常规测井简单原理与应用

常规测井原理与应用
第一节：概述
地球物理测井的分类：分为电法测井和非电法测井两种。

1、电法测井：
a：视电阻率、b：微电极、c：自然电位、d：微球型聚焦、e：感应测井。

2、非电法测井：
a：声速测井、b：自然伽玛测井、c：中子测井、d：密度测井，e：井径、f：井斜、g：井温、h：地层倾角(HDT)、I：地层压力(RFT)、j：垂直地震测井（VSP）
第二节：电法测井
一、视电阻率曲线：
测井时将电极系放入井下，在上提过程中测量记录一条△Vmn(电位差)随井深变化的曲线，称为视电阻率曲线。

梯度电极系：成对电极间的距离小于不成对电极到靠近它的一个成对电极间的距离的电极系称为梯度电极系。

电位电极系：成对电极间的距离大于不成对电极到靠近它的一个成对电极间的距离的电极系称为梯度电极系。

底部梯度电极系在高阻层测井曲线的形状特点如下：
（1）对着高阻层视电阻率升高，但曲线不对称于地层中点，高阻层顶界面、底界面分别在极小值、极大值的1/2mn处。

（2）对于厚层、地层中部附近曲线出现平直或变化平缓，随地层减薄平直段缩短直至消失，该处视电阻率值接近地层真电阻率。

（3）对于薄层，在高阻层底界面以下一个电极处，在视电阻率曲线上出现一个“假极大”，极小也比原层上移。

视电阻率曲线的应用：
1、划分岩层界面：
利用底部梯度电极系视电阻率曲线划分岩层界面的原理是高阻层顶界面(底界面)
位于视电阻率曲线极小值(极大值以下1/2MN处。

2、判断岩性：
在砂泥岩剖面中，当地层水含盐浓度不是很大时，砂岩电阻率大于泥岩的电阻率，粉砂岩泥质砂岩、砂质泥岩介于它们之间。

但视电阻率曲线无法区分灰岩和拉拉扯扯云岩，它们的电阻都非常大。

3、地层对比和定性判断油水层：
对于同一储层，如果0.45m底部梯度幅度高于4m底部梯度梯度测井曲线幅度该层可能为水层，反之则为水层。

二：微电极测井
微电极测井：利用特制的短电极系帖附井壁，测量井壁附近的岩层电阻率的一种测井方法叫微电极测井。

微电极测井曲线的应用：
1、详细划分地层：地层界面一般在曲线的转折点或半幅点
2、划分渗透层，判断岩性：微电极曲线在渗层上显示正幅度差，数值中等，地层渗透率越好，二者的幅度差越大，因此可以根据微电极曲线的幅度差判断地层的渗透性好坏。

各种岩性的微电极曲线特征如下：
(1) 泥岩和粘土，为非渗生地层，没有幅度差，值很低。

(2) 渗透性砂岩：渗透性砂岩在微电极曲线上显示中等幅度和较大正异常，对于含油砂岩，由于冲洗带孔隙中有残余油存在，在其它条件相同的条件下，含油砂岩比含水砂岩有较高的幅度和幅度差。

(3) 致密砂岩：渗透性很差，在微电砐曲线上读数很高，曲线呈剧齿状钙质砂岩薄层在曲线上呈“刺刀状”的突起。

(4) 渗透性灰岩：渗性灰岩与渗透性砂岩相近，但曲线幅度更高。

(5) 致密灰岩：与致密砂岩相近，曲线幅度高，呈锯齿状，并有正负不定的差异。

(6) 石膏或硬石膏：石膏或硬石膏地层电阻率高，井壁无泥饼，曲线与石灰岩相似。

(7) 盐岩：盐岩地层易溶于泥浆，使井径扩大，微电极曲线幅度低。

(8) 油面岩：油面岩处微电极曲线呈锯齿状，并且大多数为负差异，曲线幅度高于泥岩。

微电极测井包括微电位测井和微梯度测井.是由3个电极构成。

同电阻率测井，既由一个供电电极A向地层供电，M1、M2为测量电极，即可测出不同电极距下的地层视觉电阻率。

A-M1 距离0.025m
M1-M2距离0.025m。

A0.025M10.025M2 微梯度电极系电极排列方式：电极距0.0375m探测深度4-5cm
A0.05M2 微电位电极系电极距0.05m探测深度8-10cm
DRM=RMG-RMN应该是计算幅差，电位于梯度的幅差吧，只是猜测而已，不同地方表示不同。

