测井原理的重点文档格式.docx

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电极电阻率测井也称普通电阻率测井。

在井内进行电阻率测井时，都设有供电线路，通过供电电极A供给电流I，通过供给电B供给电流-I，在井内建立电场，然后用测量电极进行电位测量。

这个电位差反映了电场分布特点，从而反映了电阻率的变化。

A、B、M、N四个电极中的三个形成一个位置相对不变的体系，称为电极系。

测量时将电极系放入井中，而另外一个电极（B或N），则留在地面上，在提升过程中进行测量，同时在地面仪器的记录部分记录出沿井深的电位差变化曲线。

这个电位差经过适当刻度后，变成量纲与电阻率相同的量，称为视电阻率。

1、普通电阻率测井

普通电阻率测井分梯度电极系和电位电极系两种。

（1）梯度电极系国产小数控中的0.45米、2.5米、4米、6米等曲线都属于底部梯度电极系视电阻率曲线梯度视电阻率曲线的主要作用为：

2.5梯度视电阻率曲线的主要作用为：

a、绘制单井综合录井图；

b、地层对比，进行地层划分；

c、简单分析储层的物性、含油性。

d、分析地层水性质的变化。

底部梯度电阻率曲线的作用0.45m底部梯度电阻率曲线的作用a、确定岩层顶、底界面；

b、跟踪井壁取芯；

c、校深。

2、微电极测井

微电极曲线的作用为：

a、确定岩层界面，划分薄层和薄的交互层，划分储层之中的非均质夹层；

b、判断岩性，分析储层岩性变化；

c、划分渗透层和非渗透层，由于受泥饼影响，一般在渗透层呈正幅度差，而在非渗透层呈刺刀状，基本没有幅度差；

d、分析泥浆及泥饼的特性，分析钻井液导电性质，进而了解储层电阻率受泥浆滤液影响程度；

e、确定储层的有效厚度；

3、影响电极测量因素、

井的影响：

井径越大，泥浆对测量结果贡献越大，在同样条件下，视电阻率越低；

同样井径条件下，泥浆电阻率越低，视电阻率越低。

电极系影响：

不同电极系，视电阻率形状、受围岩影响程度不同和探测深度不同，从而导致数值不同。

地层倾斜的影响：

在梯度电极情况下，地层倾角的加大，极大值向地层中心移动使曲线变得较对称曲线的极大值随倾角的增加而降低。

高阻邻层的屏蔽影响：

由于相邻高阻层之间产生屏蔽影响，使视电阻率发生畸变

第四章、感应测井

1、感应测井基本原理

感应测井是利用交流电的互感原理，使得在发射线圈中的交流电流在接收线圈中感应出电动势。

由于发射线圈和接收线圈都在井内,发射线圈的交流电必然在井周围地层中感应出涡流。

而这个涡流又对接收线圈的感应电动势发生影响。

因此这个电动势与涡流的强度有关，即与地层的电导率有关。

适用于干井或油基泥浆井及低阻地层。

2、感应测井影响因素

a.地层厚度及上下围岩的影响。

厚度越小，受围岩影响越大。

b.井眼影响。

第五章、自然电位测井

1、自然电位测井基本原理

