2 应用地球物理测井知识讲座
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地球物理测井方法课件：2-1 声波速度测井
(测井目前没有利用)
➢面波，井壁地层与井内液体界面上 ➢在地层中沿井壁表面传播 ➢质点运动轨迹是椭圆，短轴在井轴方向
1.7
1.6
速 度
1.5 1.4 1.3
流 1.2
体 1.1
速 1.0
度 0.9
截止频率
相速度 群速度
流体速度
/
0.8
0.7 0 10 20 30 40 50 60 70 80 9 100
电子线路（产生电脉冲、放 大接收信号）
二、单发双收声速测量原理
1.滑行纵波的产生
VP>Vf
发射探头有方向特性,保证 有以临界角入射的波
GaoJ-2-1
37
2.接收探头能接收到的不同路径的波
（1）直达波 （2）反射波
（3）滑行波 （ 惠更斯原理）
从时间上将滑行波与直达波和反射波分开！
GaoJ-2-1
(4)有截止频率
GaoJ-2-1
31
3. 斯通利波 (Stoneley Wave)
➢面波，流体纵波和地层横波相互作用产生 ➢在井内沿井壁表面传播 ➢质点运动轨迹是椭圆，长轴在井轴方向
1
VST Vf [1 ( f b )(Vf VS )] 2
1
VST Vf [1 2(1 )(K E)]பைடு நூலகம்2
GaoJ-2-1
1927 年 ， 由 于 地 震 资 料 解 释的需要，第一台单发单 收声速测量仪出现； 声波测井上世纪 50年代出 现，先后出现：常规声速 测井、常规声幅测井、长 源距声波全波列、阵列声 波测井、井下电视、偶极 子及多极子声波测井等。
GaoJ-2-1
水平界面
井眼
反射波
T
反射波
➢面波，井壁地层与井内液体界面上 ➢在地层中沿井壁表面传播 ➢质点运动轨迹是椭圆，短轴在井轴方向
1.7
1.6
速 度
1.5 1.4 1.3
流 1.2
体 1.1
速 1.0
度 0.9
截止频率
相速度 群速度
流体速度
/
0.8
0.7 0 10 20 30 40 50 60 70 80 9 100
电子线路（产生电脉冲、放 大接收信号）
二、单发双收声速测量原理
1.滑行纵波的产生
VP>Vf
发射探头有方向特性,保证 有以临界角入射的波
GaoJ-2-1
37
2.接收探头能接收到的不同路径的波
（1）直达波 （2）反射波
（3）滑行波 （ 惠更斯原理）
从时间上将滑行波与直达波和反射波分开！
GaoJ-2-1
(4)有截止频率
GaoJ-2-1
31
3. 斯通利波 (Stoneley Wave)
➢面波，流体纵波和地层横波相互作用产生 ➢在井内沿井壁表面传播 ➢质点运动轨迹是椭圆，长轴在井轴方向
1
VST Vf [1 ( f b )(Vf VS )] 2
1
VST Vf [1 2(1 )(K E)]பைடு நூலகம்2
GaoJ-2-1
1927 年 ， 由 于 地 震 资 料 解 释的需要，第一台单发单 收声速测量仪出现； 声波测井上世纪 50年代出 现，先后出现：常规声速 测井、常规声幅测井、长 源距声波全波列、阵列声 波测井、井下电视、偶极 子及多极子声波测井等。
GaoJ-2-1
水平界面
井眼
反射波
T
反射波
应用地球物理测井知识讲座
3. 以岩石弹性为基础的测井方法，包括声波速 度测井、声波幅度测井、声波全波列(变度) 测井等。 4. 以岩石的原子物理及核物理性质为基础的测 井方法，包括自然伽马测井、密度测井、中 子测井、伽马能谱测井、同位素元综测井等。
江汉石油管理局测录井工程公司
Well Logging Engineering Company of Jianghan Petroleum Administration SINOPEC
目
一、前言
录
二、测井方法的分类及测井的任务 三、测井的影响因素 四、测井系列及服务内容
江汉石油管理局测录井工程公司
Well Logging Engineering Company of Jianghan Petroleum Administration SINOPEC
• 矿场地球物理测井，也叫油矿地球物理测井或石
Well Logging Engineering Company of Jianghan Petroleum Administration SINOPEC
测井的系列及服务内容
