物探地球物理测井
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通过对地下层次中的各种物理参数进行检测和分析，从而获取有关地下地质构造、岩性、水文地质等信息的一种方法。
它是石油勘探和开发中的重要手段之一，也是了解地下环境和地质资源的重要手段之一、地球物理测井包括测井原理、测井技术和数据解释三个部分，下面将对地球物理测井的常用方法和原理进行详细介绍。
1.地震测井地震测井是通过发送音波信号到地层中，根据声波在地层中的传播速度和反射特性，来得到地下层次的信息。
它可以判断地层的厚度、速度以及各种地质构造的存在，如断层、岩性变化等。
地震测井一般有声波传播速度测井、声波吸收系数测井和地震反射波形测井等。
2.电测井电测井是利用地下岩石的电性差异，通过测量电阻率、自然电位、电导率等参数，来判断地层的岩性、含水性质等。
电测井主要有浅层电阻率测井和深层电阻率测井两种方法。
浅层电阻率测井是通过测量地层对交流电的阻抗，来反映地层的含水性质和岩性变化。
深层电阻率测井主要用于判断含油气层的位置和含油气饱和度等信息。
3.放射性测井放射性测井是利用地下岩石的放射性元素含量差异，通过测量地层的放射性强度，来推断地层的厚度、含油气性质以及地下水流动等。
放射性测井常用的方法有伽马射线测井、中子测井和密度测井等。
伽马射线测井是通过测量地下岩石放射性元素产生的伽马射线的强度，来判断地层的岩性、厚度以及含油气性质等。
中子测井是通过测量地下岩石对中子的吸收程度，来判断地层的含水性质和含油气饱和度等。
密度测井是通过测量地下岩石的密度，来判断地层的岩性、孔隙度以及含油气性质等。
4.渗透率测井渗透率测井是通过测量地下岩石的孔隙度和渗透能力，来判断地层的渗透性质、含水性质以及含油气性质等。
渗透率测井主要有声速测井、电阻率测井和核磁共振测井等。
声速测井是通过测量地下岩石中声波的传播速度，来判断地层的孔隙度、饱和度以及含油气性质等。
电阻率测井是通过测量地下岩石的电阻率，来推断地层的孔隙度和渗透能力等。
地球物理测井基础
地层评价与油气藏描述
03
利用提取的波速信息，结合其他测井资料，对地层岩性、物性、
含油气性等进行综合评价。
随钻测井技术
随钻测量系统
在钻井过程中，实时测量井眼轨迹、地层电阻率、孔隙度等参数。
数据传输与处理
将测量数据实时传输到地面，进行处理和解释，为钻井决策提供 支持。
地质导向钻井
根据随钻测量数据，实时调整钻井轨迹，实现地质目标精准钻遇。
1 2
密度与声波速度正相关
岩石密度越大，声波在其中传播的速度越快。
影响因素
岩石的矿物成分、孔隙度、流体性质等都会影响 声波速度。
3
应用
通过测量声波速度可以间接推断岩石密度，进而 评估储层物性。
岩石电阻率特性及影响因素
电阻率定义
岩石电阻率是描述岩石导电性能的物理量，与岩石中的矿物成分、 孔隙度、流体性质等密切相关。
策略三
强化多源信息融合：充分利用地质、地震、钻井、录井等 多源信息，实现多源信息的有效融合和优势互补，提高测 井解释的准确性和可靠性。
策略四
注重经验积累和知识更新：不断积累现场实践经验，学习 掌握新的理论和技术方法，持续提升自身的专业素养和解 释能力。
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测井曲线形态识别技巧
曲线形态分类
根据测井曲线的形态特征，将其分为不同的类型，如钟形、箱形、 漏斗形等。
形态识别方法
运用图像处理、模式识别等技术手段，对测井曲线形态进行自动识 别和分类。
形态与地层关系分析
结合地质资料和区域地质背景，分析测井曲线形态与地层岩性、物 性之间的关系，为地层评价和油气藏描述提供依据。
05
测井资料处理与解释方法
测井资料预处理流程
钻井地球物理勘探
钻井地球物理勘探绪论钻井地球物理勘探——在钻孔中进行的各种地球物理勘探方法的总称。
又称为：地球物理测井、矿场地球物理、油矿地球物理。
简称为“测井”。
1 ．石油勘探与开发过程的几个阶段（测井在其中的位置）；1 ）地质调查—查明含油气盆地、提出含油气远景区；2 ）物探—帮助查明盆地状况，通过详查找出有利储油的构造；3 ）钻探—了解地质分层，寻找出油气层；4 ）测井—划分渗透性地层，判别渗透层含油气情况；5 ）试油与采油—为了解油井动态变化及研究井的技术状况，还须进行测井。
测井是贯穿在整个石油勘探与开发过程中的一个不可缺少的环节。