只要理解电极系公式就比较明白了。

为了提高仪器的纵向分辨能力，不漏掉薄层和求准目的层厚度；直观的判断渗透层，准确的测量冲洗带电阻率。

微梯度电极系：探测深度4-5cm探测泥饼和冲洗带
微电位电极系：探测深度8-10cm探测冲洗带
应用
通常采用重叠法把微电位和微梯度测井曲线重叠绘制，这样两条曲线就会出现重叠、分离，当微电位曲线大于微梯度时称为正幅度差，反之为负幅度差。

通过幅度差就可以判断地层的渗透性等特点。

1.划分岩性
首先利用微电极是否有幅度差这一个特点，将渗透层和非渗透层分开。

再根据幅度差大小划分岩石性质。

含油砂岩和含水砂岩都有渗透性，故都有幅度差，由于含油砂岩冲洗带中有残余油故含油砂岩的幅度差大于含水砂岩。

泥岩微电极曲线幅度比较低，没有幅度差或有幅度不大的正负不定的幅度差，曲线呈直线状，泥岩线是比较典型的非渗透性岩层的曲线特征。

2.确定岩层界面
微电极纵向分辨能力比较强。

渗透层的界面可以用两条微电极曲线的分歧点的深度位置来确定。

3.确定含油砂岩的有效厚度
在计算有致密薄夹层的含油砂岩的有效厚度时，需要去除薄致密层的厚度，利用微电极曲线的高纵向分辨率和区分渗透层的特点可以很容易把薄致密层划分出来。

提高有效厚度解释精度。

4.确定井径扩大段
出现井径扩大的现象，贴井壁测井的微电极极板就会悬空，那测量的就是泥浆的电阻率，电阻率很低。

这样可以发现井径变化段。

三：自然电位测井
自然电位测井：沿井剖面测量自然电位变化叫自然电位测井。

影响自然电位曲线异常幅度的因素：
（1）岩性、地层水与泥浆含盐度比值的影响。

（2）地层厚度、井径的影响。

（3）层电阻率，泥浆电阻率的影响。

（4）泥浆侵入带的影响。

自然电位曲线的应用：
1、自然电位曲线在砂泥岩剖面中的应用：
（1）划分岩层界面：从自然电位曲线特点可知，当地层厚度大于四倍井径时，自然电位曲线异常幅度的半幅点为渗透层的顶底界，岩层变薄，则划分不准。

