下载文档原格式
地球物理测井方法与原理地球物理测井是通过对地下层次中的各种物理参数进行检测和分析，从而获取有关地下地质构造、岩性、水文地质等信息的一种方法。
它是石油勘探和开发中的重要手段之一，也是了解地下环境和地质资源的重要手段之一、地球物理测井包括测井原理、测井技术和数据解释三个部分，下面将对地球物理测井的常用方法和原理进行详细介绍。
1.地震测井地震测井是通过发送音波信号到地层中，根据声波在地层中的传播速度和反射特性，来得到地下层次的信息。
它可以判断地层的厚度、速度以及各种地质构造的存在，如断层、岩性变化等。
地震测井一般有声波传播速度测井、声波吸收系数测井和地震反射波形测井等。
2.电测井电测井是利用地下岩石的电性差异，通过测量电阻率、自然电位、电导率等参数，来判断地层的岩性、含水性质等。
电测井主要有浅层电阻率测井和深层电阻率测井两种方法。
浅层电阻率测井是通过测量地层对交流电的阻抗，来反映地层的含水性质和岩性变化。
深层电阻率测井主要用于判断含油气层的位置和含油气饱和度等信息。
3.放射性测井放射性测井是利用地下岩石的放射性元素含量差异，通过测量地层的放射性强度，来推断地层的厚度、含油气性质以及地下水流动等。
放射性测井常用的方法有伽马射线测井、中子测井和密度测井等。
伽马射线测井是通过测量地下岩石放射性元素产生的伽马射线的强度，来判断地层的岩性、厚度以及含油气性质等。
中子测井是通过测量地下岩石对中子的吸收程度，来判断地层的含水性质和含油气饱和度等。
密度测井是通过测量地下岩石的密度，来判断地层的岩性、孔隙度以及含油气性质等。
4.渗透率测井渗透率测井是通过测量地下岩石的孔隙度和渗透能力，来判断地层的渗透性质、含水性质以及含油气性质等。
渗透率测井主要有声速测井、电阻率测井和核磁共振测井等。
声速测井是通过测量地下岩石中声波的传播速度，来判断地层的孔隙度、饱和度以及含油气性质等。
电阻率测井是通过测量地下岩石的电阻率，来推断地层的孔隙度和渗透能力等。
煤田地球物理测井技术引言煤炭作为我国的主要能源之一，在能源开发和利用中起着重要的作用。
而煤田地球物理测井技术则是煤炭勘探和开采中的一项重要技术，通过测量地下煤层的物理参数，可以帮助煤炭公司评价煤层的质量、确定储量、分析构造条件等，为煤炭勘探和开采提供重要的依据。
本文将介绍煤田地球物理测井技术的基本原理、常见方法以及应用领域。
基本原理煤田地球物理测井技术基于地球物理学的基本原理，通过测量煤层中的物理参数，推断地下煤层的性质。
常见的物理参数包括声波速度、密度、自然伽马射线强度等。
这些物理参数与煤层的含矿量、孔隙度、强度等性质相关联，通过测量和分析这些物理参数，可以了解煤层的状况。
常见方法1. 声波测井声波测井是煤田地球物理测井技术中常用的方法之一。
它利用地下介质对声波的传播特性进行测量，在煤层中传播的声波会受到煤层孔隙度、含矿量等因素的影响。
通过测量声波的传播速度和衰减程度，可以推断煤层的孔隙度、强度等信息。
2. 密度测井密度测井是另一种常见的煤田地球物理测井方法。
它通过测量地下介质对射线的吸收程度，推断出地下介质的密度。
煤层中的密度与含矿量和孔隙度等因素有关，通过测量和分析密度数据，可以推断出煤层的煤质和储量等信息。
3. 自然伽马测井自然伽马测井是测井方法中最常用的一种方法之一。
它利用地下介质中的放射性元素发射的伽马射线进行测量，通过测量伽马射线的强度，可以推断地下有害元素的含量、分布以及煤层性质等。
煤层中的含矿量和放射性元素含量有关，通过测量自然伽马射线的强度，可以了解煤层的性质。
应用领域煤田地球物理测井技术在煤炭勘探和开采中有广泛的应用。
它可以为煤炭公司提供以下方面的信息：1.煤层质量评价：通过测量和分析煤层的物理参数，可以评价煤层的质量，包括含矿量、灰分、硫分等指标，为选择合适的采矿方法和制定开采方案提供依据。
2.储量估算：通过测量和分析煤层的物理参数，可以推断煤层的厚度、面积和体积，从而估算煤田的储量，为资源评价和开发提供依据。
