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1、5、梯度电极系、电位电极系的计算公式与分析公式梯度电极系电位电极系非理想理想计算理想分析6、理想梯度电极系与电位电极系曲线主要特征7、渗透性地层径向电阻率变化8、相邻地层影响高侵剖面高侵剖面(highinvaded)：当地层的流体电阻率较低时：当地层的流体电阻率较低时(水层水层),泥浆侵入后泥浆侵入后,侵入带电阻率将升高。侵入带电阻率将升高。低侵剖面低侵剖面(lowinvaded)：当地层的流体电阻率较高时：当地层的流体电阻率较高时(油层油层),泥浆侵入后泥浆侵入后,侵入带电阻率将降低。侵入带电阻率将降低。泥饼、冲洗带、过渡带、原状地层泥饼、冲洗带、过渡带、原状地层增阻屏蔽：当增阻屏蔽：当AO
2、岩层厚度时，高阻层对岩层厚度时，高阻层对A电流的强烈排斥作用，电流不易流于下层介质，使电流的强烈排斥作用，电流不易流于下层介质，使O点的电流密度减小，使下层的点的电流密度减小，使下层的Ra减小。减小。第2页/共31页第1页/共31页9、微电极测井原理探测深度探测深度5cm左右左右8cm左右左右Ra反映反映在渗透层处反映泥饼的电阻率在渗透层处反映泥饼的电阻率在非渗透层处反映岩层的电阻率在非渗透层处反映岩层的电阻率在渗透层处反映冲洗带的电阻率在渗透层处反映冲洗带的电阻率在非渗透层处反映岩层的电阻率在非渗透层处反映岩层的电阻率在渗透层处反映冲洗带的电阻率反映泥饼的电阻率正幅度差Ra微电位Ra微梯度0
3、在非渗透层处反映岩层的电阻率反映岩层的电阻率无幅度差Ra微电位Ra微梯度=0或很小第3页/共31页第2页/共31页10、侧向测井1）在测量过程中a.主电极与屏蔽电极的电流极性相同；b.主电极与屏蔽电极的电位相等；c.主电极的电流强度Io恒定。2）测量原理由于主电极与屏蔽电极的电流极性相同，主电极与屏蔽电极的电位相等，使主电极的电流几乎垂直井轴进入地层，因此a.大大的减小了井液及上下围岩的影响；b.由于主电极长度Lo=0.15，具有很大的分层能力；c.三侧向测井的探测深度大。探测深度取决于主电片的厚度t=L(1+4r2/L2)1/2；探测深度=1.5L，t随L的增大而减小；d.记录点在Ao中点。
4、第4页/共31页第3页/共31页10、侧向测井4）深浅三侧向测井的区别）深浅三侧向测井的区别深：电流流入岩石集中浅：分散深：电流片厚度变大慢浅：快深：探测深度大浅：小3）岩石的电阻率1、对于厚层可以在岩层中部读取2、准确方法：如图所示有关系：RaRmJmRxoJxo+RtJt第5页/共31页第4页/共31页10、侧向测井5）判断油水层）判断油水层深：探测深度大，测值反映原状地层的电阻率。浅：探测深度小，测值反映冲洗带的电阻率。正幅度差Ra深Ra浅0油层负幅度差Ra深Ra浅Cm产生产生（3）CtCm产生产生负异常正异常（1）井中井中扩散作用及吸附作用的过程扩散作用及吸附作用的过程（4）泥岩基线的
5、含义，自然电位的零线与泥岩基线的区别）泥岩基线的含义，自然电位的零线与泥岩基线的区别（5）静自然电位和自然电位的定义）静自然电位和自然电位的定义（6）定性画出自然电位曲线）定性画出自然电位曲线（7）油层与水层自然电位幅值的区别：）油层与水层自然电位幅值的区别：SP（油）幅值幅值SP（水）幅值幅值第7页/共31页第6页/共31页4、自然电位与岩性的关系5、自然电位确定泥质含量的方法并需作非线性校正3、SP与温度的关系划分岩性和渗透层划分岩性和渗透层粗砂岩粗砂岩中砂岩中砂岩细砂岩细砂岩泥岩泥岩电阻率电阻率大大小小渗透性渗透性好好差差自然电位幅值自然电位幅值大大小小第8页/共31页第7页/共31页6
