电法测井地层倾角测井.pptx

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1、一、感应测井二、电成像测井三、套管井电阻率测井 Array induction imager Fullbore micro-resistivity imager Azimuthal resistivity imagerCased hole formation resistivity Induction logging第1页/共75页 什么是地层倾角测井?1 地层的产状2 地层倾角测井仪器结构3 地层倾角测井的原理4主 要 内 容 测量的信息5 输出的成果资料6 地层倾角测井输出的应用7 重点？难点？地层倾角测井第2页/共75页 它是通过在井中测量一组曲线，并根据这组曲线来确定地层层面倾斜角度（

2、倾角）及倾斜方位角（倾向）的一种测井方法。地层面的产状1.地层倾角测井第3页/共75页地层产状的要素:走向 倾向 倾角2.地层的产状第4页/共75页走向线：地层面与水平面的交线CD走向：用走向线与正北方向的夹角（顺时针）来表示。2.地层的产状（续续1 1）第5页/共75页倾斜线：地层面由高到低变化最大的方向ABE倾向线：倾斜线在水平面上的投影倾向：用倾向线与正北方向的夹角（顺时针）来表示，也称倾斜方位角。2.地层的产状（续续2 2）第6页/共75页 倾角：在倾斜方向上地层面与水平面的夹角。（倾斜线和倾向线之间的夹角）ABE2.地层的产状（续续3 3）第7页/共75页ABECD地层产状的描述动画

3、演示走向线CD倾斜线AE倾向线BE第8页/共75页第9页/共75页3.仪器结构（四臂倾角）地层倾角测井仪包括极板系统和测斜系统两个主要组成部分。四臂倾角测井仪测量原理图测斜系统测斜系统极板系统极板系统第10页/共75页3.仪器结构（四臂倾角）四臂倾角测井仪测量原理图相对方位相对方位角测量角测量井斜角测井斜角测量系统量系统方位角测方位角测量系统量系统井径、微电阻井径、微电阻率测量率测量第11页/共75页地层倾角测井仪（实物）地层倾角测井仪（实物）3.仪器结构（四臂倾角）第12页/共75页4.地层倾角测井原理第13页/共75页如何确定地层面在空间中的位置？至少要有三个以上空间点的座标（采用柱状坐标

4、系r、Z）。通过计算就可以求得地层倾角和倾斜方位角。4.地层倾角测井原理（续）（续）M1M4M3M2第14页/共75页5.地层倾角测井仪的测量信息四臂倾角仪能测量哪些信息？4条微电阻率或电导率曲线 （four resistivity curves）2条井径曲线 （two caliper curves）3条角度（方位）曲线 （three dip curves）第15页/共75页4条微电阻率曲线四臂倾角测井仪测量原理图DIPDIP1 1、DIPDIP2 2、DIPDIP3 3和和DIPDIP4 4 通通过过四四条条微微电电阻阻率率曲曲线线对对比比，就就可可以以确确定定地地层层层层面面上上四四个个点

5、点M M1 1、M M2 2、M M3 3、M M4 4沿沿井井轴轴方向方向的高度的高度Z Z1 1、Z Z2 2、Z Z3 3、Z Z4 4。第16页/共75页两条井径曲线四臂倾角测井仪测量原理图即分别由1、3号极板和2、4号极板组成两套井径测量装置，测得井径曲线CAL1（d13）和CAL2（d24）。第17页/共75页号极板方位角曲线AZ（）定义：号极板方向的水平投影与正北方向的夹角（从正北开始、顺时针）。四臂倾角测井仪测量原理图AZAZ（）azimuth用用磁磁针针罗罗盘盘测测量量AZAZ（）第18页/共75页号极板方位角曲线AZ（）说明在柱状坐标系中，根据地层层面在仪器平面上的四个点：

