6章-密度及岩性密度测井
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第一章:1.分析自然电位的成因,写出扩散电动势、扩散吸附电动势、总电动势表达式。
成因:1)地层水含盐浓度和泥浆含盐浓度不同,引起离子的扩散作用和岩石颗粒对离子的吸附作用;2)地层压力与泥浆柱压力不同时,在地层孔隙中产生过滤作用。
扩散电动势:w mf d mf wd d R R K C C K E lg lg ≈≈ 扩散吸附电动势:w mfa mf w a a R R K C C K E lglg ≈≈ 总电动势:2112lglg lg C C K C C K C C K E a mf a mf d s -+=mf a d s C C K K E 2lg )(+=mf s C C K E 2lg =若砂岩的地层水矿化度为C 2,泥岩的地层水矿化度为C 1,泥浆滤夜的矿化度为C mf ,C 1 ≥ C 2 ≥ C mf2、不同Cw 、Cmf情况下自然电位测井曲线有哪些特征? 在井中电流从泥岩流向砂岩,电位值沿电流方向降低,界面处全部电流都在井中,电流线最密,电位变化最大。
在砂岩处,自然电位曲线的异常幅度ΔU sp 小于静自然电位曲线的异常幅度SSP 。
3、影响自然电位测井的因素有哪些?1)岩性的影响 K 与泥质的类型、泥质含量及分布形式有关。
不同的岩性,电阻R 不同。
2)地层水和泥浆滤液中的含盐浓度及盐的类型 矿化度不同时,C w /C mf 不同;盐的类型不同时,K 值不同。
3)温度的影响 温度的变化引起K 值的变化,温度对电阻率的影响明显。
4)地层厚度的影响5)井径和侵入影响4.自然电位测井曲线在油田勘探开发中应用于哪些方面?划分渗透层并确定层界面的位置;求取地层水电阻率R w ;求取泥质含量Vsh ;求取阳离子交换容量Q v5.自然电位曲线的泥岩基线是:(2)(1)测量自然电位的零线;(2)衡量自然电位异常的零线;(3)没有意义;(4)其值大小没有实际意义。
6.偏向低电位一方的自然电位异常称为(负异常),其数值是:(3)(1)负的;(2)正的;(3)无正负之分。
岩性密度测井仪工作原理与典型故障分析岩性密度测井仪是一种用来测量岩石密度的工具,它常常被用于石油勘探和地质研究中。
本文将介绍岩性密度测井仪的工作原理和一些常见的故障分析。
岩性密度测井仪的工作原理基于射线衰减的原理。
它通过发送一束射线入侵到地下岩石中,测量射线进入和离开岩石后的强度,从而计算出岩石的密度。
测井仪通常使用两种射线源:放射性同位素源和X射线源。
放射性同位素源通常使用钚(Pu)或锶(Sr)等射线源。
当射线入射到岩石中时,会发生两个主要的衰减过程:光电吸收和康普顿散射。
光电吸收是指射线与原子的电子云相互作用,产生光电子和康普顿散射是指射线与原子的电子相互作用,射线被散射到不同的方向。
通过测量射线强度的衰减情况,可以计算出岩石的密度。
X射线源则通过发射高能的X射线入射到岩石中,测量入射和出射的射线强度,计算出岩石的密度。
X射线测井仪相对于放射性同位素测井仪有一些优点,例如X射线源可以根据需要控制射线的能量和强度,从而可以测量不同类型的岩石,而且X射线测井仪的测量结果不受岩石中含有放射性元素的影响。
在使用岩性密度测井仪时,有一些常见的故障可能会影响测量结果。
以下是一些常见的故障分析:1. 溶解和挥发:有些岩石中含有溶解的气体或液体,这些物质可能会对射线的传播产生影响,导致测量结果不准确。
在遇到这种情况时,可以使用密度测量仪的补偿功能进行校正。
2. 泥浆影响:在进行密度测井时,岩石表面可能被泥浆覆盖,这种情况也会导致测量结果不准确。