勘探测井
常规测井系列：对于裸眼井段的测井，一般常规测井系列能 提供地层的三孔隙度和三电阻率以及自然电位、自然伽马、井径 等基本测井资料。经过车装或撬装计算机系统或计算机心的数字 处理，能够向用户提供以下几项数字处理解释成果：地层的岩性， 油、气层的深度、厚度以及地层的孔隙度、含油〈水〉饱和度、 渗透率和泥含质量等。 地层倾角测井：地层倾角测井能向用户提供井斜角度、井斜 方位、地层倾角和地层倾角方向以及井径和井眼容积等资料。通 过多井的计算机处理解释，还能提供油藏构造形态和分析古沉积 环境，从而帮助指导下一步的勘探工作。
率、浸入带电阻率对地层电阻率的测量结果都有影响。
地球物理测井
二、普通电阻率测井
在井中测量被钻孔穿过的矿、岩层的电阻率，并根据电 阻率的差异，来划分钻孔地质剖面，研究和解决井下的一些 地质问题的测井方法。
普通电阻率测井又称视电阻率测井，它是使用最早、应用 较广的电阻率测井方法 。
1、测量原理
A——供电电极 B——供电回路电极 M、N——测量电极
供电回路
测量回路
电源 B
检流计
A
电极矩
M
o
N
井下介质电阻率的测定
当电极B位于无穷远处时，距供电电极A一定 距离的测量电极M、N两点是的电位差为：
IR 1 1
U MN
UM
UN
4
( AM
) AN
解上式得 : 4 AM AN UMN K UMN
MN
I
I
K是与各电极之间距离有关的系数，称为电极系 系数。A、M、N组成电极系电极之间的距离是固 定的，因此电极系系数K是一个常数。
1）岩矿石的岩性； 2）岩石孔隙中地层水性质； 3）岩石的孔隙度以及孔隙结构； 4）孔隙中流体性质及其含量; 5)岩石中泥质成分(泥质含量影响岩石的导电性)。
1）岩矿石的岩性
岩石是由矿物和孔隙中流体以及胶结物组成，大多数沉积岩，当 其不含导电流体时，由造岩矿物组成的岩石骨架几乎是不导电的。 许多沉积岩之所以能导电，则是因为它们在地下不同程度的具有 一定的孔隙，在其中充填了一定数量的盐水溶液造成的。于是， 电流通过孔隙水流过岩石，岩石因此具有了一定的导电性。
本章主要内容：
（1）普通电阻率测井 （2）侧向测井 （3）电化学测井
石墨、无烟煤等电阻率很低
主要岩矿石电阻率及其变化范围
ρ沉＜ρ变＜ρ火
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）
23
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)
声波测井主讲
声音不能在真空中传播，只能通过具有弹性的介质传播。声波传播的介质可以是各种气体、液 体和固体。
2.声波参数 质点振动的频率 声波传播的速度（由介质的性质决定） 声波的波长
通常我们人的耳朵只能听到频率在20～20000Hz之间的声音，称为可听声; 频率低于20HZ的声音就叫做次声，次声发生时所产生的波动叫次声波; 频率高于2万赫兹的声波叫超声波，声波测井中用的频率一般在2000～20000Hz之间，而超声 成像测井频率在0.5MHz～1.5MHz之间。
处理，转化成图象。
噪声测井
2-3 主要Biblioteka 用二 声波测井1、确定孔隙度—声速测井（时差）
2、识别岩性—时差、幅度衰减
3、识别裂缝（或渗透性）—低频斯通利波、波形、幅 度衰减
4、识别油气—时差、幅度衰减、Vp/Vs
5、评价固井质量—声幅测井（CBL）、声波变密度测 井（VDL）、扇区胶结测井（SBT）等
理 周声波成像方法的完善。
论 ★ 1956年，Wyllei时间平均公式提出； ★ 1952年Biot孔隙介质理论提出；
发 展
★声波测井理论20世纪70年代末发展起来。
★模拟信号—数字—成像，数字化—信息化—成像化—系列化；
特 ★仪器的研制略超过方法理论的完善，即大致在理论方法指导下研制成功仪器，
点 在测井资料前提下使方法完善；
2-2 基本方法
二 声波测井
声波全波列测井（acoustic full waveform logging）
对常规的对滑行 纵波首波的记录（到 达时间及幅度）扩展 到对沿井壁传播的滑 行纵波、滑行横波及 井内流体中的致导波 等整个波列的记录， 包括各种类型波的速 度、幅度及衰减、频 率等极为丰富的与井 壁岩层性质和特征有 关的信息。
2.声波参数 质点振动的频率 声波传播的速度（由介质的性质决定） 声波的波长
