测井总结

《地球物理测井》课程复习题

一、名词解释

1. 扩散电动势：离子在扩散过程中,各种离子的迁移速度不同,如氯离子迁移速度大于钠离子(后者多带

水分子),这样在低浓度溶液一方富集氯离子(负电荷)高浓度溶液富集钠离子(正电荷),形成一个静电场,电场的形成反过来影响离子的迁移速度,最后达到一个动态平衡,如此在接触面附近的电动势保持一定值,这个电动势叫扩散电动势记为Ed

2. 扩散-吸附电动势 ：泥岩薄膜同样离子将要扩散,但泥岩对负离子有吸附作用,可以吸附一部分氯离子,

扩散的结果使浓度小的一方富集大量的钠离子而带正电,浓度大的一方富集大量的氯离子而带负电,这样在泥岩薄膜形成扩散吸附电动势记为Eda

3. 自然电位曲线的正异常、负异常 ：当地层水矿化度大于泥浆滤液矿化度时，储集层自然电位曲线偏

向低电位一方的异常称为负异常。当地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度时，储集层自然电位曲线偏向高电位一方的异常称为正异常。

4. 泥浆侵入现象：在钻井过程中, 通常保持泥浆柱压力稍微大于地层压力,在压力差作用下,泥浆滤液向

渗透层侵入,泥浆滤液替换地层孔隙所含的液体而形成侵入带,同时泥浆中的颗粒附在井壁上形成泥饼,这种现象叫泥浆侵入.

5. 高侵、低侵：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.

6. 梯度电极系 ：成对电极距离大于不成对电极到成对电极距离的电极系叫电位电极系.

7. 电位电极系：成对电极距离小于不成对电极到成对电极距离的电极系叫梯度电极系

8. 标准测井 ：是一种最简单的综合测井,是各油田或油区为了粗略划分岩性和油气、水层，并进行井间

地层对比，对每口井从井口到井底都必须测量的一套综合测井方法。因它常用于地层对比，故又称对比测井。

9. 侧向测井：在电极上增加聚焦电极迫使供电电极发出的电流侧向地流入地层从而减小井的分流作用和

围岩的影响,提高纵向分辨能力,这种测井叫侧向测井又称为聚焦测井

10. 感应测井横向、纵向微分、积分几何因子：一横向几何因子 1 横向微分几何因子 的贡献。的无限长圆筒状介质对径为物理意义：单位厚度半a r r dz z r g G σ?∞

∞

-≡),(

2 横向积分几何因子 的贡献。的无限长圆柱体介质对物理意义：半径为横积a d r r r dr r G G σ?

=≡

2

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)(

二

纵

向几何

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子

1

纵

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因

子

的贡献。无限延伸薄板状介质对物理意义：单位厚度的a z dr z r g G σ?∞≡0

),(

2 纵向积分几何因子 的贡献。的无限延伸板状介质对物理意义：厚度纵积a h h h dz z G G σ?

-≡

2

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/)(

11. 声系 ：声波测井仪器中,声波发射探头和接收探头按一定要求形成的组合称为声波测井仪器的声系. 12. 深度误差 ：仪器记录点与实际传播路径中点不在同一深度上产生的误差.

13. 相位误差：由于产生时差信号(记录波)时,触发记录波前沿和后沿的两道首波的相位不同而引起的误差. 14. 周波跳跃：在裂缝发育地层，滑行纵波首波幅度急剧减小，以致第二道接收探头接收到的首波不能触

发记录波，而往往是首波以后第二个、甚至是第三或第四个续至波触发记录波。这样记录到到时差就急剧增大，而且是按声波信号的周期成倍增加，这种现象叫周波跳跃。 15. 体积模型：把单位体积岩石传播时间分成几部分传播时间的体积加权值。 16. 超压地层、欠压地层：

17. 放射性：放射性核素都能自发的放出各种射线。 18. 同位素：凡质子数相同，中子数不同的几种核素

19. 基态、激发态：基态—原子核可处于不同的能量状态，能量最低状态。激发态—原子核处于比基态高

的能量状态，即原子核被激发了。

20. 半衰期：原有的放射性核数衰变掉一半所需的时间。

21. α、β以及γ射线：（1）α射线—由氦原子核He 4

组成的粒子流。氦核又称α粒子，因而可以说是

α粒子流。 α粒子—He 4

质量数为4，带两个正电荷。对物质的电离作用很强，而贯穿物质的本领很小。在空气中的射程2.6cm —11.5cm ，在岩石中的射程只有10ˉ3cm ，即10μm 。

（2）β射线—高速运动的电子流。V=2C/3（C 为光速)，对物质的电离作用较强，而贯穿物质的本领较小。在金属中的射程约0.09 cm.

