测井技术的应用

1. 测井技术的应用 施建华

2. 测井解释简述

3. 测井数据记录系统 测井仪器 仪器电源 模数转换器 数字计算机 数据磁带 计算机数据 胶片记录器

4. 远程终端 井 场 测井资料处理中心 计算机处理系统 胶片记录器 基地站 胶片记录器

5. 模拟记录 测井资料的计算机解释，就是应用计算机对测井资料进行自动调整和解释，并将成果用数据表和图形直观地显示出来。测井方法的系列化，下井仪器的组合化，测井数据采集的数据化和解释的自动化，是测井技术现代化的主要标志。自从六十年代初计算机用于测井解释以来，它对测井技术的现代化起了巨大的推动作用.根据不同 的地质条件和解释任务，相应的有许多不同的数字处理方法。例如，适用于井场及时提供初步解释成果的现场快感解释方法以及适用于基地作详细解释的测井解释方法；适用于砂泥岩剖面的测井解释方法和适用于复杂岩性的测井解释方法。 野外磁带 数字化仪器 编辑 编辑磁带 预处理 逐点解释 结果评价 输 出 磁带 曲线 交会图 表格

11. 密度测井及中子测井的应用 • 确定地层孔隙度 • 用交会图法确定孔隙度和判断岩性 • 中子、密度测井曲线重叠判断含气层

16. 测井在地质研究 中的应用

17. 国内测井地质学研究进展 国内，经过“七五”计划油藏描述科技攻关及“八五”计划储层预测攻关等，测井地质学研究取得了显著成效，并广泛得到应用，比如： ★ 油藏中饱和度分布规律的测井研究； ★ 测井预测油/水界面； ★ 测井精细构造解释(包括高陡构造、逆冲断层、复杂小断块、裂缝分布规律研究)； ★ 测井沉积学研究（包括测井沉积微相、古水流分析研究等）； ★ 低电阻层机理与地质研究； ★ 现代地应力测井分析； ★ 地层压力剖面解释和预测等。

18. 此外，还有测井对泥岩生烃能力评价、测井层序地层学、垂直地震测井解释等。在测井与地震资料结合解释方面也取得了很多成果，测井约束条件下的地震反演，人工合成地震剖面已经在油藏描述中得到了广泛的应用。我国近年来开发出了一些已经得到广泛应用的测井、地质、地震联合解释软件平台，比较好的如GRISTATION、NEWS等。

20. 图27 八区克上组砾岩油藏S12小层有效厚度平面分布 图28 八区克上组砾岩油藏S12小层顶面构造图

21. 图59 八区克上组砾岩油藏S51小层孔隙度平面分布图 图60 八区克上组砾岩油藏S51小层渗透率平面分布图

22. 图61 八区克上组砾岩油藏S51小层含油饱和度平面分布图 图62 八区克上组砾岩油藏S51小层有效厚度平面分布图

28. 1) 解的不确定性 2) 解的区域性 3) 负载能力有限性 二、测井地质学研究存在的问题及探索方向 1．当前测井地质学研究主要存在的问题

29. 1) 解的不确定性 利用测井技术在井下检测到的岩石物理性质如导电性、放射性等仅仅是间接包含了岩石的地学信息，而不是直接的知识信息。 例如测量的地质对象由钻井取心观察是“灰色含泥细砂岩”。这个结论有四个信息需要量化约定才可能由测井数据集判定。即颜色、泥质成分及含量、砂粒的矿物成分、颗粒的粒径。其中，尤其是颜色，直到目前也无法用测井曲线解释清楚。 由此可见，测井数据集与地质描述集合之间不是一一对应的，存在着不确定的解。

30. 2) 解的区域性 由于沉积体与沉积环境密切相关，因此地质学对沉积体的描述大多是地区性的。而测井方法是固定的，同样是电阻率曲线，对不同井、不同层位、不同地区，即使是同一类岩石也不会具有相同的数量。因此，即使使用同一种测井方法，在研究地质学问题时，在不同的地区会得到不同的结论。