为了解决这个问题,可以使用密度测井仪的表面清洁功能进行清洁。
3. 工具磨损:由于长时间的使用和携带,岩性密度测井仪的探头表面可能会磨损。
磨损会导致射线强度的衰减不均匀,从而影响测量结果。
对于这种情况,需要对测井仪进行及时维护和更换。
4. 射线源衰减:放射性同位素源和X射线源都有一定的寿命,随着时间的推移,射线源的强度会下降,从而导致测量结果不准确。
为了解决这个问题,需要定期更换射线源。
岩性密度测井仪工作原理与典型故障分析岩性密度测井仪是一种广泛应用于石油地质勘探和工程中的高精度测量设备,主要用于获取岩石密度参数,从而为油气资源的勘探和开发提供重要的地质信息。
本文将介绍岩性密度测井仪的工作原理,并对典型故障进行分析和解决方法。
一、岩性密度测井仪的工作原理岩性密度测井仪通过向井眼内部发射一束射线,并测量射线在岩石中传播的速度和能量衰减情况,从而确定岩石的密度。
下面将具体介绍岩性密度测井仪的工作原理。
1. 射线传播速度测量岩性密度测井仪通常使用射线通过测井仪下放射线源发出的方式,利用探头测量射线通过岩石的传播速度。
由于射线在不同密度的岩石中传播速度不同,因此可以通过测量射线传播的时间和传播距离来计算岩石密度。
2. 能量衰减测量当射线穿过岩石时,会与岩石内部的原子发生作用,并且会发生能量的散射和吸收。
岩性密度测井仪可以通过测量射线的能量衰减情况来计算岩石的密度。
3. 数据处理岩性密度测井仪通过测量射线的传播速度和能量衰减情况,将获取的数据进行处理,得出岩石的密度参数,并将数据传输到地面上,进一步分析应用。
二、典型故障分析及解决方法岩性密度测井仪在使用过程中,常常会遇到各种故障,下面将对一些典型故障进行分析,并提出相应的解决方法。
1. 仪器运行不稳定当岩性密度测井仪在使用过程中出现运行不稳定的情况时,可能是由于仪器内部电路故障、探头与测井仪连接松动、电池电量不足等原因导致。
解决方法可以通过检查电路连接是否正常,重新连接探头和测井仪,更换电池来解决。
2. 数据采集异常在采集岩性密度数据的过程中,有时可能会出现数据量少、数据缺失等异常情况,这可能是由于测井仪内部传感器故障、数据传输线路故障等原因。
解决方法可以通过检查传感器连接是否正常,更换数据传输线路来解决。
3. 精度不符合要求在测量岩石密度时,如果仪器的测量精度不符合要求,可能是由于射线源能量不稳定、探头受到干扰等原因导致。
解决方法可以通过检查射线源能量是否稳定,排除探头受到外部干扰的情况来解决。
岩性密度测井仪工作原理与典型故障分析一、岩性密度测井仪的工作原理岩性密度测井是一种利用密度测井仪器去测量地下岩石的密度的技术手段,密度是岩石物理性质之一,对于油气勘探与开发工作具有重要的指导作用。
常见的岩性密度测井仪器有全孔径密度测井仪、测井密度仪和地层密度测井仪等。
岩性密度测井仪主要是通过测量自然伽马射线的衰减系数来确定地层的密度,其工作原理主要有以下两种:1. 自然伽马射线测量自然伽马射线是地球上的一种天然放射性,它可以穿透地层并在测井仪器内产生激发。
当自然伽马射线穿过地层时,会与地层中的电子发生相互作用,产生康普散射和康普威散射,从而导致自然伽马射线的衰减。
岩性密度测井仪通过测量自然伽马射线在地层中的衰减情况,来确定地层的密度。
2. 电磁波测量一些岩性密度测井仪也采用电磁波测量的原理来确定地层的密度。
它通过向地层发射一定频率的电磁波,并接收地层反射的电磁波,来计算地层的密度。
这种方法通常适用于测量深部地层的密度,具有测量范围广、测量稳定等优点。