6、、自然电位确定地层水电阻率的依据7、自然电位的分层点:半幅值点理论依据：理论依据：由于地层水等效电阻率：由于地层水等效电阻率：泥浆滤液等效电阻率：泥浆滤液等效电阻率：所以：所以：经整理：经整理：第9页/共31页第8页/共31页声波测井声波测井第10页/共31页第9页/共31页双侧向测井仪双侧向测井仪第11页/共31页第10页/共31页第三章第三章小结（要点）小结（要点）1、感应测井原理、感应测井原理有用信号有用信号：涡流产生二次场，二次场在接收线圈产生的感应电动势：涡流产生二次场，二次场在接收线圈产生的感应电动势 R(有有)，有用信号与电导率，有用信号与电导率 有关。有关。无用信号无用信号：一
7、次场直接耦合信号在接收线圈产生的感应电动势：一次场直接耦合信号在接收线圈产生的感应电动势 直直(无无)，无用信号与磁化率有关。，无用信号与磁化率有关。记录点：在记录点：在TR中点中点相位差：相位差：有用信号有用信号与无用信号之间相差与无用信号之间相差90o（1）原理概述）原理概述（2）注意）注意2、在非均匀无限介质中、在非均匀无限介质中,测到的电导率定义视电导率为测到的电导率定义视电导率为:a=R/K=(sGs iGi mGm+tGt)满足满足:Gs+Gi+Gm+Gt=1。3、曲线分层点：厚层为半幅值点、曲线分层点：厚层为半幅值点薄层：薄层：2/3幅值点幅值点第12页/共31页第11页/共31
8、页4双线圈系存在的问题双线圈系存在的问题(1)地层的上下围岩的影响较大地层的上下围岩的影响较大(2)钻孔和侵入带的影响较大钻孔和侵入带的影响较大(3)噪声大噪声大即无用信号占总信号的比例远高于有用信号即无用信号占总信号的比例远高于有用信号5几种几何因子概念和表述几种几何因子概念和表述第13页/共31页第12页/共31页第四章第四章声波测井小结（要点声波测井小结（要点)1、声波在介质分界面上的传播、声波在介质分界面上的传播产生反射波和透射波(当入射角小于临界角)总之产生滑行波和折射波(当入射角等于临界角)产生全反射波(当入射角大于临界角)2、测井中的声波及、测井中的声波及测井测的是什么波测井测的
9、是什么波?由于测量第一个波(初至波)到达接收器的时间在技术上最容易实现,故声速测井主要研究初至波,即测量初至波从发射器发出到达接收器的时间。初至波：最先到达接收器的波（滑行纵波）续至波：随初至波后到达接收器的波第14页/共31页第13页/共31页3、源距的选择原则源距的选择原则要求:滑行波先于直达波到接收器即t(滑行)t(直达)4、单发双收声速测井原理、单发双收声速测井原理设计要求：最先到达接收器的是滑行纵波的折射波(简称滑行纵波)测量的是：T发射后,同一首波(滑行纵波)触发二个接收器R1,R2的时差t所以有:t=L/V(微秒/米)(us/m)V=L/t(米/微秒)=L106/t(米/秒)注意
10、:1)习惯作法t=1/VV=106/t2)记录点在R1R2的中点3)声速测井的探测深度h3=V/f838厘米岩石的声速V15207620米/秒频率f=20KHz所以h0.231.13米(软地层)(硬地层)第15页/共31页第14页/共31页5、声速测井的分层点、声速测井的分层点t用半幅值点分层,V用异常根部分层6、周波跳跃、周波跳跃 在正常的情况下，R1和R2应该被同一初至波触发，但是由于能量的衰减，常常会造成初至波触发路程较近的第一个接收器R1，而对第二个接收器来R2说，由于能量的衰减，以致于不能被同一初至波触发,R2只能被续至波触发，即t2增大，使tt2t1增大。这种使二个接收器不是被同一