6、在柱状坐标系中，根据地层层面在仪器平面上的四个点：M M1 1（d d1313/2/2，Z Z1 1）M M2 2（d d2424/2,/2,/2/2,Z,Z2 2）M M3 3（d d1313/2,/2,Z,Z3 3）M M4 4（d d2424/2,/2,3 3/2,Z/2,Z4 4）就就可可以以确确定定层层面面方方程程Z=AX+BY+CZ=AX+BY+C，并并进进一一步步计计算算出出地地层层面面在在仪仪器器平平面面上上的的倾倾角角和和倾倾斜斜方位角方位角。第19页/共75页井斜角DEV（）什么是井斜角？什么是井斜角？四臂倾角测井仪测量原理图DEVDEV（）即井轴与铅垂线之间的夹角即井轴与

7、铅垂线之间的夹角DEVDEV（）用弧形电位器及铅锤来确定井斜角。devi第20页/共75页 号极板相对方位角RB（）什么是相对方位角什么是相对方位角？从从号号极极板板开开始始逆逆时时针针方方向向 到到 井井 斜斜 方方 向向 的的 角角 度度RBRB（），简称），简称相对方位角相对方位角。四臂倾角测井仪测量原理图RBRB（）relative bearing 用环形电位器及定位摆来确定。第21页/共75页四臂地层倾角（阿特拉斯）测井曲线图 相对方位角井斜角号极板方位角双井径曲线微电阻率曲线第22页/共75页测量信息5.地层倾角测井仪的测量信息 4条微电阻率或电导率曲线 （four resisti

8、vity curves）2条井径曲线 （two Caliper curves）3条角度（方位）曲线 （three dip curves）第23页/共75页6.地层倾角测井成果资料的显示 倾倾角角测测井井数数据据结结计计算算机机处处理理后后，得得到到的的成成果果是是地地层层倾倾角角和和倾倾向向。显显示示方方式有：式有：矢量图杆状图施密特图方位频率图原始数据表解释成果表打印成数据表进行图形显示第24页/共75页数据表原始数据表深度包括的信息？包括的信息？井斜角()井径d13、井径d241号极板的相对方位角()1号极板的方位角()4个高程Z1、Z2、Z3、Z4第25页/共75页解释成果表地层倾角（地

9、层倾角（DIPDIP）包括的信息？地层倾斜方位角（地层倾斜方位角（DIPAZDIPAZ）1 1号极板方位角（号极板方位角（AZI1AZI1）相对方位角（相对方位角（RBRB）井斜角（井斜角（DEVIDEVI）深度深度等级（结果的可靠程度）等级（结果的可靠程度）第26页/共75页方向:S29E？解释成果表，P33，表1-3北(N)西(W)南(S)东(E)第27页/共75页成果图矢量图（vector plot）矢量图：又叫蝌蚪图或箭头图。它是用一系列随深度变化的矢量来表示各个计算点地层倾角和方位的图形。它是地层倾角最基本和最常用的图件。第28页/共75页矢量图及矢量图的表示法第29页/共75页深深

10、度度地层的倾角地层的倾角地层的倾向地层的倾向矢量图及矢量图的表示法第30页/共75页01020307080901500 北1510 15201530西东154015501560南45在1530米处，地层倾角为30，地层倾斜方位角：N45E例矢量图：第31页/共75页矢量图的颜色模式分类 为为了了便便于于地地质质解解释释，对对矢矢量量图图用用颜颜色色模模式式进进行行分分类类。常常用用的的颜颜色色模模式式有：有：绿色模式绿色模式 (green mode)杂乱模式杂乱模式 (clutter modeclutter mode)红色模式红色模式 (red mode)蓝色模式蓝色模式 (blue mode

11、)第32页/共75页矢量图颜色模式 将将随随深深度度增增加加、地地层层倾倾角角和和倾倾斜斜方方位位角角相相对对稳稳定的一组矢量用定的一组矢量用绿色笔绿色笔勾画出来，称为勾画出来，称为绿色模式。绿色模式。绿色模式 由由于于沉沉积积岩岩沉沉积积时时，各各沉沉积积单单元元之之间间的的界界面面基基本本上上是是水水平平的的，受受构构造造运运动动后后产产生生的的倾倾角角和和倾倾斜斜方方位位角也基本一致。所以，角也基本一致。所以，绿色模式绿色模式反映了反映了构造倾角构造倾角。第33页/共75页矢量图颜色模式红色模式 将将方方位位角角大大体体一一致致、倾倾角角随随深深度度增增加加而而增增加加的一组矢量用的一组

