地层倾角测井汇总
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地层倾角测井
6.图形识别法对比原则（曲线元素对比）？
它是在相似的图样中进行对比，所用的方法是把一条曲线的一系列元素和另外一条曲线的相似元素进行一一配对，目的是识别在两条曲线上出现的同一个地质事件。基本准则就是对比图形矢量，用不交叉对比法作指导找出对比线，确定层面的倾角和倾向，这个界面可能是地层面，也可能是层理面或者是岩层裂隙。
9.探索角：如以探索长度的一半作为直角三角形的一直边，井孔的直径D作为直角三角形的底边，则其对应的角度称为探索角。
10.步长：一小段曲线对比完之后，需要顺序地对下一小段曲线进行对比，这相邻的两段曲线的中心点的距离就称为步长。
11.斜井校正：就是将层面单位法线矢量n在OFDA坐标系中的三个分量nF、nD、nA换算成大地坐标系OENV中的三个分量nE、nN、nV，用nE、nN、nV计算地层倾角?和倾角方位角?。
1.地层倾角在构造与沉积中的应用？
答：构造：（1）确定构造倾角；（2）研究不整合；（3）褶曲构造；（4）断层；(5)与地震剖面上的倾角进行对比；（6）测井相关曲线研究中的应用。
沉积：（1）提供沉积环境的能量；（2）沉积相研究；
（3）判断层理构造类型；（4）研究砂体展布方向；（5）研究沉积圈闭；（6）判断古水流方向。
3.为什么解决构造问题采用的对比长度数值大，解决沉积问题时的对比长度小？
答：因为研究构造问题时，所涉及的地层几何形状较大，只有在比较长的对比范围内才能更有效的看出它的变化特点；在研究沉积问题时，细小层理的变化往往在相当小的范围内就有很大变化，所以采用小的对比长度。
4.背景校正的原因？
答：（1）对构圈闭来说，测得的地层倾角是局部构造倾角在区域构造倾角基础上的叠加值，为了取得局部构造倾角，就要从测量值中消除区域构造倾角的影响；（2）对于地层来说，层理倾角是叠加在地层倾角之上， 为了从测量值中取得层理倾角，也要消除构造倾角的影响。
它是在相似的图样中进行对比，所用的方法是把一条曲线的一系列元素和另外一条曲线的相似元素进行一一配对，目的是识别在两条曲线上出现的同一个地质事件。基本准则就是对比图形矢量，用不交叉对比法作指导找出对比线，确定层面的倾角和倾向，这个界面可能是地层面，也可能是层理面或者是岩层裂隙。
9.探索角：如以探索长度的一半作为直角三角形的一直边，井孔的直径D作为直角三角形的底边，则其对应的角度称为探索角。
10.步长：一小段曲线对比完之后，需要顺序地对下一小段曲线进行对比，这相邻的两段曲线的中心点的距离就称为步长。
11.斜井校正：就是将层面单位法线矢量n在OFDA坐标系中的三个分量nF、nD、nA换算成大地坐标系OENV中的三个分量nE、nN、nV，用nE、nN、nV计算地层倾角?和倾角方位角?。
1.地层倾角在构造与沉积中的应用？
答：构造：（1）确定构造倾角；（2）研究不整合；（3）褶曲构造；（4）断层；(5)与地震剖面上的倾角进行对比；（6）测井相关曲线研究中的应用。
沉积：（1）提供沉积环境的能量；（2）沉积相研究；
（3）判断层理构造类型；（4）研究砂体展布方向；（5）研究沉积圈闭；（6）判断古水流方向。
3.为什么解决构造问题采用的对比长度数值大，解决沉积问题时的对比长度小？
答：因为研究构造问题时，所涉及的地层几何形状较大，只有在比较长的对比范围内才能更有效的看出它的变化特点；在研究沉积问题时，细小层理的变化往往在相当小的范围内就有很大变化，所以采用小的对比长度。
4.背景校正的原因？
答：（1）对构圈闭来说，测得的地层倾角是局部构造倾角在区域构造倾角基础上的叠加值，为了取得局部构造倾角，就要从测量值中消除区域构造倾角的影响；（2）对于地层来说，层理倾角是叠加在地层倾角之上， 为了从测量值中取得层理倾角，也要消除构造倾角的影响。
地层倾角测井
' '
nD cos ' sin ' sin 1 sin 1 cos ' cos ' sin 1 cos 1 sin ' cos 1 nA sin ' sin ' sin 1 sin 1 sin ' cos ' sin 1 cos 1 cos ' cos 1
井径C2－4大于
钻头直径；而C1
－3接近于钻头
直径。说明井
眼沿2、4极板
方位崩落。最 大地应力方向
和裂缝方向与
其垂直。
5、地应力方向分析
ห้องสมุดไป่ตู้
由于地应力存在，
井眼常出现椭圆状。
其长轴方向为最小地
应力方向。其短轴方
向为最大地应力方向。
某油田一口探井的地应力方向图。 椭圆井眼长轴方向340°－160°， 地应力方向70°－250°
3）、冲溶型椭圆井眼 常见于泥岩、盐岩井段。泥岩受到钻井液浸泡
冲刷，体积膨胀而垮塌，形成椭圆井眼。同样，钻
井液溶蚀井壁周围的盐岩，也会造成椭圆井眼。 特点：两条井径曲线都扩径，且具有很好的相 似性，井径差值也较大。 小结：应力型和断裂型椭圆井眼的成因都与地下应 力场有关，产生的椭圆井眼的长轴与最小地应力方 向一致。而冲溶型椭圆井眼成因与地下应力场无关。
2. 斜井计算方法
1). 1 arctg (
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1 arctg
( Z 4 Z 2 )C13 ( Z3 Z1 )C24
2).