地球物理测井概论
地球物理测井是指以地球物理学的理论和技术来研究和测量地下岩石的结构特征、物质属性及其变化规律，采集、分析、处理地球物理资料，进而获取地下构造、岩性、成因及其它不可见物质成分等信息，或为地质勘探、矿产调查和地质灾害防治提供依据的一种详尽的“深入地下”的技术与方法的总称。
随着社会的发展和科学技术的普及，地球物理测井，俗称“测井”，也和建设、投资项目紧密相关，它是针对建设区附近地层异常、地埋管线、地下空间等情况，通过测量地下岩石层的构成、位置、厚度、水性等定量数据，充分挖掘工程用地空间本质，对建设项目是否可行提供有力的支持。
在地球物理测井中，采用连续振动地震技术，通过不断发射同频率的声波，实
现地下构造的介质参数的测量，掌握岩石层的厚度、变化趋势、漏失或断裂等信息；采用时反差管理技术，通过测量声波的二次反射，来获取地层的位置、厚度信息；采用震源接收方法，全面掌握地下矿层的位置、厚度及组成等特征，用测井定位进行埋藏物质、探测异常体及水文地质分布范围等；采集测井曲线后，运用有关理论来分析地层变化，把这些曲线复原成地层实际横截面，从而来估计工程用地背景情况，为建设项目提供有力的参考。
总之，地球物理测井具有重要的建设应用价值，为工程设计及施工布置提供关
键的参考，通过深入地下，更好地洞察地质情况，是建筑项目实施有序、科学可行的基础。
核磁共振测井原理
核磁共振测井（NMR）是一种地球物理测井技术，利用磁共振现象分析电磁信号来获取地下岩石中的孔隙结构和流体含量信息。
NMR测井原理基于核磁共振现象，即在强磁场中放置原子核会产生共振吸收现象。
在NMR测井中，沿井壁发射一系列短脉冲电磁信号，这些信号会激发旋转相干磁矩，进而引起共振吸收现象，并使得磁共振信号能够被测量。
这些信号可以表征岩石中的孔隙结构和流体含量。
NMR测井技术常见的参数包括自由液体体积（FFV）,有效孔隙度、孔隙尺度和流体饱和度。
其中最重要的参数为FFV，它表征了岩石中的自由水体积。
知道FFV，可以确定孔隙中不同类型液体的含量，如水、油、混合物等。
有效孔隙度和孔隙尺度表征了岩石中的孔隙结构，可用于评估岩石的渗透性和储层质量。
流体饱和度则表征了岩石中所含流体的百分比，用于确定油田储层中可采储量和开发方案。
测井原理与综合解释测井原理是指利用地球物理仪器和技术，对地下岩石层进行实时监测和测量的过程。
通过测井原理，可以获得有关地下岩石层中所含矿物、岩性、含水性、温度、压力等参数的信息，从而帮助地质学家和工程师进行油气勘探和开发。
测井原理主要依赖于以下几种物理现象和原理：1. 电性测井原理：利用地层中的电性差异，通过测量电阻率、电导率等指标来判断地层的性质。
例如，导电层岩石通常具有良好的含油性能。
2. 密度测井原理：根据地下岩石的密度差异，通过测量岩石的密度来判断地层的性质。
例如，含有矿物质量高的岩石通常具有较高的密度。
3. 声波测井原理：利用地层中声波的传播速度来判断地层的性质。
不同类型的岩石对声波的传播速度有不同的影响。
4. 核磁共振测井原理：利用地层中核磁共振现象，通过测量核磁共振信号来判断地层的性质。
不同类型的岩石对核磁共振信号有不同的响应。
综合解释是指通过将不同类型的测井数据进行综合分析和解释，得出地下岩石层的具体性质和分布。
综合解释的过程包括以下几个步骤：1. 数据校正和质量评估：初步检查测井数据的准确性和有效性，排除可能的误差和异常点。
2. 数据融合：将来自不同类型测井仪器的数据进行融合，形成一个统一的数据集。
3. 数据解释：根据测井原理和地质知识，对数据进行解释，得出地层的特征和性质。
可以使用图表、剖面图等方式展示解释结果。
4. 建模和预测：根据解释结果，建立地下岩石层的模型，并利用模型进行预测和评估。
这可以帮助决策者进行油气资源勘探和开发的决策。
综合解释需要综合考虑不同类型的测井数据，以及地质知识和经验。
准确地解释地下岩石层的性质和分布，对于油气勘探和开发具有重要意义。
