测井常识
测井知识梳理
第一节：概述地球物理测井的分类：分为电法测井和非电法测井两种。
1、电法测井：a：视电阻率、b：微电极、c：自然电位、d：微球型聚焦、e：感应测井。
2、非电法测井：a：声速测井、b：自然伽玛测井、c：中子测井、d：密度测井，e：井径、f：井斜、g：井温、h：地层倾角(HDT)、I：地层压力(RFT)、j：垂直地震测井（VSP）第二节：电法测井一、视电阻率曲线：测井时将电极系放入井下，在上提过程中测量记录一条△Vmn(电位差)随井深变化的曲线，称为视电阻率曲线。
梯度电极系：成对电极间的距离小于不成对电极到靠近它的一个成对电极间的距离的电极系称为梯度电极系。
电位电极系：成对电极间的距离大于不成对电极到靠近它的一个成对电极间的距离的电极系称为梯度电极系。
底部梯度电极系在高阻层测井曲线的形状特点如下：（1）对着高阻层视电阻率升高，但曲线不对称于地层中点，高阻层顶界面、底界面分别在极小值、极大值的1/2mn处。
（2）对于厚层、地层中部附近曲线出现平直或变化平缓，随地层减薄平直段缩短直至消失，该处视电阻率值接近地层真电阻率。
（3）对于薄层，在高阻层底界面以下一个电极处，在视电阻率曲线上出现一个“假极大”，极小也比原层上移。
视电阻率曲线的应用：1、划分岩层界面：利用底部梯度电极系视电阻率曲线划分岩层界面的原理是高阻层顶界面(底界面)位于视电阻率曲线极小值(极大值以下1/2MN处。
2、判断岩性：在砂泥岩剖面中，当地层水含盐浓度不是很大时，砂岩电阻率大于泥岩的电阻率，粉砂岩泥质砂岩、砂质泥岩介于它们之间。
但视电阻率曲线无法区分灰岩和拉拉扯扯云岩，它们的电阻都非常大。
3、地层对比和定性判断油水层：对于同一储层，如果0.45m底部梯度幅度高于4m底部梯度梯度测井曲线幅度该层可能为水层，反之则为水层。
二：微电极测井微电极测井：利用特制的短电极系帖附井壁，测量井壁附近的岩层电阻率的一种测井方法叫微电极测井。
微电极测井曲线的应用：1、详细划分地层：地层界面一般在曲线的转折点或半幅点2、划分渗透层，判断岩性：微电极曲线在渗层上显示正幅度差，数值中等，地层渗透率越好，二者的幅度差越大，因此可以根据微电极曲线的幅度差判断地层的渗透性好坏。
测井基础常识
电缆的抗拉强度、耐腐蚀性、韧性及弹性 等。它是电缆的重要性能之一，它决定了 电缆自身的质量指标 ➢ (2)电缆的电气性能。电缆的电气性能主要 指电缆的电阻、电容和电感。
➢
➢ (1)检查电缆外皮是否完好
测井设备
➢ 如发现锈蚀和磨损严重时应及时处理。电缆被腐 蚀后主 要特点是变脆，钢丝失去弹性。因此要经 常检查电缆头附近的电缆。用手弯曲电缆，若发 现断钢丝或钢丝失去弹性时，必须采取剁电缆或 更换新电缆的果断措施
(2)评价油气储集层的生产能力，定量或半定量地估计岩层 的储集性能——
(3)对储集层的含油性作出评价，包括确定油气层的有效厚
(4) (5)在油田开发过程中，提供油层动态资料、研究地层压力
(6)研究油井的技术状况，如井斜、井温、井径和固井质量
测井原理及测井过程
测井仪器由专用测井电缆送到井下，测井 时绞车滚筒牵引电缆将仪器匀速上提，被 测地层物理参数由仪器获取后，经缆芯传 送到地面的记录仪器进行记录，便将采集 到的相应的物理参数，按一定的深度比例 和横向比例记录在记录纸上，并将得到一 条或几条连续变化的曲线,这就是测井曲线。 如果测的是自然电位，这条曲线就叫做自 然电位曲线，如果测的是电阻率，就叫做 电阻率曲线等等
➢ (2)如果电缆发生较轻的打扭，可用锁钳或整形钳 夹住，向反方向弯曲，以便电缆恢复原状，人力 不能恢复时，可利用场地绞车，加2272～2727kg 的拉力，使电缆恢复到原来形状，加拉力时配合 整形，效果更好。
测井设备
➢ (3)如发现断丝(少数几根)，可采取压接方法 来维修或进行铠接。生产测井电缆不接修，
测井原理及测井过程
三、测井系列及服务内容 1. (1)常规测井系列。对于裸眼井段的测井，一般常规测井系
测井基础知识
测井基础知识1. 名词解释：孔隙度：岩石孔隙体积与岩石总体积之比。
反映地层储集流体的能力。
有效孔隙度：流体能够在其中自由流动的孔隙体积与岩石体积百分比。
原生孔隙度：原生孔隙体积与地层体积之比。
次生孔隙度：次生孔隙体积与地层体积之比。
热中子寿命：指热中子从产生的瞬时起到被俘获的时刻止所经过的平均时间。
放射性核素：会自发的改变结构，衰变成其他核素并放射出射线的不稳定核素。
地层密度：即岩石的体积密度，是每立方厘米体积岩石的质量。
地层压力：地层孔隙流体(油、气、水)的压力。
也称为地层孔隙压力。
地层压力高于正常值的地层称为异常高压地层。
地层压力低于正常值的地层称为异常低压地层。
水泥胶结指数：目的井段声幅衰减率与完全胶结井段声幅衰减率之比。
周波跳跃：在声波时差曲线上出现“忽大忽小”的幅度急剧变化的现象。
一界面：套管与水泥之间的胶结面。
二界面：地层与水泥之间的胶结面。
声波时差：声速的倒数。
电阻率：描述介质导电能力强弱的物理量。
含油气饱和度（含烃饱和度Sh）：孔隙中油气所占孔隙的相对体积。
含水饱和度Sw：孔隙中水所占孔隙的相对体积。
含油气饱和度与含水饱和度之和为1.测井中饱和度的概念：1.原状地层的含烃饱和度Sh＝1－Sw。
2.冲洗带残余烃饱和度：Shr ＝1－Sxo （Sxo表示冲洗带含水饱和度）。
3.可动油（烃）饱和度Smo＝Sxo－Sw或Smo ＝Sh－Shr。
4.束缚水饱和度Swi与残余水饱和度Swr成正比。