（3）γ射线—由γ光子组成的粒子流。γ光子是不带电的中性粒子，以光速运动。 γ射线又是一中波长很短的电磁波 ，具有 两重性，即波动性和粒子性。对物质的电离作用很小，而贯穿本领很大。能穿过地层和钢铁。

22. 含氢指数：一立方厘米介质中氢核数与单位体积淡水中氢核数的比值 23. 光电、康普顿、电子对效应：

（1）光电效应：当伽马射线能量较小时(能量大约在0.01MeV ～ 0.1MeV)，它与原子中的电子碰撞，将全部能量传给一个电子，使电子脱离原子而运动，而伽马光子本身被完全吸收。

(2)康普顿效应：当伽马射线能量中等时，它与原子的外层电子发生作用,把一部分能量传给电子,使该电子从某一方向射出,而损失了部分能量的伽马射线向另一方向散射出去。这种效应称为康普顿效应，发生散射的伽马射线称为散射伽马射线。

(3)电子对效应：当伽马射线能量大于1.022MEV 时，它与物质的原子核发生作用,伽马射线转化为一对电子(正负电子)，而伽马光子本身被全部吸收。这种效应称为电子对效应。

24. 挖掘效应：当附加的岩石骨架被挖掘并用气来代替地层具有较小的中子特性减速，中子测井这种计算差异叫“挖掘效应”

二、填空题

1、形成储集层的条件是 、 。

2、泥浆侵入使井壁附近的储集层形成几个环带，分别为 泥浆 、 泥饼 、 侵入带、冲洗带、过渡带 和原状地层。

3、构成储集层的大多数矿物，导电性 低 ，使这种岩石的电阻率 高 ；黏土矿物由于 电阻率低 ，使含有此种成分的岩石导电性 高 。

4、在阿尔奇公式中，地层因素与岩石孔隙度的关系式是 m a

Rw Ro F φ

=≡

，其中个参数的意义分别是 R0:孔隙中完全含水地层电阻率;Rw:地层水电阻率;a:与岩性有关的比例系数(0.6~1.5)m:胶结指数(1.5~3)

5、在阿尔奇公式中，电阻率增大系数与含水饱和度度的关系式是 n

n So b Sw b Ro Rt I )1(-==≡

，其中个参数的意义分别是 系数b 只与饱和度有关,n 只与岩性有关,它们表示油水在孔隙中的分布状况对岩石电阻率的影响.一般b=1,n=2 。

6、对于同样大小的电极距，电位电极系的探测范围比剃度电极系 广 ，而受泥浆影响以 电位 电极系为大，围岩影响以 梯度 电极系为大。

7、三侧向测井采用了中心电极向地层集中供电流的技术，它的中心主电极的极性与两边屏蔽电极的极性 ，且主、屏电极的强度 。

8、当地层厚度小于三倍井径时，SP 曲线的幅度一般会随着地层厚度的增大而 ，随着地层泥质含量的增多而 。

9、感应测井就是要压制无用信号，通过测量有用信号来测量地层 ，而且有用信号和无用信号相位相差 0

90。

10、声场描述的基本物理量有 声压 、 声功率 、 声强、声能量密度 11、由于大多数岩石的泊松比为0.25，所以在岩石中的纵横波速度之比约为 1.73

12、为了达到声波测井的目的，对井下换能器或探头必须作一些要求，包括 （1）有足够的声功率（对发射探头而言） 、 （2）发射频率既要满足划分地层分辨率的要求，又要满足不能有大的衰减的要求 、 （3）声波换能器还必须具有一定的方向性 。