地球物理测井基本介绍地球物理测井简称测井，是在钻孔中使用测量电、声、热、放射性等物理性质的仪器，以辨别地下岩石和流体性质的方法，是勘探和开发油气田的重要手段。
正文：运用物理学的原理和方法,使用专门的仪器设备,沿钻井（钻孔）剖面测量岩石的物性参数，了解井下地质情况，从而发现油（气）层、煤层、金属、非金属、放射性等矿藏，和地热、地下水等资源。
这是油（气）田勘探与开发中一种极为重要的方法，也是煤田、水文勘测以及勘探其他矿藏不可缺少的手段。
岩石和矿物有不同的物理特性，如导电特性、声波特性、放射性等。
这些特性统称为岩石和矿物的物理性质。
在地球物理勘探中相应地建立了许多种测井方法，如电法测井、声波测井、放射性测井和气测井等。
地球物理测井的应用范围如下：确定井剖面的岩石性质,评价油（气）、水层,发现煤、金属、放射性等矿藏，并确定其埋藏深度及有效厚度；测量计算储量所需要的各种地质参数，如岩性成分、孔隙度、饱和度、渗透率煤田储量计算参数等；确定地层倾角、岩层走向和方位，以及钻孔倾角和方位角，研究沉积环境等；检查井下技术情况，如检查固井质量和套管破裂情况等；发现和研究地下水源（淡地层水）。
简史地球物理测井方法于1927年由法国人施兰贝尔热兄弟（C.Schlumberger & M.Schlumberger）创始。
1939年翁文波在中国开始地球物理测井工作，测井仪器由刘永年设计制造，使用的测井方法有自然电位测井法和视电阻率测井法。
这些测井方法主要用来鉴别岩性、划分油（气）、水层、煤层，寻找金属矿藏以及地层对比等。
50年代初期，出现了声波测井、感应测井、侧向测井、自然伽马测井（放射性测井）等，并开始采用单一岩性的测井解释模型和简单的数理统计方法，对岩层作物理参数计算以进行半定量或定量解释。
但这些测井和解释方法对于碳酸盐岩、泥质砂岩以及其他复杂岩性的油（气）层评价仍然十分困难。
60年代后期，相继出现了岩性──孔隙度测井系列（中子测井、密度测井、声波测井等）、电测井系列（深、浅侧向测井，深、中感应测井，微侧向测井），及地层倾角测井，对单一岩性与复杂岩性地层进行岩性、物性、含油（气）性等作定量解释，同时开展了以地层倾角测井为核心的地质分析。
图3.4.1自然电位测井原理线路图3.4.2扩散电动势和扩散-吸附电动势形成机理C l —泥岩中水的矿化度；C 2-砂岩中水的矿化度；C C —泥浆矿化度；E d —扩散电动势；E da —扩散吸附电动势地球物理测井地球物理测井是在钻井进行的各种地球物理方法的总称。
其特点是工作时将激发源或探测器放入井中，或同时将二者放入井中，以缩短它们与探测对象的距离，增大所获得的异常强度。
此外，还可避免或减小地形起伏、覆盖层物性不均匀等因素对观测结果的干扰。
工程、水文及环境地质工作中常用的地球物理测井方法有电测井、核测井、声波测井等。
4.1电测井电测井是以研究岩石导电性、介电性和电化学活动性为基础的一类测井方法。
工程、水文及环境地质中常用的方法有自然电位测井和视电阻率测井。
4.1.1自然电位测井在井孔及其周围，岩层自身的电化学活动性会产生自然电场。
利用自然电场的变化来研究钻孔地质情况的电测井方法，就是自然电位测井。
自然电位测井的原理线路如图3.4.1所示，将测量电极放入井中，另一个测量电极固定在M N 井口附近，然后提升，并在地面上用仪器记录M 极电位相对于极电位（恒定值）的差值，逐M N 点测定就可以得到一条自然电位随深度变化的曲线。
1.井中自然电位的成因及曲线特征在自然电场法中，我们已经知道，自然电场的成因主要有岩石与溶液的氧化还原作用，岩石颗粒对离子的选择吸附作用，及不同浓度溶液间的扩散作用等。
下面我们只讨论与水文测井最密切的扩散电动势和扩散-吸附电动势的形成机理。
为了说明这一过程，我们以夹在厚层泥岩中渗透性好的砂岩为例。
假定砂岩中地层水和泥浆滤液均为氯化钠溶液，但二者的矿化度不同。
砂岩地层中水的矿化度C 2大于泥浆滤液的矿化度C C 。