（2）分析岩性、确定渗透层。

当地层水含盐浓度大于泥浆含盐浓度时，测得自然电位曲线是以泥岩为斟线，对着渗透性砂岩则为负异常，渗透性越好则异常越大。

（3）判断油、水层。

当地层水含盐浓度大于泥浆含盐浓度时，油、水层在自然电位曲线上均为负异常，在其它条件相同的情况下，含油气砂岩的幅度比含水砂岩要小些。

（4）判断水淹层：水淹层在自然电位曲线上的显示特点较多，如基线偏移等。

（5）求地层水电阻率和储层的泥质含量。

2、自然电位曲线在碳酸盐岩地层中不能反映地层孔隙度和渗透率的好坏。

3、不能反映膏盐岩剖面地层的岩性。

四：侧向测井
侧向测井也叫聚焦测井，它的电极系除主电极外，上下设置了两个屏蔽电极，降低井内泥浆及围岩和高阻邻层的影响。

侧向测井的应用：
1、划分岩层界面：侧向测井受井眼、层厚、邻层等的影响较小，分层能力较强。

2、判断油水层：当深浅侧向重叠显示为正差异（即深侧向曲线幅度高于浅侧向曲线幅度）为油层，反之遇为水层。

3、配合其它曲线在碳酸盐岩地层剖面划分储集层。

如电阻率曲线较低值时可能为储集层。

4、求地层真电阻率。

五：微球型聚焦测井（普2型、CSU）
微球型聚焦测井的应用：划分渗透层，利用冲冼带电阻率曲线和泥饼电阻率曲线的幅度差可以划分渗透层，比微电极明显。

六：感应测井
感应测井：应是利用电磁感应的原理测量地层电导率的一种测井方法。

感应测井曲线的应用：
1、确定岩性，划分岩层界面：在砂泥岩地层剖面中，感应曲线反映井剖面地层电性的变化较为清楚，当地层厚度大于2米时，感应测井按半幅点确定地层界面，当地层厚度小于2米时，地层界面不在半幅点处，一般不用感应曲线单独分层。

2、定性估计油、水层：在淡水钻井液，侵入较浅，地层较厚的条件下，利用感应曲线测得的视电阻率接近地层真电阻率，根据渗透性砂岩视电阻率数值的大小，配合其它曲线能够估计油层和水层
引言微电极曲线在渗透性好的砂岩处一般会出现正幅度差(微电位电阻率>微梯度电阻率)，称为正差异。

在低渗透油藏砂岩中，微电极曲线往往会出现负幅度差(微电位电阻率<微梯度电阻率)，对于这种现象，通常认为是测井数据采集质量问题，但在同一口井甚至同一砂层内正负差异共存不能简单地归因于测井质量。

