于钻井中的测井工作,通过分析伽马辐射来确定钻头所处的位置和地层的特征。
- 地层对比:自然伽马曲线可以用于地层的对比,从而帮助地质学家更好地理解地层的时空分布。
3. 声波曲线声波曲线记录了地层中声波的传播速度和衰减特性,用于刻画地层的物理性质和孔隙度。
声波曲线的应用包括: - 地层属性分析:通过分析声波曲线的特征,可以确定地层的孔隙度、渗透率和饱和度等物理属性。
- 油气识别:声波曲线可以帮助判断地层中的油气类型和含量,对于油气勘探具有重要意义。
- 工程设计:声波曲线在工程设计中也有一定的应用,如在隧道掘进中可以通过声波曲线判断地层的稳定性。
4. 中子曲线中子曲线是记录测井装置发射的中子数与到达探测器的中子数之比的曲线。
中子曲线的应用包括: - 流体识别:通过中子曲线可以识别地层中不同类型的流体,如水、油和气体等。
测井曲线基本原理及其应用测井曲线基本原理及其应用一.国产测井系列1、标准测井曲线2.5m底部梯度视电阻率曲线。
地层对比,划分储集层,基本反映地层真电组率。
恢复地层剖面。
自然电位(SP)曲线。
地层对比,了解地层的物性,了解储集层的泥质含量。
2、组合测井曲线(横向测井)含油气层(目的层)井段的详细测井项目。
双侧向测井(三侧向测井)曲线。
深双侧向测井曲线,测量地层的真电组率(RT),试双侧向测井曲线,测量地层的侵入带电阻率(RS)。
0.5m电位曲线。
测量地层的侵入带电阻率。
0.45m底部梯率曲线,测量地层的侵入带电阻率,主要做为井壁取蕊的深度跟踪曲线。
补偿声波测井曲线。
测量声波在地层中的传输速度。
测时是声波时差曲线(AC)自然电位(SP)曲线。
井径曲线(CALP)。
测量实际井眼的井径值。
微电极测井曲线。
微梯度(RML),微电位(RMN),了解地层的渗透性。
感应测井曲线。
由深双侧向曲线计算平滑画出。
[L/RD]*1000=COND。
地层对比用。
3、套管井测井曲线自然伽玛测井曲线(GR)。
划分储集层,了解泥质含量,划分岩性。
中子伽玛测井曲线(NGR)划分储集层,了解岩性粗细,确定气层。
校正套管节箍的深度。
套管节箍曲线。
确定射孔的深度。
固井质量检查(声波幅度测井曲线)二、3700测井系列1、组合测井双侧向测井曲线。
深双侧向测井曲线,反映地层的真电阻率(RD)。
浅双侧向测井曲线,反映侵入带电阻率(RS)。
微侧向测井曲线。
反映冲洗带电阻率(RX0)。
补偿声波测井曲线(AC),测量地层的声波传播速度,单位长度地层价质声波传播所需的时间(MS/M)。
反映地层的致密程度。
补偿密度测井曲线(DEN),测量地层的体积密度(g/cm3),反映地层的总孔隙度。
补偿中子测井曲线(CN)。
测量地层的含氢量,反映地层的含氢指数(地层的孔隙度%)自然电位曲线(SP)自然伽玛测蟛曲线(GR),测量地层的天然放射性总量。
划分岩性,反映泥质含量多少。
第一讲测井曲线的识别及应用钻井取芯、岩屑录井、地球物理测井是目前比较普及的三种认识了解地层的方法。
钻井获取的岩芯资料直观、准确,但成本高、效率低。
岩屑录井简便、及时,但干扰因素多,深度有误差,岩屑易失真。
测井是一种间接的录井手段,它是应用地球物理方法,连续地测定岩石的物理参数,以不同的岩石存在着一定物性差别,在测井曲线上有不同的变化特征为基础,利用各种测井曲线显示的特征、变化规律来划分钻井地质剖面、认识研究储层的一种录井方法;具有经济实用、收获率高、易保存的优势,是目前我们认识地层的主要途径。