这时溶解于溶液中的离子（和Na +）将由矿化度大的溶液向矿化-Cl 度小的溶液中扩散。
这种扩散有两种途径：一种是离子的扩散直接产生于地层水与泥浆滤液的接触面处，即离子从砂岩地层直接向井内泥浆扩散；另一种是通过围岩（泥岩）向泥浆中扩散。
1.地球物理测井定义：是地球物理学的一个分支, 简称测井。
指在勘探和开采石油、天然气等地下矿藏的过程中，利用物理学的基本原理,采用先进的仪器设备,探测井壁介质的物理特性参数(电/声/放射性质),评价储集层的岩性、物性（孔隙性、渗透性）、电性、含油性（四性关系）。
2.资料解释步骤：（1）划分储集层,确定岩性; （2）计算储集层参数: 泥值含量、孔隙度、饱和度有效厚度、渗透率等（3）确定油水层（4）其他应用3.地球物理测井的作用：1、划分地层; 2、准确得到地层深度; 3、计算孔隙度、饱和度、渗透率等地层参数; 4、确定油水层; 5、地层对比; 6、工程应用; 7、油层动态监测.4.储集层：石油和天然气储藏在地下具有连通的孔隙、裂缝或孔洞的岩石中。
这些具有连通的孔隙、既能储存油、气、水，又能让油气水在岩石孔隙中流动的岩层称为储集层。
5.描述储油层最基本的参数主要有孔隙度f、渗透率K、含油饱和度So、泥质含量Vsh。
6.储集层必须具备两个条件☆：孔隙性（孔隙、洞穴、裂缝）,渗透性7.储集层的厚度：顶底界面的厚度即为储集层的厚度。
8.有效厚度：总厚度扣除不合标准的夹层（如泥质夹层或致密夹层）剩下的厚度。
9.高侵: 侵入带电阻率Ri大于原状地层电阻率Rt低侵: 侵入带电阻率Ri小于原状地层电阻率Rt一般Rmf>Rw时，发生泥浆高侵;Rmf<Rw时，泥浆低侵。
故：水层（Rmf>Rw）经常发生高侵现象,油层（Rmf<Rw）经常发生低侵现象。
10.泥浆滤液：在一定压差下，进入到井壁地层孔隙内的液体。
11.地层水：地层孔隙内的水。
12,矿化度：溶液的盐浓度，常用百万分之一（ppm）表示。
13.离子扩散：当不同浓度的溶液在一起时存在是浓度达到平衡的自然趋势，即高浓度溶液中的离子要向低浓度溶液一方迁移的过程。
14.自然电位：在井中未通电的情况下（自然电场），放在井中的电极M与位于地面的电极N 之间存在的电位差。
地球物理测井方法原理地球物理测井是一种通过测量地下岩石和地层性质的物理参数来获取地质信息的方法。
它是石油勘探和开发中非常重要的技术手段之一，能够提供有关地层构造、储层性质和油气藏特征等方面的关键信息。
本文将详细介绍地球物理测井方法的原理。
一、电测井原理电测井是利用电性差异来识别地层的一种方法。
在地下，地层岩石中的含水层和非含水层具有不同的电导率，因此可以通过测量地层的电导率差异来判断地下岩石的性质。
电测井主要分为直流电测井和交流电测井两种类型。
直流电测井通过测量地下岩石对直流电流的电阻或电导进行分析，从而得到地层的电阻率信息；交流电测井则是通过测量地下岩石对交变电流的电抗或电导来分析地层的电阻率和介电常数等参数。
二、声波测井原理声波测井是利用声波在地层中传播的特性来获取地下岩石的物理参数。
在地球物理测井中常用的声波测井方法有声阻抗测井和声波传播时间测井。
声阻抗测井是通过测量声波在不同地层之间的反射与透射情况来识别地下岩石的性质，从而推断出地层的压力、孔隙度、饱和度等信息；而声波传播时间测井则是通过测量从发射器到接收器之间声波传播的时间差来计算声波的传播速度，从而间接得到地层的密度和弹性模量等参数。
三、放射性测井原理放射性测井是利用地下岩石和地层中放射性元素的衰变活动来探测地层的一种方法。
具体来说，放射性测井主要分为γ射线测井和中子测井两种类型。
γ射线测井通过测量地层中γ射线的强度来分析地下岩石中含有的放射性元素的含量和分布情况，从而推断出地层的密度、孔隙度和含油气性质等信息；中子测井则是通过测量地层中的中子活动度来获取地下岩石的密度和含水饱和度等参数。
四、导向测井原理导向测井是利用电磁信号在地下传播的原理来确定地层的导电性和磁性特性。