11、初至波触发所造成曲线的波动称为跳跃，这种现象周期性地出现，故称为周波跳跃。以下几种情况可能出现周波跳跃：A)含气地层B)声速非常高的致密地层C)裂隙地层D)井孔扩大E)泥浆中含气7 7、扩孔的影响、扩孔的影响发射器在上方的声系，扩孔上部：t出现假负异常 扩孔下部；t出现假正异常 发射器在下方的声系，扩孔上部：t出现假负异常 扩孔下部：t出现假正异常 第16页/共31页第15页/共31页8 8、补偿扩孔的影响、补偿扩孔的影响t上：是TR1R2测量声系，即发生器T在接收器R1R2之上；t下：是R2R1T测量声系，即发生器T在接收器R1R2之下；如果在一个扩孔井段分别采用以上二种声系测量，然后求平均
12、，即t上下(t上t下)/2则扩孔与t上下无关，所以引入双发双收声速测井仪。10、识别油、气、水层、识别油、气、水层地层SPaRat含水层异常幅值大大小无周波跳跃含油层异常幅值大小大无周波跳跃含气层异常幅值大小大可能出现周波跳跃或t大9、确定孔隙度、确定孔隙度t(1Vsh)tma+Vshtsh+t对纯砂岩来说：对砂泥岩来说：第17页/共31页第16页/共31页11、固井声幅测井原理、固井声幅测井原理较大自由套管套管外无水泥(固井质量差)A中部分水泥胶结固井质量中等较小水泥胶结好固井质量好12、长源距区分纵波与横波的重要标志、长源距区分纵波与横波的重要标志（1）纵波速度大于横波速度（2）横波幅度大
13、于纵波幅度（3）横波的相位与纵波相位相差180度（4）长源距有利于区分纵波与横波40%固井质量差第18页/共31页第17页/共31页1、火成岩的放射性、火成岩的放射性几点规律：1)火成岩所含放射性零散而不均匀2)酸性中性基性超基性SiO2的含量大小颜色浅深放射性元素含量大小3)火成岩放射性元素主要是：铀(U)镭(Ra)钍(Th)钾(K)2、沉积岩的放射性、沉积岩的放射性几点规律：1)沉积岩本身不含有放射性元素，其放射性元素来自火成岩。2)沉积岩的放射性强度取决于泥质含量(粘土含量)。3)沉积物的颜色由浅深，其放射性强度由小到大。4)随钾含量的增大，放射性强度增大。5)，减小，放射性强度增大。第
14、五章第五章放射性测井小结放射性测井小结第19页/共31页第18页/共31页3、变质岩的放射性、变质岩的放射性正变质岩：由火成岩变质而来。副变质岩：由沉积岩变质而来。变质岩的放射性取决于变质岩的源岩。5、统统计计涨涨落落：在放射性源强不变,测量条件不变的情况下，在相等的时间间隔内，重复观测放射性强度，每次记录的数值不同，总是在某一数值(平均值)上下波动，这种现象称为放射性涨落。4、自然伽马测井原理、自然伽马测井原理1）测量地层天然自然r射线强度2）单位：脉冲/分，API3)记录点：在探测器中点4）探测范围：以探测器中点为球心，半径为R(几十cm)的球5）分层点：厚层：半幅值点薄层：2/3幅值点6
