测井资料地质解释-第2章
第2章普通电阻率测井(Ra)
2.判断岩性、确定渗透层及 其有效厚度
3.确定冲洗带电阻率和泥饼 厚度
4.辅助划分沉积环境
目的：掌握对于薄或薄互层状地层中渗透层的划分方
法及高阻渗透层及非渗透层的区分。
*思考题：视电阻率测井与自然电位测井组
合如何区分高电阻渗透层与非渗透层。
微梯度L=0.0375 微电位L= 0.05 探测范围：微电位8-10cm，微梯度4-5cm;
2.测量原理
二、微电极测井曲线特征
曲线重叠法原则 正、负差异 1.渗透性砂岩：中、均、正 2.泥岩：一级低值，直线 3.致密层：曲线重叠，阻值高 4.灰岩：阻值一级高值 5.岩盐、膏岩：重叠
三、微电极测井应用
Ra=k•⊿UMN/I0 Ra=f(Rt，Ri,Rm,Rs,D,d,h,L等） 1.装置系数k，来自于仪器本身，I
是否恒定。 2.仪器类型（顶、底） 3.地层厚度：
h大，测量精度高，h小，精度差. 4.井径d：
d大，对测井不利，d越大，泥浆 多。 5.泥浆电阻率：
淡水泥浆，有利 盐水泥浆，不利
四、地质应用(4)
c-d段： RMN=R1 R2
j
MN
c=
j
d MN
Rac>R1 Rad>R1
d-e段： RMN=R2
j MN jo
Ra>R2
e点及其附近： j MN = jo RMN=R2
Ra=R2
e-f段 ： j MN < jo RMN=R2
Ra<R2 f-g段： I’=2R2·I/(R1+R2)
Ra=常数
第二章 普通电阻率测井(Ra)
介绍视电阻率概念，讨论影响因素，研究测井原理及曲线特征及 应用
地球物理测井重点知识
第一章自然电位1 石油钻井中产生自然电场的主要原因是什么？扩散电动势ED扩散吸附式电动势EDA和过滤电动势EF产生的机理和条件是什么？自然电位形成原因：由于泥浆与地层水的矿化度不同,在钻开岩层后,在井壁附近两种不同矿化度的溶液发生电化学反应,产生电动势,形成自然电场.一般地层水为NaCL溶液,当不同浓度的溶液在一起时存在使浓度达到平衡的自然趋势,即高浓度溶液中的离子要向低浓度溶液一方迁移,这种过程叫离子扩散.在扩散过程中,各种离子的迁移速度不同,如氯离子迁移速度大于钠离子(后者多带水分子),这样在低浓度溶液一方富集氯离子(负电荷)高浓度溶液富集钠离子(正电荷),形成一个静电场,电场的形成反过来影响离子的迁移速度,最后达到一个动态平衡,如此在接触面附近的电动势保持一定值,这个电动势叫扩散电动势记为Ed同样离子将要扩散,但泥岩对负离子有吸附作用,可以吸附一部分氯离子,扩散的结果使浓度小的一方富集大量的钠离子而带正电,浓度大的一方富集大量的氯离子而带负电,这样在泥岩薄膜形成扩散吸附电动势记为Eda此外还有过滤电动势,这种电动势是在压力差作用下泥浆滤液向地层渗入时产生的,只有在压力差较大时才考虑过滤电动势的影响.2 影响SP曲线幅度的因素是什么？想想在SP曲线解释过程中，如何把影响因素考虑进去，从而得到与实际相符的结论？在自然电位测井时一般把测量电极N放在地面上,电极M用电缆放在井下,提升M电极,沿井轴测量自然电位(M电位)随深度变化的曲线叫自然电位曲线(SP).影响因素：1 溶液成分的影响;2岩性的影响砂岩泥岩3温度的影响;4地层电阻率的影响5地层厚度影响厚度增加SP增加6井眼的影响井径扩大截面积增加,泥浆电阻变小,SP变小3 SP的单位是什么？毫普第二章普通电阻率测井1 岩石的电阻率和岩性有什么关系？沉积岩属于什么导电类型？沉积岩石在水中沉淀的岩石碎屑或者矿物经胶结压实而成，其结构可视为矿物骨架与空隙中流体的组合。
地球物理测井方法 第二章 声波测井
（5）声衰减系数 (平面波：只有物理衰减）
p p0e l
为声衰减系数，它与介质的声速、密度 及声波的频率有关
GaoJ-2-1
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五、井内声波的发射和接收
换能器(探头)： 压电陶瓷晶体 可以将电磁能转换为声能，又可以将声能 转换为电磁能的器件。
压电效应：晶体在外力作用下产生变形时，会引 起晶体内部正、负电荷中心发生位移而极化，导 致晶体表面出现电荷累积(声-电)。
Wavelength
GaoJ-2-1
质点振动
波传播方向
8
介质振动模式与声波类型
垂直传播
SH水平振动
SV水平振动
P垂直振动
SH水平振动
GaoJ-2-1
SV垂直振动
水平传播
P水平振动
9
快慢横波和横波分离
Propagation Direction
R
S
GaoJ-2-1
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井眼中的声波类型及特点
纵波（P波）：Compressional Wave
本科生课程 《地球物理测井方法》
第 2 章 声波测井
（Acoustic Logging） 前 言 声波测井基础 第1节 声波速度测井 第2节 声波幅度测井