泥质含量：泥质体积与地层体积的百分比。
矿化度：溶液含盐的浓度。
溶质重量与溶液重量之比。
2. 各测井曲线的介绍：SP 曲线特征：1.泥岩基线：均质、巨厚的泥岩地层对应的自然电位曲线。
2.最大静自然电位SSP：均质巨厚的完全含水的纯砂层的自然电位读数与泥岩基线读数差。
3.比例尺：SP曲线的图头上标有的线性比例，用于计算非泥岩层与泥岩基线间的自然电位差。
4.异常：指相对泥岩基线而言，渗透性地层的SP曲线位置。
测井知识点
1、井中自然电位产生的机制有哪些？2、以砂泥岩剖面为例，当泥浆电阻率大于地层水电阻率时，绘制井中自然电动势及其等效电路图，并说明自然电位测井幅值的计算公式。
3、影响自然电位曲线的七种因素有哪些？4、自然电位曲线有哪方面的应用？5、简述利用自然电位曲线计算地层水电阻率的4个步骤6、什么是泥岩基线？1、简述普通电阻率测井的原理？什么是视电阻率（包括视电阻率的计算公式）？2、什么是电极系？什么是电位电极系和梯度电极系？3、解释电位电极系、梯度电极系测井曲线的变化特征，分析影响视电阻率测井曲线的因素1、什么是微电极系测井的正幅度差?简述微电极系测井的应用?侧向测井的应用条件（即产生的背景）？双侧向电阻率测井电极系的结构及其测量原理？微球聚焦电阻率测井电极系的结构及其测量原理？如何利用微球聚焦测井与双侧向测井快速判断油气水层？视电阻率、探测深度的概念？几何因子(单元环，径向，纵向)绘图并说明感应测井的原理感应测井是在什么样的生产需求下产生与发展的感应测井仪器为什么采用多线圈系1、声波时差测井的原理，声波时差测井测量的物理量是什么？2、声波时差测井下井仪器的三个组成部分？3、声波补偿测量消除井径变化和仪器倾斜影响的原理是什么？4、什么是“周波跳跃”？5、地层厚度对声波测井的影响结果如何？6、声波时差测井的应用？1．岩石天然放射性是什么原因造成的？为什么和泥质有密切关系？2．自然伽马测井的原理及探测什么参数？3．闪烁计数管探测射线的原理?4．自然伽马曲线有什么特征？如何改善曲线形状？5．自然伽玛测井的应用？它在地层对比中的优势?6. 概念:同位素放射性同位素α、β、γ射线统计涨落γ射线与物质的三种作用是什么?什么是岩石电子密度、岩石的视密度简述密度测井基本原理补偿密度测井原理如何利用密度测井确定地层的孔隙度?1 中子与地层物质发生的作用有哪些2 根据能量可以将中子分为哪几类?3 在地层中，什么元素是快中子的最好减速剂？4 什么元素是热中子的最好的吸收剂？5 井壁超热中子测井（SNP）的基本原理？6 SNP测井的应用？7 如何利用中子-密度交会图确定地层的孔隙度？8 补偿中子测井的原理？9 补偿中子测井的探测深度与地层含氢量的定性关系？10 补偿中子测井的应用？井径测井的应用地层倾角测井能够测量的九条曲线简述利用地层倾角测井资料得到层面倾角与倾向的过程有哪些地层倾角测井成果的图示方法地层倾角测井矢量图的模式在哪些?地层倾角测井矢量图在构造研究中的应用?已知超热中子测井石灰岩孔隙度和密度测井的体积密度值，就可用图版确定孔隙度与岩性。
测井基础知识
聚焦测井
微球聚集测井
是探测深度更浅的浅探测电阻率测井，采用贴井壁测量，井眼影响较小。 是测量冲洗带电阻率最好的测井方法。
应用
（1）划分薄层； 1 （2）确定冲洗带电阻率： 泥饼厚度较小时，RMSFL=RXO； 泥饼厚度较大（>19.1mm）时，要对RMSFL做校正。 （3）常与双侧向测井组合应用，判断流体性质 油气层，电阻率高（气层>油层），低侵，RLLD>RMSFL； 水层，电阻率低，高侵，RLLD<RMSFL。
普通电阻率测井
（2）确定岩层界面 常用微电位电阻率异常的半幅点确定岩层界面。 （3）划分薄层和薄夹层 根据曲线变化，可以准确的剔除致密薄夹层，确定含油砂岩的有效厚度。 致密夹层：微电极曲线高峰显示，尖峰底部厚度为致密夹层厚度。 泥质夹层：微电极曲线明显下降，用微电位低阻异常的半幅宽作为泥质 夹层的厚度。 （4）确定井径扩大的井段 在扩径段，测量结果非常低，接近泥浆电阻率。 （5）确定冲洗带电阻率和泥饼厚度
2、划分地层，进行地层对比
砂泥岩剖面：砂岩时差较低（速度较大），泥岩显示较高时差； 钙质胶结比泥质胶结的砂岩时差要低； 页岩的时差介于泥岩时差和砂岩时差之间； 砾岩时差一般较低，且越致密时差越低。 碳酸盐岩剖面：致密的灰岩与白云岩，时差低； 若含泥质，时差增大； 如有孔隙或裂缝时，时差有明显增大，甚至出现周波跳跃。
Vsh = 1 − PSP （PSP解释层的自然电位，SSP纯水层的静自然电位） SSP
6、确定地层水电阻率
ssp = − k lg
Rmfe Rwe
（K-SP系数，Rmfe-泥浆滤液电阻率， Rwe-地层水电阻率）
电阻率测井
梯度电极系测井 普通电阻率测井 电位电极系测井 微电极测井
测井常识
测井测井是记录钻入地壳的一口井中岩石或流体混合物不同的物理、化学、电子或其他性质的过程。
感应测井是利用电磁感应原理来研究地层电层电阻率的一种测井方法。
电阻率测井法都需要井内有导电的液体，使供电电极电流通过它进入地层，在井内形成直流电场。
然后测量井轴上的电位分布，求出地层电阻率。
这些方法只能用于导电性能好的泥浆中。
为了获得地层的原始含油饱和度，需要在个别的井中使用油基泥浆，在这样的条件下，井内无导电性介质，就不能使用普通电阻率测井方法。
感应测井就是为了解决测量油基泥浆电阻率的需要而产生的，它也能用于淡水泥浆的井中，在一定条件下，它比普通电阻率测井法优越，受高阻临层影响小、对低电阻率地层反应灵敏。