通常我们人的耳朵只能听到频率在20～20000Hz之间的声音，称为可听声; 频率低于20HZ的声音就叫做次声，次声发生时所产生的波动叫次声波; 频率高于2万赫兹的声波叫超声波，声波测井中用的频率一般在2000～20000Hz之间，而超声 成像测井频率在0.5MHz～1.5MHz之间。
处理，转化成图象。
噪声测井
2-3 主要Biblioteka 用二 声波测井1、确定孔隙度—声速测井（时差）
2、识别岩性—时差、幅度衰减
3、识别裂缝（或渗透性）—低频斯通利波、波形、幅 度衰减
4、识别油气—时差、幅度衰减、Vp/Vs
5、评价固井质量—声幅测井（CBL）、声波变密度测 井（VDL）、扇区胶结测井（SBT）等
理 周声波成像方法的完善。
论 ★ 1956年，Wyllei时间平均公式提出； ★ 1952年Biot孔隙介质理论提出；
发 展
★声波测井理论20世纪70年代末发展起来。
★模拟信号—数字—成像，数字化—信息化—成像化—系列化；
特 ★仪器的研制略超过方法理论的完善，即大致在理论方法指导下研制成功仪器，
点 在测井资料前提下使方法完善；
2-2 基本方法
二 声波测井
声波全波列测井（acoustic full waveform logging）
对常规的对滑行 纵波首波的记录（到 达时间及幅度）扩展 到对沿井壁传播的滑 行纵波、滑行横波及 井内流体中的致导波 等整个波列的记录， 包括各种类型波的速 度、幅度及衰减、频 率等极为丰富的与井 壁岩层性质和特征有 关的信息。
测井技术讲座
选择有代表性的岩样、在实验室大气压力条件下获得。目前我们采用的参数。 a=1.32 b=1.04 m=1.63 n=1.4。
双感应—八侧向测井(DIFL) 资料的应用
举例：某一层从双感应曲线上得到深感应电阻率Rt=10Ω.m，从声 波曲线读得声波时差数值△t=300us/m，深度H=1256米， Rw=0.1Ω.m
全含水时电阻率高得多，比值Rt/F比地层水电阻率高得多。这时比值相当于油
气与地层水混合溶液的电阻率Rwa。但这个混合溶液的电阻率Rwa不能实际测量
得到，只不过是根据理论推理作出的。所以、声感组合计算含油饱和度的基本原
理、是采用视地层水电阻率比值法计算地层电阻增大率，进而计算含油气饱和度
的。阿尔奇公式中四个重要参数、是要进行大量的岩电实险和统计分析得到的。
准备知识
一：测井系列
砂泥岩剖面
国产数控
3700系列
5700系列
双感应--八侧向
双感应--八侧向
目前我补们偿声所波使用的测补偿声波
阵列感应 数字声波
组 合 测 井 1:200
井系0列.45m底部梯度
6m底部梯度
补偿密度（或岩性密度） 补偿中子
自然电位 自然伽玛
井径
微电极
阵列感应1英寸
标 准 测 井 1:500
成对电极(单电极)。按成对电极和单电极之
间的距离、可以分出电位电极糸和梯度电极 2. 5米 系。
1、电位电极系：单电极到相邻成对电极之间
的距离小于成对电极之间的距离(AM＜MN)
M
的电极系称电位电极系。
2、梯度电极系：单电极到相邻成对电极之间
N
的距离大于成对电极之间的距离(AM>MN)
测井知识讲座
的过渡伽马射线的强度是线性变化的，则泥质含量: 2GCUR *I GR 1 Vsh 2GCUR 1
IGR＝（GR－GRmin）/（GRmax－GRmin）
§2 4m梯度电阻率测井
普通电阻率测井分为梯度和电位电阻率测井，之所以 叫4m，是指供电环到记录点之间的距离（电极距）是4m； 之所以叫梯度，是指测量结果的极值响应在岩层的界面处。 是常用的电极系测井方法之一，由于探测深度较深，故纵 向分辨率较低，是一条平滑的幅度差异较大的测井曲线。 过去是横向测井系列中的一种探测深度的电极测井， 用来判断并计算储层的含油气饱和度，现在只用作地层对 比，是在较大的层序（如界、组、段）意义上划分地层的 主要测井曲线之一。
涡流大小与介质电导率成正比。
发射线圈
感应测井原理示意图
§3 双感应测井
可同时测量具有深、中探测深度的两条感应曲线， 得到原状地层电阻率和侵入带电阻率，满足油、水、 干层的识别和含油饱和度计算的需要。探测深度
1.6m-0.75m，测量范围小于100m，适合于中低阻
剖面。
作用：1、划分剖面，判断油（气）、水层。 2、求取地层真电阻率，评价含油性。
慢化为热中子后的强度，由于地层对快中子的减速