二、典型故障分析岩性密度测井仪在工作过程中,由于各种原因可能出现各种故障,下面列举几种常见的典型故障,并进行分析:1. 仪器漂移仪器漂移是指测井仪器在测量过程中,输出的数据偏离真实值,主要原因是检测系统内部的某些部件或参数发生漂移。
常见的原因包括电路元件老化、温度变化引起的仪器热漂移等。
解决方法:及时对测井仪器进行校准,检查电路元件和连接线路是否松动或老化,并保持测井仪器在稳定的环境温度下工作。
2. 环境干扰岩性密度测井仪在作业过程中,受到地下地层环境因素的影响,如井眼状况、井壁的湿度、井带等,都可能对测量结果产生干扰,导致数据偏差。
解决方法:在进行测量前,应充分了解井眼状况、井壁的湿度等环境因素,对可能产生影响的因素进行补偿,如对井带进行清洁处理等。
3. 仪器故障测井仪器本身也会出现各种故障,如传感器故障、数据传输异常等问题,导致无法正确采集数据或数据不准确。
岩性密度测井仪工作原理与典型故障分析一、岩性密度测井仪工作原理岩性密度测井仪是一种用于测量岩石密度的仪器,它通过测量地层中的γ射线衰减情况来确定地层的密度。
其工作原理基于射线的衰减规律,当射线穿过物质时,会与物质内的原子发生相互作用,导致射线强度减弱,从而可以推断出物质的密度。
岩性密度测井仪一般由γ射线源、探测器、电子学系统和数据处理系统组成。
γ射线源发出γ射线,穿过地层后被探测器接收,电子学系统将探测到的信号进行放大和数字化处理,最后传输给数据处理系统进行分析和显示。
在实际测井中,岩性密度测井仪首先会发出一束γ射线,这些γ射线穿过地层后会受到地层中原子的散射和吸收,从而减弱射线的强度。
探测器接收到减弱后的射线,并将信号传输给电子学系统进行处理。
根据减弱后的射线强度和通过地层的路径长度,通过测量射线的衰减情况可以确定地层的密度。
二、岩性密度测井仪典型故障分析1. γ射线源异常γ射线源异常是岩性密度测井仪常见的故障之一。
γ射线源异常可能导致射线发出不均匀,致使探测器接收到的信号异常。
这种情况下,测得的地层密度数据将不准确,影响后续的地质评价和工程决策。
解决方法:对于γ射线源异常,需要及时进行仪器维修和更换。
仪器维修人员应当具备专业的技能和经验,通过检修和更换γ射线源,从而确保岩性密度测井仪的正常工作。
2. 探测器故障探测器是岩性密度测井仪的核心组件之一,如果探测器出现故障,将直接影响仪器的测量精度和可靠性。
探测器故障可能表现为接收信号不稳定、信噪比低、无法准确测量等现象。
3. 电子学系统故障电子学系统是岩性密度测井仪的数据处理和控制中枢,如果电子学系统出现故障,将直接影响测井仪的工作稳定性和数据准确性。
电子学系统故障可能导致测量数据的丢失、准确性降低等问题。
结语岩性密度测井仪是石油勘探中常用的一种测井工具,其工作原理基于射线的衰减规律,通过测量射线在地层中的衰减情况来确定地层的密度。
岩性密度测井仪在实际工作中可能会出现各种故障,包括γ射线源异常、探测器故障、电子学系统故障和数据处理系统故障等。
思考题第一课自然电位测井SP?*1.分析自然电位的成因,写出扩散电动势、扩散吸附电动势、总电动势表达式。
答:自然电场的产生(原理)扩散电动势、扩散吸附电动势、过滤电动势1.扩散电动势产生原因:泥浆和地层水矿化度不同——电化学过程——电动势——自然电场产生过程:溶液浓度不同——离子扩散——离子迁移率不同——两边分别富集正、负离子 (延缓离子迁移速度)——产生电动势(直到正负离子达到动态平衡为止 ) 公式:2.扩散吸附电动势产生原因:泥浆和地层水矿化度不同——产生阳离子交换——产生电动势——自然电场产生过程:溶液浓度不同——带电离子扩散——阳离子交换——孔隙内溶液阳离子增多——浓度小的一方富集正电荷,浓度大的一方富集负电荷产生电动势(扩散吸附)公式:3.过滤电动势产生原因:泥浆柱与地层之间的压差造成离子的扩散。