声波测井
➢研究的对象：井孔周围地层或其它介质的声学 性质(速度、幅度(能量)、频率变化等)
➢物理及地质基础：不同介质的弹性力学性质不 同,使其声波传播速度、衰减(幅度)规律不同
A V
岩石体变模量定义：岩石受均匀静压力作用时，所加
静压力的变化∆P与体应变 的比值：
K= -∆P/
体变模量的单位为N/m2。
（5）拉梅系数λ和 （Lame Coefficient）
测井地质学-第二章(地层倾角测井)
测
原始数据表
井 ①打印成数据表
地
解释成果表
质
矢量图
学
杆状图
②进行图形显示
施密特图
明德笃志、博学创新
方位频率图
①数据表
原原始始测测井井图图
包括的信息？
深度 1号极板的方位角(μ) 1号极板的相对方位角(β) 井斜角(δ) 井径d13、井径d24 4个高程Z1、Z2、Z3、Z4
①数据表
包 括 的 信 息 ？
矢量图颜色模式
蓝蓝色色模模式式
将方位角大体一致、倾 角随深度增加而减小的一组 矢量用蓝色笔勾画出来，称 蓝色模式。
蓝色模式与沉积构造有 关，可以指示古水流方向。
矢量图颜色模式
杂杂乱乱模模式式
难以用上述颜色 模式勾画出来。断层 破碎带、地层倒转点 附近通常为杂乱模式。
矢量图颜色模式
例
CAL
红色模式
由于沉积岩沉积时，各沉 积单元之间的界面基本上是 水平的，受构造运动后产生 的倾角和倾斜方位角也基本 一致。所以，绿色模式反映
了构造倾角。
矢量图颜色模式
红红色色模模式式
将方位角大体一致、倾 角随深度增加而增加的一组 矢量用红色笔勾画出来，称 红色模式。
红色模式矢量图配合其 它测井曲线可以指示断层、 褶皱、砂坝、河床沉积、岩 礁等。
四臂倾角测井仪测量原理图
③Ⅰ号极板方位角曲线AZ（μ）
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
测 M1（ d13 /2，μ，Z1）
井 地
M2（
d24
/2,
μ＋π/2,Z2）
质 M3（ d13 /2, μ＋π ,Z3） 学 M4（ d24 /2, μ＋3π/2,Z4）
地球物理测井：第02章 电阻率测井
I
MN I
I
电位： MN ，则 AN / MN 1, UMN UM
Ra 4 AM AN UMN 4 AM UM
MN
I
I
电极互换原理：
保持电极系中各电极之间的相对位置不变，只改变其功能（供电或 测量），则当测量条件不变时所测曲线完全相同，称为电极互换原理。
补充：理论计算一般用AMN；实际生产中小尺寸电极系用双极供电， 大尺寸电极系用单极供电减小干扰。
深：
Rd LL3
反映原状地层Rt
浅：
Rs LL3
反映侵入带Ri
（3）探测特性
➢ 纵向分辨率：主电流厚度(绝缘环中点O1O2间距)，约0.2 m ➢ 探测半径：横向探测深度，深rd≈1.0 m，浅rs≈0.3 m
2021/7/31
中国石油大学（华东）
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A0：主电极（供主电流Io） A1、A2：屏蔽电极（供屏蔽电流Is，与Io同极性） M1、M1、M2、M2 ：监督电极 B1、B2：回路电极； N：对比(参考)电极，无穷远处
中国石油大学（华东）
8
有关阿尔奇公式
➢ 意义：将孔隙度测井与电阻率测井联系起来，用于计算 流体饱和度，是测井定量解释油水层的基础。
➢ 适用条件：纯岩石（不含泥质）或含泥质很少的岩石。
➢ 用法：孔隙度测井 ＋ 电阻率测井 ＋ 阿尔奇公式，在水 层（电阻率测井得出R0）可求出Rw；在油层可求出其R0 并进而确定Sw。
电阻率或电导率都是描述物质导电性质的物理量，
电阻率：单位是欧姆米（Ωm)，测井上用符号R表示；(Resistivity) 电导率：单位是姆欧/米（ /m），标准单位是西门子/米(S/m),测
井上用符号σ表示。 (Conductivity)
测井地质学
测井地质学第一章绪论1.测井地质学的基本含义：以测井学、地质学和岩石物理学理论为指导，综合运用各种测井信息来解决地层学、沉积学、构造地质学、石油地质学以及油田地质学中的各种地质问题的一门学科。
2.主要研究内容：基础地质研究、石油地质研究、钻井和油藏工程地质研究。
（1）基础地质研究的首要任务是充分利用地质资料、测井资料和地震资料相配合进行地层层序划分和标定，建立区域统一的地层层序，确定沉积体系域，找出不同体系域的测井曲线相应，进行井间层序与体系域的分析.主要研究地层、地质构造、和测井沉积学。
（2）石油地质研究：研究生油岩，确定生油岩有机质含量和生烃潜力；研究盖层的封盖性能；进行储集层综合研究；进行油气藏静态、动态描述。
（3）钻井和油藏工程地质研究：在油气田勘探和开发的生产实践中，将多种测井信息用于地震解释设计、钻井设计、油井压裂、试油过程中的泥浆配制、固井质量检查、套管的损伤和变形、油层保护等工程地质的研究，是测井地质研究的又一领域。