13、声波在岩石中传播，能量发生衰减的原因有 波前扩展或界面反射造成的声能衰减 和 介质对声波能量的吸收而产生的衰减 。

14、当入射角为第一临界角时，在地层中产生 滑行纵波 。 15、当入射角度为 0

90 ，在地层中产生滑行横波。

16、威利时间平均公式为

ma

f V V V φ

φ-+=11 或

ma

f t t t ?-+?=?）（φφ1 或

ma

f ma

t t t t ?-??-?=

φ 中各参数的

物理意义为 声波在单位体积岩石内传播所用的时间等于岩石骨架部分（1- φ）所经过时间与孔隙部分φ所经过时间的总和。

17、在孔隙性灰岩上，时差测值为214m s /μ，泥岩上的时差为272m s /μ。已知灰岩骨架时差为156m s /μ，孔隙中流体时差为620m s /μ。则纯灰岩的孔隙度为 ，若灰岩含泥质10%，则该灰岩的孔隙度为 。

18、纯砂岩的t ?测量值为200，其5.55=?ma t ，若求得的φ为25.3%，则f t ?= ，这表明孔隙中可能含有 （水、油或者气）。

19、在孔隙地层中，含泥使t ? ，且随着φ的增大而 ；充有油气的地层t ? 。 20、套管井中的波形成分一般有 套管波 、 水泥环波、 泥浆列波 和地层波等四种。

21、自由套管情况下，套管波幅度随着套管直径的增大而 减小 ，随着套管厚度的增加而 增大 。 22、水泥固井质量评价中，Ⅰ界面指 泥浆-水泥界面 Ⅱ界面指 水泥-地层界面 。CBL-VDL 组合测井评价中，一般用 CBL 价Ⅰ界面，用 VDL 价Ⅱ界面。

23、井中测量的视瑞利波的波速以 地层横波为上限，以 井内流体速度 为下限。

24、全波列测井中，声源的工作方式有 纵横波方式 、 斯通利波方式 、 偶极横波方式 和 专家方式

25、从岩石大类来讲，一般 火成岩 的自然伽马放射性最强， 变质岩 次之， 沉积岩 最低。 26、沉积岩的自然放射性随岩石 泥质含量 增加而增加。

27、中子测井与密度测井直接测得的并不是孔隙度和体积密度值，实际上中子测井测得的是 ，密度测井测量得的是 ；气体的存在使实测量的密度孔隙度较真孔隙度 ，中子孔隙度较真孔隙度 。

28、岩石孔隙中充满淡水时，体积密度的体积模型响应方程是： 。

29、补齐地层中的放射性核数衰变方程：-

+→βCa K )40()20(4019 30、补齐下列产生中子的核反应方程：n C He Be +→+12)6(42)8(4

31、测井数据用户磁带的起始标志为 BOT ，结束标志为 EOT 每个数据文件的结束标志为 “EOF ”

三、选择题

1、邻近侧向的探测范围比微侧向 A ，受泥饼影响程度比微侧向 B 。 A 大 B 小 C 相近

2、球形聚焦测井主要是减小了井的影响，用来探测 A 。 A 冲洗带 B 侵入带但稍浅一些 C 侵入带但稍深一些

3、探测冲洗带电性最好的方法是 B 。 A 球形聚焦法 B 微球形聚焦法 C 微侧向法

4、若储集层的岩性是均匀砂岩，上下泥岩岩性相同，则下面哪些测井曲线形态是对称地层中点 AB 。 A 自然电位 B 自然伽马 C 梯度电极系电阻率 D 电位电极系电阻率 E 声速

5．根据射线声学理论，采用适当的声源发射主频，在裸眼井壁上产生斯通利波时所需要的入射角大小为 。

A 第一临界角

B 第二临界角

C 大于第二临界角

D 90度 6．水泥胶结测井曲线上，自由套管井段的等间距负尖峰显示为 A 。 A 套管断裂 B 套管外有气 C 套管接箍 D 套管外为泥浆 7．水泥胶结好时，声幅相对幅度值 B 。