江汉油田测井系列的选择
开发井： 探 井：
自然伽马、4米、井径、井斜(方位)、补偿声波、补偿密度、
双感应、双侧向、微球。
在开发井的基础上，加测地层倾角、补偿中子、岩性密度，
海相探井加测井温、流体、自然电位、自然伽马能谱、
长源距声波、交叉偶极声波、声电成像、核磁成像。
生产井：
声幅、声波变密度、RIB、吸水剖面、（硼）中子寿命、 PNN、同位素找串等。
测井仪器型号：HH-2530、SL-6000 、 Excell-2000i、Eclips-5700、CLS-3700、
IGR＝（GR－GRmin）/（GRmax－GRmin）
§2 4m梯度电阻率测井
普通电阻率测井分为梯度和电位电阻率测井，之所以 叫4m，是指供电环到记录点之间的距离（电极距）是4m； 之所以叫梯度，是指测量结果的极值响应在岩层的界面处。 是常用的电极系测井方法之一，由于探测深度较深，故纵 向分辨率较低，是一条平滑的幅度差异较大的测井曲线。 过去是横向测井系列中的一种探测深度的电极测井， 用来判断并计算储层的含油气饱和度，现在只用作地层对 比，是在较大的层序（如界、组、段）意义上划分地层的 主要测井曲线之一。
涡流大小与介质电导率成正比。
发射线圈
感应测井原理示意图
§3 双感应测井
可同时测量具有深、中探测深度的两条感应曲线， 得到原状地层电阻率和侵入带电阻率，满足油、水、 干层的识别和含油饱和度计算的需要。探测深度
1.6m-0.75m，测量范围小于100m，适合于中低阻
剖面。
作用：1、划分剖面，判断油（气）、水层。 2、求取地层真电阻率，评价含油性。
慢化为热中子后的强度，由于地层对快中子的减速
江汉油田测井系列的选择
开发井： 探 井：
自然伽马、4米、井径、井斜(方位)、补偿声波、补偿密度、
双感应、双侧向、微球。
在开发井的基础上，加测地层倾角、补偿中子、岩性密度，
海相探井加测井温、流体、自然电位、自然伽马能谱、
长源距声波、交叉偶极声波、声电成像、核磁成像。
生产井：
声幅、声波变密度、RIB、吸水剖面、（硼）中子寿命、 PNN、同位素找串等。
测井仪器型号：HH-2530、SL-6000 、 Excell-2000i、Eclips-5700、CLS-3700、
地球物理测井
1.地球物理测井定义：是地球物理学的一个分支, 简称测井。
指在勘探和开采石油、天然气等地下矿藏的过程中，利用物理学的基本原理,采用先进的仪器设备,探测井壁介质的物理特性参数(电/声/放射性质),评价储集层的岩性、物性（孔隙性、渗透性）、电性、含油性（四性关系）。
2.资料解释步骤：（1）划分储集层,确定岩性; （2）计算储集层参数: 泥值含量、孔隙度、饱和度有效厚度、渗透率等（3）确定油水层（4）其他应用3.地球物理测井的作用：1、划分地层; 2、准确得到地层深度; 3、计算孔隙度、饱和度、渗透率等地层参数; 4、确定油水层; 5、地层对比; 6、工程应用; 7、油层动态监测.4.储集层：石油和天然气储藏在地下具有连通的孔隙、裂缝或孔洞的岩石中。
这些具有连通的孔隙、既能储存油、气、水，又能让油气水在岩石孔隙中流动的岩层称为储集层。
5.描述储油层最基本的参数主要有孔隙度f、渗透率K、含油饱和度So、泥质含量Vsh。
6.储集层必须具备两个条件☆：孔隙性（孔隙、洞穴、裂缝）,渗透性7.储集层的厚度：顶底界面的厚度即为储集层的厚度。
8.有效厚度：总厚度扣除不合标准的夹层（如泥质夹层或致密夹层）剩下的厚度。
9.高侵: 侵入带电阻率Ri大于原状地层电阻率Rt低侵: 侵入带电阻率Ri小于原状地层电阻率Rt一般Rmf>Rw时，发生泥浆高侵;Rmf<Rw时，泥浆低侵。
故：水层（Rmf>Rw）经常发生高侵现象,油层（Rmf<Rw）经常发生低侵现象。
10.泥浆滤液：在一定压差下，进入到井壁地层孔隙内的液体。
11.地层水：地层孔隙内的水。
12,矿化度：溶液的盐浓度，常用百万分之一（ppm）表示。
13.离子扩散：当不同浓度的溶液在一起时存在是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的过程。
14.自然电位：在井中未通电的情况下（自然电场），放在井中的电极M与位于地面的电极N 之间存在的电位差。
地球物理测井方法原理和应用
The Borehole Environment