自然电位测井是测量井内自然电场的测井方法，用一地面电极和一沿井身移动的测量电极，测出沿井身变化的自然电位曲线。

是各种完井必须的

2、自然电位的作用：

a.根据自然电位的幅度判断储层。

b.判断储层的物性好坏。

c.结合电阻率识别油气水层。

d.计算储层的泥质含量。

e.结合泥浆电阻率计算地层水电阻率和地层水的矿化度。

f.进行沉积相研究，建立测井相模式。

g.判断水淹层。

3、影响自然电位的主要因素

a、地层水和泥浆矿化度的比值，多次测井时由于泥浆电阻率的变化，其变化幅度是不同的；

b、岩性，泥质含量重的地层，自然电位幅度变小，随着泥质含量的增加，逐渐接近泥岩基线；

c、地层厚度影响，地层厚度小的地层，由于受围岩的影响，自然电位幅度要变小；

d、温度影响扩散吸附系数，从而影响自然电位；

e、泥浆和地层水化学成分变化，由于离子价和迁移率有差别，影响扩散吸附电动势系数；

f、井径扩径影响，扩径使自然电位幅度变小；

g、在层间压差大的油田，由于各储层压力的不同，导致地层过滤电位的不同，从而也是影响自然电位幅度的变化；

h、受测井速度影响，测井速度变大，自然电位分层能力下降，反之，分层能力增强。

第六章、补偿中子测井

1、补偿中子测井原理

由中子源向地层发射连续的快中子流，快中子和井内地层中元素的原子核相碰撞时被减速，地层中的氢原子对快中子的减速能力最强。

因此，快中子在地层中被减速为热中子的过程主要取决于地层的含氢量。

用中子计数器直接测量下井仪器周围地层中的热中子密度。

通常把淡水的含氢量规定一个单位。

补偿中子测井探测的是地层中的热中子，采用双源距，且适当增加了源距，从而增加了探测深度，减小了井参数及岩石热中子吸收性质对测量结果的影响，同时这种仪器还采用了强放射源，减少了统计起伏误差影响。

2、中子测井主要应用

a.计算地层孔隙度。

当纯地层岩石孔隙中不含流体或孔隙流体主要为地层水时，中子测井值反映了地层的孔隙度近似值。

b.识别岩性，在复杂岩性地层与密度一起可以区分岩性，利用有关程序计算各种矿物含量。

c.识别气层，含气地层数值变低。

d.综合其它资料判断油水界面。

3、中子测井主要影响因素

a.井参数影响a.补偿中子测井裸眼井标准刻度条件：

井径77/8英寸，井眼和地层孔隙中为淡水；

无泥饼或间隙；

井温为24°

C;

1个大气压仪器在井中偏心。

b.当井径增大时，测出的孔隙度会偏大。

c.泥饼，间隙等因素对于补偿中子影响较小。

d.天然气影响。

天然气含氢指数越小，挖掘效应越明显。

e.岩性影响，泥岩数值大于砂岩。

f.孔隙度影响，孔隙度大，数值大。

第七章、自然伽玛测井

1、自然伽玛测井基本原理

自然伽玛测井是探测天然放射性的一种测井方法。

地层中的主要发射性元素为铀系、钍系和钾40系，这三种元素发出的伽玛射线是一种类似于光的高频电磁波，当伽玛射线被探头接收时，便损失了大部分能量并转换为可见光，然后由光电倍增管转换为电脉冲，其数量就反映了伽玛射线的强度。

