西安石油大学测井总结重点!

地球物理测井：简称测井，又可称为钻井地球物理或矿场地球物理，属于地球物理勘探的一个分支，它是应用地球物理方法，研究油气田，煤田等钻井地质剖面，解决某些地下地质，生产及钻井技术问题的一门应用科学
地球物理测井的基本原理是：在一个钻井剖面上，存在着不同时代沉积的不同岩石（如砂岩，泥岩等），二不同岩石的各种物理性质（如电学性质--电阻率，弹性性质--速度，放射性性质--伽马和中子射线的吸收和衰减等）都存在一定的差别，这样，我们就可以通过相应的地球物理方法，沿着井筒连续低测定反映岩石某种物理性质的物理参数（如密度，电阻率，声波时差，自然放射性）然后根据这些参数沿井筒的变化规律，来研究钻井的地质铺面，评价尤其储集层以及解决其他一些地质，生产及工程问题
测井技术发展的阶段;模拟测井时代，数字测井，数控测井，成像测井，网络信息
常规测井系列分类：岩性测井系列（自然点位，自然伽马，井径测井）孔隙度测井系列（时差测井，密度测井，中字测井）电子率测井系列（深，中，浅探测的普通视电阻率测井，侧向测井以及感应测井等。

）、
测井技术的作用：1，建立钻井的岩性地质剖面。

2，划分油气储集层，定量，半定量地估计储层的储集性能--孔、渗、饱参数及储层厚度，评价油气储集层的生产能力3，进行地质剖面的对比，研究岩层的岩性，储集性，含油性等在纵，横向上的变化规律，研究地下区域地质构造轮廓，结合地震资料进行油藏描述。

4，在田开发过程中，提供油藏动态资料（注入剖面和产出剖面）5，为井下作业和增产措施，并检查实施效果。

6，研究井的技术状况，如井径，井斜，固井质量及套管状况。

7，研究地层压力，岩石强度和其他一些问题，如井温
自然电场产生的原因：（1）地层水和泥浆含盐浓度不同而引起的扩散电动势和吸附电动势（2）地层压力与泥浆柱压力不同而引起的过滤电动势。

扩散电动势：砂岩中的地层水与井内泥浆之间，相当于两种不同浓度的盐溶液接触，当两中不同浓度的溶液被半透膜隔开，离子在渗透压作用下，高浓度溶液的离子将穿过半透膜向较低浓度的溶液中移动，这种现象叫扩散，形成的电位叫扩散电位。

离子由高浓度一侧（如砂岩）向低浓度一侧（如泥浆）中直接扩散时，由于Cl-比Na+的迁移率大，因此砂岩高浓度一侧聚集多余的正电荷，而在泥浆中聚集负电荷，例子量移动到一定程度，形成动态平衡，此时的电位叫扩散电位。

吸附电动势：离子在地层水与泥浆之间除了直接扩散外，还有一个渠道就是通过围岩间接扩散，即地层水中的离子通过围岩（泥岩）向低浓度的泥浆中进行扩散。

因为泥岩结构，化学成分等与砂岩不同，因此与泥浆之间形成的电位差大，且符号与扩散电位相反这是由于粘土矿物表面具有选择吸附负离子的能力，因此当浓度不同的NaCl溶液扩散时，粘土颗粒吸附Cl-，而Na+离子可以自由移动，若Cw>Cmf ,泥浆带正电荷，储集层与泥岩界面处带负电荷，这时形成的电动势为扩散吸附电动势。