2 1
2 1
1 3 arctg tg 2 cos 2
nD cos ' sin ' sin 1 sin 1 cos ' cos ' sin 1 cos 1 sin ' cos 1 nA sin ' sin ' sin 1 sin 1 sin ' cos ' sin 1 cos 1 cos ' cos 1
井径C2－4大于
钻头直径；而C1
－3接近于钻头
直径。说明井
眼沿2、4极板
方位崩落。最 大地应力方向
和裂缝方向与
其垂直。
5、地应力方向分析
ห้องสมุดไป่ตู้
由于地应力存在，
井眼常出现椭圆状。
其长轴方向为最小地
应力方向。其短轴方
向为最大地应力方向。
某油田一口探井的地应力方向图。 椭圆井眼长轴方向340°－160°， 地应力方向70°－250°
3）、冲溶型椭圆井眼 常见于泥岩、盐岩井段。泥岩受到钻井液浸泡
冲刷，体积膨胀而垮塌，形成椭圆井眼。同样，钻
井液溶蚀井壁周围的盐岩，也会造成椭圆井眼。 特点：两条井径曲线都扩径，且具有很好的相 似性，井径差值也较大。 小结：应力型和断裂型椭圆井眼的成因都与地下应 力场有关，产生的椭圆井眼的长轴与最小地应力方 向一致。而冲溶型椭圆井眼成因与地下应力场无关。
2. 斜井计算方法
1). 1 arctg (
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1 arctg
( Z 4 Z 2 )C13 ( Z3 Z1 )C24
2).
2 1
2 1
1 3 arctg tg 2 cos 2
地层倾角测井..
6、地应力方向分析 1）椭圆井眼分类 （1）、应力型椭圆井眼
由于应力场两个水平主应力存在差异，钻井时
在井壁形成应力集中。对于张性应力场，在最小主 应力方向产生最大周向张性法应力时, 形成椭圆井 眼。 应力型椭圆井眼的特点：井眼单方向拉长，椭圆 井眼出现的井段较短，并且断续出现；有固定的 椭圆井眼长轴方位。
n n
2 E
2 N
nV),（16-1）nE arctg nN
注：地层层面单位法向矢量的确定方法
地层层面上不在一条直线上的四点(相邻两点的 方位差90度)在大地坐标系下的坐标：
1: (0, r1 , Z1 ), 2 : (r2 ,0, Z 2 ), 3: (0, r3 , Z3 ), 4 : (r4 ,0, Z 4 ),
方位角.从1号极板开始逆时针方向计量.
图16-2
倾角测井地层曲线实例
图16-3
六臂地层倾角测井曲线
第二节
一.
地层倾角及倾斜方位的计算
直井内地层倾角及倾斜方位的计算
1.
建立坐标系
1). 仪器坐标系与大地坐标系的原点重
合(位于井轴); 2). 1号极板在D轴上,D轴指向正北方向. 2. 地层面上四个极板的坐标
R31 (r1 r3 ) j ( z1 z3 )k R42 (r2 r4 )i ( z2 z4 )k
(r1 r3 )( z4 z2 )i (r2 r4 )( z3 z1 ) j (r2 r4 )(r1 r3 )k
2.
斜井计算方法
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1). 1 arctg (
1 arctg
第2章 常规测井方法原理4-地层倾角测井
地层倾角测井
四、应用 3、断层构造
㈡ 研究地质构造
●正断层与逆断层
井下的标志为地层缺失 （地层对比）
井下的标志为地层重 复（地层对比）
●断层面没有变形的地层 无论哪种断层，此时矢量图上都是绿色模式，此时不 能用矢量图来判断断层的存在。
●有断裂破碎带的断层 如地层很硬，在构造力的作用下，岩层断裂伴随着断裂 面处产生破碎带。破碎带中地层倾角没有一定的方向，故在 矢量图上呈绿→杂乱→绿色模式。
地层倾角测井
3、 I号极板方位角
一、测量原理
㈢、测量原理
定义为I号极板方 向的水平投影与正北方 向的夹角（顺时针）， 变化范围0～360∘。 从正北方向开始顺时针 计量，四个极板顺时针 排列，且以90∘等间隔 分布，所以四个点M1、 M2、M3、M4在柱极坐标 系方向的角度为、 +90∘、 +180∘、 +270∘。
●轴面 是指从顶角把褶曲平分为两半的假想面，它可以是一个 平直的面，其产状可能是直立的、倾斜的、水平的，其形态 和产状反映褶曲横剖面的形态，轴向代表了褶曲延伸方向、 其长度反映规模的大小。 轴点：是岩层在背斜弯曲最大的点。从脊点至轴点倾角 逐渐增大，在轴点处倾角增大率为最大。 ●转折点、转折线、转折面 岩层从背斜褶曲过渡到向斜褶曲的拐点是转折点。同理 可知转折线、转折面。 从轴点到转折点，地层倾角随深度增加而增大，过转折 点随深度增加而减小。
2 2
㈠ 相关对比的基本原理
1、相关对比 用数理统计方法比较两条曲线的相似性，从而确定出高 程差，其中，最重要的概念是相关系数，一个描述两个变量线 性相关程度的数值。
xy
1 n ( xi x )( yi y ) n i 1
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）
《测井储层评价》地层倾角测井方法
测井储层评价方法
Formation Evaluation by Well Logs
§2 测井解释岩石物理基础
§2.1 岩石物理性质及测井方法
一、基本岩石物理性质 二、九种常规测井方法 三、地层倾角测井方法 四、现代成像测井方法
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
