物探第七章地球物理测井课件.ppt

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1、ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 按物性为基础来分类有：按物性为基础来分类有：电磁性电磁性视电阻率、感应、微电极、侧向、微侧向、微球聚视电阻率、感应、微电极、侧向、微侧向、微球聚 焦、电流、接地电阻、磁化率、电磁波测井焦、电流、接地电阻、磁化率、电磁波测井电化学性电化学性自然电位、人工电位（激发极化）、电极点位自然电位、人工电位（激发极化）、电极点位弹性弹性声波、声幅、声波电视、声波全波列、地震测

2、井声波、声幅、声波电视、声波全波列、地震测井核性核性自然伽马、伽马自然伽马、伽马伽马、密度、中子伽马、密度、中子伽马、中子伽马、中子 中子、中子中子、中子活化、碳氧化测井活化、碳氧化测井其他其他井径、井温、井斜、地层倾角、气测、重力测井井径、井温、井斜、地层倾角、气测、重力测井 目前国内外目前国内外先进先进的测井方法有：超声成像、多极子阵列声波的测井方法有：超声成像、多极子阵列声波成像、微电阻率扫描成像、核磁共振成像、地球化学测井。成像、微电阻率扫描成像、核磁共振成像、地球化学测井。ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHIN

3、A INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 地球物理测井的发展历史和趋势地球物理测井的发展历史和趋势19271927年，法国人年，法国人Henri DollHenri Doll在阿尔萨斯省的在阿尔萨斯省的PechelbornPechelborn油田的油田的一口井中测量的第一条电阻率测井曲线。一口井中测量的第一条电阻率测井曲线。19291929年，电阻率测井作为商业性服务在美国、前苏联、印年，电阻率测井作为商业性服务在美国、前苏联、印度等国进行了大量应用。度等国进行了大量应用。19311931年，自然电位测井年，自然电

4、位测井(SP)(SP)得到应用，得到应用，SchlumbergerSchlumberger的两兄的两兄弟弟Marcel&ConradMarcel&Conrad首先研制出第一台笔式测井记录仪，成首先研制出第一台笔式测井记录仪，成立了世界著名的立了世界著名的SchlumbergerSchlumberger公司。公司。3030年代初开始、声波测井、地层倾角测井研制，年代初开始、声波测井、地层倾角测井研制，19431943年投年投入应用。入应用。19411941年测量井中自然伽玛测井（年测量井中自然伽玛测井（GR)GR)。ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECH

5、NOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 地球物理测井的基本流程地球物理测井的基本流程测井施工设计：测量井段、测井系列（拟增加的测井方法）测井施工设计：测量井段、测井系列（拟增加的测井方法）测井施工：测井施工：资料记录和传输资料记录和传输资料处理和解释资料处理和解释 测井资料具有测井资料具有深度准确深度准确、剖面连续剖面连续等特点；测井时，岩石的等特点；测井时，岩石的埋藏条件基本没有改变；测井费用低廉、施工方便等。埋藏条件基本没有改变；测井费用低廉、施工方便等。 地球物理资料的多解性

6、也同样存在于测井资料中，改善测井地球物理资料的多解性也同样存在于测井资料中，改善测井信号分析技术，尽量多的提取有用信息，提高解释精度与符合信号分析技术，尽量多的提取有用信息，提高解释精度与符合率是测井工作始终要努力的方向。率是测井工作始终要努力的方向。ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY ECITECITECIT岩层地表套管盖层井轴井液或泥浆井壁钻井概念模型 井径H d ECITECITECITEAS

7、T CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 7.17.1 普通电阻率测井普通电阻率测井在地球物理测井中占有重要地位，是一种较为成熟，应用在地球物理测井中占有重要地位，是一种较为成熟，应用广泛，效果较理想的方法之一。在油气田、煤田和金属、非金广泛，效果较理想的方法之一。在油气田、煤田和金属、非金属等各个领域都得到广泛应用。属等各个领域都得到广泛应用。 根据不同的电学原理，电测井可分为多种类别：根据不同的电学原理，电测井可分为多种类别：基于

8、电阻率特性的视电阻率测井；基于电阻率特性的视电阻率测井；基于电化学基于电化学 活动特性的激发极化测井、电极电位测井；活动特性的激发极化测井、电极电位测井；基于电感应特征的感应测井等。基于电感应特征的感应测井等。还有自然电位测井、侧向测井、电流测井等。还有自然电位测井、侧向测井、电流测井等。M VAMNBH电阻率测井原理图A、B为供电电极；M、N为测量电极；b、t分别为围岩和岩层的电阻率。 ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE O

9、F TECHNOLOGY 1 1、供电部分、供电部分其中其中B B极为无穷远极，供电电流从极为无穷远极，供电电流从A A极流出，经过泥浆、地层，极流出，经过泥浆、地层，反回地面流向反回地面流向B B极，构成电流回路，供电后保持电流强度不变。极，构成电流回路，供电后保持电流强度不变。2 2、测量部分、测量部分电流在岩石中产生的电场，随岩石或地层电阻率的不同而不同，电流在岩石中产生的电场，随岩石或地层电阻率的不同而不同，测量岩石或地层中电场的分布就能了解岩石或地层电阻率的情测量岩石或地层中电场的分布就能了解岩石或地层电阻率的情况。况。通过测得通过测得MM、N N之间的电位差（之间的电位差（V Vm

10、nmn），），该电位差通过电缆送该电位差通过电缆送到地面，经换向器恢复成电压，最后记录的是随深度变化的视到地面，经换向器恢复成电压，最后记录的是随深度变化的视电阻率曲线。电阻率曲线。 ECITECITECITAMIVm14ANIVn14电阻率计算公式为： IVKIVMNANAMmnmn4ANAMMNIANAMIVmn4)11(4ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY AA2A0A1B0R记录仪7.27.