A 大于20%

B 小于20%

C 在20-40%

D 大于40%

8. 偶极横波测井是为了测量 硬 地层中的横波，所采用的频率为 低 频率。 A 硬，高 B 硬，低 C 软，高 D 软，低

9、中子测井（CNL 或SNP ）测得的视石灰岩孔隙度同真孔隙度相比，在纯砂岩地层上 真孔隙度，在纯白云岩地层上 C 孔隙度。

A 高于，高于

B 高于，低于

C 低于，高于

D 低于，低于

10、下列诸多测井方法中，探测冲洗带的有 ，探测侵入带的有 ，探测原状地层的有 。

A 微电极/ML

B 球形聚焦/SFL

C 微球形聚焦/MSFL

D 深感应ILD

E 浅双侧向/LLS

F 深双侧向/LLD

G 微侧向/MLL 四、简答题

1、 试叙述侧向测井的定义以及应用条件，并画出深七侧向测井的电极系和电流分布。

答：在电极上增加聚焦电极迫使供电电极发出的电流侧向地流入地层从而减小井的分流作用和围岩的影响,提高纵向分辨能力,这种测井叫侧向测井又称为聚焦测井 电极系:(如图) (1)深七侧向 主电极:A0;

监督电极: '

2'

121,,M M M M ，

屏蔽电极:A1 A2

2、指出下述电极系的类型名称、电极距、记录点：

（1）A0.95M0.1N (2)B0.1A0.95M (3)A0.1M0.95N (4)B0.5A0.225M 3、 简述普通电阻率测井的分类及其应用。

答：电阻率测井：梯度电极系测井；电位电极系测井；微电阻率测井

应用：一 划分岩性;砂泥岩剖面:泥岩电阻率低,砂岩电阻率高；碳酸岩剖面:致密层电阻率低,裂缝性层电阻率高 . 二估算地层真电阻率;视电阻率Ra 经过围岩 井眼和侵入等校正后可以得到地层真电阻率 三计算含水饱和度,判断油水层利用岩石电阻率和含水饱和度的关系计算含水饱和度,进一步判断油水层 4、 分别画出三、七、双侧向测井的电极系结构示意图，并指出这三种电极系的特点与区别。

答：

三侧向

七侧向

双侧向

5、 比较微电极、微侧向、邻近侧向以及微球形聚焦侧井仪器的优缺点。 答： 微电极 微侧向 邻近侧向 微球形聚焦

探测深度 5cm 5-9cm 10-25cm 5cm

泥饼影响 大 小 中

原状地层影响 无

容易受影响 无

分层厚度 5cm 10cm 20cm

6、 在声速测井中，试导出滑行纵波作为首波的条件（只考虑井和地层情况，设泥浆和地层速度为Vf 、Vp ，

井眼半径为a ，发射器与接收器距离为L ），并说明将滑行纵波作为首波记录的优越性。 答：直达波TR ：1/1V L t =

反射波TBR ：f V L a t 2

2

222?

?

? ??+=

滑行波TACR ：P

C C AC TA V tg a L V a

t t t θθ?-+=

+=2cos 221

P

f C V V =

θsin

根据费尔玛最小原理，滑行波最先到达R 处所满足的条件：

1t t <，f

P C C f V L V tg a L V a t <

?-+=

θθ2cos 2，C f

P f V a V V L θcos 211>???? ??-， Vf

V V V a a L P f P C C

-+=->

2sin 1cos 2θθ

滑行波作为首波的优点: 1) 方便容易记录； 2)受地层干扰少。

7、 简述声速测井中双发双收声系的工作原理，并比较单发双收和双发双收声系的优点和缺点。

答：当井眼规则时 F1—J1、J2 J1:ABCE

三侧向 七侧向 双侧向 探测深度 浅 深 深 纵向分辩率 低 高 中等 曲线解释方便程度

不方便

不方便

方便

J2:ABDF

?t1=CD/Vp

F2—J2、J1

J2：A ' B ' C ' E '

J1：A ' B ' D ' F '

?t2=C ' D ' /Vp

?t= (?t1+ ?t2)/2

=CD/Vp

测量段为CC '

