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1、测井地球物理勘探复习题第一章 自然电位测井 SP曲线的特征 泥岩基线：均质、巨厚的泥岩地层对应的自然电位曲线。 最大静自然电位SSP：均质、巨厚的完全含水的纯砂岩层的自然电位读数与泥岩基线读数的差。异常：指相对泥岩基线，渗透性地层的SP曲线的位置。 负异常：在砂泥岩剖面井中，当井内为淡水泥浆( )时，渗透性地层的SP曲线位于泥岩基线的左侧；正异常：在砂泥岩剖面井中，当井内为盐水泥浆( )时，渗透性地层的SP曲线位于泥岩基线的右侧。自然电位曲线的应用一、 划分渗透层 在砂泥岩剖面，自然电位测井曲线以均质泥岩段的SP曲线为基线，出现异常的层段（偏离基线）均可认为是渗透层段。 二、确定地层泥质含量

2、SP-目的层测井值；SPcl-纯地层的测井值；SPsh-泥岩层测井值，mv。GCUR-希尔奇指数，与地层年代有关。第三系地层，取3.7；老地层取2。 三、确定地层水电阻率Rw 四、判断水淹层 水淹层：含有注入水的油层，称之为水淹层。 SP测井曲线能够反映水淹层的条件及现象: 当注入水与原地层水及钻井液的矿化度互不相同时，与水淹层相邻的泥岩层的基线出现偏移。 偏移量越大,表明水淹程度越严重。 思考题 已知地表温度下（25 ）地层水电阻率为1.2欧姆米，求地下3000米、4500米的地层水电阻率。 (dt=2.5 /100m)已知氯化钠溶液矿化度为25000ppm,求120度溶液电阻率. 已知含水

3、纯砂岩地层的SP值为-85毫伏，泥岩层的SP值为20毫伏，泥质砂岩层的SP值为-65毫伏。求泥质砂岩的泥质含量。 附录 不同温度下，溶液电阻率的关系： 其中温度为华氏度。 第二章 普通电阻率测井例: 已知地下1220米深度地层水的主要离子含量（mg/L)，求地层水电阻率。等效氯化钠溶液法确定地层水电阻率1）、计算地层水的总矿化度。 2）、求离子换算系数计算等效氯化钠溶液浓度 4)、计算地层温度 5）、确定地层水电阻率岩石电阻率与孔隙度的关系Ro-完全含水岩石的电阻率；Rw-孔隙水电阻率 -岩石孔隙度（小数）。 M-胶结指数； a-与岩性有关的比例系数。岩石电阻率与含油饱和度的关系Rt-含油地层

4、电阻率； So-岩石含油饱和度（小数）； b、n仅与岩性有关，n又称为饱和指数。阿尔奇公式的应用 1、确定地层孔隙度 已知纯水层及地层水电阻率和岩性，由地层因素即可计算地层孔隙度。2、确定地层水电阻率和视地层水电阻率 3、确定孔隙流体性质 已知地层岩性、地层水电阻率、地层电阻率、地层孔隙度，应用阿尔奇公式即可计算地层含油饱和度。 例 题 2 1、均匀的砂岩地层，根据测井资料发现有油水接触面。接触面以下，地层电阻率为0.5欧姆米；接触面以上，地层电阻率为5欧姆米。已知地层水电阻率为0.02欧姆米（地温下），（m=n=2,a=0.81,b=1）。求:1）、地层孔隙度。 2）、上部地层的含水饱和度、

5、含油气饱和度、含水孔隙度、视地层水电阻率。3）、地层的孔隙度、含水孔隙度及含水饱和度三者之间有何关系？ 4）、若上部地层的冲洗带电阻率为16欧姆米，泥浆滤液电阻率为0.5欧姆米， 求冲洗带泥浆滤液饱和度、上部地层可动油气饱和度。 解： 1）、地层孔隙度。根据上部水层数据计算地层孔隙度 2）、上部地层的含水饱和度、含油气饱和度、含水孔隙度、视地层水电阻率。3）、地层的孔隙度、含水孔隙度及含水饱和度三者之间的关系 4）、冲洗带泥浆滤液饱和度、上部地层可动油气饱和度。 普通电阻率测井原理1）、梯度电极系：成对电极之间的距离小于不成对电极间的距离。 顶部梯度电极系：成对电极位于电极系上方； 底部梯度电