常用的导向测井方法有电磁测井、自然电位测井和磁测井等。
电磁测井通过测量地下岩石中对电磁信号的响应来分析地层的导电性，从而获得地层的含水饱和度等信息；自然电位测井是通过测量地下岩石产生的自然电位来研究地下水流动和地层的渗透性等特性；磁测井则是通过测量地下岩石的磁场分布来判断地层的磁性特性和岩石类型等参数。
地球物理测井方法原理
地球物理测井方法是通过在地下钻井孔内采集各种物理测量数据，用于研究地下岩石、水等介质的性质和分布情况。
其原理主要包括以下几种方法：
1. 电测井（电阻率测井）：通过测量电阻率的大小来推断岩石和水等介质的性质。
岩石的电阻率与其孔隙度、孔隙液的含水性相关。
2. 密度测井：利用放射性射线经过地下介质时发生的散射和吸收现象，测量射线的衰减情况，来推断介质的密度、孔隙度等参数。
3. 声波测井（声阻抗测井）：通过发射声波信号，并测量声波在地下介质中传播的速度和衰减程度，来推断岩石的弹性性质、孔隙度等参数。
4. 中子测井：利用中子与地下介质中核素发生散射和吸收的现象，测量中子流量的变化，来推断介质的孔隙度、含水性等。
5. 磁测井（自然电磁场测井）：利用地球自然磁场或人工产生的磁场对地下岩石的磁性进行测量，来推断岩石磁性、含油气性等。
这些测井方法的原理是基于地下介质对电、密度、声波、中子或磁场的响应特性，在测井仪器记录和分析数据后，可以获得地下介质的性质和分布信息，为油气勘
探、水资源管理、地热研究等提供重要依据。
1,地球物理测井定义☆：是地球物理学的一个分支, 简称测井(Well logging)。
指在勘探和开采石油、天然气等地下矿藏的过程中，利用物理学的基本原理,采用先进的仪器设备,探测井壁介质的物理特性参数(电/声/放射性质),评价储集层的岩性、物性（孔隙性、渗透性）、电性、含油性（四性关系）。
采油前后，测井工作分为两部分☆：1、裸眼井测井（open hole ) 也称勘探井测井，在钻井之后，采油之前。
目的：寻找石油在地层中埋藏深度。
俗称找油层。
2、套管井测井（cased hole)也称生产测井（production log),在采油时进行。
目的：石油开采过程中，地层中的剩余油开采。
2, 采集-测井方法分类（裸眼井）按照物理响应特征分为☆:1、电测井方法：自然电位测井普通电阻率测井、侧向测井感应测井、电磁波测井2、放射性测井：自然伽马测井密度测井、中子测井、中子寿命测井3、声波测井：声波速度测井声波幅度测井、声波全波测井4、其它测井：生产测井地层倾角测井、气测井、特殊测井3,地球物理测井的作用主要有以下几点☆：1、划分地层;2、准确得到地层深度;3、计算孔隙度、饱和度、渗透率等地层参数;4、确定油水层;5、地层对比;6、工程应用;7、油层动态监测.储集层：凡具有一定的连通孔隙，能使液体储存，并在其中渗滤的岩层，称为储集层。
描述储油层最基本的参数主要有孔隙度φ、渗透率K、含油饱和度So、泥质含量Vsh必须具备两个条件☆：孔隙性（孔隙、洞穴、裂缝）,渗透性（孔隙连通成渗滤通道）.按岩性：碎屑岩储集层(砂岩)、碳酸岩储集层（白云岩、石灰岩）、特殊岩性储集层。
按孔隙空间结构：孔隙型储集层、裂缝型储集层和洞穴型储集层碎屑岩储集层特点：孔隙空间主要是粒间孔隙，孔隙分布均匀，岩性和物性在横向上比较稳定。
碳酸岩储集层特点,1，储集空间复杂：a,有原生孔隙：分布均匀（如晶间、粒间、鲕状孔隙等,b,次生孔隙：形态不规则，分布不均匀（裂缝、溶洞等）2，物性变化大：横向纵向都变化大碳酸盐储集层分类：孔隙型裂缝型洞穴型复合型好的储层应该是孔隙型或复合型岩石孔隙度: 单位体积内岩石孔隙空间占岩石总体积的百分数(%)，反映岩石孔隙发育程度含水饱和度（Sw）：含水孔隙体积占总孔隙体积的百分数含油(气)饱和度：含油(气)孔隙体积占总孔隙体积的百分数当孔隙中只含油和水时：Sw+So=1当孔隙中含油气水三相时: Sw+So+Sg=1束缚水饱和度Swb：不能被油气取代的地层水叫束缚水。