3.研究方法：测井地质学工作方法的核心是“地质刻度测井” ，或称“岩心刻度测井”，针对地质任务建立精细解释模型。
第二章倾角成像测井方法1.测井资料地层对比：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。
岩性对比方法，在开发中、后期，随着开发的深入和井点的增加，测井曲线对比在地层对比中占有绝对优势。
测井曲线的形态特征是岩性、物性和所含流体的综合反映。
主要用于：区域地层对比和油层对比（小层对比）。
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。
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，确定油气层主要关系。
举例：利用标准层对比油层组，利用沉积旋回对比砂岩组，利用岩性和厚度对比单油层。
2.用测井资料主要研究井筒内可见的小型规模的地质构造。
（1）.测井资料的褶皱解释：（2）.测井资料的断层解释：断层类型不同，倾角模式组合不同。
第二章地层对比和划分
它能在已确定油层组界线的基础上，配合次一级旋回特征划分 砂层组和单油层。
C建立标准剖面
油田（藏）综合柱状剖面图就是该油田（藏）的标准剖面。 它是进行油层划分对比的标尺和依据，是全油田进行新井分 层和全区统层的标准。
从几口钻遇油层较全、录井取心资料和测井资料丰富的井中， 挑选有代表性的油层组合汇编成综合柱状剖面图
§1 地层对比
（5）某些矿物的热释光
油藏地质研究
碎屑矿物如石英等受热激发时，以光的形式释放出 的聚集的部分能量特性作为对比标志。
热释光现象分为天然热释光和人工热释光两种。
§1 地层对比
油藏地质研究
二、油层对比
1.油层对比的概念
在邻井之间和研究区范围进行油层的横向连续性追踪。 油层对比是研究油层空间展布和连通情况的基础。
常见标志层： 碎屑岩中夹有的致密薄层灰岩、稳定泥岩、油页岩或化石层； 碳酸盐剖面中石膏夹层或泥岩夹层； 冲积沉积中的煤层、古土壤层、火山灰等； 含有特殊矿物的地层； 上下层段间某种特征（地层水矿化度、放射性物质含量）的差异
§1 地层对比
油藏地质研究
b.岩性及岩性组合
岩性特征：岩层的颜色、成分、结构、构造等岩石学特征，它们都是沉积环境 的物质反映。
由若干相邻的单油层组合而成。同一砂层组 的岩性特征基本一致，其上下应有较为稳定 的隔层分隔。
由若干油层特性相近的砂层组组合而成。 其顶底应有较厚的泥岩作盖层和底层，并且 分布在同一岩相段内，其岩相的顶底即为油 层组的顶底界。
由若干油层组组合而成。同一含油层系内 油层的沉积成因、岩石类型相近，油水特征 基本一致。含油层系的顶、底界与地层时代 的分界线基本一致。
§1 地层对比
油藏地质研究
b.地震
测井地质学 资料
1.测井地质学：将测井资料同地质现象紧密结合起来，用测井手段来研究沉积学和地质学等方面的问题，实现预测和圈定一定范围油气资源、最终达到查明油气分布规律的目的。
2.沉积相：为沉积环境及在该环境下形成的沉积物（岩）特征的综合。
包含了沉积环境和沉积特征两个方面内容。
进一步划分为亚相、微相。
3.测井相:表示沉积物特征，并可使该沉积物与其它沉积物区别开的一种测井响应。
4.标准层：具有等时性，分布广泛、容易识别的岩性层或岩性界面、5.烃源岩：能够生成石油和天然气，并能排出、聚集成工业油气藏的岩石，称为生油（气）岩或烃源岩。
6.三角洲：在河流入海（湖）盆地的河口区，因坡度减缓，水流扩散，流速降低，逐将携带的泥沙沉积于此，形成近于顶尖向陆的三角形沉积体，称为三角洲。
7.相序定律：只有现在看得到而彼此相邻的相或相区，才能在垂向上依次重叠而无间断，这个定律在研究沉积相时有重要意义。
相序定律强调垂向相序的连续性。
8.相标志：相标志，也叫做成因标志：把反映沉积环境条件的沉积岩（物）特征要素的综合，相标志，也叫做成因标志。
9.沉积环境：是物理、化学、生物特征相对均匀的微环境及在该环境下形成的沉积物（岩）特征的综合。
10.沉积模式：沉积模式或称相模式是指沉积相空间组合，它是在综合古代和现代沉积相特征基础上，对沉积相特征的高度概括。
3、简述冲积扇测井特征。
冲积扇组成：可分为扇根、扇中辨状河道、扇端、侧翼四个亚相。
⑴扇根:①泥石流沉积:为泥质支撑砾岩，大小混杂，分选性差，渗透性差，多期叠置、末期转化为稳流性泥石流甚至是洪水泥，因此向上渗透性变好，曲线特征为一套低幅反向齿形，齿中线上倾、平行，呈前积式幅度组合。
②主河道沉积:主河道沉积发育在泥石流沉积之上水流中刷搬运能力强，沉积有滞留的碎屑支撑砾岩，底部常有残留的泥石流层，单层厚度不大，曲线特征为中幅正向或对称齿形，齿中线下倾或水平。
⑵扇中辨状河道：在此部位水浅流急，河道迁移快，以含砾砂岩为主，有时几期河道叠置成一厚层，曲线特征为中幅厚层，常由几个齿叠加而成具箱形或钟形外貌，齿中线水平或下倾相互平行。