2 ．有关“井”的几个概念1 ）钻井—又称钻孔，井孔，井眼2 ）泥浆—用于将钻井过程中产生的岩屑排出地面；保持对地层产生适当压力，防止发生井喷。
3 ）裸眼井与套管井3 ．测井发展简史（从评价油气层的角度来看）第一阶段：测井始于 1927 年，法国；我国 1939 年在四川首次测井。
仅有普通电阻率法及自然电位法两种测井，只能测量视参数，定性估计储层情况。
第二阶段：研究出一套根据视参数确定岩层电性参数的解释方法—横向测井；1942 年 Archie 提出了研究电阻率、饱和度、孔隙度之间关系的 Archie 公式。
上述进展使储层评价进入半定量阶段。
（介绍孔隙度、饱和度、渗透率概念）。
第三阶段： 50 年代中后期开始，出现一批新型测井方法，使储层评价进入定量阶段。
新出现的测井方法：感应测井、侧向测井、微侧向测井；声波测井；密度测井与中子测井等。
第四阶段： 60 年代以后，计算机技术引入测井；对各种的理参数与储量参数和参数之间的关系有了进一步的认识；解释模型更接近实际地层；综合解释方法成为求解岩石成分及储量参数、饱和参数的主要方法。
4 ．测井可解决的油气勘探开发问题1 ）划分钻孔的岩性剖面，找出含油气储杂层，确定油气层的埋深及厚度；2 ）定量或半定量估计岩层的储杂性能（孔隙度、渗秀率）；3 ）确定岩层的含油气性质（含油气饱和度及油气的可动性）；4 ）研究岩层产状，进行剖面对比，研究岩性变化及构造；5 ）在油田开发过程中，研究油层动态情况（油水分布的变化情况）；6 ）研究钻孔的技术状况（井径、井斜、井温、固井质量）；7 ）研究地层压力、岩石强度等问题。
水文地质勘察中地球物理测井的探讨
水文地质勘察中地球物理测井的探讨摘要：地球物理勘探在水文地质方面的勘探工作属于工程物理勘探，是依据勘探反应对地下岩石层在物理上的不同表现，如电磁性能、密度、弹性及放射性等数据，应用相关仪器及物理方法，对地球水文地质进行勘探工作。
水文地质的勘探工作，就是应用地球物理勘探方法，对所勘探位置的水文条件进行检测，并予以科学的评估方法对该区域可利用的地下水资源进行开发与利用，进而便于对该地区进行总体规划及建立水源地。
伴随着我国科技水平的不断提高，地球物理勘探的方法及技术逐渐增多，许多新技术、新设备、新思路被广泛应用到地球的水文地质勘探工作中。
本文就水文地质勘察中地球物理测井的的应用原理进行了简单的分析。
关键词：水文地质勘查；地球物理测井；方法；应用原理1地球物理勘探技术的依据地球物理勘探技术在水文地质工作的应用中，需要对地下岩石层在物理方面的差异特性进行调查与分析，因为这些差异的存在，所以地球物理勘探的方法才可以进行地下岩石层水文地质的工作。
在水文地质的一般勘测中，需要依靠一系列物理勘测仪器对地下的岩石层及水文条件进行测定工作，进而对地下岩石层的特性、结构及含水量进行分析与推断。
在勘探过程中主要应用的数据表现为以下三个方面：其一，地下岩石层的含水率。
地下岩石层的水资源富含众多的矿物质，发生了一系列的矿化作用，并具有良好的导电性能，对地下岩石的电阻率上产生力较大的影响。
例如：在探测仪器勘探到岩石层较厚并且没有水资源的情况时，仪器的仪表盘上显示的ps值应该不低于500Ωm，远远大于含水地域的数值反应。
其二，地下岩石层的电磁性能。
因为岩石结构之间含有不同数量与类别的金属离子，因此其表现的电磁特性也有很大的区别。
例如：大多数岩石浆体中富含大量的金属离子，表现为很强的电磁性能；相反，一些沉积岩中缺乏金属离子，因而在检测中不会有电磁的波动现象。
其三，地下岩石层的放射热性能。
对地下岩石层之间不同种类的岩石来说，其表现的放射性能及热辐射性能都有很大差别，尤其在富水及贫水的岩石之间，变现的差异性更加明显。
地球物理测井基本介绍
地球物理测井基本介绍地球物理测井简称测井，是在钻孔中使用测量电、声、热、放射性等物理性质的仪器，以辨别地下岩石和流体性质的方法，是勘探和开发油气田的重要手段。
正文：运用物理学的原理和方法,使用专门的仪器设备,沿钻井（钻孔）剖面测量岩石的物性参数，了解井下地质情况，从而发现油（气）层、煤层、金属、非金属、放射性等矿藏，和地热、地下水等资源。
这是油（气）田勘探与开发中一种极为重要的方法，也是煤田、水文勘测以及勘探其他矿藏不可缺少的手段。
岩石和矿物有不同的物理特性，如导电特性、声波特性、放射性等。
这些特性统称为岩石和矿物的物理性质。
在地球物理勘探中相应地建立了许多种测井方法，如电法测井、声波测井、放射性测井和气测井等。