2、自然伽玛测井曲线的应用

a.划分岩性及进行地层对比泥岩和页岩显示明显的高放射性。

在泥岩剖面上，纯砂岩显示最低值，泥岩显示最高值，泥质砂岩界于中间，并且随着泥质含量增高，自然伽玛数值也增高。

岩浆岩、富含放射性矿物的砂岩或石灰岩等比较高。

一般情况下，石膏、硬石膏、岩盐和纯的石灰岩、白云岩的放射性很低。

白云岩往往比石灰岩具有较高的放射性。

图为自然伽马在各种岩性的变化的相对幅度。

b.计算泥质含量，是普遍的应用方法，是各种程序计算泥质含量的手选曲线。

但由于，有时砂岩地层有钾长石发育，使自然伽马在砂岩地层数值也不降低。

辽河油田西部凹陷多数由于钾长石发育，使自然伽马分层能力不好，不能用来计算泥质含量。

用自然伽玛测井曲线可以划分砂泥岩、计算泥质含量、识别特殊岩性、进行地层对比、评价生储盖的条件等。

3、自然伽玛曲线特点

a、对于放射性物质含量均匀各向同性的岩层，当上、下围岩的放射强度相等时，曲线对称于地层中点；

b、对着地层中点，曲线呈极大值，并且随着岩层厚度增加而增大，当厚度是井径3倍时，极大值为常数，曲线的极大值与地层放射性强度成正比。

c、当地层厚度是井径3倍时，由曲线的半幅点确定的岩层厚度为真厚度。

4、影响自然伽玛曲线的主要因素

a、地层的厚度；

b、测井速度和仪器时间常数；

c、仪器标准化的影响；

d、井参数的影响；

e、放射性测井曲线统计起伏误差的影响f.井参数的影响f.1）、泥浆如果井内没有泥浆，则井对伽玛射线吸收弱；

而当有泥浆时，井内介质对伽玛射线的吸收较强。

可是由于泥浆中含有粘土，具有一定的放射性，这就抵消了伽玛射线强度的减弱，因此，井筒内泥浆一般对自然伽玛射线影响不大。

泥浆密度不同，对伽玛射线的吸收程度不同。

密度大，则吸收强。

2）、泥浆矿化度如果泥浆中不含钾盐或其它放射性元素，则泥浆矿化度对伽玛曲线影响不大。

3）、井径扩径对已下套管井，泥浆柱的直径是常数。

对裸眼井而言，井径扩大对曲线影响较大，当泥浆中不含放射性物质时，扩径时曲线数值变小。

如果泥浆放射性大于岩石强度，则井径加大，曲线读数增大。

4）、套管由于套管对伽玛射线吸收强于泥浆，因此，当仪器从没有套管的井段进入有套管井段时，伽玛射线强度减弱，曲线的异常幅度减小。

5）、水泥环如果水泥中不含放射性元素，则水泥环的存在将使读数降低，水泥环越厚，降低越多。

第八章、碳氧比测井

1、碳氧比测井基本原理

碳氧比能谱测测井是使用14百万电子伏特的中子脉冲轰击地层，当中子与地层元素发生非弹性散射后，释放出伽玛射线。

元素不同，放射出的伽玛射线的能谱也不一样，因此，分析所探测到的伽玛射线能谱，就可以确定地层所含元素的种类和数量。

石油的主要成分是碳氧，因此，根据所探测到的C/O曲线和SiCa曲线交绘，求出剩余油分布。

然后裸眼井资料综合分析判断确定碳氧比测井资料解释成果图。

从而确定在裸眼井资料解释中漏掉的油、气层，为在老井或报废井挖潜增效提供了重要的理论依据。

2、碳氧比测井应用碳氧比测井应用

a.利用c/o测井可以计算剩余油饱和度，确定油层水淹程度.