第二章----常规测井方法及地质响应---(1)SP测井
可以看作是静自然电
Usp SSP
因而，在砂泥岩剖面，实际上测量得到的 SP电位实际上都小于静 自然电位，故而SSP应在井段内的测量结果最大值处读取。
静自然电位SSP是测井分析家用来分析地层剖面性质的重要参数之 一。
1、 自然电位测井（SP）
§2 自然电位测井原理及曲线特征
2、SP（ Usp ）曲线及其特点
图1-4 测量电路图
1、 自然电位测井（SP）
§2 自然电位测井原理及曲线特征 2、总电动势
E总 Ed Eda K lg Rmf def Rw SSP
通常把 E总 称为静自然电位， 记作 SSP ； Ed 的幅度称为砂岩 线；Eda的幅度叫泥岩线。 在 18 oC ，极限情况下，静自然 电位系数 K=Kd-Kda=-11.6-58=69.6 （ mv ），所以，在 18℃时 的纯砂岩层处的SSP为：
第 一节 自然电位测井（SP）
§1 自然电场的产生
三、扩散—吸附电动势
②扩散—吸附电动势的产生
正是由于离子双电层的存在，在扩散过程中，离子扩散包括 两部分：一部分是远水中的离子的扩散，应同砂岩一样；另一部 分则是双电层中的Na+的扩散。两者共同作用相当于参与扩散的阳 离子数增多。 从效应上看，表现为 Na+的迁移速度超过了 Cl-，因此扩散的 结果与砂岩恰好相反，即在浓度小的一方富集了Na+，出现相对过 剩的正电荷，而在高浓度一方，富集了Cl-，出现了过剩的负电荷。 正是由于泥岩吸附的Na+的参与（扩散层），这种扩散作用称为扩 散—吸附作用，而形成的电动势则称为扩散—吸附电动势Eda，或 称为薄膜电位。
1、 自然电位测井（SP）
§1 自然电场的产生
一、井内自然电位产生的原因 ①地层水含盐浓度与泥浆含盐浓度不同，引起离子扩散运 动或岩石颗粒对离子的吸附作用产生的扩散吸附电动势。 ②由于地层压力与泥浆柱压力的差别，盐溶液在孔隙中的 渗滤作用而产生的过滤电动势。 一般情况下，过滤电动势的影响要小于前者，因此测井 解释一般不作考虑，但是在测井精细解释中，仍需要对其 进行必要的校正。
测井解释(重要)
按岩性可分为： 碳酸盐岩：主要岩石类型石灰岩、白云岩
储集层的分类及特点
特殊岩性：包括岩浆岩、变质岩、泥岩等 孔隙型
按储集空间结构：
裂缝型
洞穴型
孔隙度：总孔隙度、有效孔隙度、原生孔隙度、次生孔隙度
储集层的基本参数
饱和度：储集层的含油性指示，孔隙中油气所占孔隙的相对体积称含油饱和度。
岩层厚度：指岩层上下界面之距离，以岩性或孔隙度、渗透率的变化为其 特征。
80年代中期开始，由于计算机工业的发展，测井资料采集技术得到极大的提高， 先后问世的CSU、CLS3700、MAX-500等测井系统使测井系列得到极大丰富，测井资 料解释摆脱手工定性解释阶段，开始进入应用计算机的半定量解释阶段。解释评价软 件有：POR、SAND、CRA等，各油田还根据自己的的特点研制开发了自动判别油气 水层程序等多种应用软件，可以定量计算孔、渗、饱、泥质含量、可动油饱和度、束 缚水饱和度等参数，还可以通过地倾角测井，解释地层倾向、倾角、断层等构造问题， 研究沉积相变化等 第三阶段：定量解释和多井评价阶段 从90年代末发展起来的成像测井技术，为测井资料解释展现了广阔平台，现代的
第二部分 测井综合解释评价
测井资料解释技术发展史
第一阶段：60-80年代裸眼井测井系列是横向测井和 声-感测井定性解释阶段
当时用手工方法根据横向测井地层电阻率特征，结合自然电位、井径曲线划分 储层，在根据微梯度与微电位曲线之间的差异，自然电位幅度大小所反映的储 层渗透性的好坏，对储层进行评价，结合录井的岩屑、井壁取芯、钻井取芯的 显示定性判别储层油、气、水性质。 通过区域一些井的试油、试采结果，统计电性与含油性的关系，如：制作 地层真电阻率与纯水层电阻率交会图版；地层真电阻率与自然电位相对值的图 版等，对应用电阻率进行储层油、气、水性质判别起到较大作用。
中国石油测井解释课件
一、孔隙度
孔隙度定义：
Ф
岩石中孔隙的体积
孔隙度=
×100%
岩石总体积
孔隙体积+骨架体 积 它是说明储集层储集能力相对大小的基本参数。
10
测井解释中孔隙度的分类：
总孔隙度 有效孔隙度 无效孔隙度 缝洞孔隙度
11
总孔隙度 有效孔隙度
全部孔隙体积占岩石体积的百分数，用 Φt表示，Φt =( Vt /V)×100%
41
二、磁带:
一般把存储数据的介质叫做数据载体，测井中所
用的数据载体常为磁带或磁盘。
早期的测井信息采用模拟曲线记录，随着数控测
井技术的发展，大量的测井信息记录在磁带上。
磁带具有：存储容量大、存储时间短、可重复使
用，保存时间长。
42
三、测井分析程序
是用于计算储集层参数与地层评价的软件，是测
泥浆侵入 侵入剖面 侵入特性
22
这里需要回答的问题是：