一般在近平衡钻井情况下不考虑。
总电动势公式:*2.不同Cw、Cmf情况下自然电位测井曲线有哪些特征?1.当Cw>Cmf:(Rmf>Rw,E<0)负异常(淡水泥浆)2.当Cw<Cmf:(Rmf<Rw,E>0)正异常(咸水泥浆)3.当Cw=Cmf:(Rmf=Rw, E=0)无异常,自然电位测井失效*4.自然电位测井曲线在油田勘探开发中应用于哪些方面?1.划分渗透层(半幅点法,砂泥岩剖面较常用)2.估算泥质含量3.地层对比依据: 1)相同沉积环境下沉积的地层岩性特征相似; 2)同一段地层有相同或相似的沉积韵律组合; 3)由1)和2)决定同层、同沉积(相)的SP曲线特征一致。
4.确定、划分沉积相5.确定油水层及油水界面(△USP油小于△USP水)6.识别水淹层(依据 Cw <或> Cwz) 渗透层水淹后SP基线偏移,偏移量与Cw/Cwz(注入)有关7.确定地层水电阻率Rw3.影响自然电位测井的因素有哪些?1.Cw/Cmf影响(地层水矿化度/泥浆滤液矿化度)当Cw>Cmf:(Rmf>Rw,E<0)负异常(淡水泥浆).当Cw<Cmf:(Rmf<Rw,E>0)正异常(咸水泥浆)当Cw=Cmf:(Rmf=Rw, E=0)无异常,自然电位测井失效2 .岩性影响砂泥岩剖面泥岩(纯泥岩)——基线纯砂岩——SSP(h>4d)当储层Vsh 增大,自然电位幅度△USP(变小)<SSP 靠近泥岩基线3..温度影响温度对离子运动,离子扩散速率有影响不同深度地层温度不同4.地层水、泥浆滤液中含盐性质影响(溶液中离子类型不同,迁移速率不同,直接影响Kd、Kda)5.地层电阻率影响(当地层电阻率较大时,其影响不容忽视。
岩性密度测井仪工作原理与典型故障分析岩性密度测井仪是用来测量井壁岩石密度的仪器。
岩性密度测井仪的原理是利用射线穿过地层时的被吸收程度计算出地层的密度。
通常来说,岩石密度越高,该层中含有的岩石种类也就越硬,而密度越低则表示该层中含有的岩石种类越软或口感更为松散。
岩性密度测井仪主要由探头和测量系统两部分组成。
探头是通过井口装入井中的,它发射出两个射线:一个 Gamma射线和一个轮廓射线。
Gamma射线在穿过地层时会被吸收。
轮廓射线则是由衬里圈缠绕在传感器上面,并向外辐射。
本文将就岩性密度测井仪的工作原理以及典型故障进行分析。
一般而言,密度的单位是g/cm3。
采用岩性密度测井仪时,由于该仪器有多种方法来检测和计算密度,数据的单位也会不同。
其中一种方法的数据单位为g/cc,这种数据的计算方法为,通过检测Gamma射线的吸收率和轮廓射线的衰减率来计算出地层的密度。
因此,在该机器上所显示的数据单位为g/cm3与其他传感器不同。
值得注意的是,该机器显示的数据不是地层的“真实密度”,而是一个估计值。
因此,当需要进行精确的密度测量时,需要在记录值时纠正值的变化。
岩性密度测井仪的工作原理是利用海森伯不确定性原理,首先仪器在地层下方检测到两个点源的辐射。
接下来,通过检测这些点源在探针下方的捕获Gamma射线计算地层的密度。
在捕获Gamma射线时,探头中的两个探测器分别测量吸收度,根据伽马射线输出(40320 SPU/m)和两个探测器的测量值,即γ1和γ2来计算地层的密度。
在同一位置上测量出的γ1和γ2的比率即为地层的密度。
而测量结果会显示在道集上。
1.测量结果出现噪点就算有正确的基准,也会在地层信息中出现噪点,造成不稳定的测量结果。
这种情况在一些浅层和深部井中比较常见。
解决方法:调整探头以使其尽可能垂直于地层,为数据的“平滑”提供一个好的起始点。
同时,在数据去噪方面应该采取一些正确的方法,如峰值检测法和中位滤波法等。