地球物理测井的应用范围如下：确定井剖面的岩石性质,评价油（气）、水层,发现煤、金属、放射性等矿藏，并确定其埋藏深度及有效厚度；测量计算储量所需要的各种地质参数，如岩性成分、孔隙度、饱和度、渗透率煤田储量计算参数等；确定地层倾角、岩层走向和方位，以及钻孔倾角和方位角，研究沉积环境等；检查井下技术情况，如检查固井质量和套管破裂情况等；发现和研究地下水源（淡地层水）。
简史地球物理测井方法于1927年由法国人施兰贝尔热兄弟（C.Schlumberger & M.Schlumberger）创始。
1939年翁文波在中国开始地球物理测井工作，测井仪器由刘永年设计制造，使用的测井方法有自然电位测井法和视电阻率测井法。
这些测井方法主要用来鉴别岩性、划分油（气）、水层、煤层，寻找金属矿藏以及地层对比等。
50年代初期，出现了声波测井、感应测井、侧向测井、自然伽马测井（放射性测井）等，并开始采用单一岩性的测井解释模型和简单的数理统计方法，对岩层作物理参数计算以进行半定量或定量解释。
但这些测井和解释方法对于碳酸盐岩、泥质砂岩以及其他复杂岩性的油（气）层评价仍然十分困难。
60年代后期，相继出现了岩性──孔隙度测井系列（中子测井、密度测井、声波测井等）、电测井系列（深、浅侧向测井，深、中感应测井，微侧向测井），及地层倾角测井，对单一岩性与复杂岩性地层进行岩性、物性、含油（气）性等作定量解释，同时开展了以地层倾角测井为核心的地质分析。
地球物理测井
图3.4.1自然电位测井原理线路图3.4.2扩散电动势和扩散-吸附电动势形成机理C l —泥岩中水的矿化度；C 2-砂岩中水的矿化度；C C —泥浆矿化度；E d —扩散电动势；E da —扩散吸附电动势地球物理测井地球物理测井是在钻井进行的各种地球物理方法的总称。
其特点是工作时将激发源或探测器放入井中，或同时将二者放入井中，以缩短它们与探测对象的距离，增大所获得的异常强度。
此外，还可避免或减小地形起伏、覆盖层物性不均匀等因素对观测结果的干扰。
工程、水文及环境地质工作中常用的地球物理测井方法有电测井、核测井、声波测井等。
4.1电测井电测井是以研究岩石导电性、介电性和电化学活动性为基础的一类测井方法。
工程、水文及环境地质中常用的方法有自然电位测井和视电阻率测井。
4.1.1自然电位测井在井孔及其周围，岩层自身的电化学活动性会产生自然电场。
利用自然电场的变化来研究钻孔地质情况的电测井方法，就是自然电位测井。
自然电位测井的原理线路如图3.4.1所示，将测量电极放入井中，另一个测量电极固定在M N 井口附近，然后提升，并在地面上用仪器记录M 极电位相对于极电位（恒定值）的差值，逐M N 点测定就可以得到一条自然电位随深度变化的曲线。
1.井中自然电位的成因及曲线特征在自然电场法中，我们已经知道，自然电场的成因主要有岩石与溶液的氧化还原作用，岩石颗粒对离子的选择吸附作用，及不同浓度溶液间的扩散作用等。
下面我们只讨论与水文测井最密切的扩散电动势和扩散-吸附电动势的形成机理。
为了说明这一过程，我们以夹在厚层泥岩中渗透性好的砂岩为例。
假定砂岩中地层水和泥浆滤液均为氯化钠溶液，但二者的矿化度不同。
砂岩地层中水的矿化度C 2大于泥浆滤液的矿化度C C 。
这时溶解于溶液中的离子（和Na +）将由矿化度大的溶液向矿化-Cl 度小的溶液中扩散。
这种扩散有两种途径：一种是离子的扩散直接产生于地层水与泥浆滤液的接触面处，即离子从砂岩地层直接向井内泥浆扩散；另一种是通过围岩（泥岩）向泥浆中扩散。
地球物理测井方法原理
地球物理测井方法原理地球物理测井是一种通过测量地下岩石和地层性质的物理参数来获取地质信息的方法。
它是石油勘探和开发中非常重要的技术手段之一，能够提供有关地层构造、储层性质和油气藏特征等方面的关键信息。
本文将详细介绍地球物理测井方法的原理。
一、电测井原理电测井是利用电性差异来识别地层的一种方法。
在地下，地层岩石中的含水层和非含水层具有不同的电导率，因此可以通过测量地层的电导率差异来判断地下岩石的性质。
电测井主要分为直流电测井和交流电测井两种类型。
直流电测井通过测量地下岩石对直流电流的电阻或电导进行分析，从而得到地层的电阻率信息；交流电测井则是通过测量地下岩石对交变电流的电抗或电导来分析地层的电阻率和介电常数等参数。
二、声波测井原理声波测井是利用声波在地层中传播的特性来获取地下岩石的物理参数。
在地球物理测井中常用的声波测井方法有声阻抗测井和声波传播时间测井。