12、矢量用红色笔红色笔勾画出来，称勾画出来，称红色模式红色模式。红红色色模模式式矢矢量量图图配配合合其其它它测测井井曲曲线线可可以以指示断层、褶皱、砂坝、河床沉积、岩礁等。指示断层、褶皱、砂坝、河床沉积、岩礁等。第34页/共75页矢量图颜色模式兰色模式 将将方方位位角角大大体体一一致致、倾倾角角随随深深度度增增加加而而减减小小的一组矢量用的一组矢量用蓝色笔蓝色笔勾画出来，称勾画出来，称蓝色模式蓝色模式。蓝蓝色色模模式式与与沉沉积积构构造造有有关关，可可以以指指示示古古水水流流方向。方向。第35页/共75页矢量图颜色模式杂乱模式 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。

13、第36页/共75页CALCALGRGR例绿色模式蓝色模式红色模式第37页/共75页成果图杆状图(stick plot)作用：井间对比、井周构造分析自学!参考书：王曰才等地层倾角测井第38页/共75页成果图施密特图和方位频率图 施密特图和方位频率图是在研究井段中用统计的方法确定地层倾角和倾斜方位角。第39页/共75页径向方向：地层倾角径向方向：地层倾角圆周方向：倾斜方位角圆周方向：倾斜方位角这这里里最最外外圆圆的的倾倾角角为为0 0，每隔每隔1010 画一个同心圆。画一个同心圆。规规定定上上北北下下南南、左左西西右右东，一周东，一周360360。倾角方向施密特图(schmidt plot)第40

14、页/共75页在在施施密密特特图图上，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。施密特图(schmidt plot)第41页/共75页改进的施密特图在扇形格子内统计点数，勾画出等值线。改进的施密特图 新增功能：构造倾角与沉积倾角第42页/共75页改进的施密特图 构造倾角构造倾角：点子集中在极坐标的：点子集中在极坐标的外圆一带外圆一带，勾出的等值线是勾出的等值线是狭长形狭长形的，的，倾角变化较小倾角变化较小。沉沉积积倾倾角角：等等值值线线通通常常呈呈三三角角形形。三三角角形形的的底底边边接接近近极极坐坐标标的的外外圆圆，顶顶点点指指向向中中心心。沉沉积倾角的特征是倾角数值变化

15、较大。积倾角的特征是倾角数值变化较大。如何区分沉积倾角和构造倾角？第43页/共75页方位频率图(Azimuth frequency diagramAzimuth frequency diagram)与施密特图不同，方位频率图采用径径向向线线段段长长短短来代表点的数目，圈闭弧形面积并将它涂黑。径向线段最长的区域指示的方位角就是要求的构造倾角和沉积倾角的倾斜方位角。第44页/共75页 有时候根据需要，将圈闭的弧形面积涂成红色和蓝色。红色表示砂岩增厚方向，蓝色表示古水流方向。方位频率图所求方位角第45页/共75页方位频率图方位频率图 方位频率图倾斜方位角为320。例第46页/共75页u 研究地质构造

16、（P P175175）根据双井径曲线来识别井眼崩落方位和应力方向依据四条微电阻率曲线特征来识别7.地层倾角测井的应用单斜构造、褶皱、断层、不整合等古水流方向、岩层层理等u 识别裂缝发育带u 进行地应力和井壁评价（P P111111）u 研究沉积环境第47页/共75页u 地层倾角测井在研究地质构造上的应用单斜构造单斜构造对称背斜（向斜）对称背斜（向斜）不对称背斜不对称背斜第48页/共75页单斜构造u 地层层面倾斜u 地层面的倾角和方位在一定区域范围内基本上是一致。单斜构造往往是其它地质构造的一部分，如褶皱构造的一翼。第49页/共75页单斜构造倾角矢量模式 第50页/共75页u 当井没有穿过轴面对