鄂尔多斯盆地常规测井系列分为综合测井和标准测井两种。
综合测井系列:重点反映目的层段钻井剖面的地层特征。
测量井段由井底到直罗组底部,比例尺1:200。
由感应、八侧向、四米电阻、微电极、声速、井径、自然电位、自然咖玛八种测井方法组成。
探井、评价井为了提高储层物性解释精度,加测密度和补偿中子两条曲线。
标准测井系列:全面反映钻井剖面地层特征,测量井段由井底到井口(黄土层底部),比例尺1:500,多用于盆地宏观地质研究。
过去标准测井系列较单一,仅有视电阻率、自然咖玛测井等两三条曲线。
近几年完钻井的标准测井系列曲线较完善,只比综合测井系列少了微电极测井一项。
一、测井曲线的识别微电极系测井、四米电阻测井、感应—八侧向测井、都是以测定岩石的电阻率为物理前提,但曲线的指向意义各异。
微电极常用于判断砂岩渗透性和薄层划分。
感应—八侧向测井用于判定砂岩的含油水层性能。
四米电阻、声速、井径、自然电位、自然咖玛用于砂泥岩性划分。
它们各有特定含义,又互相印证,互为补充,所以,我们使用时必须综合考虑。
1、微电极测井大家知道,油井完钻后由井眼向外围依次是:泥饼、冲洗带、侵入带、地层。
泥饼是泥浆中的水分进入地层后,吸附、残留在砂岩壁上的泥浆颗粒物。
冲洗带是紧靠井壁附近,地层中的流体几乎被钻井液全部赶走了的部分;其深入地层的范围一般约7—8厘米。
主要测井曲线及其含义一、自然电位测井:测量在地层电化学作用下产生的电位。
自然电位极性的“正”、“负”以及幅度的大小与泥浆滤液电阻率Rmf和地层水电阻率Rw 的关系一致。
Rmf≈Rw时,SP几乎是平直的;Rmf>Rw时SP为负异常;Rmf<Rw时,SP在渗透层表现为正异常。
自然电位测井SP曲线的应用:①划分渗透性地层。
②判断岩性,进行地层对比。
③估计泥质含量。
④确定地层水电阻率。
⑤判断水淹层。
⑥沉积相研究。
自然电位正异常Rmf<Rw时,SP出现正异常。
淡水层Rw很大(浅部地层)咸水泥浆(相对与地层水电阻率而言)自然电位测井自然电位曲线与自然伽马、微电极曲线具有较好的对应性。
自然电位曲线在水淹层出现基线偏移二、普通视电阻率测井(R4、R2.5)普通视电阻率测井是研究各种介质中的电场分布的一种测井方法。
测量时先给介质通入电流造成人工电场,这个场的分布特点决定于周围介质的电阻率,因此,只要测出各种介质中的电场分布特点就可确定介质的电阻率。
视电阻率曲线的应用:①划分岩性剖面。
②求岩层的真电阻率。
③求岩层孔隙度。
④深度校正。
⑤地层对比。
电极系测井2.5米底部梯度电阻率进套管时有一屏蔽尖,它对应套管鞋深度;若套管下的较深,在测井图上可能无屏蔽尖,这时可用曲线回零时的半幅点向上推一个电极距的长度即可。
底部梯度电极系分层:顶:低点;底:高值。
三、微电极测井(ML)微电极测井是一种微电阻率测井方法。
其纵向分辨能力强,可直观地判断渗透层。
主要应用:①划分岩性剖面。
②确定岩层界面。
③确定含油砂岩的有效厚度。
④确定大井径井段。
⑤确定冲洗带电阻率Rxo及泥饼厚度hmc。