6、极系：成对电极位于电极系下方。 电极距：不成对电极到成对电极中点的距离。 记录点：成对电极的中点。 A2.25M0.5N,底部梯度电极系,电极距2.5米,记录点位于M、N中点2）、电位电极系：成对电极之间的距离大于不成对电极间的距离。电极距：不成对电极间的距离。记录点：不成对电极的中点。例: M0.5A2.25B, 电位电极系。 电极距为0.5米,记录点位于AM中点.3)电位电极系的探测深度为其电极距的2倍； 梯度电极系的探测深度为其电极距的1.4倍。视电阻率曲线的特点及影响因素二、影响因素 侵入影响在渗透层，常常出现泥浆的侵入。把泥浆滤液取代地层原始流体的现象称为泥浆侵入。含有泥浆的区域称为

7、侵入带。泥浆高侵剖面：侵入带电阻率大于原始地层电阻率，常见淡水泥浆钻井的水层。泥浆低侵剖面：侵入带电阻率小于原始地层电阻率，常见淡水泥浆钻井的油气或盐水泥浆钻井的水层及油气层。高阻邻层屏蔽在电阻率曲线上的特点： （1）、地层的视电阻率低于地层电阻率，称之为减阻屏蔽；如图2-13所示. （2）、地层的视电阻率高于地层电阻率，称为增阻屏蔽;视电阻率曲线的应用1、划分岩性 由不同岩性的地层，其电阻率不同，因此， 可以根据视电阻率曲线划分不同岩性的地层。 2、确定地层的真电阻率Rt3、求地层孔隙度、地层水电阻率及含油饱和度. 4、比较电极距不同的电极系测量曲线，可确定地层的侵入特征.在条件许可的情况下

8、，可确定孔隙流体性质。 4、地层对比 在一定范围内，同一时代的相似沉积环境下形成的地层具有相同的地质特性和地球物理特征，因此同一地层的测井曲线具有相似形态。第四章 微电阻率测井微电位电极系（A0.05m M2）。 微梯度电极系（A0.025m M1 0.025m M2）微电极系测井曲线的特点及应用 1、曲线特点 通常采用重叠法将微梯度和微电位两条曲线绘制在同一坐标内.曲线具有以下特点： 1）、在渗透性层段，两条曲线不重合，微梯度的读数小于微电位，出现正幅度差。 2）、在泥岩段，两条曲线基本重合，读数低。3)、致密灰岩：幅度高，呈锯齿状，有幅度不大的正或负的幅度差。4)、生物灰岩：读数高，正幅度

9、差大。5)、孔隙性、裂缝性石灰岩：读数低，有明显幅度差。 第五章 感应测井 电导率：电阻率的倒数。感应测井曲线的特点及应用 上、下围岩相同，地层电导率曲线关于地层中心对称。 厚层的中部，电导率等于地层值； 随厚度的减小，视电导率受围岩电导率影响增加，与地层值的差异增大.2）、上、下围岩不同，地层电导率曲线的特点 电导率曲线为非对称曲线； 厚层中部，电导率等于地层值； 随厚度的减小，视电导率受围岩电导率影响增加。 感应测井曲线的应用 1、划分渗透层 当地层厚度大于2米时，可用半幅点法确定地层界面.2、确定地层真电阻率Rt 视电导率曲线校正后，得到地层电导率，由式即可确定地层电阻率。 Rt地层真电

10、阻率（欧姆米）； 地层电导率（毫西门子/米）。3、确定储层流体性质 已知地层岩性、孔隙度、电阻率，应用相应的关系式，即可确定地层含水饱和度和油气饱和度。第六章 声波测井声波速度测井 时差tp （地层纵波速度的倒数，单位微秒/米或微秒/英尺）声速测井的影响因素 “周波跳跃”现象的影响对于疏松或含气地层，由于地层声吸收大，声波发生较大的衰减，这时常常是首波信号只能触发路径较短的第一接收器的线路。首波不能触发第二接收器，其只能被续至波触发，在声波时差曲线上出现“忽大忽小”的时差急剧变化的现象，这种现象就叫周波跳跃声波速度测井资料的应用 一、判断气层气层在声波时差曲线上显示的特点有：1、产生周波跳跃