31. 3) 负载能力有限性 地球物理测井探测的是地层的电性、声学特性和核物理特性，加上探测研究环境和条件的影响，不同的地质对象的响应差异并不显著，例如石英、白云石、方解石三种沉积岩主要矿物的声波时差(纵波)相对差值仅为10%左右，而测井仪器的误差为5%，井径和钻井液变化的影响可以达到50%以上。所以利用测井识别地质现象的能力是很有限的。不能什么问题都企望测井去解决。 鉴于以上几点，可以把测井地质学成果定位在辅助信息、辅助工具层次上，但它对地质家的研究可以起到少走弯路、节省投入的作用，达到事半功倍的效果。

32. 2. 测井地质学当前主要探索方向 ⑴ 更新用测井资料确定岩性、岩相、沉积环境研究的概念，将测井信息作为单项指标量提高到模型化的高度(即由数量模型提高到概念模型)，建立典型模式。 ⑵ 深入研究测井曲线的旋回特性，建立测井层序地层学分析体系，并以层序地层、旋回地层、地层模拟为基础，综合测井和地震勘探资料研究，使地震高分辨率上升到测井量级，使测井在区域研究上有更大的用武之地。 ⑶ 加深低孔低渗油气储层有效孔隙度、渗透率的测井计算方法研究，束缚水饱和度计算方法研究，在油藏产能评价方面开辟新的方向。 ⑷ 将测井资料进一步有效地应用到地应力计算及次生孔隙评价、地层敏感性分析和油层保护等工程方面。

33. ***测井信息影响因素 测井信息是用不同的测井仪器按不同的方法在井下采集的。测井信息主要受岩石物理性质、井眼环境、测量方式及仪器结构、操作者的处理方式（校正及输入参数）的影响。 一、测井探测的岩石物理性质 二、测井的测量方法 三、测井信息受环境的影响因素 四、测井曲线的纵向和径向分辨率

34. ⑴ 岩石的电阻率(Ω·m)。 ⑵ 岩石的电导率(s/m)。 ⑶ 介电常数(F/m或相对介电常数)。 ⑷ 自然电位(mV)。 ⑸ 激发极化电位(mV)。 ⑹ 阳离子交换能力(阳离子交换容量QV)，CEC，是岩石中粒土矿物及含量的一种测度。 一、测井探测的岩石物理性质 1．电 性

35. ⑴ 自然伽马射线强度(每秒计数率或API刻度单位)，岩石含放射性矿物数量。 ⑵ 自然伽马射线能量谱分析(eV或MeV)，岩石含放射性同位素的类别。 ⑶ 电子密度及体积密度(g/cm3)，岩石的伽马射线散射能力。 ⑷ 光电吸收指数(b/e)，岩石矿物对软伽马射线吸收特性。 ⑸ 体积光电吸收指数(b/cm3)，岩石各种矿物对软伽马射线综合吸收特性。服从物理平衡方程。 ⑹ 氢指数及中子孔隙度（％），岩石的中子衰减特性。 …………… 2．核物理性质

36. ⑴ 声波传播时间（μs/m）（岩石的声波传播速度）。 ⑵ 声波幅度衰减（衰减系数），岩石声波吸收特性。 ⑴ 横向驰豫时间T2(自旋-自旋驰豫)。 ⑵ 纵向驰豫时间Tl(自旋晶格驰豫时间)。 ⑶ 扩散系数D。 3．声学特性 4．核磁共振特性

37. 二、测井方法 主要裸眼井测井方法表

38. 三、测井信息受环境的影响因素 1、井眼影响 1）井径变化及井眼垮塌 井眼越大，测井仪周围的钻井液体积越多，影响了测井读数。对于贴井壁仪器，井径扩大及不规则直接造成极板贴不上井壁，读数变小。 2）钻井液影响 井内钻井液的成分和矿化度，对电法测井和中子及密度测井都有较大影响，若含有大量重晶石，则严重影响岩性密度测井，使测井曲线无法应用。