17、称背斜（向斜）倾角矢量模式 矢量图为绿色模式显示与单斜构造相同第51页/共75页u 但是在轴面两侧(两翼)钻井，两口井的矢量图在同一岩层出现倾向相反的绿色模式。对称背斜（向斜）倾角矢量模式 第52页/共75页 如果井钻在背斜的顶部，测到的地层倾角很小，倾斜方位显示杂乱。对称背斜（向斜）倾角矢量模式 第53页/共75页井钻遇的次序是缓翼一脊面一陡翼不对称背斜倾角矢量模式 第54页/共75页不对称背斜缓冀地层中，构造倾角与倾斜方位角基本一致，矢量图呈绿色模式。第55页/共75页不对称背斜由缓翼地层逐渐接近构造脊面，倾角随深度增加而减小，矢量图呈蓝色模式。在背斜脊面处倾角接近零度。第56页/共75页

18、不对称背斜由背斜脊面向陡翼地层过渡时，倾角随深度增加而增大，倾向与上翼地层相反，矢量图成红色模式。第57页/共75页不对称背斜在陡翼地层中，倾角稳定，倾角比缓翼地层大，倾向与缓翼地层相反，矢量图呈绿色模式。第58页/共75页矢量模式组合为：绿一蓝一红(反)一绿(反、大)不对称背斜第59页/共75页平卧褶皱倒转褶皱断层盐丘和生物礁不整合面其他构造的矢量图特征第60页/共75页u 地层倾角测井在研究沉积环境上的应用研究古水流方向研究古水流方向第61页/共75页地层倾角图确定古水流方向方位频率图法 主要方向代表古水流的方向，即其频率图的主峰指示了古水流的方向。蓝色模式法 在砂岩体中，蓝色模式的矢量方

19、向一般都反映古水流方向第62页/共75页地层倾角测井资料处理成果图地层倾角测井资料处理成果图GRC1C2DEVIAZI方位频率图兰模式兰模式第63页/共75页古水流方向：主体方向为南西向物源方向：北东方向第64页/共75页u 地层倾角测井识别裂缝发育带第65页/共75页地层倾角测井识别裂缝原理与方法 原理：由于泥浆侵入裂缝网络，裂缝表现为低电阻率异常。因此，通过倾角测井仪四个互成90贴井壁的极板上的电极，可分别记录高分辨率的微电阻率曲线，较为精确地探测井壁四个方向上裂缝的位置、并计算出产状。地层倾角测井主要识别高角度裂缝。高角度裂缝通常只在一个或对应两个极板上显示电阻率异常。第66页/共75页

20、水平裂缝水平裂缝地层倾角测井仪极板经不同产状裂缝时的微电阻率曲线示意图地层倾角测井仪极板经不同产状裂缝时的微电阻率曲线示意图第67页/共75页高角度裂缝高角度裂缝地层倾角测井仪极板经过不同产状裂缝时的微电阻率曲线示意地层倾角测井仪极板经过不同产状裂缝时的微电阻率曲线示意图图第68页/共75页临18井：阳三3阳三2A，井漏，漏失泥浆90m2。为典型的低角度裂缝。23502403中测:产气：2.23104m3。第69页/共75页音10井：阳二1B生物灰岩。FIL13极板电导率异常明显，24极板无异常，为典型的高角度裂缝。第70页/共75页4、进行地应力和井壁评价第五章地应力和岩石强度研究再讲。P106 根据双井径曲线来识别井眼崩落方位和应力方向。第71页/共75页椭圆井眼长轴方向最大水平地应力方向第72页/共75页2 2、如何描述地层产状？、如何描述地层产状？3 3、四臂地层倾角仪能测量那些信息？经计算机处理后可以用哪些成果资料来、四臂地层倾角仪能测量那些信息？经计算机处理后可以用哪些成果资料来显示？显示？4 4、地层倾角测井有什么用途？试各举一例说明！、地层倾角测井有什么用途？试各举一例说明！思考题1 1、什么地层倾角测井？、什么地层倾角测井？第73页/共75页第74页/共75页感谢您的观看！第75页/共75页