Dip log/Dipmeter： 通过相关测量，计算出井眼钻遇地层各种界面 倾角、倾斜方位角的测井方法。
A
X
A
Y
1
A
Z
x' x cos y sin y' x sin y cos
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
(二) 倾角测井数字处理方法 2、斜井校正方法 (1)、原理 (2)、坐标系旋转
nE cos( ' ) sin( ' ) 01 0
nF
i
nD
j
N
nA
S k
A
M4 M3
M1 M2
D
4
1
O 3
2
F
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
(3)、法线矢量及单位法线矢量
n nF i nD j nA k
(4)、产状计算公式
arctg
nF2 nA
nD2
M1 (0,
D13 2
,
Z1 )
M
2
(
D24 2
,0, Z2 )
M 3 (0,
D13 2
,Z3)
Formation Evaluation by Well Logs
§2 测井解释岩石物理基础
§2.1 岩石物理性质及测井方法
一、基本岩石物理性质 二、九种常规测井方法 三、地层倾角测井方法 四、现代成像测井方法
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
Dip log/Dipmeter： 通过相关测量，计算出井眼钻遇地层各种界面 倾角、倾斜方位角的测井方法。
A
X
A
Y
1
A
Z
x' x cos y sin y' x sin y cos
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
(二) 倾角测井数字处理方法 2、斜井校正方法 (1)、原理 (2)、坐标系旋转
nE cos( ' ) sin( ' ) 01 0
nF
i
nD
j
N
nA
S k
A
M4 M3
M1 M2
D
4
1
O 3
2
F
三、地层倾角测井(Dipmeter/Dip Log)
(3)、法线矢量及单位法线矢量
n nF i nD j nA k
(4)、产状计算公式
arctg
nF2 nA
nD2
M1 (0,
D13 2
,
Z1 )
M
2
(
D24 2
,0, Z2 )
M 3 (0,
D13 2
,Z3)
13-第4章井径和地层倾角测井
对比时，取第一条电导 率曲线的一段固定，依次 选择第二、第三、第四条 电导率曲线上相同长度的 一段与其对比，求出第 二、第三、第四条电导率 曲线在不同位置上的相关 系数，并找出相关系数最 大时的位置，即属于同一 地层层面的位置，标出第 三和第一、第四和第二条 曲线的高程差。
C(τ) =
相关对比时，采取一 定的对比窗长进行对 比，如研究区域性倾角 时，一般采用长的对比 长度，通常 3 － 10m 。 研究沉积结构和局部构 造时，一般采用短的对 比长度。对比长度通常 为lm以下。
由背斜脊面至背斜轴面，矢量因呈红色模式，倾向相反。至 倒转背斜转折面，倾角随深度继续增大，一直增加到90度直立 为止。有的倒转背斜在此部位，由于弯曲太大造成断裂，矢量 图不为红色模式而以杂乱模式显示。
由转折面进入下翼地层，矢量图呈蓝色模式，倾角由最大 值随深度增加而减小，倾向与上翼地层相同。
在下冀地层中，矢量图呈绿色模式，但倾角比上翼地层 大，倾斜方位与上翼地层基本一致。
如果井钻在背斜的顶部，这时测得的地层倾角就很小， 倾斜方位角也就很乱。
白色模式
只有钻在两翼上，才会显示出倾角较大、方位角一致的 绿色模式。
不对称褶曲
当不对称背斜和轴面重合，井钻遇的不对称背斜次序是 缓冀-脊面-陡冀时，矢量图有下列特征
在缓翼地层中，构造倾角与倾斜方位角基本一致，矢 量图呈绿色模式。
地球物理测井与解释
第4章 其它测井方法
中国地质大学(北京)
第4章 其它测井方法
一、井径测井 二、地层倾角测井
第一节 井径测井
四臂井径仪结构示意图 1－井径臂;2－弹簧;3－可变电阻;4－连杆;5－井壁
第二节 地层倾角测井
一、基本原理 二、数据处理和成果显示 三、地质应用
01 第3节 地层倾角测井
探索长度(SL)的选取：直接依赖于探索角， SL＝2×d×tgα
探索角的选取与所研究对象的倾角有关，
● ●
所研究的对象倾角陡时，探索角就取大一点； 所研究的对象比较缓时，探索角就取小一点。
通常，研究构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ问题时采用的处理参数为：
窗长 3m 或 4m ； ● 探索角 35°； ● 计算步长为 0.6m 或 1m (经验值)。
⑵ 倾角矢量图
又称蝌蚪图，纵坐标表示深 度，横坐标表示倾角大小，倾 角大小格式比例一般是非线性 的，可在不同区间，选取不同 比例，如0～30°、30～70° 可用不同的线性比例。 蝌蚪的方向表示地层在该点 倾斜方向。
⑶ 方位频率图
用0、90°、180°、270°分 别表示北、东、南、西方位； 用同心圆表示角度大小，两个 同心圆之间的距离为10°。把 倾向φ和倾角θ看成极坐标， 点在图上--史密特图。 在史密特图的基础上，将图中大圆每15°或10°为一间 隔分为若干扇形区，对落在其中的点子进行个数统计，然 后绘出方位频率折线--方位频率图。
2、倾角处理成果显示