感应测井和普通电阻率测井一样记录的是一条随深度变化的视电导率曲线，也可同时记录出视电阻率变化曲线。
侧向测井是利用聚焦电流测量地层电阻率的一种测井方法。
在地层厚度较大，地层电阻率与泥浆电阻率相差不太悬殊的情况下，可以用普通电极系的横向测井，能比较准确地求出地层电阻率。
但是在地层较薄且电阻率很高，或者在盐水泥桨的条件下由于泥浆电阻率很低，使供电电极流出的电流，大部分都由井内和围岩中流过，流入测量层内的电流很少，因此测量的视电阻率曲线变化平缓，不能用来划分地层，判断岩性。
为了解决这些问题，创造了带有聚焦电极的侧向测井。
他是在主电极两侧加有同极性的屏蔽电极，把主电极发出的电流聚焦成一定厚度的平板状电流束，沿垂直于井轴方向进入地层，使井的分流作用和围岩的影响大大减小。
实践证明，侧向测井在高电阻率薄层和高矿化度泥浆的井中，比普通电阻率测井曲线变化明显。
测井系列的选择1．三侧向、七侧向、双侧向、感应测井等电阻率测井法的特点是采用了聚焦原理来加大探测深度，减小井、围岩、侵入带的影响，以便求准地层电阻率。
根据需要选用一种或两种方法。
常用深浅组合的方法，将测量的曲线进行重叠比较，可以研究储集层径向电阻率的变化，判断油气水层。
2．孔隙度测井如中子测井、密度测井、声波测井，可以定量的确定地层岩性和孔隙度。
测井知识点总结
测井知识点总结一、测井的概念测井是指利用测井仪器和设备，通过测量井底岩层岩石和流体的性质，为油气勘探和开发提供地层信息的一种技术。
测井是一种地球物理和地质学的交叉学科，是油气勘探开发中的重要技术手段。
二、测井的作用1.评价储层性质：通过测井可以了解地层的岩石类型、孔隙度、渗透率等参数，帮助确定储层的物性特征，为油气储集层的评价提供数据支持。
2.确定油藏参数：通过测井可以确定油藏的含油饱和度、油层厚度、垂向展布和孔隙结构，为油田的储量估算和开发方案提供依据。
3.指导井位设计：测井可以确定地层的性质和构造，为井位的设计和钻井方案的制定提供依据。
4.优化井筒完井设计：通过测井可以了解井下岩性的变化和油层的特征，指导井筒完井设计，选择合适的生产层位和工程措施，提高油井的生产效率。
5.监测油气层动态：测井可以监测井底岩层的性质和变化，及时了解油气层的动态变化情况，指导油气开发策略。
6.保证油井安全：通过对井下岩层进行测量，可以了解地质构造、地应力状态、孔隙稳定性等情况，确保钻井安全。
三、常见的测井工具和方法1.自然伽马测井：自然伽马测井是利用地下岩石放射性元素自然辐射的特性，通过测量自然伽马射线的能量和强度，了解岩石的密度和成分，判断岩石类型和含油气性质。
2.电测井：电测井是利用钻井井筒和地层的电性差异，通过测量井底岩层对电流的导电、电阻、介电等特性参数，推断地层的电性特征、含水饱和度和孔隙度等信息。
3.声波测井：声波测井是利用声波在地层中的传播特性，通过测量声波波速和波幅的变化，推断地层的孔隙度、渗透率、孔隙结构和成岩环境等信息。
4.核磁共振测井：核磁共振测井是利用核磁共振技术，通过测量原子核在地层中的共振信号，获得储层的渗透率、孔隙度、岩石类型等参数。
5.测井解释方法：根据测井资料的性质、特点和目标，采用各种物理、地质和数学方法，对测井资料进行综合解释和处理，得出地层的物性参数和岩性解释结果。
6.测井井筒完整性检测方法：针对井筒完整性的要求，包括封隔壁、封堵操作、水泥防漏、井下环序装置，钻进模式，测井系统等方面，研究井筒完整性检查方法、工具及其应用。
测井基础知识
非均质性和各向异性特别严重
4、复杂岩性裂缝性油气层
03
非均质性特别严重，物性差。
3、砾岩、火成岩油气层评价
02
油气层与水层的电阻率都高，难区分
2、地层水矿化度低且多变的油气层
01
一、测井解释面临的难题
碳酸盐岩裂缝性油气层 非均质性和各向异性特别严重
01
02
低孔隙低渗透致密砂岩油气层。
新方法
分区水泥胶结测井 多极阵列声波 交叉偶极子声波
2.1 声速测井
•基本原理
声脉冲发射器滑行纵波接收器
适当源距，使达到接受器的初至波为滑行纵波。 记录初至波到达 两个接收器的时间差 t µs/m 仪器居中，井壁规则 t=1/t
t
• 补偿声波测井
2.1 声速测井
•质量要求
1、长电极系曲线在厚泥岩处数值相等。 2、2.5米和4米梯度曲线形状相似，厚层砂岩数值接近。 3、曲线与自然电位曲线、岩性剖面有对应性。
1.2 普通电阻率测井
•微电极测井 ML
1、贴井壁测量，同时测量微梯度和微电位两条曲线。前者主要反映泥饼附近的电阻率，后者反映冲洗带电阻率。 2、探测范围小（4cm和10cm），不受围岩和邻层的影响。 3、适用条件：井径10-40cm范围。 4、质量要求 1）泥岩低值、重合； 2）渗透性砂岩数值中等，正幅度差(盐水泥浆除外）； 3）致密地层曲线数值高，没有幅度差 或正、负不定的幅度差。 4)除井眼垮塌和钻头直径超过微电极极板张开 最大幅度的井段外，不得出现大段平直现象。
新方法
阵列感应
阵列侧向 过套管电阻率
•原理：测量井中自然电场
M
N
井中电极M与地面电极N 之间的电位差
v
05
测井基础知识概述
全波列测井分类
Schlumberger DSI(Dipole Shear Sonic Imager)偶极横波
成像测井仪
DAC(Digital Array Acoustilog)数字阵列声波 测井
West-Atlas
MAC(Multipole Array Acoustilog)多级阵列声 波测井