声阻抗测井是通过测量声波在不同地层之间的反射与透射情况来识别地下岩石的性质，从而推断出地层的压力、孔隙度、饱和度等信息；而声波传播时间测井则是通过测量从发射器到接收器之间声波传播的时间差来计算声波的传播速度，从而间接得到地层的密度和弹性模量等参数。
三、放射性测井原理放射性测井是利用地下岩石和地层中放射性元素的衰变活动来探测地层的一种方法。
具体来说，放射性测井主要分为γ射线测井和中子测井两种类型。
γ射线测井通过测量地层中γ射线的强度来分析地下岩石中含有的放射性元素的含量和分布情况，从而推断出地层的密度、孔隙度和含油气性质等信息；中子测井则是通过测量地层中的中子活动度来获取地下岩石的密度和含水饱和度等参数。
四、导向测井原理导向测井是利用电磁信号在地下传播的原理来确定地层的导电性和磁性特性。
常用的导向测井方法有电磁测井、自然电位测井和磁测井等。
电磁测井通过测量地下岩石中对电磁信号的响应来分析地层的导电性，从而获得地层的含水饱和度等信息；自然电位测井是通过测量地下岩石产生的自然电位来研究地下水流动和地层的渗透性等特性；磁测井则是通过测量地下岩石的磁场分布来判断地层的磁性特性和岩石类型等参数。
地球物理测井方法原理
地球物理测井方法原理
地球物理测井方法是通过在地下钻井孔内采集各种物理测量数据，用于研究地下岩石、水等介质的性质和分布情况。
其原理主要包括以下几种方法：
1. 电测井（电阻率测井）：通过测量电阻率的大小来推断岩石和水等介质的性质。
岩石的电阻率与其孔隙度、孔隙液的含水性相关。
2. 密度测井：利用放射性射线经过地下介质时发生的散射和吸收现象，测量射线的衰减情况，来推断介质的密度、孔隙度等参数。
3. 声波测井（声阻抗测井）：通过发射声波信号，并测量声波在地下介质中传播的速度和衰减程度，来推断岩石的弹性性质、孔隙度等参数。
4. 中子测井：利用中子与地下介质中核素发生散射和吸收的现象，测量中子流量的变化，来推断介质的孔隙度、含水性等。
5. 磁测井（自然电磁场测井）：利用地球自然磁场或人工产生的磁场对地下岩石的磁性进行测量，来推断岩石磁性、含油气性等。
这些测井方法的原理是基于地下介质对电、密度、声波、中子或磁场的响应特性，在测井仪器记录和分析数据后，可以获得地下介质的性质和分布信息，为油气勘
探、水资源管理、地热研究等提供重要依据。
地球物理测井方法技术与应用
测井曲线所显示的异常特征是测井解释、解决
地质问题的依据。异常特征反应的明显程度除 与煤、岩层的物性有关外，还受其他因素的影 响。概况起来，这些影响因素包括：地质条件 （层厚、结构等）、钻孔条件（孔径、泥浆）、 测量条件（仪器性能、测量技术参数等），以 及钻孔与地层的夹角等。这些因素的变化都会 使曲线异常特征发生畸变。因此在测井解释工 作中必须加以考虑或校正。
S523 声波探 管
划分岩性和确定岩层孔 隙度、判断气层、裂缝检 测；配合其它测井资料
声波 时差
声波 时差
·单发双收非定向测量 ·测量范围：125～555μs/m ·发射周期：106ms ·发射声波频率：20KHz±5KHz ·刻度精度：±5μs/m
重 庆 地 质 仪 器 厂
探管名称
用途
参数
方法
仪器性能
电性
视电阻率、侧向、微电极、微侧向、微球聚焦
磁性
磁化率、电磁波
电化学性
自然电位、激发极化、电极电位
按物理性质 分类
弹性
声速、声幅、全波列、声波电视、地震测井
核性
自然伽玛、伽玛-伽玛、中子、中子-伽玛-中子寿命、中子活化
成像
超声波成像、阵列感应、微电阻率扫描、核磁共振
其他
井径、井温、井斜、地层倾角、气测、重力测井等
地下地球物理勘探
井中地震 井中磁测 井中电磁波 井中声透视 井中重力 井中激电 …
金属测井 地球物理测井 煤田测井 石油测井 水文工程测井
它是以不同岩石的物理特性差异为基础，通过相应 的地球物理方法连续地测量反映岩石某种物性参数 随井的变化规律,从而研究油气田、煤田、水文工 程等方面的钻井地质剖面，划分油气层、煤层，确 定油气的储集特征、煤质含量等等。 另外测井也可连续地观测井眼状态(井斜、井 径）、地层产状、检查套管质量、固井质量等有关 的参数，为钻探、石油等工程服务。
地球物理测井方法
地球物理测井方法
地球物理测井呀，就像是给地球内部做个超级体检呢！
有一种叫电阻率测井的方法。
这就好比我们用一个特殊的“电眼”去看地层。
不同的岩石呀，它们导电的能力可不一样呢。
比如说，像砂岩这种孔隙比较多的岩石，里面可能会有一些流体，这就会让它的电阻率有独特的表现。
如果是泥岩呢，又会是另外一种电阻率的情况。
这个方法就像是在给地层的电阻情况做个大调查，通过测量井下不同深度的电阻率，我们就能大概知道地层里是些啥岩石，有没有可能藏着石油或者天然气之类的好东西。