b.寻找老井内剩余油饱和度高的“死”油层，进而提高油井采收率。

c.新投产的调整井射孔前加测C/O测井，确定最佳开采方案。

d.用C/O测井资料识别气层。

e.在稠油区块的观察井中定期进行C/O测井，通过开发层系地质参数的变化，来分析邻井

第九章、自然伽玛能谱

1、自然伽玛能谱测井原理

自然伽玛能谱测井仪器采用NaI闪烁计数器，通过增加多道脉冲幅度分析器，分别测量不同幅度的脉冲数，从而得出不同能量的伽玛射线能谱，用来测定不同的放射性元素。

2、自然伽玛能谱应用

a.综合评价生储盖条件。

b.识别有效的裂缝型储层等。

c.寻找页岩储层。

d.寻找高放射性碎屑岩、花岗岩、碳酸岩储层。

e.用钍铀比研究沉积环境。

f.识别放射性积垢。

g.计算泥质含量。

h.寻找钾、铀、钍等放射性矿床能谱曲线图

第十章、声波测井

声波测井通常包括：

声速测井和全波列测井。

声速测井是测量裸眼井中声波沿井轴方向在井壁岩层中的传播速度，以划分井壁岩层岩性，计算岩层孔隙度的方法。

声速测井仪器是补偿声波。

声波测井在所有裸眼井完井项目中是必测项目。

1、补偿声波测井基本原理

当声波发射器轮流向各个方向发射声波脉冲信号时，在井壁会产生反射波、折射波、滑行波和直达波，两个接收器接受沿井壁的滑行波，并将声波电信号变成时差。

2、补偿声波主要用途：

a.计算储层的总孔隙度和有效孔隙度。

b.识别岩性。

c.识别气层（最好与中子、密度曲线配合使用）d.判断裂缝的发育程度。

e.判断水淹层。

3、影响声波曲线的主要因素

a、地层的岩性，不同岩性成分，声波传播速度不同。

砂岩数值一般为180us/m左右；

b、反映储层的孔隙度，孔隙度越大，声波数值越大；

c、地层中含有天然气也会使声波数值增大或周波跳跃；

d、井径扩径，导致声波增大。

e、地层中含油的影响，特别是稠油地层，声波数值也偏大。

4、声波曲线主要特征声波曲线主要特征

a、在砂泥岩剖面，泥岩地层为高时差，砂岩地层为低时差；

b、一般情况下，随着深度增加，由于地层压实程度增加，泥岩声波时差数值降低，而砂岩地层由于压实程度增加导致孔隙度降低，声波时差数值也变小。

第十一章、硼中子寿命

1、硼中子寿命测井原理

SMJ-D测井仪和RMT测井仪器均采用脉冲中子源。

中子源向周围介质发射快中子，快中子与地层元素的原子核发生一系列非弹性碰撞和弹性碰撞，中子能量减小，速度减慢，成为达到一个稳定能级的热中子，这时，它们很容易被某些原子俘获，而不易被另一些原子俘获。

度量原子俘获热中子能力的特征量是热中子俘获截面。

地层对热中子的俘获特性，是由组成地层的各种元素的原子对热中子的俘获特性所决定的，因此，地层的岩石骨架成分、胶结物成分及孔隙中所含流体的成分和体积百分数都影响地层对热中子的宏观俘获截面。

在测得俘获截面后，可求得地层含水饱和度。

这样利用岩石骨架和地层流体间热中子宏观俘获截面大小的差异可以划分油、气、水层。

2、硼中子寿命测井应用硼中子寿命测井应用

a.求地层含水饱和度

b.可以划分油、气、水层。

c.确定吸水层位

3、硼中子寿命测井的测量要求

a.要求作业队正洗井，确保井下畅通无阻，并注意观察有无漏失现象。

b.下油管时，一定要接单流阀，并离井底5米左右，确保注硼后的测量井段充满硼酸溶液。

c.测量井段不宜超过200米。

第十二章、声波变密度测井

1、声幅测井原理

声幅测井仪器为单发单收声系，它是通过记录套管井中套管波的首波幅度来反映井下套管与水泥的胶结质量，首波传播路径服从费尔马时间最小原理，套管波的幅度随套管波阻尼因子增大而减小，套管外的介质不同，套管波的幅度也不同，故影响套管波的因素主要是套管厚度及直径、水泥环、固井后的测量时间、水泥和套管的胶结情况。

2、声幅测井应用

a.利用声幅曲线定性评价固井质量。

b.确定水泥返高位置。

c.检查生产层间的封堵效果。

3、声幅曲线评价固井质量的方法

利用声幅曲线，采用相对幅度法评价固井质量。

将自由套管井段的声幅值A0作为100%，其它层段的声幅度值B与自由套管井段的相比较。

a.即：

A=（B/A0）×

100%b.低密度水泥：

A<

20%时，胶结良好c.20%≤A≤40%时，胶结中等。

d.A>

40%时，胶结差。

e.高密度水泥：

15%时，胶结良好f.15%≤A≤30%时，胶结中等。

g.A>

30%时，胶结差

第十三章、变密度测井

1、变密度测井原理

声波发射探头发射频率为20千赫的脉冲声波，两个接收探头把接收到的信号的全波列送进井下电子线路进行放大，将放大后的信号传达到地面，地面仪器对接收到的全波列信号进行检波，保留全波列中的前12个到14个波的正半周，并根据这12个至14个波正半周的幅度调制显像管上相应的12个至14个亮点的宽度。

井下声系提升时，接收探头接收到的整个波列的幅度随深度变化，后续的经地层传播的波的到达时间也可能改变，波列这些变化最终在屏幕上表现为每个波对应的亮点宽度的变化及时间轴方向上的位移，记录这12个至14个亮点随井下声系在不同深度的变化规律，即可得到声波变密度测井图。