这是由于既有扩散作用又有吸附作用，因此称为扩散吸附电动势。

通常，在自然电位测井曲线上，泥岩层都有稳定的自然电位值，因此，常常可以把自然电位曲线上对应厚层泥岩的自然电位值的连线当作基线，称为泥岩基线。

若某一地层的自然电位相对于泥岩基线发生偏离时，则称为自然电位一场，其最大异常值称为自然电位一场幅度△Usp, 在极限条件下，即巨厚的砂泥岩地层，自然电位异常幅度△Usp=Es 也就是说等于上述的静自然电位SSP.
自然电位曲线的特征：A、曲线对地层中点对称，地层中点处异常值最大B、厚地层（h＞4d）的自然电位曲线幅度ΔUsp近似等于SSP，曲线的半幅值点深度正对应着地层界面，因此可用半幅点法确定地层界面C、随地层厚度的变小，自然电位曲线幅度ΔUsp下降，，曲线顶部变尖，底部变宽，ΔUsp小于SSP，而且界面位置离开半幅值点向曲线峰值移动
使用自然电位测井曲线时应注意：它没有绝对零点，是以厚层泥岩井段的自然电位幅度作基线，曲线上方标有带极性符号的横向比例尺，它与曲线的相对位置不影响自然电位幅度读数。

自然电位幅度ΔUsp的读数是基线到曲线极大值之间的宽度所代表的毫伏数在砂泥岩剖面中钻井，一般为淡水泥浆钻井（Cw>Cmf）故在砂岩渗透层井段自然电位曲线出现明显的负异常，在盐水泥浆井中（Cw<Cmf）则渗透层井段出现正异常，这是识别渗透层的重要特征，因此自然电位测井曲线得到广泛的应用
自然电位测井曲线的影响因素：1，岩性的影响。

2，温度的影响。

从扩散和吸附电动势的产生，我们可以看出，Kd和Ka与温度有关，因此同样的岩层，由于埋藏深度不同，其温度不同，也就造成Kd和Ka值有差别
3，地层水和泥浆滤液中含盐性质的影响。

地层水和泥浆滤液内所含盐类不同，则溶液中所含离子不同，离子价也不同。

由于不同离子的离子价和迁移率均有差异，直接影响Kd和Ka 的大小，因而也就影响了Es的数值4，地层水和泥浆滤液中含盐浓度比值的影响。

5，地层电阻率的影响，6，地层厚度的影响。

7，井径扩大和泥浆侵入的影响。

井径扩大，使井眼的截面积增大，则泥浆柱的电阻rm减小，从而导致ΔUsp降低
自然电位的应用：1，划分渗透性岩层，2，估计泥质含量①泥质系数法厚层纯水层砂岩SSP ，厚层含泥质的砂岩层PSP，泥质系数а=PSP/SSP，Vsh=1-а。

②经验公式法SHP1=(SP-SBL+SSP)/SSPSP-自然电位读值，SBL-自然电位基线值SHP=(2c*SHP1-1)/(2c-1)C-系数，对于老地层，其值为2，新地层为3
③关系曲线法对存在的各种含泥质砂岩进行取样，通过岩心分析，测定其泥质含量，然后绘制和统计出Vsh与关系曲线，然后再根据SP确定地层的Vsh值。

3，确定地层水电阻率Rw 4,判断水淹层，储集层被水淹的部位决定于岩层各部分的渗透性，一般规律是渗透性好的部分首先被水淹，利用测井资料判断水淹层位及估计水淹程度已是检查注水效果的重要方法。

5，沉积相研究。

岩石电阻率的影响因素:①岩矿石的岩性②岩石孔隙中地层水性质(①地层水电阻率Rw与地层水所含盐类化学成分的关系;②地层水电阻率Rw与溶液矿化度的关系③地层水电阻率Rw 与温度的关系)③岩石的孔隙度以及孔隙结构.岩石的导电能力主要取决于岩石的孔隙度和地层水电阻率。

在地层水电阻率一定时，岩石孔隙度越大，饱含的地层水数量越多，岩石的导电能力增强，于是岩石电阻率降低.孔隙度小.则岩石导电能力差，岩石电阻率高。

④孔隙中流体性质及其含量，即孔隙中的含水饱和度; ⑤岩石中泥质成分(泥质含量影响岩石的导电）泥质含量越高，说明泥质颗粒数量多，表面吸附的离子数也多，在外电场的作用下，就会有大量的离子移动而形成较强的电流，岩石的电阻率随之降低
1.阿尔奇公式意义：
（1）奠定了测井定量解释的基础
（2）架起了孔隙度测井和饱和度测井的桥梁
记录点：在电机系上规定一个点，用这个点在井中所处深度来代表电子系深度。