15、、划分岩性（划分岩性（砂泥岩剖面砂泥岩剖面）粗砂岩中砂岩细砂岩泥岩Jr小大SP幅度大小Ra大小Vsh小大第20页/共31页第19页/共31页7、确定泥质含量、确定泥质含量Jr,Jrmax,Jrmin分布为研究地层、纯泥岩、纯砂岩的自然伽马强度8、自然伽马能谱测井基本原理，可以获得、自然伽马能谱测井基本原理，可以获得5条参数曲线：条参数曲线：（1）以百分比表示的钾含量曲线（K%）；（2）以浓度表示的铀含量曲线（ppm）及钍含量曲线（Thppm）；（3）合成的自然伽马曲线(总计数率曲线GRSL)(API)；（4）无铀自然伽马曲线（KTh）(API)。9、1）能说出：光电效应的作用过程。康普顿吴有顺
16、散射的作用过程。形成电子对的作用过程2）注意：a.光电效应在K,L层等靠近核的内层产生光电子的几率(可能性)最大b.岩性密度测井应用光电效应和康普顿效应第21页/共31页第20页/共31页10、-测井原理测井原理1)-测井与自然r测井的区别自然：测量天然r射线强度(源)。-测井：测量人工射线强度(散射)。中等能量的量子入射，产生康吴散射，探测器接收散射r射线的强度。2)-测井主要记录到一次或二次散射射线的强度，多次散射射线能量很低，容易产生光电效应，被岩层吸收。3)-测井的探测深度不大,探测范围不大探测范围为:半径为L/2左右,高度为L的圆柱体,一般L5060cm，所以r=30cm4)记录为探
17、测器与源的中点。5)Jrr(-测井)的单位为:脉冲/分。6)测井使用大源距:L5060cm,Jrr与密度成反比。11、扩孔对、扩孔对-密度测井的影响密度测井的影响用于泥浆的密度比地层低得多，所以扩孔后，当记录点位于岩层中部时,探测范围内平均密度降低，而Jrr与成反比，因此Jrr产生假异常。第22页/共31页第21页/共31页12视密度的定义视密度的定义在渗透层处，在井壁存在泥饼，因为泥饼的密度一般低于岩层的密度，所以用密度测井仪在井测量时，所测到的密度值要小于实际的地层密度值b，为了将所测到的密度与实际地层的密度相区别，我们把所测到的密度称为视密度，用a表示：mc为泥饼密度，b为地层密度，K为
18、与泥饼厚度,源距等有关的参数。13、密度测井响应方程及确定孔隙度、密度测井响应方程及确定孔隙度对泥质砂岩来说有：对于纯地层来说：Vsh=0第23页/共31页第22页/共31页14、中子作用过程、中子作用过程原子核获得能量,放出非弹性散射r射线高能快中子快中子超热中子热中子热中子俘获放出俘获r射线减速过程扩散过程减速长度Lf扩散长度Lt与H有关与Cl等俘获有关注：要能说出：非弹性散射、弹性散射、热中子俘获、俘获r射线、热中子寿命等的含义第24页/共31页第23页/共31页15、各种中子测井与地层参数的关系、各种中子测井与地层参数的关系Jnr：与含H量成反比，与含cl量成正比Jnn：与含H量成反比
19、，与含cl量成反比CNL：与含H量成正比(视石灰岩孔隙度视石灰岩孔隙度)SNP：与含H量成正比(视石灰岩孔隙度视石灰岩孔隙度)16、视石灰岩孔隙度视石灰岩孔隙度CNL或SNP仪在已知孔隙度的纯石灰岩上进行刻度，此种刻度仪器如果在纯石灰岩中进行测量便是真孔隙度，但在非石灰岩上进行测量，测到的孔隙度与地层的真孔隙度不同，称为视石灰岩孔隙度。17、中子确定岩石的孔隙度、中子确定岩石的孔隙度对于纯地层来说：对泥质砂岩来说有：CNL或SNP第25页/共31页第24页/共31页所以有所以有:18、识别气层、识别气层气层上声波时差大、或周波跳跃气层上声波时差大、或周波跳跃偏大偏大气层上密度测井值偏小气层上密