2、变密度测井应用

a.确定水泥面上返高度b.评价固井质量，检查生产层间的封堵效果

3、变密度测井固井评价方法

a.自由套管变密度图上，左侧是黑白相间的直条带，反差强烈，这表明套管波很强。

右侧为灰、白相间的直条带，是套管波的后续波。

b.第一界面胶结好，第二界面胶结不好也就是套管与水泥胶结好，水泥与地层胶结不好。

这时套管波能量很容易折射到水泥环中，但不容易从水泥环折射到地层中。

c.第一、第二界面胶结都好就是套管与水泥，水泥与地层胶结都好，这时套管波能量很容易折射到水泥环，再经水泥环折射到地层中，在变密度灰度图上表现为，左侧是灰白相间的条带，有时甚至缺失，而右侧是黑白相间的条带，反差很强。

d.部分胶结就是套管与水泥，水泥与地层都有部分胶结。

这时套管波能量有一部分经水泥折射地层，另一部分留在套管内。

因而套管波和地层波都显示中等强度。

在变密度灰度图上表现为左侧为是灰白相间的直条带，右侧为灰白相间的摆动条带。

第十四章、密度测井

1、补偿密度测井基本原理

利用康普顿效应测定地层密度的测井方法。

测井时伽玛源向地层发射伽玛光子，经地层散射吸收后，有部分经过散射的光子由离源距离不同的两个伽玛射线探测器所接收。

地层密度的不同，对伽玛光子的散射和吸收能力不同，探测器记录的读数也不同。

伽玛射线与物质相互作用有三种方式：

电子对效应、康普顿效应和光电效应，而其中只有康普顿效应与地层的密度成正比。

补偿密度测井是利用长短源距探测器测出的密度差值补偿泥饼影响的密度测井。

密度测井是利用长短源距探测器测出的密度差值补偿泥饼影响的密度测井。

是利用伽玛射线与物质之间的康普顿效应。

当伽玛射线穿过地层时，由于产生康普顿散，伽玛射线就会被吸收，地层对伽玛射线吸收的强弱决定于岩石中单位体积内所含的电子数，即电子密度，而电子密度又与地层密度有关，因此通过测定伽玛射线的强度就可以测定岩石的密度。

用密度曲线可以计算地层的密度、地层的孔隙度、确定粘土类型（同中子交会）、识别特殊岩性、识别气层等。

2、补偿密度曲线主要应用补偿密度曲线主要应用

a.计算地层孔隙度b.识别岩性，不同岩性具有不同的密度值，一般典型的泥岩密度值为2.2~2.65g/cm3，浅处泥岩比较小，深层泥岩密度大；

c.识别气层，在气层密度值变低，结合中子测井可以很好识别气层

3、岩性密度测井原理岩性密度测井原理

岩性密度测井是利用康普顿效应和光电效应同时测定地层密度和光电吸收指数Pe值的测井方法。

不同的矿物Pe的差别很大，如石英、方解石、白云石的Pe分别为1.31、5.05、3.14为了改进补偿密度测井，提高测井对地层岩性划分的能力，除了测量地层密度外，还测量岩石的有效光电吸收截面指数（Pe）。

更有效地对多矿物地层的岩性剖面分析（引入了单位体积有效光电吸收截面指数U=Pe×

ρb）。

岩石的光电吸收截面指数：

定义岩石中一个电子的平均光电吸收截面为岩石的光电吸收截面指数（质量光电吸收截面），用Pe表示，它对地层岩性很敏感，又称为光电吸收岩性系数。

用U表示一个体积光电吸收截面指数。

U=ρePe。

4、岩性密度测井的应用岩性密度测井的

a.区分岩性在复杂岩性地层通过岩石的光电吸收截面指数（岩性系数）可以识别矿物成份，结合补偿密度数值可以准确划分岩性成份的变化。

b.计算泥质含量

5、影响密度测井数值的主要因素

a.地层岩性成份的影响b.井眼的影响，扩径使密度数值失真c.仪器刻度d.时间常数及测井速度

第十五章、井径曲线

1、井径测井基本原理

仪器有四条测量臂，在测量臂上装有凸轮，由井径的变化带动井径测量臂的收张变化，通过凸轮的弧度带动活塞杆上下活动，活塞杆带动电阻的滑片在电阻上上下活动，将井径的变化量转换为电阻的变化量。

2、井径曲线应用

a、计算固井水泥量；

b、了解岩性变化，划分地层，渗透层由于有不同程度的泥浆漏失现象，在井壁周围有泥饼存在，导致井径相对钻头直径略微缩径而非渗透地层基本接近钻头直径，在泥岩地层由于井壁容易垮塌，易扩径；

c、配合其它测井曲线应用，分析曲线变形原因。

第十六章、激发极化电位测井

1、激发极化电位测井基本原理

激发极化电位和自然电位测量时，首先给砂岩地层施加一恒定外电场，使之产生极化场，即产生偶电层形变和局部浓度变化，当外电场断去后，由于离子的扩散作用，离子浓度梯度逐渐消失，即二次场逐渐衰减，恢复到原来的状态，即自然电位状态。

自然电位的产生是由于岩石两边溶液浓度不相等而形成的扩散--吸附电位。

2、激发极化电位测井应用

激发极化电位测井主要主要目的是在砂泥岩地层中计算储层地层水矿化度，通过矿化度变化分析储层水淹程度。

其它作用有：

a、通过极化率曲线分析储层岩性变化，岩性越细、极化率越低；

计算储层阳离子交换量；

b、划分储层。

3、主要技术参数：

主要技术参数：

温度：

150C压力：

80Mpa测井速度：

550m/h恒流范围：

50-300mA可调测量输入电阻：

20MΩ测量线性误差：

<

±

10%测量范围：

适用于地层水矿化度为500-30000ppm的地区，但是如果地层矿化度为10000-30000ppm的地区，其测井时的泥浆电阻率应大于1.0欧姆。

Ag-AgCL电极平衡速度：

>

5v/ms4、适用条件：

适用条件：

极化率曲线和自然电位曲线均是划分渗透层的重要曲线。

应用自然电位划分渗透层生产上已广泛应用，其不利条件是当泥浆矿化度与地层水矿化度接近时，自然电位幅度差变小或无幅度差，即难于区分渗透层了，而极化率曲线反映渗透层则非常灵敏。

这是其方法特性决定的，因为地层极化电位的产生是靠地层水中的离子在地层内的运移形成的，对于渗透性较差的地层（实验表明，低于10*10-3um2），由于离子运移受阻，不能充分极化，所测极化率远低于渗透性较好储层，故利用极化率这一特性划分渗透层非常有效。

根据上述方法原理，本方法适用于地层水矿化度为500-30000PPM以下，泥浆电阻率大于0.5欧姆米地区的探井和开发井，但如果地层水矿化度为10000-30000PPM的地区，测井时的泥浆电阻率应大于1.0欧姆米。

第十七章、电缆地层测试

1、地层测试基本原理

地层测试器主要由预测试部分和样品采集部分组成，前者用来实际测量地层压力数据，后者用来采集储层内的流体样品。

预测试部分由测量系统和液压系统两部分组成，通过液压系统与地面信号采集系统的配合，即可取得目的层段的任何一点的地层真实压力，通过对地层压力的分析可以计算储层的渗透率、地层的压力梯度、建立单井的压力剖面、计算储层的流体密度确定油气水界面、评价泥浆配备合理性和评价储层的纵横向的连通性等。

电缆地层测试技术是目前用来评价开发井区油层的压力亏空程度、快速发现和识别新探区油气层的一种有效的手段。

在塔里木、胜利、中原等油田，该项技术应用的非常成功，已经成为探井、评价井中的必测项目。

2、地层测试的应用

a.在裸眼井中对目的层位进行压力测试及流体采样。

b.利用记录的压力曲线可求取地层渗透率。

c.可定性划分油、气、水三种流体的界面d.根据同一层系的压力变化情况，进行油藏动态分析e.根据所采集的样品，在实验室可进行直观的定量分析，为描述油气藏提供最直接而准确的数据。

第十八章、MAK1、MAK-2声波测井原理

MAKMAK-2声波测井仪采