什么是储集层的泥浆侵入？ 侵入的具体过程是什么？ 为什么要研究泥浆侵入？
23
泥浆侵入及其具体过程：
• 钻井时,由于泥浆柱压力略大于地层压力,此压力差 驱使泥浆滤液向储集层渗透；
• 在不断渗透的过程中,泥浆中的固体颗粒逐渐在井 壁上沉淀下来形成泥饼；
段
2
参数名nn=参数值nn 46
测井分析程序的基本流程： 开始
系统服务程序（RDFLNM/IN/OUT/CONST）
读测井数据/IN
Yes 处理完？
No 作某些校正
结束
输出/OUT
处理
47
第二节 测井资料预处理
为什么要做资料的预处理？ 测井数据处理是按深度逐点进行计算的，对测井
测井地质解释
核磁共振实验室
核磁共振测井
横向弛豫时间T2 纵向弛豫时间T1 扩散系数D
核磁共振实验室
1、倾角矢量的模式
红色模式：倾向大 体一致，倾角随深 度的增加而逐渐增 大的一组矢量；
通常指示断层、沙 坝、河道、不整合 等。
核磁共振实验室
绿色模式：倾向大 体一致，倾角不随 深度变化的一组矢 量。
一般反应构造倾斜。
蓝色模式：倾向大 体一致，倾角随深 度增加逐渐减小的 一组矢量。
核磁共振实验室
极板与井壁之间的间隙 该间隙越大，仪器的垂向分辨率越小，对地层的
灵敏度越小。
侵入的影响 侵入的影响类似于对浅侧向电阻率测井的影响。
核磁共振实验室
3、电成像测井数据的处理与成像
1）数据处理
自动增益和电流校正； 失效电极的检测和补偿； 速度校正和电极方位定位
量(电阻率、声阻抗等)在柱状坐标系(r，θ，z)中的
分布，输出的是该物理量的沿井壁或井周的分布 图。 由于岩石的物理量与储层的物性密切相关，所以 这种数字图像可以间接反映岩层在井壁或井周分 布的非均匀性。
核磁共振实验室
现有的投入商业运行的成像系统：
Schlumberger公司MAXIS-500； Atlas公司的ECLIPS-5700； Halliburton公司的EXCELL-2000;
核磁共振实验室
2）旋转断层
旋转断层上下盘的倾角 是不同的，倾斜方位角 也是不同的，矢量图上 显示为绿—绿模式。
录井解释方法
录井综合解释技术油气水层解释评价是油田勘探开发系统工程中的一个重要环节，是油气勘探测试选层设计、储量计算的重要依据，也是油田开发调整井投产射孔方案设计的重要依据。
新钻一口井，地质家们就想知道，它有多少个含油气储层，含油气性怎么样，产油产气性怎么样，能产出多少液量，也就是我们通常所说的“是什么，有多少，产液性，产出量”，油气水层解释工作就是要解答这些问题的。
在这一点上，体现了石油钻井的最直接的地质目的。
油气水层解释又可分为测井解释、录井解释、综合解释等，国际上的惯例是以测井解释为核心，处于不可或缺的地位，在解释中参考和应用录井现场资料，也称之为测井综合解释或综合解释。
目前，国际上以及国内大多数油田都采用这种模式，只是有的油田由甲方项目经理部或研究院成立专门的综合解释部门承担该项工作，有的油田没有专门的综合解释机构，则委托测井公司代行其职能。
大多数油田只要求录井公司提交录井现场资料，录井解释是处于一种可有可无的地位。
近年来，随着综合录井、地化录井等新技术的快速发展，以及油田勘探开发对象越来越复杂，录井解释技术的优势和特色逐渐得以展现，录井解释作为一个新兴的学科在国内各家录井公司得到快速发展，其取得的优异成果也得到油田的广泛关注。
2001年海拉尔盆地B302井的重大发现，对录井解释而言，具有里程碑式的重大意义。
该井测井解释和研究院综合解释都是水层，而录井解释出了17层油层，试油获得了日产百吨以上工业油流，从而发现了一个整装的百万吨级产能的高丰度高产油田，揭开了海拉尔石油勘探开发新篇章！这口井在全国引起了极大震动，录井解释第一次受到如此关注，录井解释作为一个新兴的独立学科迎来了其前所未有的较好的发展机遇。
为什么同样拥有测井和录井资料，同样拥有在该区工作多年的经验，解释和认识的反差却如此之大？非录井专业人员能否从录井资料的细微差别中真正认识其反映地下地质现象的本质，进而作出正确的判断？录井解释凭借其特色优势能否得到其应有的地位和发展空间？回顾油气勘探开发史，从任丘油田到南堡油田的发现，录井技术都发挥着不可替代的作用。
第2章油气水层的判断
1.储层岩性细、比面大是导致高束缚水饱 和度的重要原因。 低阻油（气）层的岩性有三类： ①粘土矿物含量少，岩性极细的粉砂岩； ②胶结物为富含伊利石和蒙脱石且呈分 散状分布的砂岩； ③薄层砂岩与泥岩的互层。
无论这三种岩性中的任何一种，其组 成岩石的骨架颗粒都比较细，岩石的 比较面较大，是形成大量微毛细管孔 隙的条件之一。在微毛细管中，存在 两种水，即在油气运移中未被驱替的 原生水和岩石颗粒表面的吸附水。岩 石的粒度越小，束缚水饱和度越高。
SP曲线：以泥岩为基线，当泥浆电阻 率（Rmf）大于地层水电阻率（Rw）时， 渗透层在SP曲线上为负异常。反之， 为正异常。异常幅度大小取决于储层 的致密程度，泥质含量和地层水与泥 浆电阻率差别，泥质含量越多，岩石 越致密，幅度越小，Rmf与Rw相差越大， 异常幅度也就越大。