11、它常见于特别疏松的砂岩气层中2、声波时差增大 二、识别裂缝裂缝发育地层声波时差曲线上表现为声波时差的增大。三、划分地层由于不同地层具有不同的声波速度，所以根据声波时差曲线可以划分不同岩性的地层。1 、砂泥岩剖面砂岩声速与砂岩胶结物的性质及含量有关。 通常钙质胶结砂岩时差比泥质胶结砂岩的低，并且声波时差随钙质含量增加而减小，随泥质含量增高而增高。2 、 碳酸盐岩剖面 在碳酸盐岩剖面中，致密石灰岩和白云岩的时差最低,，如含泥质，时差稍有增高；当有孔隙或裂缝时，时差明显增大，甚至还可能出现周波跳跃现象四、确定地层孔隙度 1 、威利时间平均公式地层声波时差孔隙中流体的声波时差； 岩石骨架的声波时差。

12、地层孔隙度。泥质砂岩 由于泥质声波时差较大，按上式计算的孔隙度偏大，必须进行泥质校正。由下式计算地层孔隙度。 1、 压实纯地层声波孔隙度的计算2、压实泥质地层声波孔隙度的计算3、裂缝检测 声波全波列测井资料能够指示地层裂缝。由于声波通过裂缝时，其幅度都会减小，表现在波形图上就是声波幅度减小。第七章 自然伽马测井和放射性同位素测井自然伽马测井一、岩石的自然放射性岩石的自然放射性取决于岩石所含放射性核素的种类和数量。岩石所含放射性核素主要为：铀（ ）及其衰变物；钍（ ）、锕（ ）及其衰变物；钾的放射性同位素 。 不同岩石所含的放射性核素的种类和数量不同，与岩石岩性和沉积环境有关。二、自然伽马测井的

13、测量原理 泥岩：渗透性差；导电性好；GR数值高渗透层：渗透性好；探测深度不同的电阻率曲线不重合；GR数值低。三、自然伽马测井曲线的特点及影响因素2、自然伽马测井曲线的影响因素地层岩性 沉积岩的泥质含量越高，其GR读数越大。地层沉积环境 海相沉积岩的放射性强，陆相沉积岩的放射性低。2、自然伽马测井曲线的应用1）、识别岩性 2）、估算泥质含量 在评价泥质地层时，自然伽马测井曲线是一种重要的泥质指示曲线。 其中：GR-目的层测井值； GRcl-纯地层的测井值； GRsh-泥岩层测井值，API单位。 GCUR-希尔奇指数，与地层年代有关。 第三系地层，取3.7；老地层取2。 例：自然伽马测井曲线上的读

14、数为：纯砂岩=15API；泥岩=90API；目的层=40API。地层为第三系碎屑岩。求地层泥质含量。 1、泥质含量指数：2、泥质含量：3）、地层对比 与自然电位和普通电阻率测井曲线比较，利用自然伽马测井曲线进行地层对比有以下优点：（1）、自然伽马测井曲线与地层水和泥浆矿化度无关；（2）、自然伽马测井值与地层中所含流体性质无关；3）、在自然伽马测井曲线上容易找到标准层，如海相沉积的泥岩，在很大区域内显示明显的高幅度值。如图7-11所示。（4）、自然伽马测井值仅与地层岩性和沉积环境有关。自然伽马能谱测井自然伽马能谱测井资料的应用1、研究生油岩 1)、生油岩特点 岩性细，通常为富含有机质的粘土岩（泥

15、岩、页岩）；电阻率高；密度低；声波时差大；放射性高，尤其是U含量高。寻找页岩储集层 富含有机物的高放射性黑色页岩，在局部地段有裂缝、燧石、粉砂或碳酸盐岩夹层，可能成为产油层，这种夹层在能谱曲线上的特点为：钾、钍含量低，铀含量高。如图7-21所示。 用Th/U比值研究沉积环境 不同环境下沉积的地层，其铀、钍、钾的相对含量不同。陆相沉积、氧化环境、风化层，Th/U7；海相沉积、灰色或绿色页岩，Th/U7；而海相黑色页岩，Th/U2。从化学沉积到碎屑沉积物Th/U增加，随沉积物成熟度的增加，Th/K增大。求泥质含量 一般不用铀曲线计算地层的泥质含量。用去铀的伽马曲线、钍含量、钾含量曲线计算地层的泥质