微电极确定油层有效厚度微电极测井微电极曲线应能反映出岩性变化,在淡水泥浆、井径规则的条件下,对于砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩,微电极曲线的幅度及幅度差,应逐渐减小。
四、双感应测井感应测井是利用电磁感应原理测量介质电导率的一种测井方法,感应测井得到一条介质电导率随井深变化的曲线就是感应测井曲线。
1自然电位曲线的应用(1)自然电位曲线测量的是自然电位随井深变化的曲线,用SP表示,泥岩的曲线是一条基线即直线,若地层水矿化度大于泥浆滤液的矿化度时,曲线显示负异常,幅度在基线的左侧,否则就为正异常,在基线右侧,但不论正异常还是负异常都表示地层有渗透性,对沙泥岩地层而言都表示是砂岩地层。
自然电位曲线幅度的大小(1)与泥质,灰质,白云质等含量有关,其含量越多曲线幅度就越小,反之就越大。
(2)与砂体本身的致密程度有关,砂体越致密,曲线幅度就越小,反之就越大。
(3)与岩石本身是否含有裂缝溶洞有关,如上部地层的泥岩曲线没有幅度,但下部地层就有一定的幅度,因为下部地层的泥质岩类较脆,具有一定缝隙,再如下古生界的地层电位曲线有一定的幅度,因为岩性有缝洞。
(2)该曲线的最大用途就是划分渗透层,渗透层的渗透性越好,其曲线的幅度就越大。
(3)通常情况下泥质砂岩灰质砂岩白云质砂岩页岩油页岩灰质油泥岩等都有较小的幅度。
(4)若钻井液为咸水钻井液,曲线上电阻率小于0.5,则渗透层在曲线上为正异常。
2 自然伽玛曲线(1)自然伽玛测井是放射性测井中最简单的一种方法,它是以记录钻井地质剖面中各种岩层的自然放射性强度为基础的。
岩层中所含放射性物质越多,其自然放射性强度就越大。
不同岩层,其放射性物质含量不同,因而在自然伽玛曲线上就有不同的反映。
所以该方法在划分钻井地质剖面中的煤、岩层方面具有重要的作用。
2一般情况下沉积岩的放射性主要取决于岩层的泥质含量,随着岩层中泥质含量的增加其放射性增加。
3 沉积岩按其放射性元素的多少可分为(1)伽玛放射性最低的岩石:硬石膏,石膏,不含钾盐的岩盐、(2)伽玛放射性较低的岩石:砂岩,石灰岩白云岩等(3)伽玛放射性较高的岩石:海相和陆相沉积的泥岩,泥灰岩,钙质泥岩,含沙泥岩等。
(4)伽玛放射性高的岩石:钾盐,深水泥岩。
(5)伽玛放射性最高的岩石:澎土岩,火山灰,放射性软泥等。
3岩石的放射性越强伽玛曲线的幅度就越大,依次可以判断岩性,特别是在下部地层中自然电位曲线不能用,就要用伽玛曲线判断岩性,划分岩层的顶底界,也用曲线的半幅点划分岩层的顶底界。
测井曲线基本原理及其应用测井曲线基本原理及其应用目录一.国产测井系列1、标准测井曲线2、组合测井曲线(横向测井)3、套管井测井曲线二. 3700测井系列1、组合测井曲线(九条线)2、特殊测井项目三.国产测井曲线的主要图件1、标准测井曲线图2、回放测井曲线图3、综合测井曲线图(又称小综合)4、放射性测井曲线图5、固井质量检查图四. 3700测井曲线的主要图件1、测井曲线图(宽测井曲线图)2、地层倾角测井处理成果图(略)3、碳氧比测井解释成果图(略)4、地层压力解释成果图(略)五.判断油气水层1、电阻率测井曲线反映储集层含油气的机理2、测井资料解释具有多解性3、目视法判断油气水层六.测井曲线对比1、标准测井曲线对比(1/500)2、组合测井曲线对比(1/200)测井曲线基本原理及其应用一.国产测井系列1、标准测井曲线2.5m底部梯度视电阻率曲线。