单发双收：优点: Ａ能直接测量岩层的声波速度或时差;在固定l上仅与岩层速度有关传播时间,在整个井眼剖面上得到的岩层速度指在l间距内平均值。Ｂ现用间距为0.5米,使声波测井曲线能划分厚度

0.5米以上岩层。

缺点：Ａ井眼不规则影响记录的时差不仅与地层速度有关，还与泥浆速度、井径大小有关。Ｂ深度误差没法校正。

双发双收声系：优点：（1）除井径变化对测量结果的影响（2）可消除深度误差

2）缺点：）薄层分别率差；)对于低速地层出现盲区

8、自然伽马射线与物质的作用形式有哪些？并简要叙述其物理过程。

答：放射性原子核衰变放出的伽马射线是波长很短的电磁波，波长10-8～10-11cm，能量在（0.5 ～ 5.3）MeV.由于伽马射线能量不同,与物质的作用不同,一般有光电效应,康普顿效应和电子对效应.

其物理过程见名词解释23

9、简述自然伽马测井与密度测井的区别，并分别简要介绍它们的应用。

答：最大不同是密度测井有放射源

应用：

自然伽马测井：一划分岩性；二地层对比：电阻率曲线相比,GR具有:1 与地层水和泥浆浓度无关; 2 与地层孔隙所含流体性质无关;3)容易找到标准层. 三计算泥质含量

密度测井：1、计算地层的孔隙度；2、划分岩性；3、划分裂缝带或气层；

四、综合题（40分）：

1.、先叙述体积模型的概念，然后试用体积模型推导出含气砂岩地层中时差求孔隙度的公式。

(空隙度为Φ，含气饱和度为S g，含水饱和度S w=1－S g)

答：体积模型：把单位体积岩石传播时间分成几部分传播时间的体积加权值。

2、下图为一井段的声幅测井(CBL)曲线图,请简单分析A 层段、B 层段、C 层段、D 层段最可能的胶结情况，并在图上 标出套管接箍位置和水泥面，简单说明理由。(10分)

D C B

A

3、已知某深度处的储集层，由图上读得m R m s t t ?Ω==?.7,/430μ，并知道计算孔隙度的公式为：

p C t /)4.000227.0(-?=φ，3.1=p C 。并且已经地层水电阻率为0.3m ?Ω。其他参数为：

2,27.2,1,56.0====n m b a 。试求含水饱和度和含油气饱和度。

%

1.581%

9.4171.13

.013.071.171.11.471

.4437.056

.0%

7.433.1/409.0430002272.0/409.0002272.0:22

27

.2=-==∴

=

=?==?Ω===

==

=

=-?=-?=w h w w w n w w wa t wa m

p S S S S S S b R R I m F R R a

F C t ）（）（）（由题，

解??

4、何为交会图技术，试阐述频率图、Z 值图和直方图的区别与联系。

答：交会图表示地层的测井参数或其他参数之间关系的图形。交会图技术指测井解释和数字处理中各种交会图的绘制方法、人工解释方法和数字处理方法。

1、频率图：交会图坐标平面分成若干个网格，在绘图井段内统计落入某一网格中的采样点数，并打印在该网格上的一种直观的统计图形。

2、Z 值图：频率交会图的基础上，引入第三条曲线作为Z 参数绘成的统计图形。图中打印的数字称为Z 值，用0-9的整数表示。若是自然伽马为Z 参数，则Z 值图主要反映泥质含量的变化。

3、直方图：测井值为横轴，以频率为纵轴的分布图。

5、根据下列数据，利用阿尔奇公式和威利时间平均公式定量判断油水层。判别标准为：S w <50%，油层；90%>S w >50%,油水同层；S w >90%，水层。已知m us t m us t f ma /620,/180=?=?。岩电参数为：

2,1====n m b a ，m R W ?Ω=03.0。

侧向测井 (Ω

m)

6、盐水泥浆中，两个砂岩层的资料见下表，W R 相同，其他参数为2,1===n b a ，砂岩密度为2.65 g/cm 3t R

(Ωm)

W R

(Ωm) O R

(Ωm)