39. 2、侵入影响 由于井内压力与地层压力不一致，造成一部分钻井液滤液侵入地层，驱替一部分地层流体(油、气、地层水)，即侵入； 侵入使井壁周围的地层产生的冲洗带、侵入过渡带和原状地层三个区带，其导电性和流体饱和度发生变化。因此，必须通过侵入校正才能获得正确的地层岩石物理值。

40. 3、下井仪器的状态 1) 仪器直径及偏心 仪器直径与井眼直径必须匹配适当，否则不易顺利测井，且影响电缆的张力从而影响深度的准确性。仪器偏心对于井下声波电视影响最大，有时会得不到可用的图像。 2) 仪器的旋转和跳动 下井仪器的旋转和跳动对于声波测井，特别是地层倾角测井曲线影响最大，必须控制和校正。 4、测井速度 各种测井仪器的测井速度(即每小时仪器自井底上提的长度)是不同时，特别是有“时间常数”要求的放射性仪器，对测井速度有着较严格的要求，速度太快将降低测量值。

41. 四、测井曲线的纵向和径向分辨率 测井仪器的纵向分辨率指其区分地层厚度的能力，径向分辨率指仪器对地层横向探测能力。测井仪器的两个分辨率是互相制约的，一般来说，纵向分辨率越高的仪器径向探测深度越浅。常规测井的分辨率家下表。 斯伦贝谢公司各测井项目分辨率（改编自Allen等人）

42. 测井资料在构造研究 中应用

43. 测井资料地层对比 地层倾角测井

44. 测井资料地层对比 区域地层对比 油层对比（小层对比） 地层对比：在横向上进行地层追踪的过程 钻井取芯； 岩屑录井； 地震资料； 测井资料（深度准确测量值可靠）； 古化石； 分析测试资料 测井资料进行对比的概念：通过对相邻井的测井曲线进行分析，根据曲线形态的相似性，进行井与井之间地层追踪的过程。

45. 用途： ①建立油田地层层序； ②确定油气藏地质构造形态； ③确定断层位置； ④确定油气储集层岩性、物性，在地下空间里分布规律并搞清储集体几体形态； ⑤确定油气藏油气水空间分布规律； ⑥进行沉积相研究 区域地层对比：以区域地质研究为重点，在油区范围内对比大套地层，目的是确定地层层位关系。深度比例尺为1：500（标准测井曲线） 油层对比：以油层研究为重点，在一个油气藏范围内，对区域地层对比时的油层进行划分和对比，用深度比例尺为1：200组合测井曲线；目的：确定油气层主要关系。

46. 资料的选择 ①首先研究岩性-电性关系，研究各级次沉积旋回在测井曲线上的特征； ②清楚地显示岩性标准层的特征； ③比较明显地反映剖面上岩性组合即沉积旋回特征； ④清楚地反映各种岩性界面； ⑤测量精度高，为生产中已普遍采用的测井方法。 一般选用1：500的标准测井曲线，在砂岩层中：井径、自然电位、2.5m的低部梯度电极高；常用自然电位、2.5m的梯度微电极和声波时差（判断岩性和地层孔隙度）

47. 井网密度，标准层数量和质量 标准层：分布广泛，岩性-电性特征明显，距目的层较近，厚度状且易与上下岩层相区别的岩层 如何选择标准层： 首先应研究油田区域内各油层剖面中稳定沉积层的分布，然后逐层追踪，编制分层岩性平面分布图，确定其分布范围和稳定程度，进而挑选出可用于标准层的层位。稳定沉积层多形成于盆地均匀下沉，水域分布广阔的较深水沉积环境。从剖面上看，一般在二个沉积旋回或两个岩相段分界附近，由于沉积环境在时间上交替，往往使两种岩相的岩性直接接触或相混出现易于形成特征明显的岩层，所以寻找与选择标准层应着重于这些环境和层段。

49. 研究断层：井间对比，个别井缺失或重复时：一般表明有断层存在地层缺失正断层； 地层重复，逆断层。断层面位置为缺失或重复位置，其倾向、走向和断距可通过图解法来确定。

50. 旋回-厚度对比油层 标准层、旋回-厚度对比油层的方法 油层对比