地层倾角原始测井曲线，经计算机相关对比和处理 后，计算出地层倾向和倾角，以各种直观形式表示出 来，主要有：列表、 倾角矢量图、 方位频率图、 杆状图、圆柱面坐标图 等。 ⑴ 列 表
倾角列表打印输出
深度 （米） 4711 4713 … 倾角 2.0 2.0 … 地层倾斜 方位 方向 151 148 … S29E S32E … 井眼倾斜 井斜角 方位 0.8 0.4 … 58 62 … 方向 N58E N62E … 置信度 100 100 …
⑸ 圆柱面坐标图
在一个重要圆柱面上， 把地层倾斜表示出来的一 种直观图。一个竖直的圆 柱面和地层面的交线为椭 圆型曲线a，把圆柱面剪 开并把交线a展现在上面 即为圆柱面坐标图。
地层倾角测井
1） 第一次旋转
图1-3中，仪器坐标系 O—FDA ， 大 地 坐 标 系 O—ENV 旳 原 点 在 井 轴 OA 与 地 层 面 旳 交 点 上 ， 两者都是右手系。仪器平 面是FOD所在旳平面，水 平面是EON所在旳平面， 两 者 交 线 为 OF '。 经 过 AOV 旳 平 面 是 一 种 铅 垂 面，它与仪器平面旳交线 是OU 。因为 OF ' 是仪器 平面与水平面旳交线，它 垂直于 OA和 OV ，即与经 过它们旳铅垂面垂直，那 它应垂直于铅垂面与仪器 平面旳交线OU 。于是仪
已知地层面旳四个点后来，可用两种措施拟定地层面旳法 向矢量。一是两个正交向量旳矢量积，要同步用这四个点；二 是两个斜交向量旳矢量积，用四个点中任意三个点即可拟定一 种法向矢量，最多有十二种组合方式。假如把这两种组合方式
结合起来，每一地层面最多可有十三种组合方式。究竟哪一种 最符合实际情况，只有用统计措施来拟定，CLUSTER程序就是 处理这一问题。
C2 2
C2
2
C1 2
C1 2
Z3 Z2 Z2 Z1
C1 2
Z 3
Z2
Z 2
Z1 i
C2 2
Z 3
Z2
Z 2
Z1 j
C1C2 2
k
若把矢量积
R23
R12
旳模记为S2，则地层面在仪器坐标系
旳单位法向矢量是：
n nF i nD j nAk
n
F
C1 2S2
Z 3
Z 2 Z 2
图上旳几何关系可得出地层倾角：
n n arctan
2 2
E
N
nv
(1-1)
地层倾斜方位角旳计算与其大小有关，即与单位法向矢量
第十五章 地层倾角测井
不！地层的倾角不
是直接测出来的，而是 间接测量、再进行处理 计算出来的。
在实际中，地层倾角测 井仪至少需测量9条曲 线。右图是阿特拉斯公 司四臂倾角测井仪 （1009）测量原理图。
四臂倾角测井仪测量原理图
仪器组成
无论那种地层倾角 测井仪，总是由两个 主要部分组成：
一是极板系统 二是测斜系统
测斜系统
1956年斯仑贝谢公司有使用CDM-P连续地层倾角测 井仪，在CDM-T的基础上增加了连续井斜测量；
1961年开始使用磁带记录，并用计算机处理资料； 1963年发展了四臂地层倾角测井仪，提高了记录质 量；
第十五章 地层倾角测井
80年代开始使用高分辨率地层倾角测井仪(4极板8电 极与6臂6电极）；
90年代推出成像测井仪(FMS、FMI、EMI、STAR-Ⅱ )。
打印数据表 矢量图 方位频率图 杆状图 线性极坐标图 施密特图 圆柱面展开图 三维空间立体图
第二节 地层倾角成果显示
一、数据表 地层倾角测井数字处理成果可用列表形式
打印出来。
表中一般显示地层倾角（DIP）、地层倾 斜 方 位 角 （ DIPAZ ） 、 1 号 极 板 方 位 角 （ AZI1 ） 、 井 斜 角 （ DEVI ） 、 相 对 方 位 角 （RB）等主要信息。
1、施密特图
施密特图：径向方向为地层倾角，这里最外圆 的倾角为0º度，每隔10º画一个同心圆。圆周方 向为方位角，规定上北下南、左西右东，一周 360º，一般每隔10º画一条径向线。
在施密特图上，用点子 最多的倾角和倾斜方位 角表示该段地层的构造 倾角和倾斜方位角。
如图所示，构造倾角 为6º，倾斜方位角24º。
第一节 地层倾角仪测量原理
地层倾角测井
FC1 FC2 FC3
FC4
窗长：每次对比时基准曲线段的长度，窗长中点的 深度为深度记录点
探索长度：两条曲线进行相关对比时，需要固定基本
0
F
H0
曲线，移动对比曲线，以便找出最好的相似位置，相 h4 对移动的最大距离
Hr
h3
h2
E
0 G0
0
步长：相邻两个窗长中点地距离
Gr
四、倾角测井数字处理方法
1、相关对比法： 2）确定地层面在仪器坐标中的单位法向量
的高侧边）的夹角，变化范围为0-360度
相对方位角
井眼
井斜角 1号极板方位角
N
仪器面 地层层面
1
4
2
3
d
c
a
b
井径仪
1）三条角度曲线 2）四条电阻率曲线 3）两条井径曲线
对比曲线
c
d b a
倾角测井仪器原理图
三、倾角测井原理（4臂测井仪）
3、倾角测井仪测量的曲线
2）井径曲线：
四个极板在同一水平面上，四个极板互成90度，当井径变化时，四个极 板产生横向位移
四、倾角测井数字处理方法
1、相关对比法： 2）确定地层面在仪器坐标中的单位法向量
0点为一个计算深度点，在FC1上固定
FC1 FC2 FC3
FC4 一段曲线S（E、F之间）数值为x1,x2,
…….xN，算术平均值 x
PA
M4
M3
n
III IV
II
OI
F
M1
M2
E
0 H0
Hr
h3
h2 0 G0
S的长度称为窗长。
s
d
2 13
地层倾角测井
2.
设地层倾角测量值为θ1 , φ1 , 背景值为θ , φ ,
' '
则可以根据以下步骤计算地层真倾角和真倾斜 方位. 方位
1). 2).