• To account for the distortion which is frequently present with electrical measurements, a simplified model of the borehole/formation has evolved ,which is shown schematically in Fig. 2-4
地球物理测井方法原理和应用
总目录
第一讲： 绪 论 第二讲：普通电阻率法测井 第三讲：聚流电电阻率测井 第四讲: 自然电位测井方法原理及应用 第五讲：感应测井 第六讲: 声波测井 第七讲: 自然伽马测井方法原理及应用 第八讲 : 中子测井方法原理及应用
第一讲： 绪 论
一、地球物理测井的基本概念 二、地球物理测井能解决什么问题? 三、地球物理测井包括哪些内容？ 四、地球物理测井的发展历史 五、地球物理测井在地球物理
分析
Introduction
This section presents a general overview of the problem of log interpretation and examines the basic questions concerning a formation’s potential hydrocarbon production which are addressed by well logs.
探测技术中的位置
矿场地球物理 油矿地球物理 钻井地球物理勘探 地球物理测井: 钻孔中进行的各种 地球物理探测方法 的统称. 1927年由法国 Schlumbeger公司 的创始人 Schlumbeger兄弟 俩创立的.
常规测井知识讲座
2、声速测井
声速测井是测量滑行纵波在井壁地层中传播速度的测井方法。测井应用为： 1、确定岩性和孔隙度
声速的高低可确定岩性，有砂岩、泥岩、灰岩、白云岩、盐岩等。 最重要是确定储层孔隙度，公式如下： 威里平均时间公式：△t=(1-Φ) △tma+ Φ △tf 纯砂岩孔隙度公式： Φ=（ △t- △tma）/（ △tf- △tma） 压实校正后公式：Φ=（ △t- △tma）/｛（ △tf- △tma）Cp ｝ 在实际工作中采用非线性公式：1/ △t=(1- Φ)m/ △tma+ Φ/ △tf 2、识别油气层和裂缝 ①时差一般性增大，如10-20μs/m，认为同类地层孔隙更发育一些，如 有产油气或生成裂缝的地质依据，可判断为有油气或裂缝带。 ②时差明显增大或有周波跳跃，地质上含气，且有明显高的电阻率值，可 判断地层含气；地质上不含气，可判断地层裂缝异常发育。 ③注意井眼严重扩大的盐岩层或泥浆严重漏失的井段。
测井知识讲解
内容
一、绪论 二、测井过程简介 三、石油地质基本知识及长庆油田特色 四、常规测井曲线原理及应用 五、裸眼井储集层评价 六、实际应用
一、绪论
（一）地球物理测井的含义
1、测量对象： 地下各种岩石及岩石中的流体。
2、测量内容： 岩石的物理参数（密度、电阻率、电导率、声学性质、自然放射性
等）。 3、解决问题：
深度分别为1.68和2.40米、0.76米和0.8、0.38和0.5米。提供了三个不同径向深度
的电阻率；和一种孔隙度组合，可计算地层水电祖率，泥浆滤液电阻率，地层
电阻率测井
含水（油）饱和度；同时根据三种电阻率之间关系可以确定油水分异界面 和判断油气水层；划分裂缝带和低阻环带的油气层。
根据长庆油田的实际情况，在油井中采用双感应—八侧向测井，在气井 中采用双测向—微球形聚焦测井。因为双测向—微球形聚焦测井扩大了电阻 率的测量范围，适合气田的需求。
地球物理测井实习讲义
地球物理实习讲义一、测井流程简介介绍测井的基本流程，给学生以感性的认识。
期间利用实验室现有仪器设备，介绍相关测井仪器，让学生仔细观察。
二、测井方法简介以裸眼井为例，油田通用的常规测井方法分为以下三大类：自然电位测井（Spontaneous potential logging）简称SP测井深侧向（Deep）简写RD双侧向测井1. 电测井（Dual laterolog）浅侧向（Shallow）简写RS深感应（Deep Induction）简写RILD双感应——聚焦测井中感应(Medium Induction) 简写RILM球形聚焦（Spherically focused log）简写RFOC2. 声波测井声波测井（Acoustic log）包括有声速测井、声幅测井、声波全波列测井等方法。
