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1、一、 SP（自然電位）曲線和GR（自然伽馬）曲線測井基本原理 用淡水泥漿鉆井時，由于地層水礦化度小于泥漿濾液礦化度而在砂巖段形成擴散電位——在井眼內砂巖段靠近井壁的地方負電荷富集，地層內砂巖段靠近井壁的地方正電荷富集，導致砂層段井眼泥漿的電勢低于砂層電勢，正象一個平行于地層且正極指向地層的“電池”（第一個）。在泥巖段，因為泥漿濾液與地層水之間存在礦化度差及選擇性吸附作用形成吸附電位——在井眼內泥巖段靠近井壁的地方正電荷富集，地層中泥巖段負電荷富集，導致泥巖段井眼泥漿的電勢高于地層電勢，正象一個平行于地層且正極指向井眼的“電池”（第二個）。又因為泥漿和地層各具導電性，正象兩條導線把以上兩個“

2、電池”串聯(lián)了起來而形成回路，這樣在地層中電流從砂巖段（第一個電池正極）流向泥巖段（第二個電池負極）；在井眼中電流從泥巖段（第二個電池正極）流向砂巖段（第一個電池負極）。在此回路中，地層也充當電阻的作用，總電動勢等于擴散電動勢和吸附電動勢之和。用M電極在井眼中測的自然電流在泥漿中產生的電位降即得自然電位曲線。其值在正常情況下與對應地層中泥質含量關系密切，砂巖中泥質含量增加，則電位降下降，異常幅度減??；砂巖中泥質含量下降，則電位降上升，異常幅度增大。另外，當泥漿柱與地層流體間存在壓力差時發(fā)生過濾作用形成過濾電動勢——動電學電位。沉積巖的放射形取決于巖石中放射性元素的含量，放射性元素的含量主要取決于

3、粘土和泥質的含量，粘土和泥質含量越高放射性越強。GR曲線主要測量地層的放射性。 1、 曲線幅度反映沉積時水動力能量的強弱； 2、 曲線形態(tài)反映物源供給的變化和沉積時水動力條件的變化； 3、 頂、底部形態(tài)的變化反映沉積初、末期水動力能量和物源供給的變化速度； 4、 曲線的光滑程度水動力對沉積物改造所持續(xù)時間的長短； 5、 曲線的齒中線組合方式反映沉積物加積特點； 6、 曲線包絡形態(tài)反映在大層段內垂向層序特征和多層砂在沉積過程中能量的變化。 影響自然電位曲線異常幅度的因素： （1）巖性、地層水與泥漿含鹽度比值的影響。 （2）地層厚度、井徑的影響。 （3）止的層電阻率，泥漿電阻率

4、的影響。 （4）泥漿侵入帶的影響。 自然電位曲線的應用： 1、?自然電位曲線在砂泥巖剖面中的應用： （1）劃分巖層界面：從自然電位曲線特點可知，當?shù)貙雍穸却笥谒谋毒畯綍r，自然電位曲線異常幅度的半幅點為滲透層的頂?shù)捉纾瑤r層變薄，則劃分不準。 （2）分析巖性、確定滲透層。當?shù)貙铀}濃度大于泥漿含鹽濃度時，測得自然電位曲線是以泥巖為斟線，對著滲透性砂巖則為負異常，滲透性越好則異常越大。 （3）判斷油、水層。當?shù)貙铀}濃度大于泥漿含鹽濃度時，油、水層在自然電位曲線上均為負異常，在其它條件相同的情況下，含油氣砂巖的幅度比含水砂巖要小些。 （4）判斷水淹層：水淹層在自然電位曲線上的顯示特

5、點較多，如基線偏移等。 （5）求地層水電阻率和儲層的泥質含量。 2、? 自然電位曲線在碳酸鹽巖地層中不能反映地層孔隙度和滲透率的好壞。 3、? 不能反映膏鹽巖剖面地層的巖性。 二? 視電阻率測井原理 測井時將電極系放入井下，在上提過程中測量記錄一條△Vmn(電位差)隨井深變化的曲線，稱為視電阻率曲線。 梯度電極系：成對電極間的距離小于不成對電極到靠近它的一個成對電極間的距離的電極系稱為梯度電極系。 電位電極系：成對電極間的距離大于不成對電極到靠近它的一個成對電極間的距離的電極系稱為梯度電極系。 底部梯度電極系在高阻層測井曲線的形狀特點如下： （1）? ? ? ? 對著高阻層視

6、電阻率升高，但曲線不對稱于地層中點，高阻層頂界面、底界面分別在極小值、極大值的1/2mn處。 （2）? ? ? ? 對于厚層、地層中部附近曲線出現(xiàn)平直或變化平緩，隨地層減薄平直段縮短直至消失，該處視電阻率值接近地層真電阻率。 （3）? ? ? ? 對于薄層，在高阻層底界面以下一個電極處，在視電阻率曲線上出現(xiàn)一個“假極大”，極小也比原層上移。 視電阻率曲線的應用： 1、劃分巖層界面： 利用底部梯度電極系視電阻率曲線劃分巖層界面的原理是高阻層頂界面(底界面)位于視電阻率曲線極小值(極大值以下1/2MN處。 2、判斷巖性： 在砂泥巖剖面中，當?shù)貙铀}濃度不是很大時，砂巖電阻率大于泥巖