鄂尔多斯盆地延长组地层微电极的负差异现象普遍存在，此现象对测井采集和解释人员困惑多年，无法解释该现象。

测并采集人员在测微电极曲线中花费大量时间，解释人员在油水层的判识上也没有很好利用微电极曲线。

研究好这种现象在测井评价中…
测井系列
一、国产测井系列
1、标准测井曲线
2.5m底部梯度视电阻率曲线。

地层对比，划分储集层，基本反映地层真电组率。

恢复地层剖面。

自然电位（SP）曲线。

地层对比，了解地层的物性，了解储集层的泥质含量。

2、组合测井曲线（横向测井）
含油气层（目的层）井段的详细测井项目。

双侧向测井（三侧向测井）曲线。

深双侧向测井曲线，测量地层的真电组率（RT），试双侧向测井曲线，测量地层的侵入带电阻率（RS）。

0.5m电位曲线。

测量地层的侵入带电阻率。

0.45m底部梯率曲线，测量地层的侵入带电阻率，主要做为井壁取蕊的深度跟踪曲线。

补偿声波测井曲线。

测量声波在地层中的传输速度。

测时是声波时差曲线（AC）
自然电位（SP）曲线。

井径曲线（CAL）。

测量实际井眼的井径值。

微电极测井曲线。

微梯度（RML），微电位（RMN），了解地层的渗透性。

感应测井曲线。

由深双侧向曲线计算平滑画出。

[L/RD]*1000=COND。

地层对比用。

3、套管井测井曲线
自然伽玛测井曲线（GR）。

划分储集层，了解泥质含量，划分岩性。

中子伽玛测井曲线（NGR）
划分储集层，了解岩性粗细，确定气层。

校正套管节箍的深度。

套管节箍曲线。

确定射孔的深度。

固井质量检查（声波幅度测井曲线）
二、3700测井系列
1、组合测井
双侧向测井曲线。

深双侧向测井曲线，反映地层的真电阻率（RD）。

浅双侧向测井曲线，反映侵入带电阻率（RS）。

微侧向测井曲线。

反映冲洗带电阻率（RX0）。

补偿声波测井曲线（AC），测量地层的声波传播速度，单位长度地层价质声波传播所需的时间（MS/M）。

反映地层的致密程度。

补偿密度测井曲线（DEN），测量地层的体积密度（g/cm3），反映地层的总孔隙度。

补偿中子测井曲线（CN）。

测量地层的含氢量，反映地层的含氢指数（地层的孔隙度%）
自然电位曲线（SP）
自然伽玛测蟛曲线（GR），测量地层的天然放射性总量。

划分岩性，反映泥质含量多少。

井径测井曲线，测量井眼直径，反映实际井径大砂眼（CM）。

2、特殊测井项目
地层倾角测井。

测量九条曲线，反映地层真倾角。

自然伽玛能谱测井。

共测五条曲线，反映地层的岩性和铀钍钾含量。

重复地层测试器（MFT）。

一次下井可以测量多点的地层压力，并能取两个地层流体样。

三、国产测井曲线的主要图件
几个基本概念：
深度比例：图的单位长度代表的同单位的实际长度，或深度轴长度与实际长度的比例系数。

如，1：500；1：200等。

横向比例：每厘米（或每格）代表的测井曲线值。

如，5Ω，m/cm,5mv/cm等。

基线：测井值为0的线。

基线位置：0值线的位置。

左右刻度值：某种曲线图框左右边界的最低最高值。

第二比例：一般横向比例的第二比例，是第一比例的5倍。

如：一比例为5ΩM/cm；二比例则为25m/cm。

1．标准测井曲线图
2． 5米底部梯度曲线。

以其极大值和极小值划分地层界面。

它的极大值或最佳值基本反映地层的真电阻率（如图）
自然电位曲线。

以半幅点划分地层界面。

一般砂岩层为负异常。

泥岩为相对零电位值。

标准测井曲线图，主要为2。

5粘梯度和自然电位两条曲线。

用于划分岩层恢复地质录井剖面，进行井间的地层对比，粗略的判断油气水层。

3、回放测井曲线图（组合测井曲线）
深浅双侧向测井曲线。

深双侧向曲线的极度大值反映地层的真电阻率（RT），浅双侧向的极大值反映浸入带电阻率（RS）。

以深浅双侧向曲线异常的根部（异常幅度的1/3处）划分地层界面。

0． 5米电位曲线。

以半幅点划分储集层，反映侵入带的电阻率。

声波时差曲线。

主要反映地层的致密程度，即反映储集层的孔渗性，是判断储层物性好坏的主要曲线。

用于计算地层的孔隙度。

横向比例为50（MS/M）/CM。