20、度测井值偏小偏大偏大CNL气层上气层上CNL偏小（偏小（Jnr大）大）偏小偏小第26页/共31页第25页/共31页第六章第六章地层倾角测井小结地层倾角测井小结一、测量地层倾角的原理一、测量地层倾角的原理地层倾角测井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地层倾角测井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。从图上可以看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。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，将测出四条带出，如果有一地层面，当带有四组电极系的仪器通过该层面时，将测出四条
21、带拐点的电阻率曲线。这四个拐点的深度分别为拐点的电阻率曲线。这四个拐点的深度分别为Z1、Z2、Z3、Z4，它们代表地，它们代表地层面上四个点的深度。如果地层是水平的，则层面上四个点的深度。如果地层是水平的，则Z1、Z2、Z3、Z4相等；如果地相等；如果地层是倾斜的，则层是倾斜的，则Z1、Z2、Z3、Z4不相等，即不相等，即Z1、Z2、Z3、Z4之间有高度差，之间有高度差，也叫高程差，根据这些高度差就可绘出一个倾斜的平面来。也叫高程差，根据这些高度差就可绘出一个倾斜的平面来。如果井孔垂直，高程差确定的层面的倾如果井孔垂直，高程差确定的层面的倾角就是地层的真倾角。但实际上井孔并角就是地层的真倾角。
22、但实际上井孔并不垂直，因而必须配合井孔倾斜的资料，不垂直，因而必须配合井孔倾斜的资料，才能算出地层的真倾角来。再配合井下才能算出地层的真倾角来。再配合井下仪器的方位，或四组电极系中的一组的仪器的方位，或四组电极系中的一组的方位，就可确定地层的方位。方位，就可确定地层的方位。要确定地层倾角和方位角，必须具有三要确定地层倾角和方位角，必须具有三条或四条地层电阻率曲线、井孔的倾角条或四条地层电阻率曲线、井孔的倾角和方位角资料、一组电极系的方位角资和方位角资料、一组电极系的方位角资料。地层倾角测井仪就是为取得上述资料。地层倾角测井仪就是为取得上述资料而设计的。料而设计的。第27页/共31页第26页/共
23、31页（一）互成（一）互成900的四个臂，即可塑性橡胶极板，板上有电极用来测量电阻率的四个臂，即可塑性橡胶极板，板上有电极用来测量电阻率曲线。四个臂采用油压装置系统，可以指示井径的变化，测得两条井径曲线。曲线。四个臂采用油压装置系统，可以指示井径的变化，测得两条井径曲线。（二）仪器上部是定方位装置，用磁罗盘连续测量（二）仪器上部是定方位装置，用磁罗盘连续测量号极板的方位角和号极板的方位角和号极号极板与井斜方向的相对方位角；板与井斜方向的相对方位角；（三）利用井斜重锤测量井斜角；（三）利用井斜重锤测量井斜角；（四）顶部为电子仪器部分，装有一个旋转头和弹簧扶正器，旋转头使仪器（四）顶部为电子仪器部
24、分，装有一个旋转头和弹簧扶正器，旋转头使仪器在测井时的自转减到最小，以保证能获得精确的结果。弹簧扶正器使仪器轴线在测井时的自转减到最小，以保证能获得精确的结果。弹簧扶正器使仪器轴线与井眼轴线一致，确保测得准确的井眼偏离的位移。与井眼轴线一致，确保测得准确的井眼偏离的位移。仪器正常的测井速度大约为每分钟仪器正常的测井速度大约为每分钟79米，测得的各种数据同时进行数字米，测得的各种数据同时进行数字记录。一次下井同时记录记录。一次下井同时记录910条曲线，它们是：条曲线，它们是：（1）四条浅聚焦电导率曲线；）四条浅聚焦电导率曲线；（2）二条微井径曲线；）二条微井径曲线；（3）一条）一条号极板的方位角