16、含量，计算关系式与应用自然伽马曲线计算地层的泥质含量的关系式相同。 放射性同位素测井放射性同位素测井找窜槽位置窜槽：油井投入生产后，由于固井质量差或固井后由于射孔及其它工程施工，使水泥环破裂，造成层间串通，即形成窜槽。放射性同位素测井可以确定窜槽位置。A、B、C三层伽马曲线均出现高值，说明出现窜槽。二、放射性同位素测井检查封堵效果若封堵良好，则封堵处由于注入活化水泥而曲线幅度明显增大。三、检查压裂效果 为了提高油田的采收率和产能，常对低孔、低渗的地层进行压裂，压裂效果可用放射性同位素测井来检查压裂开的地层伽马读数明显增大。第八章密度测井和岩性密度测井孔隙内饱含淡水的纯岩石的体积密度与孔隙度的关

17、系为：其中： 、 分别为骨架密度和孔隙流体密度，为孔隙度。密度测井伽马光子计数率为： 密度测井资料的应用1、密度测井的输出视石灰岩孔隙度1）地层的视石灰岩孔隙度与岩性、孔隙度、孔隙流体性质有关。2）纯砂岩地层的视石灰岩孔隙度大于其孔隙度；3）含气纯灰岩的视石灰岩孔隙度大于其孔隙度；4）含水纯白云岩的视石灰岩孔隙度小于其孔隙度。 例题分析1.含水纯砂岩地层的密度为2.35,地层水密度为1.0.求地层孔隙度和视石灰岩孔隙度.解:地层孔隙度=(2.65-2.35)/(2.65-1.0)=0.18 地层视石灰岩孔隙度=(2.71-2.35)/(2.71-1.0)=0.212.含水纯白云岩地层的密度为2

18、.6,地层水密度为1.0.求地层孔隙度和视石灰岩孔隙度.解:地层孔隙度=(2.87-2.60)/(2.87-1.0)=0.14 地层视石灰岩孔隙度=(2.71-2.60)/(2.71-1.0)=0.063.含油气纯灰岩地层的密度为2.55,油气密度为0.6.求地层孔隙度和视石灰岩孔隙度.解:地层孔隙度=(2.71-2.55)/(2.71-0.6)=0.08 地层视石灰岩孔隙度=(2.71-2.55)/(2.71-1.0)=0.094.含水泥质砂岩的密度为2.25,地层水密度为1.0.地层泥质含量为0.24,泥岩密度为2.55.求地层孔隙度和视石灰岩孔隙度.解: 地层孔隙度=(2.65-2.25

19、)/(2.65-1.0) -0.24*(2.65-2.55)/(2.65-1.0)=0.22 地层视石灰岩孔隙度=(2.71-2.25)/(2.71-1.0)=0.27地层密度测井资料的应用1）、确定地层孔隙度 在已知地层岩性及孔隙流体性质的条件下，应用下式即可确定地层孔隙度：纯地层：泥质地层：注：声波时差确定的孔隙度是地层原生孔隙度；密度确定的孔隙度是地层总孔隙度（原生孔隙度次生孔隙度）密度曲线与中子测井曲线重叠识别气层。 气层：密度视石灰岩孔隙度大，密度低，中子孔隙度低。密度-中子测井交会图确定地层岩性及孔隙度。岩性密度测井小结一、地层密度为单位体积地层的质量。与地层岩性、孔隙度、孔隙流体

20、性质有关。二、密度测井的输出为地层的视石灰岩孔隙度、地层密度及密度的校正值。三、岩性密度测井的输出为地层密度、密度的校正值、地层的光电吸收截面指数Pe和体积光电吸收截面U。四、地层的视石灰岩孔隙度与岩性、孔隙度及孔隙流体性质有关。五、应用密度测井资料可以解决以下问题： 1、确定地层岩性； 2、确定地层孔隙度； 3、识别气层； 4、识别地层中的重矿物； 5、计算地层的泥质含量。第九章 中子测井 热中子寿命：从热中子生成到它被俘获吸收为止所经过的平均时间。它与宏观俘获截面 的关系为： 其中：v为热中子移动速度，常温下，v=0.22cm/s。地层对快中子的弹性散射截面越大，则对快中子的减速能力越强，