7、的電阻率，粉砂巖泥質砂巖、砂質泥巖介于它們之間。但視電阻率曲線無法區(qū)分灰?guī)r和拉拉扯扯云巖，它們的電阻都非常大。 3、地層對比和定性判斷油水層： 對于同一儲層，如果0.45m底部梯度幅度高于4m底部梯度梯度測井曲線幅度該層可能為水層，反之則為水層。 三微電極測井原理 微電極電極距比普通電極系的電極距小的多，分兩個電極系：微梯度：A0.025M10.025M2；微電位：A0.05M2。測量時彈簧把極板緊緊的貼在井壁上進行測量。1、微梯度探測范圍小，半徑為4cm，反映的是井壁上泥餅的電阻率，而泥餅只形成于滲透性巖層。泥餅的電阻率要遠遠小于沖洗帶電阻率。2、微電位探測范圍較大，半徑為10c

8、m，主要反映沖洗帶的電阻率，泥漿濾液是淡水電阻率較高。 微梯度曲線和微電位曲線的坐標是重疊在一起的，微梯度電極系的視電阻率曲線用實線表示，微電位電極系視電阻率曲線用虛線表示。 1．在滲透性巖層，泥漿濾液浸入地層，井壁上形成泥餅，由于泥餅電阻率要遠低于沖洗帶電阻率，因此，曲線出現(xiàn)正差異。 2．在非滲透巖層，如泥巖段無泥餅形成曲線無差異（重迭）或出現(xiàn)負差異（鹽水地層可出現(xiàn)負差異），出現(xiàn)鋸齒狀高峰。 3．含油砂巖與含水砂巖一般都出現(xiàn)正幅度差。相鄰的同巖性含油砂巖的幅度與幅度差都高于含水砂巖。 微電極測井曲線的應用： 1、詳細劃分地層：地層界面一般在曲線的轉折點或半

9、幅點 2、劃分滲透層，判斷巖性：微電極曲線在滲層上顯示正幅度差，數(shù)值中等，地層滲透率越好，二者的幅度差越大，因此可以根據(jù)微電極曲線的幅度差判斷地層的滲透性好壞。各種巖性的微電極曲線特征如下： (1)泥巖和粘土，為非滲生地層，沒有幅度差，值很低。 (2)滲透性砂巖：滲透性砂巖在微電極曲線上顯示中等幅度和較大正異常，對于含油砂巖，由于沖洗帶孔隙中有殘余油存在，在其它條件相同的條件下，含油砂巖比含水砂巖有較高的幅度和幅度差。 (3) 致密砂巖：滲透性很差，在微電砐曲線上讀數(shù)很高，曲線呈劇齒狀鈣質砂巖薄層在曲線上呈“刺刀狀”的突起。 (4)?滲透性灰?guī)r：滲性灰?guī)r與滲透性砂巖相近，但曲線幅度更

10、高。 (5) 致密灰?guī)r：與致密砂巖相近，曲線幅度高，呈鋸齒狀，并有正負不定的差異。 (6)?石膏或硬石膏：石膏或硬石膏地層電阻率高，井壁無泥餅，曲線與石灰?guī)r相似。 (7)?鹽巖：鹽巖地層易溶于泥漿，使井徑擴大，微電極曲線幅度低。 (8)?油面巖：油面巖處微電極曲線呈鋸齒狀，并且大多數(shù)為負差異，曲線幅度高于泥巖。 四 側向測井測井原理 側向測井也叫聚焦測井，它的電極系除主電極外，上下設置了兩個屏蔽電極，降低井內泥漿及圍巖和高阻鄰層的影響。 側向測井的應用： 1、? ? ? ? 劃分巖層界面：側向測井受井眼、層厚、鄰層等的影響較小，分層能力較強。 2、? ? ? ? 判斷油水層：

11、當深淺側向重疊顯示為正差異（即深側向曲線幅度高于淺側向曲線幅度）為油層，反之遇為水層。 3、? ? ? ? 配合其它曲線在碳酸鹽巖地層剖面劃分儲集層。如電阻率曲線較低值時可能為儲集層。 4、? ? ? ? 求地層真電阻率。 五 微球型聚焦測井（普2型、CSU）測井原理 微球型聚焦測井的應用：劃分滲透層，利用沖冼帶電阻率曲線和泥餅電阻率曲線的幅度差可以劃分滲透層，比微電極明顯。 微球型聚焦測井曲線的應用： 1、詳細劃分地層：地層界面一般在曲線的轉折點或半幅點 2、劃分滲透層，判斷巖性：微電極曲線在滲層上顯示正幅度差，數(shù)值中等，地層滲透率越好，二者的幅度差越大，因此可以根據(jù)微電

