井身结构图.ppt

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1、测井基础测井基础石油勘探和开发过程中工程技术环节:物探-钻井(录井)-测井-井下(试油)-采油(油建)简 介 测井资料解释：利用测井资料分析地层的岩性，判断油、气、水层，计算孔隙度、饱和度、渗透率等地质参数。采集的测井数据用模拟记录方式，测井系列以电法测井为主，用自然伽马和声速测井作岩性指示，测井资料靠人工定性解释，以储层的含油气评价和地层对比为主要目的。典型的测井系统为西安石油仪器厂的JD581。测井数据采用数字记录方式，相应出现测井数据的计算机处理技术。具有配套完善的裸眼井和套管井测井系列，阿尔奇理论成熟，为成功开发储层含油气的定量解释技术奠定了基础。这阶段，发明了地层倾角测井、地层电缆测

2、试和碳氧比测井等新方法。典型的测井系统为阿特拉斯的3600测井系统、西安石油仪器厂的83系列等测井系统。创新与测井学科的进步创新与测井学科的进步数字测井数字测井数控测井数控测井成像测井成像测井信息测井信息测井模拟测井模拟测井计算机技术全面融入测井数据采集和处理技术。质量控制、组合测井和综合评价技术日趋成熟，两种主要地质剖面的含油气评价精度更高。大量测井新方法已经成熟，测井技术已成为石油地质学和油藏工程学研究的关键学科。这一阶段测井系统的主要代表为斯伦贝谢的CSU测井系统、阿特拉斯的CLS3700测井系统、西安石油仪器厂SKC3700和胜利测井公司的SL3000型数控测井系统。2020年代末年代

3、末6060年代末年代末8080年代末年代末9090年代末年代末2121世纪世纪这阶段测井技术的发展表现为四个特征，即井下传感器阵列化、数据电缆传输高速遥测化、地面采集和处理工作站化、记录和显示成像化。测井数据处理成果以图像形式为主，成像测井不仅兼容传统的常规测井系列，还配备了新型的成像和特殊测井仪器如声电成像测井仪器、核磁共振测井仪器、阵列感应测井仪器、多极子阵列声波声波测井仪等。这一阶段的测井系统的代表为阿特拉斯的ECLIPS5700、哈里伯顿的EXCELL2000、斯伦贝谢的MAXIS500，胜利测井公司的SL6000型高分辨率多任务测井系统和西安石油仪器厂的ERA2000成像测井系统标志

4、着我国测井行业已进入了成像测井阶段。按物理方法：电（磁）测井方法 声学测井方法 放射性（核）测井方法 核磁共振测井 其他测井方法（光学、力学等）按工程应用：裸眼井测井（探井、开发井）生产井测井（工程测井、饱和度测井、生产井动态监测）测井方法分类测井方法分类自然电位测井自然电位测井普通电阻率测井、微电极测井普通电阻率测井、微电极测井侧向测井、感应测井侧向测井、感应测井电磁波传播测井电磁波传播测井地层倾角测井地层倾角测井气测井等气测井等非电法非电法电法测井电法测井生产测井生产测井地地球球物物理理测测井井放射性测井放射性测井伽马测井伽马测井中子测井中子测井声波速度测井声波速度测井声幅测井、声波全波列

5、测井声幅测井、声波全波列测井超声电视测井超声电视测井噪声测井噪声测井声波测井声波测井自然伽马测井自然伽马测井利用伽马射线源的测井利用伽马射线源的测井自然伽马能谱测井、密度测井、放自然伽马能谱测井、密度测井、放射性同位素测井射性同位素测井利用连续中子源的测井利用连续中子源的测井中子中子、中子伽马测井中子中子、中子伽马测井利用脉冲中子源的测井利用脉冲中子源的测井C/OC/O比、中子寿命、中子活化测井比、中子寿命、中子活化测井其他测井其他测井 自然电位测井（SP）就是测量自然电位随井深的变化，是划分岩性和研究储集层性质的基本方法之一。MN图11 自然电位测量原理图自然电位测井（一）自然电位测井曲线的