还有声波测井哦。
想象一下，我们往井里发射声波，然后等着声波在不同地层里传来回声。
这就像是在井下开了一场小小的音乐会，不同的地层就像不同的乐器，发出的声音可不一样啦。
声波在岩石里传播的速度呀，跟岩石的密度、弹性这些性质都有关系。
如果是致密的岩石，声波传播就快一些；要是疏松的岩石呢，声波传播就会慢一点。
通过这个声波的旅行时间和速度等信息，我们就能推断出地层的岩性呀，还有岩石的孔隙度之类的重要信息呢。
放射性测井也很有趣。
它利用的是岩石的放射性特征。
有些岩石本身就带有放射性元素，就像它们自带一种神秘的“信号”。
放射性测井仪器就像是一个超级敏感的“信号接收器”。
通过测量放射性射线的强度等数据，我们可以区分不同的地层。
比如说，在找钾盐的时候，放射性测井就可能会发挥大作用，因为钾盐会有特殊的放射性表现。
物探第七章地球物理测井
R——接收器
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§7.5 核测井
利用岩石或矿物的核反应特性或天然放射性现象，研究地质 问题的方法。
金属矿：对矿区确定矿物质成分、品位；
油气田：划分油水层
沉积区：确定渗透性地层的孔隙度，岩石密度等。 核测井分为： （1）人工核测井。测量地层物质与某些射线的核反应； （2）天然核测井。测量地层中天然放射性现象。
典 型 的 测 井 曲 线 与 地 质 界 线 对 比 图
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立了世界著名的Schlumberger公司。
30年代初开始、声波测井、地层倾角测井研制，1943年投 入应用。1941年测量井中自然伽玛测井（GR)。
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地球物理测井的基本流程
①测井施工设计：测量井段、测井系列（拟增加的测井方法） ②测井施工： ③资料记录和传输 ④资料处理和解释 测井资料具有深度准确、剖面连续等特点；测井时，岩石的 埋藏条件基本没有改变；测井费用低廉、施工方便等。 地球物理资料的多解性也同样存在于测井资料中，改善测井
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测 井 解 释 软 件 处 理 结 果 图
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地球物理专业测井实验
1）梯度电极系：成对电极的距离远小于不成
对电极到中间电极的距离
N O M
B O A
M
A
成对电极之间的距离为零的梯度电极系为
理想梯度电极系。
成对电极的中点O处称为记录点。 成对电极的中点O到不成对电极之间的距
离称为电极距。
A
O
M O
N
成对电极位于不成对电极的上方称为顶部
梯度电极系。
成对电极位于不成对电极的下方称为底部
A
M
B
梯度电极系。
2）电位电极系：成对电极的距离远大于
不成对电极到中间电极的距离
成对电极之间的距离为无穷大的电位电极
A O M M O A N B
系为理想电位电极系。
不成对电极到中间电极的中点O处为记录点。 不成对电极到中间电极的距离称为电极距。 成对电极位于不成对电极的下方称为正装
3、相邻地层的影响
当电极距AO大于两高阻层间距时，由于高阻层对供电电极A 的电流的排斥作用，使得下层的视电阻率减小形成减阻屏蔽。 当电极距AO小于两高阻层间距时，由于高阻层对电流的屏 蔽作用，使得下层的视电阻率增大形成增阻屏蔽
4、MN极距的影响 随MN增大，顶部梯度电极系的视电阻率曲线的极值点下移
自然电位测井是测量沿井身移
动的M电极与固定在地面的N电 极之间的自然电位差。自然电 位测井曲线的变化与岩性有密 切关系，能够明显的显示出渗 透层。通常也用它来确定泥质 含量、地层水电阻率以分析沉 积环境等。
1、自然电位测井原理
在井内及井的四周，发生着一系列自然
的物理化学作用过程，并在岩层与岩层、
泥浆侵入渗透性地层径向上会形成泥饼、冲洗带、过渡带和 原状地层。当地层的流体电阻率较低时，泥浆侵入后，侵入 带电阻率将升高形成高侵剖面。当地层的流体电阻率较高时， 泥浆侵入后，侵入带电阻率将降低形成低侵剖面。
地球物理测井简介