岩性密度测井方法及应用岩性密度测井方法及应用摘要:岩性密度测井技术是当前主流的测井技术之一,本文首先介绍了岩性密度测井的物理原理,其次介绍了岩性密度测井的方法及其应用现状,并最终分析了岩性密度测井技术所存在的问题,对其发展提出建议。
关键词:测井岩性密度前言核测井技术是当前测井技术中极其重要的一种,其主要通过放射性射线与物质的相互作用所体现出来的差异进行各种不同地质的岩性和密度的判定,并根据所得到的测量数据分析岩石的成份及其含量。
岩性密度测井方法主要采用的就是核测井技术,是当前公认的可以快速分析地质岩性和密度的有效方法之一。
一、岩性密度测井物理原理岩性密度测井应用的主要原理是康普顿效应以及光电效应,其中岩性根据光电效应进行测量,密度根据康普顿效应进行测量。
岩性密度测井主要是利用放射性射线与岩石层以及空隙流体物质的相互作用,使放射性射线的强度以及能量发生变化,以此来判定和分析地质参数。
1.岩性的测量――光电效应对于一个原子来说,当有一个光子与其相撞时,光子会把其能量交给原子的一个核外电子,使电子脱离原子核的束缚而自由运动,所形成的粒子称为光电子。
假设入射的光子为光子,则当光子的能量大于原子中电子的结合能时,相应电子层的电子在吸收了光子的能量后会脱离原子核的作用力为飞出、根据李氏经验公式,在射入原子的光子的能量大于原子核外电子结合能时,发生光电效应的概率上式中,表示线性光电吸收系数,表征当光电子穿过1cm物质时,发生光电效应的概率大小。
其中表示的是入射光子的波长;表示的是指数常数,其值视元素种类而定,当元素为N、C、O时,指数常数为3.05,当元素为钠、镁、铝到铁等元素时,指数常数为2.85。
一个原子的光电吸收截面与原子序数Z的关系如下:在进行岩性密度测井的过程中,一般选用源,系数K基本保持不变。
若用表示岩石的光电吸收截面指数,因每个原子拥有的电子数为Z个,则有因为岩石中含有多种不同的化合物,因此其光电吸收截面应该表示的是组成分子的不同原子的光电吸收截面的和,若用表示岩石的光电吸收截面,即有:其中表示第i中原子,表示该原子的原子序数。
岩性密度测井仪工作原理与典型故障分析
岩性密度测井是一种测井方法,通过测量地层中的岩石密度,从而确定地层中的岩性。
岩性密度测井仪是用于测量地层岩石密度的工具,其工作原理主要包括测井仪器的组成和
测量原理。
下面将详细介绍岩性密度测井仪的工作原理,以及一些常见故障的分析。
岩性密度测井仪一般由测量探头、计算机器和电池组成。
测量探头通常由放射源和探
测器组成,放射源发射一种射线,穿过地层后被探测器接收。
根据射线通过地层的衰减程度,可以确定地层中岩石的密度,从而推测地层的岩性。
测量原理是基于射线通过物质时会发生散射和吸收的特性。
射线通过地层时,会与地
层中的原子核相互作用,产生散射和吸收现象。
散射是射线方向改变而不改变能量的过程,吸收是射线在物质中被吸收并损失能量的过程。
射线通过不同密度的地层时,散射和吸收
程度会有所不同,从而可以测量到地层的密度。
岩性密度测井中常见的故障包括测量故障和解释故障。
测量故障主要是由于测井仪器
本身的问题引起的,比如放射源衰减、探测器故障等。
这些故障会导致测量结果的不准确,需要进行仪器维修或更换。
解释故障则是由于地层条件或数据处理的问题引起的,比如地层含水率高、岩石成分
复杂等。
这些问题会导致岩性密度测井结果的误差增大,需要进行数据处理和解释。
为了减小误差,常常需要进行岩性密度测井的精确校正。
校正方法包括用样品进行实
验室测量,建立标定曲线,并进行现场实时校正。
还需要根据地层的物性参数和岩石类型,对测量结果进行解释和分析。