地层对比,划分储集层,基本反映地层真电组率。
恢复地层剖面。
自然电位(SP)曲线。
地层对比,了解地层的物性,了解储集层的泥质含量。
2、组合测井曲线(横向测井)含油气层(目的层)井段的详细测井项目。
双侧向测井(三侧向测井)曲线。
深双侧向测井曲线,测量地层的真电组率(RT),试双侧向测井曲线,测量地层的侵入带电阻率(RS)。
0. 5m电位曲线。
测量地层的侵入带电阻率。
0.45m底部梯率曲线,测量地层的侵入带电阻率,主要做为井壁取蕊的深度跟踪曲线。
补偿声波测井曲线。
测量声波在地层中的传输速度。
测时是声波时差曲线(AC)自然电位(SP)曲线。
井径曲线(CALP)。
测量实际井眼的井径值。
微电极测井曲线。
微梯度(RML),微电位(RMN),了解地层的渗透性。
感应测井曲线。
由深双侧向曲线计算平滑画出。
[L/RD]*1000=COND。
地层对比用。
3、套管井测井曲线自然伽玛测井曲线(GR)。
划分储集层,了解泥质含量,划分岩性。
中子伽玛测井曲线(NGR)划分储集层,了解岩性粗细,确定气层。
校正套管节箍的深度。
套管节箍曲线。
确定射孔的深度。
固井质量检查(声波幅度测井曲线)二、3700测井系列1、组合测井双侧向测井曲线。
深双侧向测井曲线,反映地层的真电阻率(RD)。
浅双侧向测井曲线,反映侵入带电阻率(RS)。
微侧向测井曲线。
反映冲洗带电阻率(RX0)。
补偿声波测井曲线(AC),测量地层的声波传播速度,单位长度地层价质声波传播所需的时间(MS/M)。
反映地层的致密程度。
补偿密度测井曲线(DEN),测量地层的体积密度(g/cm3),反映地层的总孔隙度。
补偿中子测井曲线(CN)。
测量地层的含氢量,反映地层的含氢指数(地层的孔隙度%)自然电位曲线(SP)自然伽玛测蟛曲线(GR),测量地层的天然放射性总量。
划分岩性,反映泥质含量多少。
井径测井曲线,测量井眼直径,反映实际井径大砂眼(CM)。
2、特殊测井项目地层倾角测井。
测量九条曲线,反映地层真倾角。
自然伽玛能谱测井。
共测五条曲线,反映地层的岩性和铀钍钾含量。
重复地层测试器(MFT)。
一次下井可以测量多点的地层压力,并能取两个地层流体样。
三、国产测井曲线的主要图件几个基本概念:深度比例:图的单位长度代表的同单位的实际长度,或深度轴长度与实际长度的比例系数。
如,1:500;1:200等。
横向比例:每厘米(或每格)代表的测井曲线值。
如,5Ω,m/cm,5mv/cm等。
基线:测井值为0的线。
基线位置:0值线的位置。
左右刻度值:某种曲线图框左右边界的最低最高值。
第二比例:一般横向比例的第二比例,是第一比例的5倍。
如:一比例为5ΩM/cm;二比例则为25m/cm。
1.标准测井曲线图2. 5米底部梯度曲线。
以其极大值和极小值划分地层界面。
它的极大值或最佳值基本反映地层的真电阻率(如图)自然电位曲线。
以半幅点划分地层界面。
一般砂岩层为负异常。
泥岩为相对零电位值。
标准测井曲线图,主要为2。
5粘梯度和自然电位两条曲线。
用于划分岩层恢复地质录井剖面,进行井间的地层对比,粗略的判断油气水层。
3、回放测井曲线图(组合测井曲线)深浅双侧向测井曲线。
深双侧向曲线的极度大值反映地层的真电阻率(RT),浅双侧向的极大值反映浸入带电阻率(RS)。