XMACII(Cross Multipole Array Acoustilog)交叉多 级阵列声波测井
测井仪器介绍－声波测井
声波测井是通过测量井壁介质的声学性质来判断井壁地层 的地质特征及井眼工程状况的一类测井方法，以不同岩石 的声差异为基础，其在不同岩石中传播时存在有以下几方 面差异:1)声波传播的速度有差异;2)声波幅度有差异. 包括声速测井、声幅测井、声波全波列测井等多种测井方 法。
测井仪器介绍－声波测井
2）煤田测井：对煤田进行测井，规模仅次于石油测井
3）金属矿测井：勘探开采各种金属或稀有金属使用，其
中以放射性测井尤为重要
4）水文工程测井：评价水资源
测井的分类
对于我们石油行业来说，关注的当然是石油测井
技术。平常我们所说的大满贯测井、声感组合测井 、中子密度孔隙度测井基本都是在裸眼井进行的；
过套管声波时差、电阻率肯定是在套管里进行的；生产 测井就要分情况。
自然电位sp的用途
自然电位测井适用于砂泥岩剖面和淡水泥浆的裸眼井， 它的作用主要体现在以下几个方面：
1、划分储集层
自然电位sp的用途 2、地层对比和研究沉积相
单层曲线形态反应 粒度分布和沉积能 量变化的速率。如 柱形表示粒度稳定 ；钟形表示粒度由 粗到细，水进的结 果。。。
自然电位sp的用途
3、判断岩性，计算泥质含量 4、确定地层水电阻率
测井知识
XMAC）、声幅（CBL）、变密度（VDL）、分区胶结测井（SBT
）、声波成像(USI、CAST-V)
三、认识常规测井图
声速测井是测量井下岩层声波传播速度（或时
差），以判别钻井剖面地层岩性、估算孔隙度、评价
固井质量等问题的测井方法
声波测井分为声速测井和声幅测井。声速测井
（也称声波时差测井）测量地层声波速度。地层声波
纵向分辨率：18in，45.72cm
最大井径：22in，55.88cm
贴井壁测量
三、认识常规测井图
岩石光电 截面指数
属矿藏，研究石油地质、油井工程和油田开发的核地球 物理方法，又称放射性测井。
三、认识常规测井图
主要分类
核测井大体分四类： 1.伽马（γ）测井 含自然γ和γ —γ测井（散射测井）。前者又分自 然γ和自然γ能谱测井；后者又分地层密度和岩性密
度测井
应用：判断岩性，求孔隙度
三、认识常规测井图
三、认识常规测井图
2）噪声干扰 这种情况往往是测量过程、仪器本 身等因素造成的。可用数字记录方 法来克服，例相似相关方法。
三、认识常规测井图
核 测 井
三、认识常规测井图
核测井
基本概念
核测井（nuclear logging ）是指将核技术应用于 井中测量， 根据岩石及其孔隙流体的核物理性质，研究
井的地质剖面，勘探石油、天然气、煤以及金属、非金
1、传播介质：声波是一种机械波，它是由物质的机械振动而产生的，通过介质
质点间的相互作用将振动由近及远的传递而传播的，所以，声波不能在真空中传 播。
2、分类：根据声波的频率可将声波分为：次声波（频率低于20Hz）；可闻声波
（20Hz至20kHz）；超声波（频率大于20kHz）。各类声波测井用的机械波是可闻 声波或超声波。
测井基础知识汇总
测井基础知识汇总什么是测井：测井是记录钻入地幔的一口井中岩石或流体混合物不同的物理、化学、电子或其他性质的过程。
一次测井是一次行程的记录，类似于一条航船的航海日志。
在这种情况下，航船是某种类型的一支测仪器，而行程是下入和取出井眼的过程。
测井能够测量的一些性质有：1）岩石的电子密度（岩石重量的函数）；2）岩石的声波传播时间（岩石的压缩技术的函数）；3）井眼不同距离处岩石的电阻率（岩石含水量的函数）；4）中子吸收率（岩石含氢量的函数）；5）岩石或井液界面的自然电位（在岩石或井眼中水的函数）；6）在岩石中钻的井眼大小；7）井眼中流体流量与密度；8）与岩石或井眼环境有关的其它性质。
生产测井：在套管井或油气水井中，测量地层参数，产出剖面，注入剖面及井下技术状况和措施效果检查的测井。
产出剖面测井：在油气井生产过程中，了解每个小层或层段的产出量及产出物质性质变化的测井。
注入剖面测井：在注入井的正常注入过程中，了解每个层段或小层的吸入状况的测井。
工程测井：了解井下管柱深度，检查作业效果，检查井下技术状况和套管状况的测井。
时间推移测井：对油水井需要解决的问题，用一种或几种测井方法，有计划的定期监测，随着时间的推移不断积累资料，以掌握其变化规。
这种有计划的定期监测测井称为时间推移测井。
气顶观测：在气顶油田，为了掌握气顶变化情况，指导油田开发，有计划的定期对气顶进行监测，根据不同时期的资料，掌握气顶运行规的测井。
放射性校深：油水井各项作业中，发现地层深度有误时，利用中子咖玛或自然咖玛等测井资料确定的地层深度去校正原来的地层深度为放射性校深。
过环空测井：通过油管与套管的环形空间，起下测井仪器，在套管内录取各种参数的测井称为过环空测井。
流量：单位时间内流过管道横截面的流体量。
当用流体流过的体积与时间之比来表示流量时称为体积流量，当用流体流过的质量与时间之比来表示流量时称为质量流量。
两相流：在管道内有两相物质相互混合一起流动时称为两相流。
测井基础知识
概述 — 什么是测井
测量性质
岩石电子密度 声波传播时间 岩石电阻率 自然电位 井眼大小 中子吸收率
间接地获得地层岩性、物性、含油气性
测井知识讲座
概述 — 测井分类
裸眼井测井—在刚钻完未下套管的井中测井 套管井测井—在下套管以后的井中测井 电缆测井—用电缆下放和提升测井仪器 非电缆测井—与钻井同时进行（泥浆、钻井、
负异常 无负异常