并把这时电极系测得的视电阻率值看成是这一点所在深度的电阻率。

人们在电极系上确定的这个点叫记录点。

梯度电极系记录点规定在成对电极的中点。

电位电极系的记录点规定在相距最近的两个电极的中点。

三侧向测井基本原理：在主供电电极两侧加上两个屏蔽电流，并向屏蔽电极供以相同极性的电流，使其电位与主电极相等，迫使主电极电流不能在井眼中上下流动，而呈水平片状进入地层，把进的分流作用和围岩影响减到最小。

由于迫使电流只做侧向流动，电流的方向垂直于电极系的轴线，故称侧向测井
三侧向电极系由三个圆柱状金属电极组成，电极之间用绝缘片隔开，中间是主电极Ao，上下对称分布的电极A1和A2是屏蔽电极，在电极系的上方较远处设有对比电极N和电流回路电极B
三侧向测井的工作原理：
(1)测井过程中，主电极Ao和A1、A2供以相同极性的电流Io和Ia，并使它们之间处于等电位状态。

(2)当Ao与A1、A2电位不相等时，其电位差被送到调整线路上，通过调节A1、A2电路中的屏蔽电流Ia，保持整个电极系处于等电位状态。

(3)三侧向的电场: 由于主电流Io被A1、A2所屏蔽。

主电流水平流入地层。

(4）仪器记录的是任意屏蔽电极A1或A2或Ao与回流电极B 之间的电位差△U和主电极电流Io
三侧向测井曲线特征：单一高阻层的电阻率曲线形态
(1)上下围岩一致时，曲线中心对称，对高阻层，Ra上升；层愈厚，电阻越高。

(2)上下围岩不一致时，Ra曲线不对称，极大值偏向高阻围岩一方；(3)h＞4d时，极值不变，曲线对称，对地层中心出现极大值；
三侧向测井的影响因素：三侧向电阻率，一方面决定于介质的电阻率，另一方面又决定于和电极系特点有关的几何因子。

1，电极系参数的影响。

A.电极系长度L的影响。

仪器聚焦能力取决于电极系L长度，L→大，聚焦能力好。

而实验证明，当L＞10d，Ra与L无关，一般是L=5～8d。

电极系聚焦能力强，电流层进入地层深度大，Rt的贡献相对大B,主电极长度Lo的影响。

主电极的长度Lo决定电流片的厚度，即主电极长度决定了分层能力，Lo 越小，分层能力强，Lo<h/4时效果好，Lo>h/4时，受围岩影响大。

C,电极系直径对视电阻率的影响。

2，井眼及地层参数的影响。

3，侵入带的影响。

三电极侧向测井的资料应用：1，划分岩性剖面，地层界面一般划在曲线开始急剧变化的位2，用LLD,LLs重叠法定性判断油水层。

将深，浅三侧向曲线重叠绘制（两条曲线绘在同一坐标系中）以出现“幅度差”为描述渗透层的标志。

一般具有Rmf>Rw条件时，在油层井段，通常是深三侧向视电阻率大于浅三侧向视电阻率，即Rll3(d)>Rll3(s) ,这种幅度差称“正幅度差”或称“正差异”，在水层井段，通常为深三侧向视电阻率小于浅三侧向视电阻率，即Rll3(d)<Rll3(s)这种幅度差称为“负幅度差”或称为“负差异”这种方法可以快速，直观地对油，水层做出判断，但最后确认油，水层还要经过综合解释，根据地质参数而定。

3，利用三侧向视电阻率确定岩层的真电阻率。

双侧向测井的基本原理：双侧向电极系可看作是三侧向和七侧向电极系结合的产物，
它是由一个主电极A0和两组屏蔽电极A1，A1‘和A2，A2’和两组监督电极Ml，M1‘和M2，M2’组成。