θ1
φ1
θ 2 = θ1
φ2 = φ1 − φ '
1 1 φ3 = arctg 3). θ 3 = arctg tgφ2 cos φ3 tgθ 2 cos φ2
其中: 其中 nF = C13 ( Z 4 − Z 2 )
S C nD = 24 ( Z 3 − Z1 ) S C13C24 nA = S
2 2 2 2 S = C13 ( Z 4 − Z 2 ) 2 + C24 ( Z 3 − Z1 ) 2 + C13C24
如果1号极板不在正北方向 号极板不在正北方向,则地层倾斜方位 注: 如果 号极板不在正北方向 则地层倾斜方位 角为: 角为
M 对比,确定地层面上不在同一直线上的四个点 对比 确定地层面上不在同一直线上的四个点 1 , M 2 , M 3 , M 4 沿井轴方向的高度 Z1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 .） ）
b.两条井径曲线 两条井径曲线
C13 ,
d.井斜角及 号极板相对方位角 δ , β 井斜角及1号极板相对方位角 井斜角及
5识别裂缝性地层相对极板电阻率值外两方位电阻率曲根据电导率异常及双井径确定裂缝发育层段3123处出现泥浆漏失现象5地应力方向分析1椭圆井眼分类1应力型椭圆井眼由于应力场两个水平主应力存在差异钻井时在井壁形成应力集中
第十六章
地层倾角测井
地层倾角测井主要测量地层的倾角及倾向. 地层倾角测井主要测量地层的倾角及倾向 第一节 地层倾角测井的基本原理
一.基本概念 基本概念 1地层走向 地层走向-----地层面与水平面的交线的方位角 地层面与水平面的交线的方位角. 地层走向 地层面与水平面的交线的方位角 2.地层倾向 地层面倾斜的方向 地层倾向线与正北 地层倾向----地层面倾斜的方向 地层倾向 地层面倾斜的方向.地层倾向线与正北 的夹角.倾斜线在水平面上的投影为倾向线 的夹角 倾斜线在水平面上的投影为倾向线. 倾斜线在水平面上的投影为倾向线 3.地层倾角 地层倾斜线与倾向线的夹角 地层倾角----地层倾斜线与倾向线的夹角 地层倾角 地层倾斜线与倾向线的夹角.
设地层倾角测量值为θ1 , φ1 , 背景值为θ , φ ,
' '
则可以根据以下步骤计算地层真倾角和真倾斜 方位. 方位
1). 2).
θ1
φ1
θ 2 = θ1
φ2 = φ1 − φ '
1 1 φ3 = arctg 3). θ 3 = arctg tgφ2 cos φ3 tgθ 2 cos φ2
其中: 其中 nF = C13 ( Z 4 − Z 2 )
S C nD = 24 ( Z 3 − Z1 ) S C13C24 nA = S
2 2 2 2 S = C13 ( Z 4 − Z 2 ) 2 + C24 ( Z 3 − Z1 ) 2 + C13C24
如果1号极板不在正北方向 号极板不在正北方向,则地层倾斜方位 注: 如果 号极板不在正北方向 则地层倾斜方位 角为: 角为
M 对比,确定地层面上不在同一直线上的四个点 对比 确定地层面上不在同一直线上的四个点 1 , M 2 , M 3 , M 4 沿井轴方向的高度 Z1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 .） ）
b.两条井径曲线 两条井径曲线
C13 ,
d.井斜角及 号极板相对方位角 δ , β 井斜角及1号极板相对方位角 井斜角及
5识别裂缝性地层相对极板电阻率值外两方位电阻率曲根据电导率异常及双井径确定裂缝发育层段3123处出现泥浆漏失现象5地应力方向分析1椭圆井眼分类1应力型椭圆井眼由于应力场两个水平主应力存在差异钻井时在井壁形成应力集中
第十六章
地层倾角测井
地层倾角测井主要测量地层的倾角及倾向. 地层倾角测井主要测量地层的倾角及倾向 第一节 地层倾角测井的基本原理
一.基本概念 基本概念 1地层走向 地层走向-----地层面与水平面的交线的方位角 地层面与水平面的交线的方位角. 地层走向 地层面与水平面的交线的方位角 2.地层倾向 地层面倾斜的方向 地层倾向线与正北 地层倾向----地层面倾斜的方向 地层倾向 地层面倾斜的方向.地层倾向线与正北 的夹角.倾斜线在水平面上的投影为倾向线 的夹角 倾斜线在水平面上的投影为倾向线. 倾斜线在水平面上的投影为倾向线 3.地层倾角 地层倾斜线与倾向线的夹角 地层倾角----地层倾斜线与倾向线的夹角 地层倾角 地层倾斜线与倾向线的夹角.