泥岩
基质
微电极
声波时差 us/m
体积密度 g/cm3
电阻率曲线
正幅度差 中等
250 ～ 380
2.1 ～ 2.5
低～中等
正幅度差 较高
200 ～300
2.3 ～2.5
较高
无幅度差 高锯齿状 165 ～ 250
无幅度差 低，较平直
＞300
2.4 ～2.7 2.2 ～2.65
高阻
低阻
测井知识讲座
2.2 自然电位测井
Spontaneous Potential Log
自然电位产生原因
• 扩散（Ed）：泥浆与地层水含盐量不同 • 吸附（Ea）：泥岩对负离子的吸附作用 • 过滤：泥浆柱与地层压力不同 • 氧化还原：金属矿体和煤层处于氧化、还原环境中
-+
+ + + + ++ + + + +++
+ + + +
1 概述 2 常规测井系列简介 3 测井资料综合地质解释 4 特殊岩性储集层测井特征
测井知识讲座
3 测井资料综合地质解释
测井信息 解释模型
地质信息
测井学基础知识
测井学基础知识第一章 普通电阻率测井普通电阻率测井是地球物理测井中最基本最常用的测井方法，它根据岩石导电性的差别，测量地层的电阻率，在井内研究钻井地质剖面。
岩石电阻率与岩性、储油物性、和含油性有着密切的关系。
普通电阻率测井主要任务是根据测量的岩层电阻率，来判断岩性，划分油气水曾研究储集层的含油性渗透性，和孔隙度。
普通电阻率测井包括梯度电极系、电位电极系微电极测井。
本章先简要讨论岩石电阻率的影响因素，然后介绍电阻率测井的基本原理，曲线特点及应用。
第一节 岩石电阻率与岩性储油物性和含油物性的关系各种岩石具有不同的导电能力，岩石的导电能力可用电阻率来表示。
由物理学可知，对均匀材料的导体其电阻率为：SL R r = 其中L ：导体长度，S ：导体的横截面积，R ：电阻率仅与材料性质有关由上式可以看出，导体的电阻不仅和导体的材料有关，而且和导体的长度、横截面积有关。
从研究倒替性质的角度来说，测量电阻这个物理量显然是不确切的，因此电阻率测井方法测量的是地层的电阻率，而不是电阻。
下面分别讨论一下影响岩石电阻率的各种因素：一 岩石电阻率与岩石的关系按导电机理的不同，岩石可分成两大类，离子导电的岩石很电子导电的岩石，前者主要靠连同孔隙中所含的溶液的正负离子导电；后者靠组成岩石颗粒本身的自由电子导电。
对于离子导电的岩石，其电阻率的大小主要取决于岩石孔隙中所含溶液的性质，溶液的浓度和含量等（如砂岩、页岩等），虽然其造岩矿物的自由电子也可以传导电流，但相对于离子导电来说是次要的，因此沉积岩主要靠离子导电，其电阻率比较底。
对于电子导电的岩石，其电阻率主要由所含导电矿物的性质和含量来决定。
大部分火成岩（如玄武岩、花岗岩等）非常致密坚硬不含地层水，主要靠造岩矿物中少量的自由电子导电，所以电阻率都很高。
如果火成岩含有较多的金属矿物，由于金属矿物自由电子很多，这种火成岩电阻率就比较底。
二 岩石电阻率与地层水性质的关系沉积岩电阻率主要由孔隙溶液（即地层水）的电阻率决定，所以研究沉积岩的电阻率必须首先研究影响地层水电阻率的因素。
测井常识
测井介绍第一节引言1927年发明测井时,法国人把它译为Carottage eletrigue,其意为"电取心",它相当准确地描述了这种地球物理勘探方法。
有少数人直译为“在井内用测量装置记录所穿过的地层的特性”。
但是，测井对不同人有不同的用途，对于地质学家来说，测井主要是一种地下勘探的绘图技术；对岩石物理学家来说，测井是评价储层油气生产潜力的一种方法；对地球物理学家来说，测井是地面地震分析的一种补充资料。
对于测井工程师来说，测井可能仅仅为模拟应用提供数值。
测井的最初应用，是按电导率曲线形态进行逐井地层对比，有时可以越过大的距离。
由于测量方法的改井和增多，测井的应用开始趋向于定量评价油气层。
下面大部分内容将主要说明在地层评价中发展起来的测量装置和解释方法。
虽然测井是由石油工业为评价油气聚集的特殊需要发展起来的，但是，它和地学家感兴趣的其它许多领域有关。
为了地下绘图而发展起来的新的有用的测量可用于绘制构造图、油藏描述和沉积识别。
另外它还可用来识别裂缝或提供地层的矿物组成。
在讨论这些应用之前，先详细分析测量原理。
在这个过程中，测井被看成是需要许多学科的综合体，例如物理学、化学、电化学、地球化学、声学和地质学。
本章将按照传统方法讨论测井油气层评价中应用，描述与岩石物理参数有关的各种物理测量，我们从描述测井过程开始，提供一个必须测量的理想试验环境。
第二节测井是什么测井过程包括许多组成部分。
我们的主要兴趣是测量装置或探测器。
为了满足各种资料的要求和任务，目前不同类型的测井仪器已超过五十余种，其中一些是无源的测量装置，而另一些是对所穿过的地层产生一些影响的有源装置。
它们的测量结果通过特制的铠装点缆传送至地面，叫做电缆测井。
后面的大部分章节讲述测量探测器的基本原理，没有更多地涉及实际仪器的细节，只对探测器的结构作一般性叙述。
所有探测器从外形上来看相互类似，一般呈圆柱装置，直径为4in或更小，以便适应在直径小于6in的井眼中测量。
测井基础常识
淡水泥浆通常是指18℃时泥浆电阻率大于0.5Ω·m的泥浆。
而咸水泥浆则是指18℃时泥浆电阻率小于0.5Ω·m的泥浆。
2、钻井液的性能钻井液的性能常用密度、粘度、含砂量、失水量、泥饼厚度、矿化度、钻井液切力等指标来衡量。
（1）钻井液密度：是指20℃是每立方厘米钻井液的质量。
单位是克/厘米3。
（2）钻井液粘度：是指一定量的钻井液通过一定的流程所需的时间。
单位是Pa•s。