6、特征 1、大段泥岩或页岩，显示为电位不变的直线，即所谓的泥岩基线。岩性均匀的砂岩地层，曲线对称于地层中部并显示极值 2、地层顶底界面处，自然电位变化最大，当地层较厚时(大于四倍井径)，可用曲线半幅点确定地层界面 3、当CwCmf时，UspMN或MAAB。顶部梯度电极系（倒装）顶部梯度电极系（倒装）成对电极在不成对电极之上，所测量的视电阻率曲线在高阻层的顶部界面出现极大值；底部梯度电极系（正装）底部梯度电极系（正装）成对电极在不成对电极之下，在高阻层的底界面出现极大值；理想梯度电极系理想梯度电极系 成对电极间的距离无限小。2 2电位电极系电位电极系 成对电极之间的距离（MN或AB）较大。理想电位

7、电极系理想电位电极系 当成对电极中的一个电极放到无限远处时，即MN或AB。3 3记录点记录点“O”O”表示电极系在井内的深度位置。梯度电极系，选择在成对电极的中点；电位电极系，选择在两个相近电极的中点。4 4电极距电极距L L梯度电极系，为不成对电极到记录点O的距离；电位电极系，为单电极到最近一个成对电极之间的距离。（二）视电阻率曲线的特点（二）视电阻率曲线的特点 1理想底部梯度电极系理想底部梯度电极系 高阻厚层高阻厚层曲线与地层中点不对称，正对高阻层处视电阻率值增大。曲线在地层顶界面出现极小值，在底界面出现极大值。在地层中部有一平行于井轴的直线段，其长度随地层厚度的减小而变短，该直线段对应的

8、视电阻率值等于地层电阻率。R3R2R1RaRa0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 mm 高阻厚层理想底部梯度电极系视电阻率曲线h=10L；R2=5m；R1=R3=1m 2 2理想电位电极系理想电位电极系 高阻厚层高阻厚层 当上下围岩的电阻率相等时，曲线对地层中点对称。对应高阻层中点处，曲线显示极大值，地层越厚，极大值越接近地层真电阻率。取极大值或取地层中部曲线的平均值（当曲线有起伏时）作为地层视电阻率值。取界面附近曲线上开始急剧上升点之外L/2作为界面位置。R R3 3R R2 2R R1 1高阻厚层理想电位电极系视电阻率曲线R1=R3=1m；R2=

9、5mRaRa1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 mm L A A2.25M M0.5N N A3.75B0.5MA3.75B0.5M0 5 10 15m 0 5 10 15m 梯度电极系 电位电极系 实测视电阻率曲线的一般特征 横向测井是利用电阻率测井资料求地层真电阻率的一种组合测井方法。这种测井使用一套不同电极距的电极系，在同一口井的某一井段进行视电阻率测量。横向测井横向测井0.25m底部梯度电极系 A0.2M0.1N0.45m底部梯度电极系 A0.4M0.1N 1m 底部梯度电极系 A0.95M0.1N2.5m 底部梯度电极系 A2.25M0.5N 4m 底部梯度电极系 A3.75M0

10、.5N 6m 底部梯度电极系 A5.75M0.5N 8m 底部梯度电极系 A7.75M0.5N 1m 顶部梯度电极系 N0.1M0.95A 还包括0.5m电位电极系、自然电位、微电极和井径。五、六十年代的主要测井方法五、六十年代的主要测井方法横向测井实例六十年代以前，横向测井系列为油气勘探开发发挥六十年代以前，横向测井系列为油气勘探开发发挥了重要作用。了重要作用。横向测井（底部梯度）横向测井（底部梯度）0.25m 0.45m 1m 2.5m 4m 6m 横向测井（电位）横向测井（电位）0.3m 0.5m 0.75m 1.05m 由于横向测井所测视电阻率曲线较多，野外测井工作量大，室内解释工作繁

11、琐，特别是薄层有屏蔽影响时误差较大，很难求准地层真电阻率，除在个别地区新探井中作对比研究外，一般不采用横向测井。横向测井存在的问题横向测井存在的问题微电极系结构图 1电极系结构 为了减少井眼的影响，电极系采用了特殊结构，测井时借助弹簧片的力量使电极系紧贴井壁，这样电流不经泥浆而直接进入井壁附近介质，一般不受泥浆的影响。微电极测井微电极测井 2 电极距 为提高纵向分辨能力，电极距比普通的电极距小很多。这样微电极测井的探测范围也较小，一般不受围岩和邻层屏蔽的影响，提高了分层能力。微梯度微电位电极系A0.025M10.025M2A0.05M2电极距0.0375m0.05m探测深度45cm主要反映泥饼