地层倾角测井数据处理
一、成果显示
1,数据表：原始数据表和最终成果表
原始数据表：深度，井斜角δ，井斜角相对方位角β，I号极板的方位角μ，井径值D13、D24，四个高程Z1、Z2、Z3、Z4
最终成果表：井段深度、地层倾角θ、地层倾斜方位角Ф、底层倾向、井斜角δ、井斜方位角、井斜方向、计算点置信度
2，成果图
①，矢量图：横坐标地层倾角，纵坐标深度，箭头表示倾向，下图中为北偏东30°
②改进的施密特图：同心圆从外边缘0°到中心90°表示地层倾角。
构造倾角变化很小，在外圈区域。
沉积倾角变化很大，在内圈区域。
二、矢量图的运用
三、研究构造地质(褶皱、断层、不整合)的主要测井参数是地层倾角测井、井壁成像测井
1，褶皱构造
①对称背斜：当钻井没有穿过轴面，矢量图为绿色模式，与单斜构造相同，但是在轴面两侧钻井，两口井的矢量图在同一岩层出现倾向相反的倾角。
如果钻井在顶部，地层倾角就很小，倾斜方位角也很乱。
只有在两翼上，才会显示出倾角较大、方位角一致的绿色模式
②不对称背斜：矢量图表现为：绿→蓝→红(方向相反)→绿(地层倾斜方向相反、倾角大)
以上矢量图为有缓翼→脊面→陡翼
③倒转背斜
可能是绿→蓝→红(反)→蓝→绿(大)也可能是绿→蓝→混乱→蓝→绿(大) 2，断层构造
①断层面没有变形
矢量图显示与单斜构造一样，不能确定断层面没有变形的逆断层。
②有破碎带的地层
破碎带地层中地层倾向没有固定方向，矢量图为绿→乱→绿模式。
第4章 地层倾角测井
度线之间的面积涂上黑色。
第四章 地层倾角测井
5、圆柱面展开图
圆柱面展开图如图。它
相当于岩心素描的展开图，
用它可以研究层面倾角和观 察各种层理。 用短对比长度得出的这 种图对研究沉积环境有用， 用长对比长度处理得到的这 种图可清楚地显示断层、不 整合面等构造现象。
五、地层倾角测井测井资料的应用
（一）地层倾角矢量图的模式
到中心的90表示地层倾角。根据井段内各点倾角
和方位角的大小标在相应的极坐标图上，用等值 线圈出每个小扇形区点子数相同的区域。
构造倾角的点子集中在极坐标图的外圈区域，
等值线图呈扁长形，说明倾角小且变化很小。 沉积倾角变化大且倾角较大，所以沉积倾角的
点子所画出的等值线图通常呈三角形，底边接近
极坐标的外圈，顶角指向极坐标中心。 所以可以用改进的施密特图区分构造倾角和
线对比时上下移动的范围)、步长(两个相邻的计算点之间的距离)是很重要 的，它们的选取与所要解决的问题的性质有密切关系。 当用地层倾角测井资料解决构造问题时，包括研究地层构造形态、断 层位置和产状，不整合等，采用长度较长的窗长。因为研究构造问题时， 所涉及的地层的几何形状比较大，只有在比较长的窗长内才能更有效地看 出它们的变化特点。
第四章 地层倾角测井
一、测量地层倾角的原理 地层倾角测井是根据三点可以成一平面
的道理，用井下仪器在井中测出同一层面的
三个或三个以上的点，根据这些点就可绘出 地层的层面。如图是地层倾角测井原理图。 从图上可以看出，如果有一地层面，当带有
四组电极系的仪器通过该层面时，则四组电
极系将测出四条带拐点的电阻率曲线。这四 个拐点的深度分别为Z1、Z2、Z3、Z4,他们
通常将长对比长度的矢量图分为三种模式 （1）绿色模式(如图(a)) 该模式的矢量倾向大体一致，倾角不随深度变 化。这一般反映的是构造倾角，反映水平层理等。
第一章地层倾角测井与成像测井
地层倾角测井是根据三点可以成一平面的道理， 用井下仪器在井中测出同一层面的三个或三个以 上的点，根据这些点就可绘出地层的层面。图1 －1是地层倾角测井原理图。从图上可以看出， 如果有一地层面，当带有四组电极系的仪器通过 该层面时，则四组电权系将测出四条带拐点的电 阻率曲线。这四个拐点的深度分别为Z1、Z2、 Z3、Z4，它们代表地层面上四个点的深度。如果 地层是水平的，则Z1、Z2、Z3、Z4相等；如果 地层是倾斜的，则Z1、Z2、Z3、Z4不相等，即 Z1、Z2、Z3、Z4之间有高度差，也叫高程差， 根据这些高程差就可绘出一个倾斜的平面来。
对称背斜
地层倾角测井图
当井没有穿过轴面，矢量图为绿色 模式显示，与单斜构造显示相同。但是 在轴面两侧钻井，两口井的矢量图在同 一岩层出现倾向相反的倾角。如果井钻 在背斜的顶部，这时测得的地层倾角就 很小，倾斜方位角也就很乱，只有钻在 两翼上，才会显示出倾角较大，方位角 一致的绿色模式。
地层倾角测井
第一章地层倾角测井与成像测井
第一章地层倾角测井与成像测井
本章的主要内容和要点
1．主要内容
地层倾角测井、成象测井方法原理及地质应用
2．本章要点
掌握地层倾角测井及成象测井方法原理
地层倾角测井
一、地层倾角测井基本原理
地层倾角测井是在井中测量地层层面的倾角和方位角的一种测井方法。根据地层倾角测井数 据可确定有无构造变化；对计算的数据进行综合分析研究，可提供鉴别断层、不整合、交错层、 砂坝、岩礁、河床沉积、盐丘周围的构造变形、地层的裂缝和破碎带方面的资料；还可利用地 层倾角测井资料研究沉积环境、岩相古地理。
同沉积断层可形成逆牵引构造------同沉积褶皱
• 地貌标志
断层的识别
• 构造标志
对称背斜
地层倾角测井图
当井没有穿过轴面，矢量图为绿色 模式显示，与单斜构造显示相同。但是 在轴面两侧钻井，两口井的矢量图在同 一岩层出现倾向相反的倾角。如果井钻 在背斜的顶部，这时测得的地层倾角就 很小，倾斜方位角也就很乱，只有钻在 两翼上，才会显示出倾角较大，方位角 一致的绿色模式。
地层倾角测井
第一章地层倾角测井与成像测井
第一章地层倾角测井与成像测井
本章的主要内容和要点
1．主要内容
地层倾角测井、成象测井方法原理及地质应用
2．本章要点
掌握地层倾角测井及成象测井方法原理
地层倾角测井
一、地层倾角测井基本原理