微电极曲线：渗透层在微电极曲线上反映 为正幅度差（即微电位大于微梯度的视电 阻率值），且微电位的视电阻率（Ra）为 中等数值，一般约为泥浆电阻率（Rm）的 2~10倍。泥岩的Ra为低值且无幅度差。在 侵入很浅或泥饼很薄的情况下，Ra反映的 是非侵入带原始地层状态，故可能出现负 的幅度差（即微梯度大于微电位电阻率）。 由于微电极具有很好的纵向分辨率，可以 用来划分薄层或确定薄层砂岩的总厚度。
判断油、气、水层的内容
1. 从地层剖面中划分出渗透层； 2.确定渗透层的产液性质及生产 能力：
各种录井方法及钻井过程中的油气显示， 是判断渗透层和划分油、气、水层的 第一性资料，是测井解释的基础。而 各种测井方法是准确划分岩性界面、 反映岩性、物性和含油性的重要手段。 因此，常用的判断油、气、水层的方 法， 是以地质录井和测井资料相结合 的综合分析方法。
d. Sw与Swi重叠分析：
见教材P43。
《测井地质学》第二章-测井方法及地质响应
概述
哈里伯顿公司 • 地面采集系统：EXCELL-2000i （裸眼井+套管井+射 孔），EXCELL-2000m（套管井） • Flow2000生产测井平台 • 多参数生产测井组合仪（PLT） • 阵列电容持水率成像测井仪（FloImager） • 持气率测井仪（GHT） • 储层监测仪（RMT） • 多臂井径测井仪（MAC） • 井眼环形声波扫描仪（CAST-V） • 管子检测仪（PIT） • 多频电磁厚度测井仪（METG） • 水泥胶结测井仪（CBL） • 脉冲回波测井仪（PET）
王贵文:Wanggw@
概述
¾ 电阻率测井系列（2）
国产仪器：电极系，微电极，微球形聚焦测井仪，侧 向测井仪，感应测井仪。 主要生产厂家： 西安石油勘探仪器总厂 中国石油测井有限公司 北京环鼎公司 电子科技集团公司第二十二研究所 胜利测井公司
王贵文:Wanggw@
概述
¾ 岩性测井系列（2）
国产仪器：自然伽马测井仪，自然电位测井仪，井径测井 仪，等。 主要生产厂家： 西安石油勘探仪器总厂 中国石油测井有限公司 北京环鼎公司 电子科技集团公司第二十二研究所 胜利测井公司
王贵文:Wanggw@
概述
¾辅助测井系列
进口仪器和国产仪器基本相同，包括： • 井径测井仪 • 泥浆电阻率测井仪 • 井温测井仪 • 加速度测井仪 • 伽马测井仪
概述 测井研究内容与体系
测井学包括： 1、测井理论与方法 ①电、磁场理论与方法 ②声学理论与方法 ③核物理理论与方法 ④流体力学、岩石力学理论与方法以及其他方法
王贵文:Wanggw@
概述
测井研究内容与体系
2、测井信息的采集、传输与质量控制 ①地面与井下测井采集装备与地层信息获取 ②测井信息地下、地面与空中传输系统 ③测井信息的质量控制与评价
《地球物理测井》-第02章 电阻率
2012-6-4
中国石油大学（华东）张福明
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第二章 电阻率测井
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 普通电阻率测井原理 聚焦电阻率测井原理 微电阻率测井方法 常用电阻率组合测井 标准测井 电阻率测井新技术简介
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中国石油大学（华东）张福明
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2.2 聚焦电阻率测井原理
侧向测井与感应测 井是常规测量原状地层 电阻率的主要方法，都 采用了聚焦工作方式。
侧向测井提出的主要原因:
井眼中低阻泥浆分流作用 显著； 泥浆侵入造成单条曲线难 以准确反映地层电阻率。
侧向电阻率测井 电流聚焦示意图
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中国石油大学（华东）张福明
1. 侧向测井原理（三侧向为例）
A0：主电极（供主电流I0） A1、A2：屏蔽电极（供屏蔽电流Is，与I0同极性）
R 4 r U I
测量思路：人工电场、测电场参数、刻度转换为电阻率。
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中国石油大学（华东）张福明
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一、岩石电阻率与岩性、孔隙度、含油饱和度的关系
1. 电阻率与岩性的关系
不同岩石和矿物的电阻率各不相同，这是电阻率测井的基 础。主要原因是岩石的导电类型不同（离子导电、电子导电和 附加导电等）。
② 涡流分别在其中流动；