12、电阻率810cm主要反映冲洗带电阻率电阻率是泥浆的13倍显示较低数值高出泥饼5倍以上显示较高数值测井曲线的应用测井曲线的应用 曲线重叠法曲线重叠法 1确定岩层界面、划分薄层和薄的交互层 微电极测井具有较强的纵向分辨能力，依据半幅点或转折点确定岩层界面。在深度比例为1:200的曲线上可以划分出20cm厚的薄层 2确定岩性、划分渗透性地层 在渗透层井段，微电位和微梯度曲线出现了幅度差，一般微电位的数值大于微梯度，显示正幅度差；反之，当微梯度的数值大于微电位时的幅度差叫负幅度差。在非渗透性地层处曲线无幅度差或有较小的幅度差。1 1确定岩层界面、划分薄层和薄的交互层确定岩层界面、划分薄层和薄的交互层

13、微电极测井具有较强的纵向分辨能力，依据半幅点或转折点确定岩层界面。在深度比例为1:200的曲线上可以划分出20cm厚的薄层 2 2确定岩性、划分渗透性地层确定岩性、划分渗透性地层 在渗透层井段，微电位和微梯度曲线出现了幅度差，一般微电位的数值大于微梯度，显示正幅度差；反之，当微梯度的数值大于微电位时的幅度差叫负幅度差。在非渗透性地层处曲线无幅度差或有较小的幅度差。岩性岩性幅度和幅度差幅度和幅度差泥岩泥岩曲线读数低，致密泥岩，微电极幅度升高。曲线读数低，致密泥岩，微电极幅度升高。没有或有较小的正负不定的幅度差没有或有较小的正负不定的幅度差含油砂岩含油砂岩有明显的正幅度差，砂岩含泥质越多，有明显的

14、正幅度差，砂岩含泥质越多，幅度和幅度差均降低幅度和幅度差均降低含水砂岩含水砂岩有明显的正幅度差，略低于相邻的含油砂岩有明显的正幅度差，略低于相邻的含油砂岩粉砂岩粉砂岩有较小的正幅度差有较小的正幅度差灰质砂岩灰质砂岩幅度高于普通砂岩，幅度差小于普通砂岩幅度高于普通砂岩，幅度差小于普通砂岩孔隙性、裂缝性石灰岩孔隙性、裂缝性石灰岩 幅度比致密石灰岩低得多，有明显的正幅度差幅度比致密石灰岩低得多，有明显的正幅度差致密石灰岩、砂岩致密石灰岩、砂岩幅度很高，成锯齿状，幅度很高，成锯齿状，无幅度差或正负不定的小幅度差无幅度差或正负不定的小幅度差含高矿化度地层水的高渗透、大孔隙岩层，含高矿化度地层水的高渗透、

15、大孔隙岩层，可能出现负幅度差可能出现负幅度差砂泥岩剖面微电极测井曲线 普通电极系所测得的视电阻率受很多因素影响，很难求准地层电阻率和冲洗带电阻率。这是由于当油井剖面为高阻薄层或井内充满高矿化度盐水泥浆时，由于井内泥浆的电阻率很低，使供电电极流出的电流大部分都由井内和围岩中流过，流入地层的电流很少，因此测量的视电阻率曲线变化平缓。另外，在砂泥岩交互地区，高阻邻层对普通电极系的屏蔽影响很大，在求电阻率时产生误差。聚焦型的侧向和感应测井方法 电流聚焦测井是在普通视电阻率测井电极系的基础上发展起来的。它迫使电流不沿低阻井筒流动而把电流挤入地层，测井的结果受泥浆电阻率、井径及地层厚度影响小，使得测量结果

16、更好地在测井定量解释中使用。侧向测井侧向测井（一）三侧向测井（一）三侧向测井 三电极侧向测井简称三侧向 深三侧向测井的探测深度较深，主要反映原状地层电阻率的变化。浅三侧向测井探测深度较浅，主要反映侵入带电阻率的变化。B B1 1A A1 1 A A0 0A A2 2B B2 2A A1 1 A A0 0A A2 2O1 O2深、浅三侧向的电极系和电流分布L0=A=A1 1A A2 2=1mL=O=O1 1O O2 2=0.175m电极系长度电极系长度L0=A=A1 1A A2 2=3.6m电极距电极距L=O=O1 1O O2 2=0.175m主电极主电极A0屏蔽电极屏蔽电极A1 、A2记录点：