油气上常用的方法为声波时差测井。
自然伽马测井（Natural gamma-ray log）简写GR3. 核测井中子测井（Neutron logging）简写CN密度测井（Density logging）简写DEN4. 井径测井（Caliper）三、测井的用途测井学是一个边缘学科，是应用地球物理的一个分支，作为一种技术手段，它是用物理学的原理解决地质学的问题，并已经在石油、天然气、金属矿、煤田、工程及水文地质等许多方面得到应用。
就目前的应用现状而言，测井技术主要还是服务于油气资源勘探开发的全过程，充当着必不可少的重要角色。
在油气资源领域，测井的主要用途有以下几个方面：1. 在勘探过程中，可以解决生油岩、盖层问题，也可以对储层进行评价，找到目的层，解释出油、气、水；2. 在油气田开发过程中，可以监测生产动态，解决工程方面的问题；3. 在生产过程中，可以解决套管是否变形，有没有损坏、脱落或变位，管外有无窜槽，射孔有没有射开等诸多问题；4. 此外，还可以用来设计开发方案，计算油层有效厚度，寻找剩余油富集区等。
四、实验报告的具体要求1. 内容要求实验报告内容大致分三部分：第一部分即前言，介绍参加实验的背景、意义；第二部分是实验的具体内容、实验的具体过程；第三部分对实验过程进行总结，指出存在的问题和取得的收获，有何体会、感想与建议。
地球物理测井方法与原理
地球物理测井方法与原理地球物理测井是一种对地下储层进行测量、分析和评价的方法。
通过测井工具的下井进行物理量的测定，可以获取地下储层的岩性、地层厚度、孔隙度、渗透率等信息，对油气田勘探开发及油层工程有着重要的意义。
本文将介绍地球物理测井的基本原理和常用方法。
一、测井原理地球物理测井的基本原理是利用测井工具发射相应的能量，将能量通过地层传播后，接收到的反射波或散射波作为信息来获取地下储层的特性。
根据测井工具使用的能量类型和测量的物理量，可将地球物理测井方法分为以下几类。
1. 电测井方法电测井方法是利用测井仪器对地层中的电阻率进行测量，以反映岩层的含油、含水性质。
常用的电测井方法有直流电阻率测井、交流电阻率测井和自然电位测井等。
2. 声测井方法声测井方法是利用声波在地下储层中的传播特性，推断出地层的弹性参数和岩性。
主要包括测井声波、声波速度测井、声阻抗测井和共振测井等。
3. 密度测井方法密度测井方法是通过测量地下储层中的密度，来推断岩层的孔隙度、饱和度等。
常见的密度测井方法有伽马射线测井、中子测井和密度测井等。
4. 核磁共振测井方法核磁共振测井方法是利用核磁共振现象对地下储层进行测量，推断岩层的孔隙度、饱和度和渗透率。
核磁共振测井方法在近年来逐渐兴起，具有高分辨率、无辐射等优点。
二、常用测井方法1. 伽马射线测井伽马射线测井是通过测量地下储层中伽马射线的强度，来判断岩石的密度和放射性元素的含量。
根据伽马射线的特性，可以获得地层的层位、岩性和饱和度等信息。
2. 电阻率测井电阻率测井是通过测量地层中的电阻率，来判断岩石的导电性质和饱和度。
不同的岩石具有不同的电阻率特性，通过电阻率测井可以判断地层的岩性变化和油气的分布情况。
3. 声波速度测井声波速度测井是通过测量地层中声波的传播速度，来判断岩石的弹性参数和孔隙度。
声波在不同岩石中的传播速度不同，通过声波速度测井可以获得地层的岩性、渗透率和孔隙度等信息。
4. 中子测井中子测井是通过测量地层中中子的散射和吸收情况，来推断岩石的孔隙度和饱和度。
第1讲地球物理测井概论
3. 测井发展历程 1927年，Schlumberger兄弟在法 国进行的第一次测井作业，标志着 测井的开始。
3. 测井发展历程 测井发展经历了手工记录 和自动记录两个阶段。
3. 测井发展历程
测井的自动记录阶段经历了模拟测井、数字测井、 数控测井、成像测井、网络测井5个发展阶段。
3. 测井发展历程
Log
Well Logging：记录，测井
Log（Logging）: A record containing one
or more curves related to properties in the well bore or some property in the formations surrounding the well bore.