测井的地位和作用 石油是生产生活的重要能源，是化学工业的重要原料，石油是一种储藏在地下岩石孔 隙中的液体矿物资源，石油资源的利用主要有三个阶段，1 是寻找石油（石油勘探） ，2 是开 采石油（石油开发） ，3 是石油加工（炼油） 。石油勘探包括：地质勘探、地震勘探（物探） ， 钻进、测井、采油（开发） 。 地质勘探的作用是寻找生成石油的条件， 科学家们认为石油是这样形成的： 很久很久以 前死亡的动植物被厚厚的沉积物缓慢掩埋。 经过很长的时间，在一定的压力和温度下， 这些 有机物转变成了今天人们发现的石油。
侧向测量原理
4
双侧向（深侧向、浅侧向） 地层的浸入范围与地层的渗透性有很大的关系， 渗透性又与孔隙度的大小和孔隙的连通 性有关，也与泥浆的性能有关系，为了了解地层渗透特性， 采用改变聚集电极长度的办法实 现不同范围的电阻率测量，如果地层没有渗透性， 深测量和浅测量的结果差别不大，如果渗 透性比较好，深测量和浅测量将有比较大的差别。 在测井解释中，这种异常作为判断地层是 否有渗透性的方法之一。 为了提高工作效率， 深测量和浅测量采用不同的工作频率同时进行 （即双侧向） ；这种工作方式称为频分方式，在时域上两种电场同时存在，在频域上采用滤 波技术分别测量，避免两者之间的相互干扰。如图所示，左边为深侧向的电流分布，右边为 浅侧向的电流分布，深、浅侧向的电极相同，有些作用不同，如 A2 和 A2’,深侧向电流为流 出，浅侧向电流为流入。
R3 T1 T2 R2 R1 T3 T 为发射线圈，R 为接收线圈 T1 R1 为主发射接收线圈 T2 R2 为井眼补偿线圈 T3 R3 为聚焦线圈
感应测井原理
感应测井六线圈系结构
声波时差测井（声波速度测井） 声波时差测井是通过测量井内一定间隔地层上的声波传播时间（速度）来确定岩 层性质的测井方法。声波在岩层中的传播速度，由岩石的弹性、密度、孔隙度和孔隙 中流体的性质所决定。声速测井是确定地层孔隙度的主要方法之一，它还可以用来划 分岩性和探测含气地层，以及为地震勘探提供必需的速度资料。 当声波在具有一定孔隙的地层中传播时，其实际传播时间等于岩石骨架的传播时 间和孔隙传播时间之和。常用声波传播时差来衡量，即声波传播单位距离所需要的时 间，用符号 Δ T 来表示，时差等于速度 V 的倒数。
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。
地球物理测井
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②解决大斜度井、钻井的定向技术及测 井资料的获取，因此而发展起来的随钻 测量新工艺，新技术。 ③在抽油井的环行空间内获取开发信息 的新工艺，新技术。 ④射孔、采油之前测原始地层压力、产 量、油、气比等参数的新技术。
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6
放射性同位素一般都不稳定,大都能 放射伽马射线,只要我们有一台射线指示 器,同位素走到那里我们都能知道。
7
4.2 测井资料的处理与解释
4.2.1测井资料的处理 现代处理测井资料采用数字技术与应用电 子计算机。它的优点：①增大了记录的动态范 围和精度，提高测井效率和测井质量；②改变 人工的定性，半定量测井解释为定量解释；③ 由于数字处理应用了远程终端与传输技术，计 算机网络以及发展了数据库，处理测井资料的 综合性很强的软件工程。④易于实现解释自动 化；⑤在解释资料处理上已实际运用了专用测 井处理计算机，配有输入输出及绘图设备，能 自动绘出成果图。 8 4.2.2综合解释
一是要对各种测井方法本身进行综合解 释。 二是要对测井以外的资料如本井的钻井、 地质和工程资料等进行综合分析和解释， 搞清楚油气水层的岩性、储油物性、含 油性等。
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4.3 实用测井新技术
由于高新技术的发展,测井的新工艺、 新方法也由于以下四点要求得到了迅速 的发展，现已广泛应用于生产，取得了 好的效果。 ①精细研究井壁径向地质结构而发展的 高、新技术。
4. 地球物理测井
在油气田勘探与开发过程中，研究 储集层的物理特性和含于其中油、气、 水的物理特性技术称为地球物理测井。 4.1测井方法和原理 4.1.1电法测井 1.自然电位测井
1
自然电位测井是根据油井中存在着 扩散吸附电位进行的。 自然电位是电法测井中必不可少的 一项测井内容。它的主要用途有： ①判断岩性划分渗透层②求地层水电阻 率③估算地层的粘土含量④以自然电位 求自然电流算剩余油含量⑤在特定条件 下与电位电极曲线交会求渗透率。