21、快中子的减速距离越短。氢核素的减速能力强。地层中的氢:1、地层水（孔隙，泥质） 2、石油及天然气。地层对热中子的俘获截面越大，则对热中子的俘获能力越强，热中子扩散距离及寿命越短。氯核素的俘获能力强。地层中的氯：地层水（地层水矿化度）补偿中子测井补偿中子测井的补偿原理 补偿中子测井一是通过测量热中子计数率，确定地层的减速能力，判断地层岩性和计算地层孔隙度的一种测井方法。 影响热中子计数率的因素： 地层对快中子的减速能力。 地层减速能力越强，接收器的热中子计数率越低。 地层对热中子的俘获能力越高，接收器的热中子计数率越低。补偿中子测井的输出 补偿中子测井的输出为用饱含水的石灰岩刻度的石灰岩孔隙度

22、。 与地层岩性、孔隙流体性质、孔隙度有关。地层对快中子的减速能力越强,其值越大.含氢指数层含氢指数 地层含氢指数大小与地层岩性、孔隙度及孔隙流体性质有关。地层含氢指数越大，其中子孔隙度越高。当用含水纯灰岩刻度中子测井仪时，认为方解石的含氢指数等于零。石英的含氢指数小于方解石的含氢指数。白云石的含氢指数大于方解石的含氢指数。泥岩的含氢指数比较大。（0.30.4） 相同体积的流体，天然气的含氢指数最小。含水纯地层含油气纯地层含水泥质地层含油气泥质地层补偿中子测井的应用 外部条件（压力、温度）相同时，天然气对快中子的减速能力小于同等体积水和石油的减速能力。 由于泥质的含氢指数大，当地层含泥质时，中子

23、孔隙度增大。补偿中子测井的应用1）、确定地层孔隙度2）、与声波时差或密度测井组合形成双孔隙度交会图，确定地层岩性及孔隙度。3）、与密度曲线重叠，判断气层。在水层两条曲线基本重合。从左到右，密度刻度值增加；中子刻度值减小。在气层，两条曲线明显分离。1、根据GR曲线划分渗透层（低GR）2、根据泥浆侵入特征，确定油、气、水层。3、根据中子、密度曲线的关系，识别气层。（低密度、低中子孔隙度）水层、气层的中子孔隙度与密度孔隙度关系中子伽马测井测井采用的源距为正源距（大于零源距）。 当源距大于零源距时，地层含水孔隙度越大（含氢指数大，减速能力强），俘获伽马射线计数率越低。测井资料的应用 1、划分气层含气地

24、层的含氢指数低，减速能力差，中子伽马计数率高。2、确定油水界面当油层和水层在岩性、孔隙性等方面相同，而仅仅是孔隙流体性质不同时，由于水层的矿化度比油层高，而二者的含氢指数基本相同，所以，油层的中子伽马计数率低，水层的中子伽马计数率高。与地层对快中子的减速能力有关；相同体积的天然气与油水相比，天然气的减速能力弱；气层的 低。1、地层减速能力强，此值低。2、地层对热中子的俘获能力（主要与地层水矿化度有关）强，此值大。3、当用此曲线区分油、水层时，用性质2。4、当用此曲线区分气层、油水层时，用性质1。第十二章 用测井资料评价储集层 岩性和孔隙度的基本方法用孔隙度测井曲线重叠法识别岩性 常用中子和密度

25、孔隙度曲线(石灰岩孔隙度单位)以相同的孔隙度标尺重叠绘制在一起. 此方法仅仅限于单矿物岩石.泥岩：高GR，高中子孔隙度。渗透性差。划分渗透层1、砂泥岩剖面中渗透层的划分泥岩：微电极曲线重合；GR大;电阻率低。渗透层：微电极曲线不重合，SP曲线出现异常。自然电位曲线 当地层水与钻井液的矿化度不同时,渗透层的SP曲线相对泥岩基线出现异常.自然伽马曲线 渗透层的自然伽马曲线的数值低于围岩的值.微电极曲线 渗透层的微电位和微梯度两条电阻率曲线不重合,微电位电阻率大于微梯度电阻率.井径曲线渗透层的井径比较小(井壁有泥饼).测井曲线:自然电位(或自然伽马) 、微电极曲线和井径曲线.2、碳酸盐岩剖面中渗透层

