《地球物理测井》考试要点

《地球物理测井》考试要点
（一）填空题（20分）
1. 测井技术发展阶段根据采集系统特点可分为模拟测井阶段（1927-1964）、数字测井阶段（1965-1972）、数控测井阶段（1973-1990）、成像测井阶段（1990年以后）四个阶段。

2. 测井系列主要有岩性测井系列、孔隙度测井系列、电阻率测井系列。

岩性测井系列有自然电位测井（SP）、自然伽马测井（GR）、井径测井（CAL）；孔隙度测井系列有声波测井（AC）、密度测井（DEN）、中子测井（CNL）；电阻率测井有微球形聚焦测井（MSFL）、双侧向测井（RDLL）、感应测井（RT）。

3. 自然电位产生原因：①地层水和泥浆含盐浓度不同而引起的扩散电动势和附电动势；②地层压力与泥浆柱压力不同而引起的过滤电动势。

5. 井径变小时，自然电位异常值增大（填“增大”、“减小”下同），当泥质含量增大时，自然电位值减小，泥质含量减小时，自然电位值增大。

6. 自然电位测井曲线在淡水泥浆井中(Cw<Cmf)，渗透层井段出现负异常，在盐水泥浆井中(Cw<Cmf)，渗透层井段出现正异常。

7. 自然电位测井中，岩石含泥质越多，总电动势越低。

井径扩大，从而导致
ΔUsp降低。

8.普通电阻率测井中根据电极系中成对电极与不成对电极之间的距离不同，可将电极系分为：梯度电极系，其含义是成对电极相距较近，不成对电极相距较远、电位电极系，其含义是成对电极相距较远，不成对电极相距较近。

9.侧向测井仪主要由主电极和屏蔽电极构成，主电极决定了分层能力（主电极长度越小分层能力越好，Lo＜h/4时效果好）；屏蔽电极决定了聚焦能力（电极系长度越大，聚焦能力好。

一般是L=5～8d）。

10. 用深浅三侧向重叠法定性判断油水层时，油层为正差异（深三侧向大于浅三侧向）、水层为负差异（浅三侧向大于深三侧向）。

11. 感应测井的六线圈系就是在双线圈系基础上，加上一对井眼补偿线圈和一对围岩补偿线圈。

感应测井中接受线圈中二次感应电动势大小与地层电阻率成正比（“正比”、“反比”），因此构成了用电动势测量电阻率的方法。

12. 微电阻率测井（探测深度较浅的一类测井方法，主要是探测储集层冲洗带、侵入带的电阻率）方法主要包括微电极系测井、微侧向测井、邻近侧向测井、微球形聚焦测井四种。

13. 微电阻率测井是在普通电阻率的基础上发展起来的，由于电极短，探测范围小，主要用于探测侵入带电阻率。

（P73）14. 声波测井（AC ）中，为保证接收器首先接收到滑行波，通常采用在仪器外壳上刻槽、适当选择较大源距的方法，使直达波与滑行波通过的路径大体相等，从而达到改良目的。

（P75）15. 声波变密度测井（VDL ）中的“人”字形图形反映了疏松含气砂岩段、裂缝带、或破碎带及井眼严重垮塌等位置。

（P76）16. 声波时差测井主要应用于划分岩性、作地层对比、判断储层流体性质、确定地层孔隙度（Φ）、为地震勘探提供声速资料、提供波阻抗和发射系数。

（P95）17. 自然伽马测井主要应用于划分岩性及确定渗透层，作地层对比，计算泥质含量，确定岩石粒度中值作环境分析。

18. 密度测井中，当泥饼密度小于地层密度是，交汇点落在脊线右上方（填方位），计数率增大（填“增大”、“减小”下同）；当泥饼密度大于地层岩石密度时，交汇点落在脊线左下方，计数率减小。

（参考P108脊肋图）
【此部分为对18题的解释：补偿密度测井中泥饼密度小于岩石密度时，（泥饼的影响使得长、短源距计数率有所增高，且因短源距计数率增高更显著）图上的交会点将偏离所探测岩石的实际密度值而落在脊线右上方；泥饼密度大于岩石密度时(如含重晶石的泥饼)，（泥饼的影响使得长、短源距计数率降低，且因短源距计数率的降低更显著）图上的交会点将落在脊线左下方。

】
（P105）19. 密度测井是通过测量散射伽马射线强度来测量地层体积密度和孔隙度（密度测井伽马源于地层作用的主要发生康普顿效应）。

（P117）20. 沉积岩中氯元素存在时，测得的热中子数讲显著减少，测得的俘获伽马射线会普遍增高。

21. 放射性测井中随泥质含量及有机物含量增大，放射性增强，孔隙度减小。

（P190）22. 能够储存石油和天然气的岩石必须具备两个条件即具有储存油气的孔隙、孔洞和裂缝（隙）等空间场所；孔隙、孔洞和裂缝（隙）之间必须相互连同，在一定压差下能够形成油气的流动通道。