它代表了钻井液流动时的粘滞程度。
（3）钻井液含砂量：是指钻井液中所含直径大于0.05mm的砂子体积占钻井液总体积的百分数。
（4）钻井液失水量：是指钻井液中的水渗入地层的多少，单位是毫升。
它表示了钻井液中的水渗入地层的能力。
（5）泥饼厚度：钻井液在失水时形成的附着于井壁的固相物叫泥饼。
其厚度的大小就是泥饼的厚度，单位是毫米。
泥饼厚度的大小对测井的安全施工及测井资料的质量都会造成很大影响（6）钻井液矿化度：是指钻井液中所含氯化物的数量。
单位是毫克/升。
钻井液矿化度的高低决定了钻井液的导电性能，矿化度高的钻井液导电性能好，钻井液电阻率就低；反之导电性能差，电阻率高。
（7）钻井液切力：使钻井液由静止到开始流动时，作用在单位面积上的力。
单位是毫克/平方厘米。
它表示了钻井液静止时防止岩屑下沉的能力。
为保证测井施工安全顺利地进行，一般对钻井液有如下要求：（1）测井前，钻井液应充分循环并调整好钻井液性能，同时尽量保证测井全井段钻井液矿化度基本一致。
（2）要求钻井液粘度不宜过大，通常要求钻井液粘度小于90Pa•s。
因为粘度太大，将使井壁粘附较多的钻屑，导致井壁太脏，造成仪器下放遇阻，上提时电缆、仪器粘卡。
（3）钻井液厚度一般应小于1.5mm。
（4）钻井液失水量一般应小于5ml。
（5）钻井液含砂量小于2%。
（6）钻井液电阻率1～5Ω•m较为适宜。
测井基本知识
测井原理及测井过程
(3)地层测试器。地层测试器能测量各井段地层的实际压力， 能作出地层的压力梯度曲线，
更重要的是能直接从地层中取出油、气或水样，从而 给下一步的试油工作提供可靠依据，另 (4)井壁取心。井壁取心作业能按照测井结果准确地从井 壁取出岩心，用以分析地层岩性及含油性，验证解释结
(2)评价油气储集层的生产能力，定量或半定量地估计岩层的储集性能— —
(3)对储集层的含油性作出评价，包括确定油气层的有效厚度、可动油气
(4) (5)在油田开发过程中，提供油层动态资料、研究地层压力变化等。
(6)研究油井的技术状况，如井斜、井温、井径和固井质量
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测井原理及测井过程
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测井设备
井场测井作业需用以下设备：
1)
2) 3)
4) 5)
6)
7)
8)辅助设备：仪器托盘、仪器架、源罐或源车、防爆箱、各种刻度器和 专用工具等。
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测井设备
测井电缆 测井是为了探测井下各种参数，电缆的重要作用就
是起着输送、信道作用。它主要有三种功能： (1) (2) (3)将井下仪器输出的信号传送到地面测井系统。
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测井设备
➢ (3)如发现断丝(少数几根)，可采取压接方法 来维修或进行铠接。生产测井电缆不接修，
➢ (4)每次测完井后都要对电缆进行清洁或喷 防锈油，以防电缆锈蚀，延长电缆使用寿命。
➢ (5)每次测完井或检修电缆后都要使用万用 表检查缆芯通断情况，用兆欧表检查缆芯绝
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另外，还有岩性密度测井、自然伽马能谱测井、微差井温 测井等，都能向用户提供有用的井下或地层资料，为油气
测井知识
2．电位电极系视电阻率曲线 当岩层厚度大于电极距时，视电阻率曲线以岩层中点为 界上下对称，在岩层中点出现视电阻率极大值。可以用曲线 的半幅点划分岩层顶、低界面，如图 (a)所示。 当岩层厚度小于电极距时，在高电阻率岩层的中心出现 视电阻率极小值。在这种情况下，电位电极系视电阻率曲线 不能反映岩层的真实情况，如图 (b)所示身测
量岩石的各种物理特性、流体特性(如导电性、导热性、放
射性、弹性等等)，根据不同岩石及其内部流体的这些特性 的差别，可以间接划分地层，判别岩性和油、气、水层。 测井具有工艺简便、成本低、取资料迅速、效果好等特点。 它取得的资料是油气田地质研究、油气田开发工作必不可
少的资料。测井技术发展很迅速，不但能定性判断岩性，
还可以定量确定岩石物性、地层产状；不但用于地质解释，
还用于钻井、试油、采油工程等。下面简要介绍几种常用
的测井方法。
一、视电阻率测井
这种方法的实质是利用不同岩石导电性能的差 别，间接判断钻穿岩层的性质，在井中下入测井仪， 沿井身测定岩层电阻率的变化情况，与岩心、岩屑 等资料结合，可以较准确地划分地层界线和确定岩 性。
1．梯度电极系视电阻率曲线
当地层厚度大于电极距(h>AO)时，对于底部梯度电极系， 在高电阻率岩层底界面，出现视电阻率(Ra)的极大值，而在 其顶界面出现视电阻率极小值，因此可以用这一特征划分岩 层顶、底界面，如图(a)。当地层厚度小于电极距(h<AO)时， 视电阻率曲线仍有上述特点，并出现假极大值。对于底部梯 度电极系，假极大值位于岩层底界面以下一个电极距处，如 图 (b)所示。
2．确定岩性
地层孔隙水中含盐导电性强，电阻率低；油层含水少，电阻率高。因 此，利用视电阻率曲线可以判断岩石的岩性，划分油、气、水层。对于碎 屑岩地层剖面和碳酸盐岩地层剖面，视电阻率曲线特征分别如图所示。