作深侧向测井时，屏蔽电极A1A11和A2A21作为双屏蔽，大大改善了屏蔽效果，提高了探测深度，测量结果主要反映原状地层电阻率。

测量原理：测井时，将双侧向电极系放入井内，主电极Ao发出恒定的电流Io，并在测井过程中保持不变，同时两对屏蔽电极A1，A1’和A2，A2’发出与Io相同极性的屏蔽电流Il，I1’，同时维持两对监督电极MlM2和M1’M2’之间的电位差等于0，无电流流过，即UM1=UM2、UM1’=UM2’。

双侧向测井的资料应用：（1）确定地层的真电阻率。

需要做必要的井眼、围岩、侵入三种因素的校正后即可用来确定地层的真电阻率。

（2）划分岩性剖面（3）快速直观地判断油水层。

双侧向和三侧向的比较：
(1)电极系结构：LL3由三个柱状电极构成，双侧向由“七环、两柱”状电极构成。

(2)探测深度：双侧向探测深度大于三侧向。

在泥浆侵入深时，LL3所测视电阻率受侵入带影响大，深浅三侧向探测深度差别小，给判断油(气)、水层带来困难。

其原因是：三侧向的探测深度取决于电极系长度，LL3电极系长度有限，主电流从一开始就缓慢发散，到一定程度后扩散剧烈，致使主电流不能进入较深的地层。

而双侧向的探测深度由屏蔽电极A1，A2的长度决定。

双侧向采用将屏蔽电极分为两段，通过控制各段的电压，达到增加探测深度目的。

(3)纵向分层能力：三侧向的分层能力由主电极长度决定。

由于主电极较短，主电流呈水平状进入地层，降低了上下围岩的影响，纵向分层能力较强，可划分出h=0.4～0.5m以上地层电阻率的变化。

双侧向的纵向分层能力与O1O2的距离有关，可划分出h> O1O2的地层电阻率变化。

(4)影响因素：三侧向受井眼、围岩影响，探测深度不深，使用受限制。

层厚、围岩对深、浅双侧向的影响是相同的，浅双侧向比浅三侧向受井眼影响小得多。

(5)应用
两种侧向测井都可用于划分地质剖面，判断油水层，确定地层电阻率Rt和侵入带直径Di
感应测井：双线圈系测井的基本原理：
把地层看成是一个环绕井轴的大线圈。

把装有发射和接收线圈的井下仪器放入井中，
对发射线圈通以交流电(常为20kHz/s)，在发射线圈周围地层中产生交变磁场Φ1，这
个交变磁场通过地层，在地层中感应出电流I1，此电流环绕井轴流动，称为涡流。

涡流在地层中流动又产生交变磁场，这个磁场是地层中的感应电流产生的，称为二次磁场φ2。

二次磁场φ2穿过接收线圈R，并在R中感应出电流，从而被记录仪记录。

显然，接收线圈中感应产生的电动势大小与地层中产生的涡流大小有关，而涡流大小又与岩石的导电性有关。

地层电导率大，则涡流大，地层电导率小，则涡流小。

涡流与地层的电导率成正比，因而接收线圈中电动势也与地层电导率成正比。

根据记录仪记录到的感应电动势的大小，就可知道地层的电导率从图可知，接收线圈R不仅被二次磁场φ2穿过，而且被发射线圈的一次磁场φ1穿过。

因而接收线圈中产生的讯号有两种：一是由地层产生的、另一个是由仪器的发射线圈直接感应产生的。

前者由于与地层的导电性有关，因而叫有用讯号，后者是一种干扰因素，称作无用讯号
双线圈系的纵向探测特征：沿线圈轴各单元水平层的几何因子称为纵向微分几何因子。

纵向微分几何因子gz的物理意义是：厚度为1个单位，z值一定的无限延伸薄板状介质对视电导率的相对贡献。

纵向微分几何因子特征曲线从曲线可以看出
A 在线圈系所对的部分介质范围内，即在T，R之间的地层贡献最大(gz最大)，且对σa的贡献为常数(等于1/2L)；
B 在线圈系外，即在T，R外，随着z值的增大，地层的贡献按1／z2规律减小。