17、记录点：A0的中点的中点测量测量A0与与N的电位差的电位差U深三侧向视电阻率曲线的特点深三侧向视电阻率曲线的特点 1在上下围岩电阻率相同时，单一高阻层视电阻率曲线对地层中心对称；2当上下围岩电阻率不相同时，视电阻率曲线与地层不对称，极大值向高阻围岩一方偏移。3对应高阻层位置视电阻率升高，层越厚电阻率数值越高；当地层厚度大于4倍井径时，极值不再升高。随地层变薄，视电阻率降低，但仍在地层中点显示出明显的峰值。4在取电阻率读数时，一般取地层中点的视电阻率值或取地层中部的几何平均值。实践发现，当地层侵入较深时，深三侧向测井受侵入带影响，浅三侧向测井受原状地层影响。为确定理想的探测深度，深七侧向测井加大

18、了探测深度，浅七侧向测井减小了探测深度。（二）七侧向测井（二）七侧向测井B B1 1MM1 1 M M1 1M M2 2 MM2 2 B B2 2A A1 1 O O1 1 A A0 0O O2 2A A2 2MM1 1 M M1 1M M2 2 MM2 2A A1 1O O1 1A A0 0O O2 2A A2 2深、浅七侧向的电极系和电流分布电极系长度电极系长度L0=A=A1 1A A2 2=2.07m电极距电极距L=O=O1 1O O2 2=0.632mL0=A=A1 1A A2 2=1.07m L=O=O1 1O O2 2=0.437m主电极主电极A0屏蔽电极屏蔽电极A1 、A2两对监

19、督电极两对监督电极M M1 1、M M2 2和和 MM1 1、MM2 2记录点：记录点：A0的中点的中点测量任意监督电极与测量任意监督电极与N的电位差的电位差U（三）双侧向测井（三）双侧向测井 七侧向探测深度比三侧向有所改进。但由于深、浅七侧向电极系电极距不同，两条视电阻率曲线受围岩影响不同，纵向分辨能力不同，给测井解释带来一定困难。双侧向测井是在三侧向和七侧向基础上发展起来的。深侧向、浅侧向的电极系和电流分布电极系长度电极系长度L0=A2A2=9.36m电极距电极距L=O1O2=0.6mL0=A1A1=1.76mL=O1O2=0.6m主电极主电极A0；屏蔽电极；屏蔽电极A1、A2和和A1、A

20、2两对监督电极两对监督电极M M1 1、M M2 2和和 M M1 1、M M2 2记录点：记录点：A0的中点；测量任意监督电极与的中点；测量任意监督电极与N的电位差的电位差 双侧向测井是采用电流屏蔽方法，迫使主电极的电流经聚焦后成水平状电流束垂直于井轴侧向流入地层，使井的分流作用和低阻层对电流的影响减至最小程度，因而减少了井眼和围岩的影响，较真实地反映地层电阻率的变化，并能解决普通电极系测井所不能解决的问题。1确定地层的真电阻率 双侧向视电阻率在经过井眼、围岩、侵入等三种影响因素的校正后，可以确定地层的真电阻率。应用应用：2划分岩性剖面 由于井眼的分流小，能分辨厚度在0.6m以上的地层。如果

21、与邻层差别较大，厚度在0.4m时也有显示。3直观判断油、水层深、浅侧向曲线重叠法 在油层处深侧向测井曲线幅度大于浅双侧向曲线幅度，呈现正幅度差；在水层呈现负幅度差。深浅电阻率的组合测量旨在探测地层横向受钻井液侵入后的地层电阻率变化，了解地层的流体性质的变化。深测向深测向40m40m左右左右浅侧向浅侧向30m30m左右左右邻近侧向约邻近侧向约16m16m左右左右表现出明显的低侵特征表现出明显的低侵特征为良好的油气显示为良好的油气显示渗透层井径数值略小于钻头直径值。致密层一般应接近钻头直径值。泥岩段，一般大于钻头直径值。钻头8.5英寸油层井径测井井径测井曲线的特点曲线的特点 砂泥岩剖面自然伽马测井