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三、主要应用
1、区分岩性 具有高放射性:泥岩、泥灰岩、凝灰岩、变质花岗等。 具有低放射性：砂岩、灰岩、白云岩、石膏岩、煤等。 一般来说，火成岩的放射性比沉积岩的放射性高。
为什么火成岩中的酸性岩GR值要高于基性-超基性岩的GR值？ 1.火成岩中随着从超基性-基性到酸性的变化，长石的含量是越来越 多的，酸性火山岩更是含大量的钾长石，因此表现出放射性越来越高， 自然伽马数值增大。 2.随着超基性-基性到酸性的变化，其挥发份的含量也越来越高，而 在挥发份的作用下，促使放射性元素的迁移与富集。在岩石中形成许 多含放射元素的矿物，所以GR值就高。据维诺格拉多夫统计，放射性 元素U在超基性岩含量为0.003ppm，到酸性岩中逐渐高达3.5ppm。Th的 含量也从0.004ppm逐渐变到18ppm。其它放射性元素如Zr（锆）、Rb （铷）、Ce（铯）等含量也都是不断升高的。
GR-为解释层的自然伽马记数。
5、计算粒度中值 自然伽马曲线的变化与粒度中值曲线的变化有较好的对应性, 因此,可以利用自然伽马来计算粒度中值。 6、可以过套管测井 由于套管对岩层中的伽马射线没有太大的影响,所以可以利 用自然伽马进行过套管测井,可以代替自然电位曲线。
放射性同位素测井
一、基本原理
放射性同位素测井(radioisotope log)又称放射性同位 素示踪测井,是利用人工放射性同位素作为示踪剂来研究注 水动态和油井技术情况的一种测井方法.
3）岩性纯、厚度大（3m以上）
4）SP异常幅度最大
五 SP曲线基线偏移校正
在大比例尺下，与能够反映该地区泥质含量（泥岩）最 好的曲线（如GR、Rt等）， 在最可靠的泥岩段处进行校正 Geolog的基线偏移校正最好！
六 影响储层SP异常的因素
1、地层水与泥岩的性质 地层水矿化度（Cw）大于泥浆滤液矿 化 度时（Cmf），即Cw>Cmf ，sp为负异常 地层水矿化度（Cw）小于泥浆滤液矿化 度时（Cmf），即Cw<Cmf ，sp为正异常 地层水矿化度（Cw）与泥浆滤液矿化度 接近时（Cmf），即Cw约等于Cmf ，sp无异常
普通电阻率测井
一、电极的分类和基本参数
1.梯度电极系 电极系的单电极到靠近它的成对电极的距离大于成对电 极间的距离时，称为梯度电极系。成对电极间的距离趋于零 的梯度电极系，称为理想梯度电极系。 梯度电极系成对电极间的中点为深度记录点，记为O。探测
半径是以单电极为球心，电极距为半径的球体。根据单电极 在成对电极的上方或下方，梯度电极系又分为顶部梯度电极 系和顶部梯度电极系。
6、地层对比和研究沉积相 （1）单层曲线形态能反映粒度分布和沉积能量变化的速度 柱形（指形）：表示粒度稳定，砂岩与泥岩突变接触
钟形：表示粒度由粗到细（从下往上看），是水进的
结果，正韵律储层。 漏斗形：表示粒度由细到粗（从下往上看），是水退 的结果，反韵律储层。 （2）多层曲线形态反映一个纵向沉积序列，可作为划分沉
一、微电极测井应用
1.划分储层，利用产生正幅度差的交叉点可以划分储集层。 2.划分岩性 ，泥岩为低值，一般无幅度差，渗透性。
声波速度测井
声速速度测井(acoustic velocity logging)主要测 的是滑行纵波在井壁地层中传播速度的测井方法，简称声 速测井。
主要应用
1、划分岩性 声波时差与岩石的硬度有关,一般硬度越大,声波时差 值越低。反之,声波时差值越高。 （砂岩的声波时差一般低，泥岩一般高）
3、判断油水层
一般来说油气层的SP异常幅度小于水层
4、判断水淹层 注入淡水水淹后的油层,被水淹的部位的SP异常明显小 于未水淹部分的SP异常,使该层上、下部泥岩基线发生明显 偏移，即所谓的“上淹上偏，下淹下偏，全淹不偏”。 5、判断（注水引起）高压层 在注淡水的情况下，由于地层压力高于泥浆柱压力，形 不成泥饼，产生过滤电位，SP曲线出现正异常，微电极曲 线呈锯齿状。
四、同位素选择注意事项
1.应能放出较高能量的伽马射线 2.要有合适的半衰期 3.应容易配成盐溶液，且施工方便和安全 4.应具备适宜吸附的能力
井径测井
一、基本原理
井径测井是在裸眼井内测量井眼直径随深度的变化,以了解 井眼状况或帮助区分岩性的一种测井方法。
二、具体应用
1.判别岩性,在砂泥岩剖面上,一般砂岩为缩径,泥岩为扩径。 2.在碳酸盐岩剖面上可以识别裂缝段。 3.可以计算固井所需要的水泥量。 4.利用双井径可确定地层主应力方向和裂缝。
微电极测井
微电极测井是在普通电阻率测井基础上发展起来的一种 探测冲洗带电阻率的测井方法，储集层与非储集层划分是提出 微电极测井的依据。 在泥浆的作用下，储集层由内到外形成泥饼、冲洗带、侵 入带和原状地层，泥饼厚度大约为0.1到2cm，电阻率大约为泥 浆电阻率的1-3倍。而冲洗带电阻率大约是泥饼电阻率3-5倍以 上，这取决于储集层孔隙度。泥饼电阻率与冲洗带电阻率的明 显差别为微电极测井提供了地质依据。
二、具体应用
1.梯度电极系视电阻率曲线
1）划分岩性，利用划分出的高阻低阻层，再层，在层足够厚的 情况下，可以利用梯度电 ： 极系视电阻率曲线划分储集层。 3）粗略得地层电阻率，一般取拐点处的平均电阻率为地 层电阻率。若为薄层,取对应自然电位最大值读取电阻率. 4）可用于地层对比。
自然电位
一 测量方式
井内电缆底端不极化电极M,在地面泥浆池内放入另一 电极N,与地面记录仪相连,当匀速上提M电极时,记录沿井 轴上自然产生的电位变化,但并不记录实际数值.