测井需要解决的问题 开发阶段：研究油、气、水的动态及井的状
况，为制定开发方案提供依据；对油藏的开发动
态进行实时监测。
测井和地质、物探、开发资料相结合，进行 区域地质的综合研究及油藏精细描述，用于提高 油气勘探的准确性和油气采收率。 测井是石油工业中重要的、不可或缺的技术 手段之一。
测井的作用
石油勘探开发的“眼睛” 裸眼井测井 发现和评价油气层的储 集性质及生产能力
测井曲线（图像）：测井成果显示的方式，反
映地层性质随深度的变化，图头和颜色变化反
映不同的测井曲线。
4. 测井通用术语
居中（贴井壁）：测井仪器的轴线与井轴一致。
单位：英制单位，国际单位制
测井速度：每小时内测井仪器的提升速度（ft/h， m/h） 探测深度：仪器在径向上的最大探测距离（in， cm） 分辨率：仪器在纵向上探测的最小间隔（in，
岩石力学强度分析 防砂与压裂效果设计与分析 注入、产出、温度和压力剖面的测量与分析 注水、注气效果分析等。
第二章 测井RT课件
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测井方法
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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
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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。
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（一）常规完井系列
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一般比较全的测井系列要包含三孔隙、三电 阻、三岩性至少9条曲线。江汉油田的完井测井系 列为：声波、密度、双感应、双侧向、微球、4米、 自然电位、自然伽马、井径、井斜等，探井加测 补偿中子、Pe值、自然伽马能谱等。
目
一、测井曲线的识别
录
二、测井曲线的特征及作用
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1. 由测井仪器测量出的测井曲线经过编辑、预处
理——影响因素校正（泥浆、井眼、温度、矿
－SPmin）
自然电位测井曲线
淡水层
咸水层
自然电位测井曲线
泥质加重幅度降低
含灰质，层薄幅度降低 自然电位测井曲线
自然电位测井曲线
高矿化度水层
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§2 自然伽马测井
岩层中含有天然放射性核素，这些核素衰变放射出的
伽马射线称自然伽马射线，不同的岩石所含放射性核素的
种类和数量不同，衰变时放射出的伽马射线的能量和强度 不同，因此测量自然伽马射线的强度和能谱能反映不同地 层的岩性。 自然伽马测井曲线是一条具有统计起伏的微齿化的曲线，
其数值的大小直接反映岩性的变化（个别高放射性储层出
吸附作用，砂岩中正负离子都能移动（但负
离子移动速度比正离子快）而产生扩散作用， 砂泥岩之间就会产生电位差。 当泥浆矿化度低于地层水矿化度时， 砂岩相对泥岩产生负电位差，即负差异，反 之则产生正电位差，即正差异。
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过去是横向测井系列中的一种探测深度的电极测井，用来 判断并计算储层的含油气饱和度，现在只用作地层对比，是在 较大的层序（如界、组、段）意义上划分地层的主要测井曲线 之一。更好的电阻率测井方法问世后，国外有些已经取消这种 简单测井方法，国内大部分油田还保留一种用作标准测井。
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个测井数据叫一维测井，如大部分常规测井；如
果一个深度点对应一组测井数据叫二维测井，如
声波全波列、声波变密度测井，一个深度点对应 的是一组时间波形数据。
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• 组合测井曲线图——以1：200的比例形成 的图件，即图上1cm代表地层200cm（2m） 的信息，几乎包含所有常规测井曲线。是 进行储层认识、油气层识别，地层精细对 比的最常用最重要的图件，比较全的测井 系列要包含三孔隙、三电阻、三岩性至少9 条曲线。