③ 每个单元环独立存在，在R中产生有用信号deR； ④ 总有用信号E有用＝ΣdeR。
教材中基本上是按此思路介绍感应测井原理的。
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中国石油大学（华东）张福明
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（3）双线圈系探测特性：
lT l R
称为单元环微分几何因子， gdrdz称为单元
g d rd z 1
第二章 测井RT课件
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测井方法
5
图2-1
地层因 素F与 孔隙度 关系曲
线
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测井方法
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四、岩石电阻率与含油饱和度的关系
由于油、水导电性相差很大，因此随岩石含油量
的增加，其导电能力将下降。通常用电阻增大系数
反映导电能力的变化程度。其定义为：
I Rt R0
实验发现，电阻增大系数 I与岩石含油饱和度有关，
R 4r U
I
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测井方法
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图2-3 均匀介质中点电源场的分布
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测井方法
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二 、非均匀介质中的电阻率测井
1、井剖面的特点 实际工作中的电阻率测量是测量井剖面地层的
电阻率。由于钻井及井下地层结构的复杂性，无论 是纵向还是横向，井剖面地层都不具备均匀、无限 大 各向同性介质所应有的条件。因此，在讨论如何应 用 均匀介 2021/6/13 质电阻率的测量测井方方法法测量井剖面地层电阻18 率
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测井方法
3
三、岩石电阻率与孔隙度的关系 实验发现，对于完全含水岩石，其电阻率与孔隙
水电阻率的比值与岩性、孔隙度有关，将比值称之为 地层因素F 。地层因素F 与孔隙度的关系如图2-1所示.
F R0 a
Rw m
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测井方法
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其中：Ro：完全含水岩石的电阻率； φ：岩石孔隙度（小数）。 M：胶结指数； a：与岩性有关的比例系数。
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。A2.25M0.5N。
顶部梯度电极系：成对电极位于电极系上方； 底部梯度电极系：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。
第二章----常规测井方法及地质响应---(2)GR测井
2、 自然伽马测井和放射性同位素测井
第二节 自然伽马测井
三、自然伽马测井曲线
2、放射性涨落误差（统计误差）
涨落现象：多次测量，各次读数与全部读数的平均值之差大部分 分布在一定范围内。 由于涨落现象，使GR曲线呈现“锯齿状”。 涨落误差：由于放射性涨落引起的误差，记为σ 。 物理意义：同一地层各点的读数落在 n 的几率为68.3%。 因此，只有当曲线幅度变化超过上述范围，且超过（2.5～3）σ 时，曲线才做分层或作为其它地层解释。
I I 0 e L
2、 自然伽马测井和放射性同位素测井
第二节 自然伽马测井
一、岩石的自然伽马放射性
岩石的自然伽马放射性是因岩石含有放射性核素， 衰变时放射出发射性射线而产生的。 岩石中所含的放射性核的种类和数量不同，放射性 强度也不同。 根据自然界存在的放射性核素在岩石中的丰度可知， 岩石的自然伽马放射性水平主要决定于铀、钍、钾的 含量。
四价铀难溶于水六价铀溶于水铀含量与沉积环境及成岩后水流作用有关四价铀氧化成六价铀六价铀在还原条件下变自然伽马测井和放射性同位素测井第一节伽马测井的核物理基础四伽马射线与物质的相互作用1电子对效应在能量大于1022mev时它在物质的原子核附近与核的库仑场相互作用可以转化为一个负电子和一个正电子而光子本身被全部吸收
自然伽马测井
3、探测范围
岩石放射的γ 射线能到达探测器的一个以探测器为球心的球体， 半径为30～45cm（与地层的吸收系数有关）。 探测范围内介质对测量结果的贡献占90%。