（P193）23. 储集层评价基本参数有孔隙度、渗透率、饱和度、储层厚度。

二、名词解释（20分）
（P25）1.【电阻增大系数（I ）】即含油岩石的电阻率
与该岩石完全含水时的电阻率 的比值。

（P94）2.【统计起伏（放射性涨落）】在放射性强度和测量条件不变的情况下，在相同时间间隔内，对放射性强度反复测量，每次记录数值都不同，而且总是围绕某一数值波动，这种现象称为反射性涨落。

（P115）3.【减速长度（Ls ）】用来描述快中子变为热中子的减速过程。

减速长
t R 0R
m
t
o a R F φ==R o t R R I =n m t w w R abR 1)(S φ
=度定义为由快中子减速成热中子所经过的直线距离的平均值，单位为cm 。

（P195）4.【含油饱和度（So ）】岩石有效孔隙含油体积占岩石总空隙体积的百分数。

（P39）5.【标准测井】在一个油田或一个区域内为了研究岩性变化，构造形态和大段油层组的划分等工作，常使用几种测井方法在全地区的各口井中，使用相同深度比例（1:500）及相同的横向比例，对全井段进行测井，这种组合测井叫标准测井。

6.【相对渗透率】某一相流体的有效渗透率与绝对渗透率的比值。

（P205）7.【岩石体积物理模型】根据测井方法的探测特征和储集层的组成，按其物理性质的差异把实际岩石简化为对应的性质均匀的几部分，研究每一部分对测量量的贡献，并把测量结果看成是各部分贡献的总和。

（P222）8.【地层因素(相对电阻率)(F)】表示饱含水的纯岩石电阻率与地层水电阻率的比值。

公式为F=Ro/Rw ；式中Ro 表示孔隙中100%含水时的地层电阻率；Rw 表示地层水电阻率。

（P28）9.【视电阻率（Ra ）】地学中对电场作用范围内非均匀介质中各种岩石电阻率的总称，称为视电阻率，用符号Ra 表示。

（P75）10.【周波跳跃】在声速测井曲线上，对应于疏松含气砂岩层、裂缝带或破裂带等井段，常出现时差明显增大且变化无规律的现象，称为周波跳跃。

（P118）11.【含氢指数（H ）】单位体积的任何岩石或矿物中氢核数与同样体积的淡水中氢核数的比值，称为该岩石或矿物的含氢指数，用H 表示。

三、简述题（40分）
（P25）1. 简述阿尔奇公式及其重要意义，并说明各参数的含义。

（1）阿尔奇公式是应用电阻率测井资料解释具有颗粒孔隙的含水岩石和含油岩石的基本解释公式。

①地层因素
②电阻增大系数
③含水饱和度
式中，F 为地层因素；I 为电阻增大系数；Sw 为地层含水饱和度。

Ro 为饱含水地层电阻率；Rw 为地层水电阻率；Rt 为含油岩石的电阻率；Ф为岩石孔隙度；a 为比例系数，仅与岩性有关，变化范围在0.6-1.5之间；m 为胶结系数，随岩石
1-21-2V GCUR IGR GCUR sh ∙=min
max min
GR GR -GR GR -GR I =胶结程度不同而变化，一般为2左右。

（2）阿尔奇公式重要意义：①奠定了测井定量解释的基础；②架起了孔隙度测井与电阻率测井之间的桥梁。

（P82）2. 简述水泥胶结测井与声波变密度测井在判别固井质量上的异同点。

（1）相同点
两者都是通过测量井中声波幅度的衰减变化来认识地层性质和水泥胶结的情况，且都属于声波幅度测井。

（2）不同点
①探测内容
水泥胶结测井记录的是套管波的第一负峰的幅度值；声波变密度测井是依据时间先后次序，将套管波、地层波、泥浆波全部记录，记录的是全波列。

②二者关系
水泥胶结测井只是探测套管波的信号强度，较单一，受测井时间、水泥环厚度、井内泥浆气侵等因素影响大，难以准确判断固井质量；声波变密度测井测量全波列，能综合反映井下所有声波信号，受外界影响小。

二者结合能较为准确的判断固井质量。

（P119）3. 简述中子测井的分类和基本原理。

中子测井系列根据中子测井记录内容可分为三类，中子—超热中子测井，中子—热中子测井，中子—伽马测井。

基本原理如下：
（1）中子—超热中子测井基本原理
通过探测地层中超热中子密度，反映地层中子减速特性，可间接推出地层元素组成，进而推算出地层孔隙度，划分储集层。

（2）中子—热中子测井基本原理
采用双源距比值法，消除地层含氯量的影响。

两个计数率的比值只与减速性质有关，能很好地反映地层含氢量，从而推算出地层孔隙度。

（3）中子—伽马测井基本原理
通过接手记录快中子被俘获后释放的伽马射线强度来推算地层含氢量，从而推算出地层孔隙度。

（4种）4.简述泥质含量计算方法。

（1）自然伽马法
依据：在不含放射性矿物情况下，泥质含量多少决定了地层放射性强度，发过来可通过伽马曲线间接计算泥质含量。

公式：
GR I 式中，GCUR 为希尔奇指数，与地层时代有关，一般新地层取3.7，老地层取2；为自然伽马相对值（泥质含量指数）；
GR 、GR min 、GR max 分别表示目的地、
纯砂岩、纯泥岩的自然伽马值。