地层倾角测井是在井中测量地层层面的倾角和方位角的一种测井方法。根据地层倾角测井数 据可确定有无构造变化；对计算的数据进行综合分析研究，可提供鉴别断层、不整合、交错层、 砂坝、岩礁、河床沉积、盐丘周围的构造变形、地层的裂缝和破碎带方面的资料；还可利用地 层倾角测井资料研究沉积环境、岩相古地理。
同沉积断层可形成逆牵引构造------同沉积褶皱
• 地貌标志
断层的识别
• 构造标志
地层倾角测井
地层倾角测井10.1 井斜角 hole deviation井眼轴线与铅直之间的夹角。
10.2 井斜方位角 azimuth of deviation井眼横截面的倾向线(井眼横截面上最高点与最低点之间的连线在水平面上的投影)与地理正北之间的夹角，由正北方向顺时针计量。
10.3 仪器坐标系的基准平面 plane of electrodes极板系统各微聚焦电极系的中心所在的平面。
10.4 定向曲线 orientation curves用测斜仪测量井眼倾斜状态的三条或四条曲线，包括相对方位角、I号极板方位角、井斜方位角和井斜角。
10.5 1号极板方位角 azimuth of pad No.Ⅰ在水平面上I号极板与正北方向的夹角(顺时针)。
10.6 1号极板相对方拉角 relative bearing仪器坐标系的基准面上I号极板与仪器高边在基准面上的投影之问的夹角(顺时针)。
10.7 高程差 curve displacement两条对比曲线在同一层面成层理面上的高程差。
10.8 视倾角 apparent dip地层面与仪器坐标系的基准面的夹角。
10.9 视倾向 apparent dip azimuth在仪器坐标系的基准面上，地层倾斜方向与I号极板方向的夹角10.10 相关对比 cross correlation以某一条对比曲线为基本曲线，在该曲线上选一段固定长度的曲线段为对比依据，通过计算相关函数在另—对比曲线上找出与它最相象的曲线段，并确定两者深度差的方法。
10.11 对比长度 correlation interval在相关对比中作为对比依据的基本曲线上的曲线段长度。
10.12 探索长度 search length相关对比中在对比曲线上探索相关性的最大长度。
10.13 探索角 search angle探索长度的另一种表示。
10.14 步长 step length相关对比中相邻两个对比长度的中点之间的间隔。
10.15 对比轮回 round of correlation各条对比曲线相互对比的组合方式和先后顺序。
地层倾角测井汇总55页文档
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
地层倾角测井汇总
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我若浮Fra bibliotek烟。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
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M 1 (0,
C13 2
,
Z1 ),
M
2
(
C24 2
, 0,
Z2
),
M
3
(0,
C13 2
,
Z3
),
M
4
(
C24 2
,
0,
Z4
)
3. 地层倾角及倾斜方位
arctg ( nF2 nD2 )
nA
arctg nF
nD
其中:
nF
C13 S
(Z2
Z4)
nD
C24 S
(Z3
Z1)
nA
C13C24 S
则消除构造倾角影响后的层理倾角和方位角.
arctg ( nF2 nD2 )
nA
' arctg nF
nD
其中:
nF cos' sin1 sin1 sin' sin1 cos1 nD cos ' sin' sin1 sin1 cos ' cos' sin1 cos1 sin ' cos1 nA sin ' sin' sin1 sin1 sin ' cos' sin1 cos1 cos ' cos1
二.地层倾角测井原理 1.空间任意平面位置的确定方法
建立如图16-1的坐标系.任意平面的单位法向矢 量n在大地坐标系(V,N,E)中的三分量分别为 nV , nN , nE
由图可知,任意平面的倾角和倾斜方位角分别为
arctg( nE2 nN2 ),
nV
arctg nE
nN
2.地层倾角测井仪的测量原理 1).地层倾角测井的输出
tg tg cos 地层倾斜线与横剖面的投影线之间的夹角。 地层视倾角； 地层真倾角。
３、方位频率图
特点：仅反映某 一深度段内地层 倾斜方位的分布 规律，不反映地 层倾角的变化情 况。
４、改进的施米特图
特点：不仅反映 某一深度段内地 层倾斜方位的分 布规律，也反映 地层倾角的变化 情况。
CLLd
1 RLLd
CLLS
1 RLLS
两条电阻 率曲线成 双轨关系
根据Pe曲线 确定裂缝
特点：裂缝 发育处， Pe值大。
由于泥浆 侵入，裂 缝发育处 微电阻率 低，接近 于钻井液 电阻率。
裂缝发育层位， 泥浆侵入深， 油层电阻率明 显降低。
２、确定断层 １）、有拖曳现象的正断层－自上而下，越接近断 层面倾角越大，过断层后，倾角减小；上下断层面 的地层倾向相同．
２）、逆断层 随深度增加，倾角增大，在断层面附近
达最大，而后减小．地层倾向基本不变．
３）、同生断层 越接近断层面，地层倾角越大；在断层面两侧， 地层倾向相反．
３、确定不整合 １）、角度不整合
（1）椭圆井眼分类 1）、应力型椭圆井眼 由于应力场两个水平主应力存在差异，钻井时在
井壁形成应力集中。对于张性应力场，在最小主应 力方向产生最大周向张性法应力，时井壁形成椭圆 井眼。
应力型椭圆井眼的特点：井眼单方向拉长，椭圆 井眼出现的井段较短，并且断续出现；有固定的 椭圆井眼长轴方位。
2）、断裂型椭圆井眼 在强大的地应力场作用下，岩石断裂，形成裂缝
微聚焦电阻率曲线出现平直状.
d.下井仪器转动,1号极板方位角增大. e.相对方位角曲线抖动
常见井眼不规则层段.