地球物理测井与井中物探
目录附1 测井地质分析 (1)第一节水淹层测井解释 (3)第二节低阻油气层测井评价 (7)第三节烃源岩测井评价 (11)第四节流动单元测井解释 (15)第五节储层油气产能的预测模型和方法 (19)第六节凝析油气测井评价 (23)第七节异常地层压力分析 (27)第八节测井资料分析沉积环境 (29)附2 生产测井 (40)第一节流体流动 (41)第二节油气水在垂直管道中的流动 (41)第三节生产测井应用 (42)第四节生产测井方法原理 (43)附3 煤田测井 (57)第一节煤田测井的基本知识 (57)第二节煤层的测井响应 (59)第三节煤层气测井 (68)第四节含煤岩系中其它有益矿产分析 (79)附4 其他测井方法 (83)第一节电极电位测井 (83)第二节电磁波传播测井 (84)附5 井中瞬变电磁法的一次场 (89)第一节矩形载流线圈的空间磁场 (89)第二节圆形载流线圈的空间磁场 (91)第三节磁偶极子产生的矢量磁位和磁感应强度 (92)石油测井综合解释实验 (94)一、解释实验目的 (94)二、测井原始曲线认识 (94)三、划分渗透层、并确定渗透层厚度 (95)四、确定地层水电阻率 (95)五、确定泥质含量 (96)六、确定孔隙度 (96)七、确定束缚水饱和度和束缚水电阻率 (97)八、确定地层电阻率、冲洗带电阻率 (97)九、确定泥浆电阻率和泥浆滤液电阻率 (97)十、确定地层的含油性 (98)十一、可动油分析 (98)十二、提交实验报告 (100)煤田测井综合解释实验 (106)一、解释实验目的 (106)二、测井原始曲线及测井响应 (106)三、煤层识别和确定煤层厚度 (106)四、煤质分析 (107)五、煤层气的识别方法 (108)六、煤阶的评价方法 (109)七、煤层气含量计算 (109)八、测井曲线附图 (110)思考题 (116)主要参考文献 (123)附1 测井地质分析第一节水淹层测井解释油田长期注水开发，注水层水淹状况十分复杂。
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，形成短路；
A1
A0与A1、A2之间用绝缘层隔开
A0
⑵记录点在A0的表面中心。
ECIT
EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY A 2
• ①测量时给A0、A1、A2供极性相同的电流，流经A0、A1、A2 的电流I0、I1、I2；
• ②通过自控装置，使其保持在A0、A1、A2上的电位相等； • ③ I0、I1、I2相互排斥，致使I0几乎不能沿井身流动，被挤压
根据不同的电学原理，电测井可分为多种类别：
• 基于电阻率特性的视电阻率测井； • 基于电化学 活动特性的激发极化测井、电极电位测井； • 基于电感应特征的感应测井等。 • 还有自然电位测井、侧向测井、电流测井等。
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B
A、B为供电电极； M、N为测量电极； b、t分别为围岩和岩 层的电阻率。
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套管 地表
盖层
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H
岩层
井壁
井液或泥浆
d
井轴
井径
钻井概念模型
§7.1 普通电阻率测井
在地球物理测井中占有重要地位，是一种较为成熟，应用 广泛，效果较理想的方法之一。在油气田、煤田和金属、非金 属等各个领域都得到广泛应用。
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地球物理测井的基本流程
①测井施工设计：测量井段、测井系列（拟增加的测井方法） ②测井施工： ③资料记录和传输 ④资料处理和解释 测井资料具有深度准确、剖面连续等特点；测井时，岩石的 埋藏条件基本没有改变；测井费用低廉、施工方便等。 地球物理资料的多解性也同样存在于测井资料中，改善测井 信号分析技术，尽量多的提取有用信息，提高解释精度与符合 率是测井工作始终要努力的方向。
按物性为基础来分类有：
电磁性——视电阻率、感应、微电极、侧向、微侧向、微球聚 焦、电流、接地电阻、磁化率、电磁波测井