以深浅双侧向曲线异常的根部(异常幅度的1/3处)划分地层界面。
0. 5米电位曲线。
以半幅点划分储集层,反映侵入带的电阻率。
声波时差曲线。
主要反映地层的致密程度,即反映储集层的孔渗性,是判断储层物性好坏的主要曲线。
用于计算地层的孔隙度。
横向比例为50(MS/M)/CM。
自然电位曲线。
主要反映地层的渗透性。
感应测井曲线(电导率曲线)。
主要用于地层对比。
电导率是电阻率的倒数(1/R),因此电阻率愈低,电导率值愈高。
回放测井曲线图主要有以上6条测井曲线。
由于感应测井曲线是深双侧向电阻率曲线的倒数,实际只有5条测井曲线。
与回放测井曲线图对应,用单孔隙度解释程序处理了一张处理成果图,这里略去。
4、综合测井曲线图(又称小综合)将微电极曲线0.45米梯度曲线和井径曲线划在一张窄图上,称为“小综合测井曲线图”。
小综合图与回放测井曲线图配合,能更详细的分析测井资料判断油气水层。
微电极曲张,共有微电位和微梯度两条曲线。
在储集层上,微电位的电阻率值高于微梯度显示正差异。
储集层的物性愈好,正差异均匀,二者的数值也较低。
即微电极曲线在好的储集层上显示“低均正”的曲线差异特征。
5、放射性测井曲线图中子伽玛曲线。
反映地层的含氢量多少,即反映地层的含氢特性。
反映储层的含气特性。
间接分析储层的颗粒大砂眼。
用于校正节箍曲线的深度。
自然伽玛曲线。
反映储层的泥质含量,判断岩性,划分储集层。
节箍曲线。
用于确定射孔的深度。
6、固井质量检查图声波幅度测井曲线。
幅度值小于泥浆井段幅度的20%,固井质量良好,幅度在20%-30%之间,固井质量中等。
幅度大于30%。
总之,国产测井系列主要有以上5种测井曲线图件,另外还有测井资料数字处理成果图和测井解释成果表等图表。
四、3700测井曲线的主要图件几个基本概念:对数刻度:测井曲线图的横轴采用对数刻度,每个阶(模数)成10倍增加。
算数刻度:测井曲线图的横轴采用算数刻度,每厘米(格)代表一个固定值。
1、测井曲线图(宽的回放曲线图)从左至右依次的如下测井曲线。
井径曲线:横向比例为1英寸/格。
用英制来表示井径的大小。
自然电位曲线。
深双侧向曲线。
长虚线。
浅双侧向曲线。
点虚线。
微侧向曲线。
实线。
这三条曲线的横轴采用对数刻度,画在同一刻度值的图格内。
从0.2-2000.m刻度了四阶,即0.2-2,2-20,20-200,200-2000 等。
每阶的模数值为128道。
电阻率值超过2000时,返回原0.2-2的道位但刻度成为2000-2000,便画下了高于2000.m的电阻率值。
这三条曲线依次反映,径向地层深部未受泥浆侵入影响部分的地层真电阻率RT,泥浆滤液侵入带电阻率RS和泥浆滤液冲洗带电阻本RX0。
RT反映储层的含油性,RS反映储层的残余油含量,RX0反映油的可动性。
声波时差曲线。
点虚线。
反映地层的细密程度,储集层的孔隙度大小。
补偿中子曲线。
长虚线,反映地层的含氢量多少,储集层的孔隙度大小。
补偿密度曲线。
实线,反映地层的体积密度,储集层的孔隙度大小。
以上三条曲线主要反映储集层的孔隙度大小。
又称为三孔隙度曲线。
自然伽玛曲线。
反映地层的泥质含量,确定地层的岩性。
以上九条曲线是3700测井正常测量的9条线。
与其对应用泥质砂岩粘土分析解释程序CLASS处理一张处理成果图,这里从略。