22、曲线砂质泥岩砂质泥岩泥质砂岩泥质砂岩砂岩砂岩泥岩泥岩曲线的应用：曲线的应用：划分岩性划分岩性泥岩层或含有放射泥岩层或含有放射性物质的地层呈高性物质的地层呈高自然伽马特征自然伽马特征砂岩层、致密地层砂岩层、致密地层及纯灰岩地层呈低及纯灰岩地层呈低自然伽马特征自然伽马特征;油气水层的一般特点油气水层的一般特点地地层层孔孔隙隙性性渗渗透透性性S SP P侵侵入入特特性性(R Rm mf f R Rw w)孔孔隙隙度度测测井井显显示示录录井井油油气气显显示示油油层层较较好好3 35 5一一般般小小于于纯纯水水层层低低侵侵或或不不明明显显油油气气显显示示好好,气气层层较较好好3 35 5一一般般小小于于

23、纯纯水水层层低低侵侵或或不不明明显显n n 小小n n,d d 大大气气测测异异常常大大,岩岩屑屑录录井井有有显显示示水水层层较较好好1 1幅幅度度最最大大高高侵侵无无油油气气显显示示或或含含稠稠油油油油水水同同层层较较好好2 24 4介介于于油油、水水层层，底底部部幅幅度度大大低低侵侵或或不不明明显显，高高侵侵气气水水同同层层较较好好2 24 4介介于于油油、水水层层，底底部部幅幅度度大大低低侵侵或或不不明明显显，高高侵侵气气水水界界面面上上与与气气层层相相同同含含油油水水层层较较好好接接近近水水层层接接近近水水层层高高侵侵干干层层差差无无或或很很小小无无侵侵入入wwaotRRRR,油层：油

24、层：良好渗透层，微电极数值中等、自然电良好渗透层，微电极数值中等、自然电位负异常、实际井径小于钻头直径，录井中为疏位负异常、实际井径小于钻头直径，录井中为疏松砂岩。深深测电阻率高，浅探测电阻率低，自松砂岩。深深测电阻率高，浅探测电阻率低，自然电位略小于邻近水层。然电位略小于邻近水层。气层：气层：有三高特点，即电阻率高，气测读数高、有三高特点，即电阻率高，气测读数高、声波时差高。自然电位和微电极曲线显示为渗透声波时差高。自然电位和微电极曲线显示为渗透层。非压实地层声波时差明显增大，并出现层。非压实地层声波时差明显增大，并出现“周周波跳跃波跳跃”。中子伽玛读数明显增高，体密度明显。中子伽玛读数明显

25、增高，体密度明显减小。在声波减小。在声波-中子伽玛重迭曲线上有明显差中子伽玛重迭曲线上有明显差异，而油层和水层基本重合。异，而油层和水层基本重合。水层：水层：水层深探测电阻率呈低值，低于水层深探测电阻率呈低值，低于浅探测电阻率值。自然电位异常略大于浅探测电阻率值。自然电位异常略大于油气层。油气层。油水同层：油水同层：其特征介于油层和水层之间。其特征介于油层和水层之间。当地层岩性变化较小而厚度较大时，由当地层岩性变化较小而厚度较大时，由顶部到底部，深探测电阻率曲线出现明顶部到底部，深探测电阻率曲线出现明显降低现象，而自然电位异常增大现象。显降低现象，而自然电位异常增大现象。岩性岩性声波时差声波时

26、差（us/m）密密 度度(g/cm3)自然伽自然伽马马(API)自然电位自然电位(mv)微电极微电极(.m)电阻率电阻率(.m)井井 径径(cm)泥岩泥岩大于大于3002.22.65高值高值基值基值低且平直低且平直低值低值大于钻头大于钻头直径直径砂岩砂岩2304002.12.5低值低值明显异常明显异常中等，明中等，明显正差异显正差异低到中低到中等等略小于钻略小于钻头值头值生物灰生物灰岩岩200300比砂岩比砂岩略高略高比砂岩比砂岩低低明显异常明显异常较高，明较高，明显正差异显正差异较高较高略小于钻略小于钻头值头值石灰岩石灰岩1652502.42.7比砂岩比砂岩低低大段异常大段异常高值、锯高值、锯齿状齿状高值高值小于或等小于或等于钻头值于钻头值白白 云云岩岩1552502.52.85比砂岩比砂岩低低大段异常大段异常高值、锯高值、锯齿状齿状高值高值小于或等小于或等于钻头值于钻头值煤煤3504501.31.5低值低值异常不明异常不明显或很大显或很大正异常正异常高值或低高值或低值值高值，高值，无烟煤无烟煤低低接近钻头接近钻头值值