二 适用条件
1、砂泥岩剖面 2、淡水泥浆
三 定性应用
1、划分储集层 通常用SP异常幅度的半幅点确定储层(砂体)界面。 2、判断岩性 简单的区分砂岩泥岩。
2.计算空隙度 利用公式:
t (1 )t ma t f
Δt为测量的纯岩石声波时差 Δtma岩石骨架声波时差
Δtf岩石孔隙流体的声波时差
φ为纯岩石孔隙度.
3、识别裂缝和气层（声波测井对于高角度的裂缝和气层
不具有识别性） 1) 时差一般性增大,一般可认为同类地层中孔隙更发育一 些。 2）如果时差明显增大或有周波跳跃，当地质上可能含 气，并且电阻率测井一明显高电阻率显示证明地层含油 时，可判断气层；当地质上不可能含气时可判断为裂缝 异常发育；如果本地区存在裂缝发育的气层，也应从电
积亚相的标志之一。
（3）SP曲线分层简单，便于计算砂泥岩厚度。、 一个沉积体的总厚度，沉积体内砂岩总厚度、沉积 体的砂泥比（砂地比）等参数，按沉积体绘出等值线 图，也是研究沉积环境和沉积相的重要资料。 沉积体最厚的地方指向盆地中心。 泥岩最厚的地方指向沉降中心。
砂岩最厚和砂泥比最高的地方指出物源方向。
自然伽马
一 基本单位
1、微伦琴/小时(uR/h) 2、API 美国石油学会(American PetroleumInstitute) 规定的放射性计数率单位称为AP将自然伽马刻度井中高放 射性地层与低放射性地层读数之差定为200个API单位作为 标准来刻度的。
二、探测范围
一般认为伽马射线在沉积岩中平均穿透深度约30cm, 再考虑到井内泥浆的吸收作用,对实际地层的探测深度不 超过20cm,只在储集层冲洗带范围内。
2、地层温度 地层温度升高使得自然电位系数k增大,从而使sp增大。 但温度变化的影响很有限，一般在有限的解释井段内不 考虑温度的影响，除非存在温度异常区！
3、储层厚度 储层厚度是影响sp幅度的常见因素，一般情况下，储 层厚度在4m以下的地层，sp随其厚度减小而减小。 4、储层含油性 含油气饱和度较高的储层，其电阻率比它完全含水时 要高3～5倍以上，在测井图上，油气层的sp略小于相邻 的水层。 理论上，对于厚度较大的油水同层，随着其向下Sw增 大时，Sp异常也逐渐增大，即Sp出现向下“偏头”的迹 象。
四 定量应用
1、估算泥质含量Vsh Vsh= (ssp-sp)/ssp Vsh 地层泥质含量
SP
-
解释层的SP幅度,mv
SSP - 解释井段的静自然电位。各种资料证明不含油 气的纯水层，通常称为标准水层，其SP异常幅度就是该层
（层段）的静自然电位SSP。
2、确定地层水电阻率 SSP的确定原则: 1）在解释井段内岩性(储集层)基本相同 2）地层水的矿化度基本相同(Rw基本相同)
阻率测井等资料得到证实。
3）注意井眼严重扩大的盐岩层或泥浆严重混气的井段， 也可能产生时差明显增大或周波跳跃。
4）合成地震记录
地震与测井间的联系，表现为由声速测井制作合成地 震记录和有地震资料制作合成声速测井曲线。
5）检测压力异常、断层
一般情况下，地层空隙内的流体压力等于地层静水柱 压力，称为正常地层压力，其大小随地层埋藏深度增加而 增加。在正常地层压力作用下，地层孔隙度和声波时差均 按指数减小。因此，正常压力地区的声波时差与深度的关 系，在半对数坐标图上为一直线，称为正常趋势线。一般 用泥岩声波时差，在小比例尺图中确定正常趋势线。当实 际声波时差明显偏离正常趋势线时，可能是超压层或断层 的显示。
2.检查管外窜槽 将含有同位素的活化液压入预期的找窜层段，将施工前后 测量的伽马曲线相重叠，凡未射孔层段出现明显曲线异常 即为窜槽层位 3.检查封堵效果 将同位素混入封堵层所用的火油水泥，对比施工前后的伽 马曲线，高伽马异常表明封堵效果好，反之封堵效果差。 4.检查压裂效果 将吸附有半衰期较短的放射性同位素的活化砂混入压裂砂 作为指示剂，比较压裂前后测量的伽马曲线可以判断压裂 效果。
二、测量方式
在施工时,向井内注入被放射性同位素活化的溶液或固体 悬浮物质,并将它压入套管外的通道或进入地层或滤积在 射孔孔道附近的地层面上。在施工前后各测一条伽马曲线， 将两者对比可评价地层或油井技术状况及施工效果。
三、主要应用
1.测量吸水剖面 注水井的吸水剖面是指注水井段内每个小层的相对吸水量 或注水井段累计相对注水量。将含有同位素的活化载体滤 积在地层表面，形成活化层，活化层放射性载体滤积量将 与该地层吸水量成正比，绘好重叠图就可以测量吸水剖面。