（2）自然电位法
依据：在淡水泥浆砂岩剖面井中，砂岩渗透性好，自然电位值高，泥岩渗透性差，自然电位低，自然电位曲线变化幅度小，可通过曲线相对起伏情况计算泥质含量多少。

公式：
（3）自然伽马能谱法
依据：地层泥质含量与钍或钾含量有很好的线性关系，能间接反映地层泥质含量。

公式：
（4）岩性密度法
依据：岩性密度测井探测地层伽马射线强度，可用来确定地层面密度，进而求取孔隙度，发过来求取地层泥质含量。

公式：
5.比较分析侧向测井于感应测井的电流分布特征、探测特征以及适应条件。

6. 岩性测井系列内容并说明判断岩性的依据。

（1）岩性测井系列包括
自然伽马测井（GR ）、自然电位测井（SP ）、井径测井（CAL ）
（2）判断岩性依据
【自然电位（SP ）】在淡泥浆砂泥岩剖面井中，以大段泥岩层部分的自然电位曲线为基线，此时SP 曲线出现负异常的井段都可以认为是渗透性岩层，纯砂岩井段出现最大的负异常；泥质砂岩负异常幅度变低，而且随泥质含量的增多异常幅度下降。

另含水砂岩△Usp 大于含油砂岩△Usp 。

【自然伽马（GR ）】
①在砂泥岩剖面中,纯砂岩在自然伽马曲线上显示出最低值；泥岩显示最高值；
粉砂岩、泥质砂岩介于二者之间，并随着岩层中泥质含量增加曲线幅度增大。

②在碳酸盐岩剖面中,粘土岩(泥岩、页岩)的自然伽马显示最高值；纯的石灰岩、白云岩的自然伽马值最低；泥灰岩、泥质石灰岩、泥质白云岩的自然伽马测井曲线值介于两者之间，且幅值随泥质含量的增加而增大。

③岩盐、石膏层的曲线值最低，泥岩最高；砂岩介于上述二者之间。

曲线读数较高的砂岩层的泥质含量较多，是储集性较差的砂岩，而曲线读数较低的砂岩层则是较好的储集层。

【井径（CAL）】泥岩层和某些疏松性性岩层常常由于泥浆的浸泡和冲刷造成井壁坍塌，使实际井径大于钻头直径，出现井径扩大；渗透性岩层，常常由于泥浆滤液向岩层中渗透，在井壁上形成泥饼，使实际井径小于钻头，出现井径缩小；而在致密岩层处井径一般变化不大，实际井径接近钻头直径。

7. 简述识别天然气方法及相应依据。

（P76）（1）声波时差测井识别法
依据：岩石和气体的声阻抗相差很大，二者之间的耦合很差，声波信号在气层中衰减显著，时差明显增大，气层在声波时差曲线上表现出周波跳跃现象。

（P123）（2）孔隙度曲线重叠识别法
依据：一般使用密度测井（FDC）和中子测井（CNL）重叠识别。

依据天然气使FDC测井计算孔隙度增大，使CNL测井偏小，故二者在气层上有一定幅度差，而且φd>φN，二者重叠时若出现相交（“大肚子形”），可定性判定为含气层。

【解释部分：对于密度测井来说，由于天然气密度明显低于油的密度，表现出在密度测井曲线上为ρb下降，φo上升。

对于中子测井来说，天然气使中子测井读数φn下降，挖掘效应明显时可出现负值。

】
8. 感应测井的基本原理（画图说明）。

9. 简述孔隙度测井系列的内容，并说明计算孔隙度的依据。

内容：测井系列内容有声波测井，密度测井和中子测井三类。

依据：（1）声波测井
地层孔隙中若充填有流体，声波时差将明显增大，通过利用声波在地层中传播的时差大小推算地层孔隙流体性质及含量，进而计算地层孔隙度。

（2）密度测井
（3）中子测井
10. 简述碳氧比能谱测井的基本原理。

利用脉冲中子源向地层发射14MeV高能快中子，测量这些快中子与地层物质的核素发生非弹性散射放出的伽马射线能谱，而岩石常见核素中
C 12和 O 16有较大快中子非弹性散射截面，
其能很好指示地层中油气水层。

11. 简述储集层评价要点，如何实现单井评价？
储集层评价要点有泥质含量、孔隙度、渗透率和饱和度。

四、综合分析题（20分）
1. 砂泥岩典型剖面在常规三大岩性测井系列上的显示特征。

2. 试比较普通电阻率法测井、感应测井、侧向测井的电流分布特征和基本测井
3. 读图，分析储集层并说明判断依据，划分油水层。

主要说明划分油水层判断依据即可。