12、極曲線的幅度差判斷地層的滲透性好壞。各種巖性的微電極曲線特征如下： (1)泥巖和粘土，為非滲生地層，沒有幅度差，值很低。 (2)滲透性砂巖：滲透性砂巖在微電極曲線上顯示中等幅度和較大正異常，對于含油砂巖，由于沖洗帶孔隙中有殘余油存在，在其它條件相同的條件下，含油砂巖比含水砂巖有較高的幅度和幅度差。 (3) 致密砂巖：滲透性很差，在微電砐曲線上讀數(shù)很高，曲線呈劇齒狀鈣質砂巖薄層在曲線上呈“刺刀狀”的突起。 (4)?滲透性灰?guī)r：滲性灰?guī)r與滲透性砂巖相近，但曲線幅度更高。 (5) 致密灰?guī)r：與致密砂巖相近，曲線幅度高，呈鋸齒狀，并有正負不定的差異。 (6)?石膏或硬石膏：石膏或硬石膏地層

13、電阻率高，井壁無泥餅，曲線與石灰?guī)r相似。 (7)?鹽巖：鹽巖地層易溶于泥漿，使井徑擴大，微電極曲線幅度低。 (8)?油面巖：油面巖處微電極曲線呈鋸齒狀，并且大多數(shù)為負差異，曲線幅度高于泥巖。 六 感應測井測井原理 感應測井：應是利用電磁感應的原理測量地層電導率的一種測井方法。 感應測井曲線的應用： 1、? ? ? ? 確定巖性，劃分巖層界面：在砂泥巖地層剖面中，感應曲線反映井剖面地層電性的變化較為清楚，當?shù)貙雍穸却笥?米時，感應測井按半幅點確定地層界面，當?shù)貙雍穸刃∮?米時，地層界面不在半幅點處，一般不用感應曲線單獨分層。 2、? ? ? ? 定性估計油、水層：在淡水鉆

14、井液，侵入較淺，地層較厚的條件下，利用感應曲線測得的視電阻率接近地層真電阻率，根據(jù)滲透性砂巖視電阻率數(shù)值的大小，配合其它曲線能夠估計油層和水層。 3、? ? ? ? 求地層真電阻率。 七 聲波時差測井原理 聲波在不同介質中傳播時，速度、幅度及頻率的變化等聲學特性也不相同。聲波測井就是利用巖石的這些聲學性質來研究鉆井的地質剖面，判斷固井質量的一種測井方法。主要有以下幾類： 【聲速測井】測量聲波在巖層中傳播速度的測井方法. 可用于判斷巖性、計算孔隙度、研究孔隙中流體等. 【聲幅測井】是研究聲波在地層或套管內傳播過程中幅度的變化,用于識別地層及固井水泥膠結情況的一種聲波測井. 主

15、要利用水泥環(huán)與套管間的膠結好壞對聲波反射和透射能量的影響,測量反射聲波的幅度,用于檢查水泥固井的質量. 發(fā)射器發(fā)出的聲波最先到達接收器的是沿套管傳播的滑行波產生的折射波. 聲幅測井測量的是初至波第一個波峰的幅度因為套管中的聲波速度是固定的,測量儀只要在發(fā)射聲脈沖后一定時間開一個時窗,讓第一個波峰進入,然后將斷續(xù)測得的幅度值積分,得到連續(xù)的聲幅曲線.當套管外沒有水泥環(huán)或水泥環(huán)與套管膠結不好,套管與水泥的聲阻抗耦合差或沒有, 聲波基本不向水泥環(huán)和地層透射,基本沿套管傳播,能量衰減很小. 當套管外水泥與套管膠結良好,套管與水泥的聲阻抗耦合好,聲波能量大部分向水泥環(huán)和地層透射,反射到接收器的能量

16、減弱. 【聲波全波測井】測量聲波在地層中傳播時波形變化,以研究波在地層中傳播的運動學與東動力學特征的聲波測井方法. 聲波測井的解釋 a. 時差提取方法 b. 能量計算 聲波測井的應用 a. 孔隙度 b. 巖性 c. 預測壓力異常地層 d. 機械力學參數(shù) e. 地震解釋的標定和速度參數(shù) 八 中子——熱中子測井原理 利用中子源發(fā)射的快中子經與地層原子核發(fā)生彈性散射被減速為熱中子，探測熱中子密度的方法，其中補償中子測井是一種較好的熱中子測井。 一、補償中子測井（CNL）補償原理 熱中子的分布不僅與氫含量有關，還與氯含量有關。 二、應用（如圖） 1、確定地層孔隙度 2、 CNL與FDC測井交會求孔隙度、確定巖性 3、φD-- φN曲線重疊法直觀確定巖性 4、 CNL與FDC石灰?guī)r孔隙度曲線重疊定性判斷氣層