26、的 划分碳酸盐岩剖面中的渗透层是夹在致密层中的裂缝带非渗透层: 探测深度不同的电阻率曲线基本重合. 泥岩(GR高,电阻率低) 致密灰岩(GR低,电阻率大).采用的测井系列:深浅侧向测井、声波时差测井、自然伽马测井、中子伽马测井.自然伽马曲线自然伽马测井值随地层泥质含量的增加而增大;但裂缝发育的地层也可能有比较高的自然伽马值（U含量高）.声波时差曲线 裂缝发育地层的声波时差大(声速低),并可能见到周波跳跃现象.中子伽马曲线 由于裂缝的出现,渗透层(含流体)对快中子的减速能力大于致密层的减速能力,因此,中子伽马测井值低.深浅双侧向曲线 裂缝发育层段:两条曲线不重叠,数值低于致密层的值.储集层岩性和

27、孔隙度的定量解释矿物含量1）、含泥质地层2）、不含泥质地层确定双矿物岩性储集层的岩性和孔隙度注意问题对双矿物含水地层，只须选用两条孔隙度曲线加物质平衡方程即可。 当地层含次生孔隙时，不选用声波时差曲线；当地层水矿化度较高时，不选用热中子测井曲线。储集层岩性和孔隙度的快速直观解释一、曲线重叠法二、交会图法识别岩性M-N交会图（2）M、N计算式（3）、M、N交会图分别以M、N为纵坐标和横坐标,建立交会图,把单矿物的M、N画在交会图上,即构成M、N交会图的理论图版,如图12-10所示.根据未知岩性点的位置,可估计地层的矿物组合.（4）使用方法（a）、如果地层点位于某一单矿物点附近,即可认为此矿物为地

28、层的主要矿物。( b） 、如果地层点位于某两种单矿物的连线上,可认为这两种矿物为地层的主要矿物。（c） 、如果地层点位于三点连成的三角形区域内,即认为地层有三种矿物组成。(5) 注意问题（a）当地层含有次生孔隙时,地层的M增大,而N基本不变,即地层点向上方移动.（b） 、地层含天然气时,M、N均增大,地层点向右上方移动.（c） 、地层含泥质时,地层点向泥质点方向移动.双孔隙度交会图解释岩性和孔隙度 1) 、如果地层不含泥质及天然气, 也没有次生孔隙,此时,可以应用密度-中子或声波时差-中子测井交会图确定岩性。例1、某井段用MID交会图统计,确认储层骨架成分为方解石和白云石,地层无天然气、无次生

29、孔隙、无泥质,淡水泥浆.某层测井值:地层密度2.5克/立方厘米,声波时差68.3微秒/英尺,井壁中子孔隙度17%,求岩性和孔隙度. 解:1) 、将中子孔隙度和密度测井值点入交会图得地 层点A.2) 、过A点画一线段,与A点两侧的岩性线相交,以A为中心,转动线段,直到交点对应的孔隙度相等,此孔隙度即为地层孔隙度15.8%.3) 、设线段的长度为L.在此线段上,A点到白云岩线的距离为m,则地层中方解石和白云石的含量为:通过解下列方程组，也可以得到地层矿物含量和地层孔隙度。含次生孔隙的双矿物地层,只能用密度中子交会图确定岩性和总孔隙度,用声波时差和中子交会图确定原生孔隙度,最后确定次生孔隙度.含天然气和泥质的双矿物岩层 ,对于此类地层,首先应对交会图上的 资料点进行泥质校正、天然气校正,由校正后资料点在交会图上的位置方可确定地层岩性和孔隙度.轻质油气校正（1）根据F点的位置,粗略确定地层孔隙度(17.5%).(2) 、计算密度、中子的校正值,得到油气校正后的密度和中子孔隙度;3) 、根据新的地层点位置,确定地层孔隙度。4) 、比较前后两次得到的孔隙度值,如果差异在可接受的范围内,即得到地层孔隙度。反之,返回内容小结一、渗透层的划分 非渗透层-测量深度不同的电阻率曲线基本重合。