C 该图也说明，双线圈系的主要信号来自线圈系范围内的介质。

D.从左式亦可看出，L越小，gz越大，对读数影响最大的纵向范围越窄，围岩的影响就越小。

因此，L的大小决定了双线圈系的分层能力，L越小，分层能力越强,总体而言，双线圈系的纵向分辨能力较差，不宜解决薄层问题。

纵向积分几何因子Gz的物理意义是：当双线圈系中点与地层中点重合时，厚度为h的水平方向无限延伸的地层对视电导率的相对贡献。

纵向积分几何因子特性曲线如图。

从曲线和公式可以看出：
A 当h<L时，Gz随h成正比增加，
B 当h=L时，Gz=0.5，即有一半的信号来自线圈系范围内的介质，也就是说目的层和围岩对视电导率的贡献各占50％；
C 当h>L时，Gz按的规律增加，直到时，Gz=1，说明这时没有围岩影响。

双线圈系的径向探测特征：
径向特征就是研究垂直于井轴方向的几何因子。

也就是讨论井眼、侵入带和原状地层等部分岩石对测量结果所做的贡献。

径向微分几何因子：
径向微分几何因子就是研究以井轴为中心的单位厚度无限延伸圆筒状介质的几何因子。

径向积分几何因子就是讨论以井轴为中心的整个圆柱状介质的几何因子。

径向微分几何因子gr的物理意义是：厚度为1，半径为r的无限长圆筒状介质对视电导率的相对贡献。

从图中可以看出：①r=0.45L处，介质的几何因子最大。

如L增大，则探测深度也增大；②r<0.5L 范围内，gr仍然很大，说明井眼和侵入带的影响大；③r>2L后，几何因子很小，说明远离井眼的介质对测量结果影响小。

这表明：井及井壁附近地层对视电导率有较大影响，尤其当井内含有高电导率泥浆时，影响更大。

此线圈系探测深度较浅，远离井轴的介质（原状地层）对测量结果影响很小，要增大探测深度，必须使L增大，gr反映双线圈系探测深度。

径向积分几何因子Gr的物理意义是：半径不同无限长圆柱状介质对视电导率相对贡献。

径向积分几何因子特性曲线如图。

从曲线上可看出，d=2.5米的圆柱状介质对测量的贡献为77％。

d=0.5米以内的介质对测量结果贡献为22.5％，说明井眼和侵入带影响较大，这是双线圈系一大缺点。

应该说明，空间各部分介质对测量的总信号贡献大小，由各部分介质的电导率和几何因子决定。

如果井眼的几何因子为22.5％，但电导率很小(如油基泥浆井或淡水泥浆井)，则井眼的影响很小。

微电阻率测井主要包括：微电极系测井，微侧向测井，邻近侧向测井，微球形聚焦测井。

它们的共同特点是：电极距短，电极系极板贴井壁。

微电阻率测井的资料应用：1，划分岩性剖面。

2，确定岩层界面，3，确定含油砂岩的有效厚度，4确定井径扩大井段，5，确定冲洗带电阻率Rxo 及泥饼厚度hmc
声系主要有三种类型，单发射双接收声系、双发射双接收及双发射四接收声系
单发双收声波测井原理：实际测井时，电子线路每隔一定的时间给发射换能器一次强的脉冲电流，使换能器晶体受到激发而产生振动，从而引起周围介质质点发生振动，产生向井内泥浆及岩层中传播声波。

其发射器振动频率由晶体的体积和形状所决定。

由于泥浆声速v1与地层声速v2不同，所以在泥浆和地层界面(井壁)上将发生声波反射和折射，由于发射器可以视为点源，可在较大角度范围内向外发射声波，故必有以临界角i方向入射到井壁面上的声波，折射产生沿井壁在地层中传播的滑行波。