自然电位曲线。

主要反映地层的渗透性。

感应测井曲线（电导率曲线）。

主要用于地层对比。

电导率是电阻率的倒数（1/R），因此电阻率愈低，电导率值愈高。

回放测井曲线图主要有以上6条测井曲线。

由于感应测井曲线是深双侧向电阻率曲线的倒数，实际只有5条测井曲线。

与回放测井曲线图对应，用单孔隙度解释
程序处理了一张处理成果图，这里略去。

4、综合测井曲线图（又称小综合）
将微电极曲线0.45米梯度曲线和井径曲线划在一张窄图上，称为“小综合测井曲线图”。

小综合图与回放测井曲线图配合，能更详细的分析测井资料判断油气水层。

微电极曲张，共有微电位和微梯度两条曲线。

在储集层上，微电位的电阻率值高于微梯度显示正差异。

储集层的物性愈好，正差异均匀，二者的数值也较低。

即微电极曲线在好的储集层上显示“低均正”的曲线差异特征。

5、放射性测井曲线图
中子伽玛曲线。

反映地层的含氢量多少，即反映地层的含氢特性。

反映储层的含气特性。

间接分析储层的颗粒大砂眼。

用于校正节箍曲线的深度。

自然伽玛曲线。

反映储层的泥质含量，判断岩性，划分储集层。

节箍曲线。

用于确定射孔的深度。

6、固井质量检查图
声波幅度测井曲线。

幅度值小于泥浆井段幅度的20%，固井质量良好，幅度在20%-30%之间，固井质量中等。

幅度大于30%。

总之，国产测井系列主要有以上5种测井曲线图件，另外还有测井资料数字处理成果图和测井解释成果表等图表。

四、3700测井曲线的主要图件
几个基本概念：
对数刻度：测井曲线图的横轴采用对数刻度，每个阶（模数）成10倍增加。

算数刻度：测井曲线图的横轴采用算数刻度，每厘米（格）代表一个固定值。

1、测井曲线图（宽的回放曲线图）
从左至右依次的如下测井曲线。

井径曲线：横向比例为1英寸/格。

用英制来表示井径的大小。

自然电位曲线。

深双侧向曲线。

长虚线。

浅双侧向曲线。

点虚线。

微侧向曲线。

实线。

这三条曲线的横轴采用对数刻度，画在同一刻度值的图格内。

从0.2-2000.m刻度了四阶，即0.2-2,2-20,20-200,200-2000 等。

每阶的模数值为128道。

电阻率值超过2000时，返回原0.2-2的道位但刻度成为2000-2000，便画下了高于2000.m的电阻率值。

这三条曲线依次反映，径向地层深部未受泥浆侵入影响部分的地层真电阻率RT，泥浆滤液侵入带电阻率RS和泥浆滤液冲洗带电阻本RX0。

RT反映储层的含油性，RS反映储层的残余油含量，RX0反映油的可动性。

声波时差曲线。

点虚线。

反映地层的细密程度，储集层的孔隙度大小。

补偿中子曲线。

长虚线，反映地层的含氢量多少，储集层的孔隙度大小。

补偿密度曲线。

实线，反映地层的体积密度，储集层的孔隙度大小。

以上三条曲线主要反映储集层的孔隙度大小。

又称为三孔隙度曲线。

自然伽玛曲线。

反映地层的泥质含量，确定地层的岩性。

以上九条曲线是3700测井正常测量的9条线。

与其对应用泥质砂岩粘土分析解释程序CLASS处理一张处理成果图，这里从略。

2、地层倾角测井处理成果图
从略。

3、碳氧比测井解释成果图
从略。

4、地层压力解释成果图
从略。

五、判断油气水层
1、电阻率测井曲线反映储集层含油气性的机理
岩石颗粒（石英、长石等不导电，油气也不导电，它们的电阻率接近无穷大。

地层水靠离子导电，砂层中的泥质具有附加导电性，随地层水矿化度增加，地层水的电阻率减小。

砂岩层孔隙中饱和有地层水，砂岩层就具有导电性，地层水矿化度愈高，砂岩层的电阻率愈低。

砂岩层孔隙中同时饱和有油气和水时，随含油气饱和度增加，砂岩层的电阻率RT增加，含油气饱和度与砂岩层电阻率之间有如下实验关系：
SW=a&#8226;b&#8226;Rw/m&#8226;RT
S0=1-SW
SW---含水饱和度
S0-----含油饱和度
RT-----地层电阻率
RW----地层水电阻率
a&#8226;b-----比例系数
m------胶结指数
n-------饱和度指数
由以上分析可知，同一砂岩层含油气时电阻率高，含地层水时电阻率低。