第二节 地层倾角及倾斜方位的计算
一. 直井内地层倾角及倾斜方位的计算 1. 建立坐标系
1). 仪器坐标系与大地坐标系的原点重合(位于 井轴);
2). 1号极板在D轴上,D轴指向正北方向. 2. 地层面上四个极板的坐标
或断层。作经遇到裂缝或断层时，就会形成椭圆井 眼。在原地张应力场作用下，裂缝的延伸方向总是 垂直于水平最大主应力方位，正断层的走向也是如 此。因此断裂型椭圆井眼长轴方位业余水平最小主 应力方位一致。
特点：在双井径曲线上的表现于应力型椭圆井眼 类似，但井径差值比应力型椭圆大。
3）、冲溶型椭圆井眼 常见于泥岩、盐岩井段。泥岩受到钻井液浸泡冲
随地层深度变化，地层倾角和倾斜方位杂乱变化。 如图所示。
绿模式 红模式 乱模式 兰模式
二、研究地质构造问题
１、研究褶皱构造 对称背斜－－地层倾角和倾向基本不随深度改。 非对称背斜－－井眼通过其两翼时，随深度增加， 有兰模式－红模式。 平卧背斜－－上下翼倾向相反，倾角随深度也发 生变化。 变化深度为井眼和背斜轴相交处．
不整合面上下倾角不同，且均不随深度变 化．地层倾向可能相反。 ２）、假整合
假整合处如果存在风化壳，则地层倾角和倾向 均无规律变化。
4、识别裂缝性地层
相对极板 电阻率值 高，而另 外两方位 电阻率曲 线低
根据电导率异常 及双井径确定裂 缝发育层段
3123处出现 泥浆漏失现象
5、地应力方向分析
5、地应力方向分析
由于地应力存在， 井眼常出现椭圆状。 其长轴方向为最小地 应力方向。其短轴方 向为最大地应力方向。
某油田一口探井的地应力方向图。 椭圆井眼长轴方向340°－160°， 地应力方向70°－250°
椭圆型井眼的长轴方向与最小主应力方向一致。
最小主应力方位：
Amin AZ • • 900
a. 四条微聚焦电阻率(或电导率)曲线.通过对 比,确定地层面上不在同一直线上的四个点 M1, M2,
M3, M 4 沿井轴方向的高度 Z1, Z2 , Z3, Z4 .
b.两条井径曲线 C13 , C24
c. 1号极板方位角曲线
d.井斜角及1号极板相对方位角 ,
注: 1号极板方位角---从正北起顺时针方向计量. 井斜角----井轴与铅垂线的夹角. 1号极板相对方位角---井轴相对1号极板的
2. 设地层倾角测量值为1,1,背景值为 ', ',
则可以根据以下步骤计算地层真倾角和真倾斜 方位.
1). 1
2). 2 1
1
2 1 '
3).
3
arctg
tg2
1
cos3
3
arctg
tg2
1
cos2
4). 4 3
4 3 '
5).
5
arctg
tg4
1
cos5
5
arctg
tg4
1
cos4
nA
C13C24 2S2
3). 地层倾角及倾斜方位
arctg ( nF2 nD2 )
nA
arctg nF
nD
二. 斜井内地层倾角及倾斜方位的计算
1.建立坐标系 仪器坐标系OFDA -- A轴与井轴重合,FOD为垂
直井轴的平面,1号极板在D轴,2号极板在F轴. 大地坐标系OENV---V轴是铅垂轴,E轴是正东
S C123 (Z2 Z4 )2 C224 (Z3 Z1)2 C123C224
注: 如果1号极板不在正北方向,则地层倾斜方位
角为:
arctg nF
nD
1号极板方位角
4. 其中1个极板接触不良时,地层倾角及倾斜方
位的计算---设2号极板接触不良
uuur r r
1).
R31 jC13 k(Z1 Z3 )
方位角.从1号极板开始逆时针方向计量.
图16-2 地层倾角测井曲线实例
四臂地层倾角测井曲线
六臂地层倾角测井曲线
2).常见曲线质量问题
a. 极板浮动
常见井眼扩大层段,微聚焦电阻率测量值偏低. b. 微聚焦电阻率曲线出现平头 常见高阻(或低阻)层段,其电阻率值超过仪器的测 量范围. c. 仪器遇阻
５、圆柱面展开图
特点：直观显示地层 的倾角及其他一些结 构和构造现象．
第四节 地层倾角测井资料的应用
一、地层倾角矢量图模式 １、绿模式
地层倾角和倾斜方位基本不随地层深度变化． ２、红模式
随地层深度增大，倾斜方位基本不变．地层倾角 增大。 ３、兰模式
随地层深度增大，倾斜方位基本不变．地层倾角 减小。 ４、乱模式
uuur R41
r i
C24 2
r j
C13 2
r k (Z1
Z4)
h12 Z2 Z1, h13 Z3 Z1, h14 Z4 Z1
uuur uuur S2 R41 R31
2). 地层层面单位法向矢量在仪器坐标系下的三分量
nF
C13 2S2
(2h14
h13 )
nD
C24 2S2
h13
第十六章 地层倾角测井
地层倾角测井主要测量地层的倾角及倾向. 第一节 地层倾角测井的基本原理
一.基本概念 1地层走向-----地层面与水平面的交线的方位角. 2.地层倾向----地层面倾斜的方向.地层倾向线与正北 的夹角.倾斜线在水平面上的投影为倾向线. 3.地层倾角----地层倾斜线与倾向线的夹角.
轴,N是正北轴,EON是水平面. 仪器坐标系与大地坐标系的原点重合.
2. 斜井计算方法
1).
1 arctg
( Z4 Z1 )2 ( Z3 Z1 )2
C14
C13
2). 2 1
1
arctg
(Z4 (Z3
Z2 )C13 Z1 )C24
2 1
3).
3
arctg
tg2
1
cos3
3
arctg
0 C24 C13
{
1 C24 C13
{1 AZ 900
1 AZ 900
裂缝延伸方位：
AZ---1号极板方位角
LFFX AZ • • 900 900
双侧向识别裂缝－－两条电阻率曲线成双轨关系
A段地层:RLLd=115欧姆米 RLLS=60欧姆米 Rmf=0.18欧姆米