组合测井曲线图 of Jianghan Petroleum Administration SINOPEC Well Logging Engineering Company
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4米梯度电阻率
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§1 自然电位测井
自然电位测井主要是测量井中地层水与泥浆滤液之
间因矿化度的差异而带电正负离子产生的电位差方法。
由于在泥岩中负离子不能移动而产生
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（二）
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目
录
一、测井曲线的识别 二、测井曲线的特征及作用
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自然伽马曲线的主要作用是： 1、划分岩性——结合三孔隙度测井资料，至少能分辨6 中以上的岩性，典型的有砂岩、泥岩、灰岩、白云岩、 石膏、岩盐等。 2、地层对比——是精细对比的基础，可以通过其形态的 的。
3、计算泥质含量——是目前砂泥岩剖面中计算泥质含量
§3 4m梯度电阻率测井
普通电阻率测井分为梯度和电位电阻率测井，之所以叫 2.5m，是指测量点到接受点之间的距离（电极距）是2.5m；之 所以叫梯度，是指测量结果的极值响应在岩层的界面处。是常 用的电极系测井方法之一，由于探测深度较深（√2×2.5m）， 故纵向分辨率较低，是一条平滑的幅度差异较大的测井曲线。
组合测井和双侧向—微侧向组合测井等。
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双侧向、微球组合曲线
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2. 不同的测井曲线具有不同的纵向和横向分辨 率——也叫纵向和横向探测深度，靠仪器的测 量原理和地质要求来确定，在测井地质分析的 过程中就要充分考虑到这些因素来正确理解测 井曲线的地质响应。一般来说横向探测深度越
深，纵向分辨率越差。
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化度、偏心、居中、实验室标准刻度等）和深
度校正后，按一定的比例形成图件——测井曲
线图（包括标准测井曲线图、组合测井曲线图、
放大测井曲线图及其他特殊地质要求比例的测
井曲线图）。
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自然电位测井曲线是一条比较光滑的曲线，其差异幅度 的高低与泥浆的矿化度、储层物性的好坏密切相关，一般以 泥岩线作为基线，其主要作用是：
1、判断岩性和划分渗透层：泥岩为平直的基线，砂 岩或碳酸盐岩为正或负的幅度差，储层渗透性越差 （越致密），幅度差越小；泥质越重幅度差越小。 2、求取地层水电阻率——计算储层含油气饱和度 的必须参数。
3. 不同的测井曲线具有不同的采样率——一般常
规测井采用8－10点/m就既能保证数据量不是太
大，又能正确反映地层特征，但有些特殊测井
要求很高的采样率，如磁定位测井是反映磁信
号单尖的，要求40点/m以上，又如地层倾角测
井、成像测井等具有更高的采样率，因为他们
要反映非常精细的地层信息才能得到正确的地
质响应。
－GR）/（GRmax－GRmin）
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泥岩 砂岩
自然伽马测井曲线
盐岩
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3、估算粘土含量或泥质含量——计算储层孔隙度 和渗透率的必须参数。
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纯泥岩SPmax
自然电位曲线SP
纯砂岩SPmin
对纯的砂泥岩剖面，可以认为从砂岩到泥岩的过渡电位差是 线性变化的，则泥质含量SH＝（SPmax－SP）/（SPmax
§4 双侧向、微球测井
侧向测井又称聚焦测井，其特点是利用屏蔽电极使 主电流聚焦，侧向流入地层，减小井眼、侵入带、围岩等 因素对测量电阻率的影响。聚焦电极系的探测深度有深、 中、浅三种，用于定量确定Rxo和Rt。侧向探测装置包括 三侧向、七侧向、八侧向、双侧向和球型聚焦、微球型聚 焦、微侧向等。目前，使用较多的是双侧向—微球形聚焦