2、地层倾角测井处理成果图从略。
3、碳氧比测井解释成果图从略。
4、地层压力解释成果图从略。
五、判断油气水层1、电阻率测井曲线反映储集层含油气性的机理岩石颗粒(石英、长石等不导电,油气也不导电,它们的电阻率接近无穷大。
地层水靠离子导电,砂层中的泥质具有附加导电性,随地层水矿化度增加,地层水的电阻率减小。
砂岩层孔隙中饱和有地层水,砂岩层就具有导电性,地层水矿化度愈高,砂岩层的电阻率愈低。
砂岩层孔隙中同时饱和有油气和水时,随含油气饱和度增加,砂岩层的电阻率RT增加,含油气饱和度与砂岩层电阻率之间有如下实验关系:SW=a•b•Rw/m•RTS0=1-SWSW---含水饱和度S0-----含油饱和度RT-----地层电阻率RW----地层水电阻率a•b-----比例系数m------胶结指数n-------饱和度指数由以上分析可知,同一砂岩层含油气时电阻率高,含地层水时电阻率低。
含油气饱和度愈高,砂岩层电阻率愈高;含水饱和度愈高,砂岩层电阻率愈低。
含水饱和度100%则为纯水层,其电阻率称为纯水层电阻率。
2、测井资料解释具有多解性利用测井资料判断储集层的含油气性具有多解性。
岩层孔泽性变化,颗粒度化,胶结物变化以及地层水变化者可以引起电阻率变化。
因此,准确的判断储集层的含油气性,必须利用多种测井资料,结合地质录井资料和邻井试油结果进行综合分析。
3、目视法判断油气水层利用国产测井系列的回放测井曲线图等图件,或者利用3700测井曲线图,可以简捷快速地判断油气水层,并且有相当高的可靠性。
第一步,利用深双侧向曲线(参考0.5米电位和浅双侧向曲线)在测量井段找出高电阻率异常层。
在一定测量井段内(如:东营、沙一、沙二或沙三等),受地质条件控制水层电阻率变化较小,在油气层上其电阻率会成倍或成数倍增高,形成明显的高电阻率异常。
第二步,利用自然电位(自然伽玛),声波时差和微电极等曲线,检查高电阻率异常层是否是渗透性储集层。
在渗透层上,SP为负异常,声波时差与水层的时差相当,微电极曲线为“低均正”差异。
非渗透性致密层(玄武岩等)也能形成高电阻率异常。
第三步,分析高电阻率异常渗透性层的曲线变化,深双侧向电阻率高对应声波时差高值,电阻率低对应时差低值是明显的启油气特征。
“高电阻大时差”是判断含油气的精髓。
含油气愈饱满,大时差对应的电阻愈高。
对含水层,大时差则对应低电阻率,小时差对应高电阻率。
第四步,检查径向电阻率变化。
在油气层一般为减阻侵入。
即:深双侧向电阻率》浅双侧向电阻率(0.5米电位)》微侧向电阻率,具有正差异。
在水层(当地层水矿化度泥浆滤液矿化度时)则为增阻侵入,具有负差异。
减阻侵入一定程度反映了油气的可动性。
第五步,进一步落实油气层,检查井壁取蕊,岩屑录井,气测资料等。
与油气层上下的纯水层比较。
参考邻井试油结果,油气动用情况等。
气层与油层都同样形成了高电阻率异常,对于浅部气层(2500m以浅)有以下几个特征。
A、电阻率可以比油层低些,但对高压气层电阻率不低。
B、含氢量较油层低。
补偿中子(中子伽玛)显示高值异常,即显示为低孔隙度特征。
C、声波时差值大于油水层值,甚至发生周波踊跃(时差成50MS的倍数增大)。
六、测井曲线对比根据碎屑岩的沉积规律,泥岩、油页岩、钙片页岩和粉砂质泥岩等沉积环境稳定,分布范围广,可以作为一类对比标志层。