25、曲线；号极板的方位角曲线；（4）一条）一条号极板与井斜方向的相对方位角曲线；号极板与井斜方向的相对方位角曲线；（5）一条）一条井斜角曲线；井斜角曲线；（6）一条电缆张力曲线，显示测井过程中对四个臂的加压情况。）一条电缆张力曲线，显示测井过程中对四个臂的加压情况。利用上述曲线就可计算出地层层面的倾角和倾斜方位角。利用上述曲线就可计算出地层层面的倾角和倾斜方位角。第28页/共31页第27页/共31页（二）成果图1.矢量图矢量图矢量图也叫“蝌蚪图”，可由人工绘制，也可由计算机输出。图a是矢量图表示的内容。图中纵坐标为深度，横坐标为倾角，横坐标的比例尺是非线性的。黑点上的短线表示地层的方位角度，以极坐
26、标表示。图上的黑点表示地层在840米深、向北东倾斜30、倾角为20。二、地质构造研究二、地质构造研究（一）地层倾角矢量图像的分类（一）地层倾角矢量图像的分类在用地层倾角资料研究地质构造时，通常在用地层倾角资料研究地质构造时，通常将矢量图上的矢量大体分成四类：将矢量图上的矢量大体分成四类：1.倾向大体一致，随深度增大倾角逐渐增大倾向大体一致，随深度增大倾角逐渐增大的一组矢量，叫红模式，与断层、砂坝、河的一组矢量，叫红模式，与断层、砂坝、河道、岩礁、不整合等地质构造有关。道、岩礁、不整合等地质构造有关。2.倾向大体一致、随深度增大倾角逐渐减小倾向大体一致、随深度增大倾角逐渐减小的一组矢量，叫蓝模式
27、。与断层、不整合等的一组矢量，叫蓝模式。与断层、不整合等地质构造或大型水流交错层理有关。地质构造或大型水流交错层理有关。3.倾向大体一致、随深度增大倾角不变的一倾向大体一致、随深度增大倾角不变的一组矢量，叫绿模式。一般反映地层倾角。组矢量，叫绿模式。一般反映地层倾角。4.还有一类矢量，其倾向和倾角呈杂乱变化，还有一类矢量，其倾向和倾角呈杂乱变化，称为乱模式，它们与岩性组，地层成层性不称为乱模式，它们与岩性组，地层成层性不好以及测井质量不好等原因有关，有时也与好以及测井质量不好等原因有关，有时也与断点或不整合面有关。断点或不整合面有关。第29页/共31页第28页/共31页利用储层沉积倾角矢量，分
28、析沉积时的水动利用储层沉积倾角矢量，分析沉积时的水动力条件，把层理倾角大于力条件，把层理倾角大于20的沉积环境划分为高的沉积环境划分为高能沉积环境，在能沉积环境，在1020之间的沉积环境划分为中之间的沉积环境划分为中等沉积环境，在等沉积环境，在10以下的沉积环境划分为低能沉以下的沉积环境划分为低能沉积环境。积环境。沉积水动力条件研究沉积水动力条件研究第30页/共31页第29页/共31页地层倾角资料的应用地层倾角资料的应用1、地质构造解释地质构造解释反映地层的宏观特征。反映地层的宏观特征。确定地层产状、识确定地层产状、识别断层、不整合、牵引等。别断层、不整合、牵引等。2、沉积学解释沉积学解释反映微观地质特征。反映微观地质特征。识别微细层理构造、识别微细层理构造、判断古水流方向、砂体加厚方向等。判断古水流方向、砂体加厚方向等。3、裂缝识别裂缝识别识别裂缝、确定裂缝类型、裂缝发育方向、划识别裂缝、确定裂缝类型、裂缝发育方向、划分裂缝段，进行裂缝性储层评价分裂缝段，进行裂缝性储层评价4、地应力方向确定地应力方向确定根据井眼的崩落方向，确定现今水平主应力方向根据井眼的崩落方向，确定现今水平主应力方向第31页/共31页第30页/共31页感谢您的观看。第31页/共31页