该滑行波必然引起泥浆中质点振动，并先后传到两个接收器Rl、R2上，从而可测量出地层的声波速度。

声波时差测井的地质应用：1，划分岩性，作地层对比。

2，判断储层流体性质。

3，确定地层孔隙度。

CBL和VDL的异同点：
水泥胶结测井又称为固井声幅测井，是声波测井中的一种，专门用于测量套管外水泥的胶结情况，以检查固井质量和确定水泥上返高度
水泥胶结测井的测量原理----套管波A、套管波的产生：声波以临界角入射到套管内壁，在套管内激发套管波；B、套管波沿套管传播时，在井内产生临界折射波，此波被井内接收器接收并记录其首波幅度；C、套管波幅度与第一界面的胶结程度有关，第一界胶结良好，套管波幅度低；第一界胶结差，套管波幅度高。

这样，就得到了一条随深度变化的套管波幅度曲线，以反映第一界面胶结情况。

声波变密度测井也是一种测量套管外水泥胶结情况，检查固井质量的一种声测井方法。

这种方法不仅能反映套管与水泥环（第一界面）之间的胶结情况，还能反映出水泥环与地层（第二界面）之间的胶结情况，比前述声幅测井更能全面的反映固井质量。

它是一种以记录整个声波列来研究水泥胶结质量的方法，它常与记录首波幅度的固井声幅测井配合，用来检查声幅测井，估计水泥胶结质量的可靠性和解决一些特殊的水泥胶结问题。

沉积岩的自然放射性强度一般有哪些规律：①随泥质含量的增加而增加；
②随有机物含量的增加而增加，如沥青质泥岩的放射性很高。

在还原条件下，六价铀能被还原成四价铀，从溶液中分离出来而沉
淀在地层中，且有机物容易吸附含铀和钍的放射性物质；
③随着钾盐和某些放射性矿物的增加而增加。

可见，除特殊的放射性矿物如钾盐层以外，油气田中常遇到沉积岩的自然放射性强弱与岩石中含泥质的多少有密切的关系。

中子测井分类：根据中子测井的记录内容:中子-中子测井中子-伽马测井
根据仪器的结构特点，中子—中子测井又可分为(中子-超热中子测井（SNP）—井壁中子测井)(中子-热中子测井（CNL）—补偿中子测井)
氯元素特别是硼的俘获截面很大。

在油、气井中，氯元素是常见的，因此，它的存在将使热中子被俘获的几率显著增加，热中子扩散的过程或扩散距离将缩短。

孔隙性和渗透性是储集层必须同时具备的两个最基本的性质，这两者合称为储集层的储油物性。

储集层是形成油气层的基本条件，因而是应用测井资料进行地层评价和油气分析的基本对象。

储集层的基本参数：
1、孔隙度
储集层的孔隙度是指其孔隙体积占岩石总体积的百分数，它是说明储集层储集能力相对大小的基本参数。

测井解释中常用的孔隙概念有总孔隙度、有效孔限度和缝洞孔隙度。

3.含油气饱和度：岩石含油气体积占有效孔隙体积的百分数，用Sh表示
油、气、水层的测井曲线特征
三者都存在于储集层中，它们测井上都具有储集层测井曲线特征：
水层：自然电位负异常，幅值偏大，电阻率低值，径向电阻率梯度显示增
阻侵入(淡水泥浆)的特点。

油层：自然电位负异常，幅值偏小，自然伽马能谱中铀U为高值，电阻率高，径向电阻率梯度显示减阻侵入特点，声波曲线中△t变大，密度测井测ρb 变小，中子测CNL孔隙度变小。

气层：除具与油层相同特征外，尚具Δt明显变大或“周波跳跃”，ρb明显变小，DEN-CNL重叠图中镜像特征，中子伽马高值，等效弹性模量明
显变小等特点，一般测井曲线中具“三高一低”特点。

五、油气水层的特点。