11、2 侧向测井侧向测井 采用采用侧向测井侧向测井的办法可以使电流聚焦，压迫流向岩层，故又叫的办法可以使电流聚焦，压迫流向岩层，故又叫聚焦法。与普通视电阻率测井方法相比，它们同属于稳定电流场聚焦法。与普通视电阻率测井方法相比，它们同属于稳定电流场问题（传导类），所不同的是电极系及电极系结构有差别。问题（传导类），所不同的是电极系及电极系结构有差别。A A0 0、A A1 1、A A2 2为三个直径相同为三个直径相同的金属圆柱体组成，其中：的金属圆柱体组成，其中：A A0 0为主电极；为主电极；A A1 1、A A2 2为屏蔽电为屏蔽电极，它们用导线连接在一起极，它们用导线连接在一起，形成短路；，形

12、成短路；A A0 0与与A A1 1、A A2 2之间用绝缘层隔开之间用绝缘层隔开记录点在记录点在A A0 0的表面中心。的表面中心。ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 测量时给测量时给A A0 0、A A1 1、A A2 2供极性相同的电流，流经供极性相同的电流，流经A A0 0、A A1 1、A A2 2的电流的电流I I0 0、I I1 1、I I2 2； 通过自控装置，使其保持在通过自控装置

13、，使其保持在A A0 0、A A1 1、A A2 2上的电位相等上的电位相等； I I0 0、I I1 1、I I2 2相互排斥，致使相互排斥，致使I I0 0几乎不能沿井身流动，被挤压几乎不能沿井身流动，被挤压成扁盘状垂直井轴方向流入岩层；成扁盘状垂直井轴方向流入岩层； 大大减小井液及围岩的影响，克服了井液电阻率过低或岩大大减小井液及围岩的影响，克服了井液电阻率过低或岩层电阻率过高的影响；层电阻率过高的影响； 记录仪记录记录仪记录A A0 0表面的电位，即相对无穷远极表面的电位，即相对无穷远极B B0 0的电位差。的电位差。 当电极上下移动时，当电极上下移动时，A A0 0表面中心电位由于岩

14、层电阻率的变化，表面中心电位由于岩层电阻率的变化，可根据公式计算视电阻：可根据公式计算视电阻：00IVKKRAOsECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 7.37.3 自然电位测井自然电位测井以不同状态下岩（矿）石电化学活动性为物理基础的一种，以不同状态下岩（矿）石电化学活动性为物理基础的一种，是一种古老、简单而十分有效的方法，目前在各领域仍为经常是一种古老、简单而十分有效的方法，目前在各领域仍为经常性

15、的方法之一，无论在石油、煤田、金属矿、地下水勘查等或性的方法之一，无论在石油、煤田、金属矿、地下水勘查等或其他工程上都可取得好的效果。其他工程上都可取得好的效果。 MN记录仪M V自然电位测井原理图 ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 声波速度测井原理通过测量声声波速度测井原理通过测量声波传播旅行所需要的时间（波传播旅行所需要的时间（t t）来反映地层的传播速度（来反映地层的传播速度（v v），），

16、根据速度的快慢达到判断岩层性根据速度的快慢达到判断岩层性质（如密度、孔隙度、弹性、成质（如密度、孔隙度、弹性、成分等结构特征）分等结构特征）, ,进行地层划分进行地层划分、对比，划分地层的类别，计算、对比，划分地层的类别，计算岩石的力学参数等。岩石的力学参数等。地震仪7.47.4 声波测井声波测井ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY v利用岩石或矿物的核反应特性或天然放射性现象，研究地质利用岩石或矿物

17、的核反应特性或天然放射性现象，研究地质问题的方法。问题的方法。v金属矿：对矿区确定矿物质成分、品位；金属矿：对矿区确定矿物质成分、品位；v油气田：划分油水层油气田：划分油水层v沉积区：确定渗透性地层的孔隙度，岩石密度等。沉积区：确定渗透性地层的孔隙度，岩石密度等。v核测井分为：核测井分为：v（1 1）人工核测井。测量地层物质与某些射线的核反应；）人工核测井。测量地层物质与某些射线的核反应；v（2 2）天然核测井。测量地层中天然放射性现象。）天然核测井。测量地层中天然放射性现象。7.57.5 核测井核测井ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY

18、 EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY PRZZECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TE

19、CHNOLOGY 7.6 7.6 测井曲线测井曲线某地实测资料测井曲线图ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 测井解释软件处理结果图ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY ECITECITECITEAST CH

20、INA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 典型的测井曲线与地质界线对比图ECITECITECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY