水层、油层（油水同层）——减阻侵入，都出现正幅度差，但Rt油层>Rt水层。
第四章感应测井
一、试述单元环及单元环几何因子概念？
答：
（1）单元环：
假设在地层中切出一个半径为r，截面积为dA（drdz）的元环，井轴通过元环中心并且垂直于元环所形成的平面，这样的元环称为单元环。
（2）单元环几何因子:
就是指截面积为一个单位的圆内涡流所产生的有用信号dvg占总有用信号VR百分比。
（单元环几何因子g只与单元环和线圈系的相对位置有关）
二、试述感应测井的横向微分、积分几何因子和纵向微分、积分几何因子物理意义。
答：
（1）横向微分几何因子gr：
为了研究井，侵入带及原状地层对测量结果的影响，将半径一定的单元环几何因子g对z积分，即得出横向微分几何因子gr。
（2）横向积分几何因子Gr：
为研究半径不同的圆柱状介质对测量结果的相对贡献，可用横向微分几何因子gr对r（r=d/2，d为圆柱直径）进行积分。
（横向积分几何因子Gr的物理意义是：
半径不同的无限长圆柱状介质对测量结果的相对贡献。
）
（3）纵向微分几何因子gz：
为研究层厚，围岩对视电导率的影响，把发射线圈T，接收线圈R分别放在Z轴上-L/2和L/2两点，将g对r积分，即得纵向微分几何因子gz。
（4）纵向积分几何因子Gz：
为了研究厚度不同的地层对测量结果的贡献，引入纵向积分几何因子。
（当双线圈系中点与地层中点重合时，表示厚度为h，无限延伸的水平层状介质对测量结果的贡献。
）
三、感应测井如何减少无用信号？
答：
为减少无用信号，可用相敏检波器区别开，但数值差别较大，要准确消除VX，势必增大仪器设计上的困难。
在实际生产中采用多线圈的复合线圈系。
复合线圈系是由串联在一起的多个发射线圈和串联在一起的多个接收线圈所组成。
四、感应测井横向探测深度和纵向分辨率是如何定义的？
答：
感应测井仪器（线圈系）的探测特性（探测深度和纵向分辨率）是评估感应测井仪器的重要指标，它与地层参数（如冲洗带电导率、原状地层电导率、围岩电导率）分布有关。
现在流行的横向探测深度和纵向分辨率的定义是基于道尔（Doll）的几何因子理论发展起来的。
第六章声波测井
一.某油田的一口淡水泥浆井中，某一固结压实纯砂岩地层的声波时差t为291.5s/m，电阻率Rt为68·m，假定tma=182s/m，tf=620s/m，RW=0.08·m。
（1）计算该储集层孔隙度；（25%）
（2）计算该储集层含水饱和度；（3.43%）
（3）确定该储集层流体性质。
答案略
二．声波测井时，声波可以沿哪几种途径传播到达接收探头？
如何保证初至波是滑行波？
并证明之。
答：
测井时井内存在以下几种波：
反映地层的滑行纵波；泥浆折射波；井内泥浆直达波；井内一次及多次反射波。
通过合理的仪器设计，在所有地层中，确保首波就是滑行纵波。
证明:
直达波TR：
反射波TBR：
滑行波TACR：
根据费尔玛最小原理，滑行波最先到达R处所满足的条件：
，
，
，
滑行波作为首波的优点:
1）方便容易记录；2）受地层干扰少。
三.“周波跳跃”产生的原因是什么？
“周波跳跃”现象的应用有哪些？
答:
（1）周波跳跃产生的原因:
由于在滑行首波到达接收探头的路径中遇到吸收系数很大的介质,首波能触发R1但不能触发R2,R2被幅度较高的后续波触发,因此,时差增大.
（2）产生周波跳跃的各种情况:
含气的疏松砂岩:
裂缝性地层或破碎带;泥浆气
四．由声波时差确定地层孔隙度的方法有哪些？
用体积模型法推导出由声波时差计算泥质砂岩地层孔隙度的公式。
答：
3种3Wyllie时间平均公式及体积模型；泥质砂；固结而压实不够的砂岩证明略
（根据测井方法的探测特性和岩石的各种物理性质上的差异,把岩石体积分成几个部分,然后研究每一部分对岩石宏观物理量的贡献,并视宏观物理量为各部分贡献之和。
即：
测井参数×总体积=∑测井参数×相应体积）
五．为什么说利用固井声幅测井（CBL）和声波变密度测井（VDL）可以准确地评价固井质量？
如何评价？
答：
（1）固井声幅测井及变密度测井，属于水泥胶结测井。
前者用来检查套管与水泥的胶结情况，后者能反映套管与水泥、水泥与岩层的胶结质量。
（2）固井声幅测井评价水泥胶结质量：
以“自由套管”（未固水泥的套管）处得偏转幅度为A，凡固井声幅曲线的幅度小于20%A者为固井质量良好，凡曲线幅度（20%~40%）A者，固井质量中等，凡曲线幅度大于40%A者，为固井质量差的井段，即存在水泥窜槽的井段。
（3）变密度图的解释：
①自由套管：
管外无水泥、形成套管－泥浆界面，Z套管/Z泥浆大，耦合率差，R大T小，管波强、地层波弱或全消失，在变密度图上出现平直的条纹，越靠近左边，越明显，在套管接头的地方有人字纹。
②第一、二交界面胶结好，声耦合率好：
套管波弱、地层波很强（很大部分能量透射到地层中去了）。
变密度图：
左边条纹模糊或消失，右边的条纹色深，反差大。
③第一界面交界面差，第二界面胶结好；一界面的声耦合率差，管波强，二界面声耦合率好地层波中等。
变密度图：
左边条纹明显，右边也有显示；
④第一界面胶结好、第二界面胶结差；一界面的声耦合率好、管波弱，二界面的声耦合率差、地层波弱或消失。
变密度图上：
左右条纹模糊。
⑤第一、第二界面胶结差；一界面声耦合率差、套管波强，二界面胶结差、地层波弱以至于消失。
变密度图上：
右边的条纹模糊或消失，左边的条纹色深，反差大。
试题部分（部分答案未给）
一、名词解释
1.扩散电动势：
离子在扩散过程中,各种离子的迁移速度不同,如氯离子迁移速度大于钠离子（后者多带水分子）,这样在低浓度溶液一方富集氯离子（负电荷）高浓度溶液富集钠离子（正电荷）,形成一个静电场,电场的形成反过来影响离子的迁移速度,最后达到一个动态平衡,如此在接触面附近的电动势保持一定值,这个电动势叫扩散电动势记为Ed
2.扩散-吸附电动势：
泥岩薄膜同样离子将要扩散,但泥岩对负离子有吸附作用,可以吸附一部分氯离子,扩散的结果使浓度小的一方富集大量的钠离子而带正电,浓度大的一方富集大量的氯离子而带负电,这样在泥岩薄膜形成扩散吸附电动势记为Eda
3.自然电位曲线的正异常、负异常：
当地层水矿化度大于泥浆滤液矿化度时，储集层自然电位曲线偏向低电位一方的异常称为负异常。
当地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度时，储集层自然电位曲线偏向高电位一方的异常称为正异常。
4.泥浆侵入现象：
在钻井过程中,通常保持泥浆柱压力稍微大于地层压力,在压力差作用下,泥浆滤液向渗透层侵入,泥浆滤液替换地层孔隙所含的液体而形成侵入带,同时泥浆中的颗粒附在井壁上形成泥饼,这种现象叫泥浆侵入.
5.高侵、低侵：
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.
6.梯度电极系：
成对电极距离大于不成对电极到成对电极距离的电极系叫电位电极系.
7.电位电极系：
成对电极距离小于不成对电极到成对电极距离的电极系叫梯度电极系
8.标准测井：
是一种最简单的综合测井,是各油田或油区为了粗略划分岩性和油气、水层，并进行井间地层对比，对每口井从井口到井底都必须测量的一套综合测井方法。
因它常用于地层对比，故又称对比测井。
9.侧向测井：
在电极上增加聚焦电极迫使供电电极发出的电流侧向地流入地层从而减小井的分流作用和围岩的影响,提高纵向分辨能力,这种测井叫侧向测井又称为聚焦测井
10.感应测井横向、纵向微分、积分几何因子：
一横向几何因子1横向微分几何因子
横向积分几何因子
二纵向几何因子1纵向微分几何因子
2纵向积分几何因子
11.声系：
声波测井仪器中,声波发射探头和接收探头按一定要求形成的组合称为声波测井仪器的声系.
12.深度误差：
仪器记录点与实际传播路径中点不在同一深度上产生的误差.
13.相位误差：
由于产生时差信号（记录波）时,触发记录波前沿和后沿的两道首波的相位不同而引起的误差.
14.周波跳跃：
在裂缝发育地层，滑行纵波首波幅度急剧减小，以致第二道接收探头接收到的首波不能触发记录波，而往往是首波以后第二个、甚至是第三或第四个续至波触发记录波。
这样记录到到时差就急剧增大，而且是按声波信号的周期成倍增加，这种现象叫周波跳跃。
15.体积模型：
把单位体积岩石传播时间分成几部分传播时间的体积加权值。
16.超压地层、欠压地层：
17.放射性：
放射性核素都能自发的放出各种射线。
18.同位素：
凡质子数相同，中子数不同的几种核素
19.基态、激发态：
基态—原子核可处于不同的能量状态，能量最低状态。
激发态—原子核处于比基态高的能量状态，即原子核被激发了。
20.半衰期：
原有的放射性核数衰变掉一半所需的时间。
21.
、
以及
射线：
（1）α射线—由氦原子核
组成的粒子流。
氦核又称α粒子，因而可以说是α粒子流。
α粒子—
质量数为4，带两个正电荷。
对物质的电离作用很强，而贯穿物质的本领很小。
在空气中的射程2.6cm—11.5cm，在岩石中的射程只有10¯³cm，即10μm。
（2）β射线—高速运动的电子流。
V=2C/3（C为光速），对物质的电离作用较强，而贯穿物质的本领较小。
在金属中的射程约0.09cm.
（3）γ射线—由γ光子组成的粒子流。
γ光子是不带电的中性粒子，以光速运动。
γ射线又是一中波长很短的电磁波，具有两重性，即波动性和粒子性。
对物质的电离作用很小，而贯穿本领很大。
能穿过地层和钢铁。
22.含氢指数：
一立方厘米介质中氢核数与单位体积淡水中氢核数的比值
23.光电、康普顿、电子对效应：
（1）光电效应：
当伽马射线能量较小时（能量大约在0.01MeV～0.1MeV），它与原子中的电子碰撞，将全部能量传给一个电子，使电子脱离原子而运动，而伽马光子本身被完全吸收。
（2）康普顿效应：
当伽马射线能量中等时，它与原子的外层电子发生作用,把一部分能量传给电子,使该电子从某一方向射出,而损失了部分能量的伽马射线向另一方向散射出去。
这种效应称为康普顿效应，发生散射的伽马射线称为散射伽马射线。
（3）电子对效应：
当伽马射线能量大于1.022MEV时，它与物质的原子核发生作用,伽马射线转化为一对电子（正负电子），而伽马光子本身被全部吸收。
这种效应称为电子对效应。
二．填空题
1、形成储集层的条件是、。
2、泥浆侵入使井壁附近的储集层形成几个环带，分别为泥浆、泥饼、侵入带、冲洗带、过渡带和原状地层。
3、构成储集层的大多数矿物，导电性低，使这种岩石的电阻率高；黏土矿物由于电阻率低，使含有此种成分的岩石导电性高。
4、在阿尔奇公式中，地层因素与岩石孔隙度的关系式是
，其中个参数的意义分别是R0:
孔隙中完全含水地层电阻率;Rw:
地层水电阻率;a:
与岩性有关的比例系数（0.6~1.5）m:
胶结指数（1.5~3）
5、在阿尔奇公式中，电阻率增大系数与含水饱和度度的关系式是
，其中个参数的意义分别是系数b只与饱和度有关,n只与岩性有关,它们表示油水在孔隙中的分布状况对岩石电阻率的影响.一般b=1,n=2。
6、对于同样大小的电极距，电位电极系的探测范围比剃度电极系广，而受泥浆影响以电位电极系为大，围岩影响以梯度电极系为大。
7、三侧向测井采用了中心电电极的强度。
8、当地层厚度小于三倍井径时，SP曲线的幅度一般会随着地层厚度的增大而，随着地层泥质含量的增多而。
9、感应测井就是要压制无用信号，通过测量有用信号来测量地层，而且有用信号和无用信号相位相差
。
10、声场描述的基本物理量有声压、声功率、声强、声能量密度
11、由于大多数岩石的泊松比为0.25，所以在岩石中的纵横波速度之比约为1.73
12、为了达到声波测井的目的，对井下换能器或探头必须作一些要求，包括
（1）有足够的声功率（对发射探头而言）、
（2）发射频率既要满足划分地层分辨率的要求，又要满足不能有大的衰减的要求、（3）声波换能器还必须具有一定的方向性。
13、声波在岩石中传播，能量发生衰减的原因有波前扩展或界面反射造成的声能衰减和介质对声波能量的吸收而产生的衰减。
14、当入射角为第一临界角时，在地层中产生滑行纵波。
15、当入射角度为
，在地层中产生滑行横波。
16、威利时间平均公式为
或
或
中各参数的物理意义为声波在单位体积岩石内传播所用的时间等于岩石骨架部分（1-）所经过时间与孔隙部分所经过时间的总和。
17、在孔隙性灰岩上，时差测值为214
，泥岩上的时差为272
。
已知灰岩骨架时差为156
，孔隙中流体时差为620
。
则纯灰岩的孔隙度为，若灰岩含泥质10%，则该灰岩的孔隙度为。
18、纯砂岩的
测量值为200，其
，若求得的
为25.3%，则
=，这表明孔隙中可能含有（水、油或者气）。
19、在孔隙地层中，含泥使
，且随着
的增大而；充有油气的地层
。
20、套管井中的波形成分一般有套管波、水泥环波、泥浆列波和地层波等四种。
21、自由套管情况下，套管波幅度随着套管直径的增大而减小，随着套管厚度的增加而增大。
22、水泥固井质量评价中，Ⅰ界面指泥浆-水泥界面Ⅱ界面指水泥-地层界面。
CBL-VDL组合测井评价中，一般用CBL价Ⅰ界面，用VDL价Ⅱ界面。
23、井中测量的视瑞利波的波速以地层横波为上限，以井内流体速度为下限。
24、全波列测井中，声源的工作方式有纵横波方式、斯通利波方式、偶极横波方式和专家方式
25、从岩石大类来讲，一般火成岩的自然伽马放射性最强，变质岩次之，沉积岩最低。
26、沉积岩的自然放射性随岩石泥质含量增加而增加。
27、中子测井与密度测井直接测得的并不是孔隙度和体积密度值，实际上中子测井测得的是，密度测井测量得的是；气体的存在使实测量的密度孔隙度较真孔隙度，中子孔隙度较真孔隙度。
三、选择题
1、邻近侧向的探测范围比微侧向A，受泥饼影响程度比微侧向B。
A大B小C相近
2、球形聚焦测井主要是减小了井的影响，用来探测A。
A冲洗带B侵入带但稍浅一些C侵入带但稍深一些
3、探测冲洗带电性最好的方法是B。
A球形聚焦法B微球形聚焦法C微侧向法
4、若储集层的岩性是均匀砂岩，上下泥岩岩性相同，则下面哪些测井曲线形态是对称地层中点AB。
A自然电位B自然伽马C梯度电极系电阻率D电位电极系电阻率E声速
5．根据射线声学理论，采用适当的声源发射主频，在裸眼井壁上产生斯通利波时所需要的入射角大小为。
A第一临界角B第二临界角C大于第二临界角D90度
6．水泥胶结测井曲线上，自由套管井段的等间距负尖峰显示为A。
A套管断裂B套管外有气C套管接箍D套管外为泥浆
7．水泥胶结好时，声幅相对幅度值B。
A大于20%B小于20%C在20-40%D大于40%
8.偶极横波测井是为了测量硬地层中的横波，所采用的频率为低频率。
A硬，高B硬，低C软，高D软，低
9、中子测井（CNL或SNP）测得的视石灰岩孔隙度同真孔隙度相比，在纯砂岩地层上真孔隙度，在纯白云岩地层上C孔隙度。
A高于，高于B高于，低于C低于，高于D低于，低于
10、下列诸多测井方法中，探测冲洗带的有，探测侵入带的有，探测原状地层的有。
A微电极/MLB球形聚焦/SFLC微球形聚焦/MSFLD深感应ILD
E浅双侧向/LLSF深双侧向/LLDG微侧向/MLL
四，计算题
1、已知一含油气纯砂岩地层Rt=40（欧姆·米），Rxo=36（欧姆·米），
=2.155（克/厘米3）,Rw=0.4（欧姆·米），Rmf=1.0（欧姆·米），且知该地层完全含水时，
=2.2375（克/厘米3），
=2.65（g/cm3）,
=1.0（g/cm3）,a=b=1，m=n=2，求
、Sw、Sxo、Shm.
解：
根据阿尔奇公式
，得：
根据冲洗带阿尔奇公式
，得：
Shm=Sxo-Sw=0.67-0.4=0.27
2、已知一含气泥质砂岩地层，其测井响应值为
=2.155（g/cm3）,ΦN=0.2125（视石灰岩孔隙度）,Rt=20（欧姆·米）；该地层的泥质含量Vsh=0.1；泥质的
=2.32（g/cm3），ΦNsh=0.3（视石灰岩孔隙度）,Rsh=3（欧姆·米）；流体的
=1.0（g/cm3）,ΦNf=1.0（视石灰岩孔隙度）,Rw=0.4（欧姆·米）；砂岩的
=2.65（g/cm3）,ΦNma=-0.05（视石灰岩孔隙度）；求该泥质地层的
、Sw、Sh。
（
；
）
解：
0.05=0.03333Sw+0.15625Sw2,解得：
Sw=0.47,Sh=1-Sw=0.53
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