含油气饱和度愈高，砂岩层电阻率愈高；含水饱和度愈高，砂岩层电阻率愈低。

含水饱和度100%则为纯水层，其电阻率称为纯水层电阻率。

2、测井资料解释具有多解性
利用测井资料判断储集层的含油气性具有多解性。

岩层孔泽性变化，颗粒度化，胶结物变化以及地层水变化者可以引起电阻率变化。

因此，准确的判断储集层的含油气性，必须利用多种测井资料，结合地质录井资料和邻井试油结果进行综合分析。

3、目视法判断油气水层
利用国产测井系列的回放测井曲线图等图件，或者利用3700测井曲线图，可以简捷快速地判断油气水层，并且有相当高的可靠性。

第一步，利用深双侧向曲线（参考0.5米电位和浅双侧向曲线）在测量井段找出高电阻率异常层。

在一定测量井段内（如：东营、沙一、沙二或沙三等），受地质条件控制水层电阻率变化较小，在油气层上其电阻率会成倍或成数倍增高，形成明显的高电阻率异常。

第二步，利用自然电位（自然伽玛），声波时差和微电极等曲线，检查高电阻率异常层是否是渗透性储集层。

在渗透层上，SP为负异常，声波时差与水层的时差相当，微电极曲线为“低均正”差异。

非渗透性致密层（玄武岩等）也能形成高电阻率异常。

第三步，分析高电阻率异常渗透性层的曲线变化，深双侧向电阻率高对应声波时
差高值，电阻率低对应时差低值是明显的启油气特征。

“高电阻大时差”是判断含油气的精髓。

含油气愈饱满，大时差对应的电阻愈高。

对含水层，大时差则对应低电阻率，小时差对应高电阻率。

第四步，检查径向电阻率变化。

在油气层一般为减阻侵入。

即：深双侧向电阻率》浅双侧向电阻率（0.5米电位）》微侧向电阻率，具有正差异。

在水层（当地层水矿化度泥浆滤液矿化度时）则为增阻侵入，具有负差异。

减阻侵入一定程度反映了油气的可动性。

第五步，进一步落实油气层，检查井壁取心，岩屑录井，气测资料等。

与油气层上下的纯水层比较。

参考邻井试油结果，油气动用情况等。

气层与油层都同样形成了高电阻率异常，对于浅部气层（2500m以浅）有以下几个特征。

A、电阻率可以比油层低些，但对高压气层电阻率不低。

B、含氢量较油层低。

补偿中子（中子伽玛）显示高值异常，即显示为低孔隙度特征。

C、声波时差值大于油水层值，甚至发生周波踊跃（时差成50MS的倍数增大）。

六、测井曲线对比
根据碎屑岩的沉积规律，泥岩、油页岩、钙片页岩和粉砂质泥岩等沉积环境稳定，分布范围广，可以作为一类对比标志层。

粉细砂岩泥岩互层，粉细砂岩碳质泥岩层可以作为二类对比标志层，玄武岩、煤系地层可以作为附助对标志层。

1、标准测井曲线对比（1/500）
选2.5米曲线值最低，有一定厚度大感动5米），曲线光滑平直的线段作标志层。

从已知层段到未知层段，从浅部馆陶对比下去，从深部已知层位对比上来，用标志层将对比井段卡住，无明显标志层时，对比大段落的泥岩粉细砂岩互层段（曲线呈锯齿状或低幅度变化）。

在同一油田开发区块，油气水层可以对比，砂层厚度形态有变化。

在同一段块同一盘上，对比曲线形态将基本一至。

对比井段的地层缺失，则有正断层的断点通过该井。

对比井段的一组地层发生重复，则有逆断点通过该井。

在同一断块上的井，在同一盘上的井其一类对比标志层的深度，反应出了标志层的高低变化。

在同一断块上（盘上）砂层上倾高部位
是油气聚集的有利地带。

2、组合测井曲线对比（1/200）
详细的小层对比，使用1/200的组合测井曲线图。

泥岩具有最低的电阻率值，电阻率曲线平直无变化。

感应测井测量地层的电导率，即电阻率的倒数。

在低电阻率泥岩层上，有高的电导率的变化，使选择一类标志层显得更明显，故在做详细的小层平面时，喜欢用感应曲线。

在做小层对比时，应先用1/500曲线将对比井段划准。

对比时以电阻率曲线为主，对比追踪有困难时，参考时差，自然电位曲线。