电化学性——自然电位、人工电位（激发极化）、电极点位 弹性——声波、声幅、声波电视、声波全波列、地震测井 核性——自然伽马、伽马—伽马、密度、中子—伽马、中子—
中子、中子—活化、碳氧化测井 其他——井径、井温、井斜、地层倾角、气测、重力测井
地震仪
T——声源
R——接收器
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§7.5 核测井
❖利用岩石或矿物的核反应特性或天然放射性现象，研究地质 问题的方法。
❖金属矿：对矿区确定矿物质成分、品位； ❖油气田：划分油水层 ❖沉积区：确定渗透性地层的孔隙度，岩石密度等。 ❖核测井分为： ❖（1）人工核测井。测量地层物质与某些射线的核反应； ❖（2）天然核测井。测量地层中天然放射性现象。
成扁盘状垂直井轴方向流入岩层；
• ④大大减小井液及围岩的影响，克服了井液电阻率过低或岩
层电阻率过高的影响；
• ⑤记录仪记录A0表面的电位，即相对无穷远极B0的电位差。
当电极上下移动时，A0表面中心电位由于岩层电阻率的变化，
可根据公式计算视电阻：
s
KRAO
K V0 I0
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§7.3 自然电位测井
以不同状态下岩（矿）石电化学活动性为物理基础的一种，
是一种古老、简单而十分有效的方法，目前在各领域仍为经常
性的方法之一，无论在石油、煤田、金属矿、地下水勘查等或
其他工程上都可取得好的效果。 • 自然状态下
记录仪 MV
• 移动井中的电极M，记录M点
相对N点的电位差-自然电位沿
N
到地面，经换向器恢复成电压，最后记录的是随深度变化的视 电阻率曲线。
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I 1
Vm
4
AM
Vn
I 4
1
AN
Vmn
I 4
(
1
AM
1 ) AN
I 4
MN
AM AN
电阻率计算公式为：
4
AM AN
MN
Vmn I
K
Vmn I
ECIT A
1929年，电阻率测井作为商业性服务在美国、前苏联、印 ห้องสมุดไป่ตู้等国进行了大量应用。
1931年，自然电位测井(SP)得到应用，Schlumberger的两兄 弟Marcel&Conrad首先研制出第一台笔式测井记录仪，成 立了世界著名的Schlumberger公司。
30年代初开始、声波测井、地层倾角测井研制，1943年投 入应用。1941年测量井中自然伽玛测井（GR)。
井深的变化；
• 用曲线表示电位的变化情况
• 该曲线就是自然电位测井曲线
M
ECIT
EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 自然电位测井原理图
§7.4 声波测井
声波速度测井原理通过测量声 波 传 播 旅 行 所 需 要 的 时 间 （ t） 来 反 映 地 层 的 传 播 速 度 （ v）， 根据速度的快慢达到判断岩层性 质（如密度、孔隙度、弹性、成 分等结构特征）,进行地层划分 、对比，划分地层的类别，计算 岩石的力学参数等。
L MON
§7.2 侧向测井
采用侧向测井的办法可以使电流聚焦，压迫流向岩层，故又叫
聚焦法。与普通视电阻率测井方法相比，它们同属于稳定电流场
问题（传导类），所不同的是电极系及电极系结构有差别。
⑴A0、A1、A2为三个直径相同
A
R 记录仪
的金属圆柱体组成，其中：
A0为主电极；A1、A2为屏蔽电
极，它们用导线连接在一起
目前国内外先进的测井方法有：超声成像、多极子阵列声波 成像、微电阻率扫描成像、核磁共振成像、地球化学测井。
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地球物理测井的发展历史和趋势
1927年，法国人Henri Doll在阿尔萨斯省的Pechelborn油田的 一口井中测量的第一条电阻率测井曲线。
MV
N M
H
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电阻率测井原理图
1、供电部分 其中B极为无穷远极，供电电流从A极流出，经过泥浆、地层， 反回地面流向B极，构成电流回路，供电后保持电流强度不变。 2、测量部分 电流在岩石中产生的电场，随岩石或地层电阻率的不同而不同， 测量岩石或地层中电场的分布就能了解岩石或地层电阻率的情 况。
通过测得M、N之间的电位差（Vmn），该电位差通过电缆送