2、 自然伽马测井和放射性同位素测井
第二节
自然伽马测井
三、影响因素
1、υ τ 的影响
υ ——测井速度，仪器提升速度； τ ——记录仪中电路的积分时间常数。 υ τ 越大，曲线幅度越小，对称性越 差，极值向提升方向偏移越远。 因此，测井速度受到限制。 测井速度越小，地层厚度越大，则自然 伽马测井曲线的标准误差越小。
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2.2 根据测井确定岩石成分 １ 元素成分的确定
1) 自然伽马能谱测井(NGS): 提供: 铀(U) （ppm）、钍(Th)（ppm）、 钾(K) （%） 含量
2) 次生伽马能谱测井(GST):
提供: 碳(C) 、氧(O)、 硅(Si) 、铁（Fe）、 钙（Ca）、硫（SElectronics Heat Sink Internal Dewar Flask
剥谱处理
元素产额 干元素比重
Si, Ca, Fe, S, Ti, Gd
闭合氧环分析
谱岩性分析
干岩性比重
泥、碳酸盐岩、QFM、硬石膏、。。。
２ 矿物成分的确定 岩石矿物成分的正确确定,决定于:
(１）矿物模型和测井特征参数的选择； (２）对测井响应方程求解的结果。
３、变质岩
由其它岩石在高温、高压作用下通过化学的、矿物的、 结构的和构造的转变而形成。
在大类的基础上，一般岩石的分类是根据 １）岩石的主要矿物成分（石英、长石、……） ２）结构（晶体或者颗粒大小、排列、……） 认识： 岩石是由矿物组成的。不同类型的岩石由少数矿物组合构 成；每一种矿物具有特有的特性，具有特有的百分比；具有 特有的结构和分子式。 不同类型的岩石由少数矿物组合构成。 在沉积岩中，20种矿物构成岩石的99%. 沉积岩往往由至多４种矿物或主要组分组成。
ECS 的伽马能谱 非弹性散射与俘获
Gd H Si Cl In e la s t ic
非弹性散射
0 50 100 150 200 250
Log Scale
Fe
ECS 仪器和数据处理流程
AmBe Source
BGO Crystal and PMT Boron Sleeve
6.6 ft
• 测速: 1800 ft/hr • 纵向分辨率: 1.5 ft • 井眼流体: 任何流体 • 仪器尺寸: 5.0 in O. D. • 长度: 6.6 ft • 最大温度: 350 oF（175 oC） • 最大压力: 20,000 psi • 最小井眼尺寸: 6.00 in
3 不同岩石的区分（岩性的确定） 根据不同岩性的岩石在测井响应上的差异。
岩性识别
ECS识别岩性
彩44井岩性识别图版（Fe-Si-clay)
横轴为硅曲线，纵轴为铝曲线，Z轴为铁曲线， 图中彩色点由蓝到红的变化，表示铁值由小到大的变化,反映岩性 由砂岩到泥岩的变化。图中右下角的点为煤层的反映。
501
第２章 岩石成分的确定
2.1 岩石的分类
按形成模式将岩石分为３大类：
１、火成岩或侵入岩
来自呈熔融状态岩浆体的凝固。在深部进行的凝固叫做深成 岩（或侵入火成岩），在地表进行的凝固叫做火山岩（或喷出 火成岩）。 深成岩没有孔隙特征，其晶体紧密地成叠瓦状排列，但深成 岩可产生蚀变和破裂破裂，有利于储层发育。
彩501井岩性识别图版（Fe-Si-clay)
彩45井岩性识别图版（Fe-Si-clay)
DEN/g/cm3
GR/API
玄武岩与玄武质角砾岩分开
２、沉积岩
１）碎屑岩:风化剥蚀产生的各种各样的碎屑，经过风、水等 的搬运、然后沉积形成的。 陆源碎屑岩：由地表露头侵蚀和蚀变剥落的岩石碎屑堆积 而形成。 火成碎屑岩：由岩浆碎屑堆积而成。 生物碎屑岩 ２）化学岩和生物化学岩：由于溶解作用、或压力、温度的 变化、或生物活动而形成。 碳酸盐岩、蒸发岩、硅酸盐岩、……
3) 元素测井（地层元素俘获能谱测井）(ECS):
ECS测井简介
元素俘获能谱测井(Element Capture Spectroscopy)，简称为ECS测井。 它是斯仑贝谢公司推出的一种新型测井仪器，这种仪器的测量原理与其早先推 出的次生γ能谱仪(GST)和储层饱和度探测仪(RST)相类似，但ECS测井速度快, 并同时测量记录非弹性散射与俘获时产生的瞬发γ射线。 通过解谱和氧化物闭合模型得到地层中主要造岩元素(Si 、Ca、Fe、Al、S、 Ti、Cl、Cr、Gd等)的相对百分含量，并应用聚类分析、因子分析等方法定量求 解地层的矿物含量。
对于矿物模型，应该具有:
(１）构成其矿物成分性质的准确概念； (２）流体性质。
测井测量值决定于:
(１）岩石中存在的每种矿物特有的特性； (２）每种矿物在研究岩石中所占百分比； (３）占据孔隙空间的流体性质和百分比。
矿物模型的选择有二种方法：
(１）根据测井资料本身，通过交会图技术等； (２）岩屑、岩心、区域地质等。