测井曲线的应用.ppt

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1、地球物理测井原理和应用地球物理测井原理和应用目目 录录一、自然电位测井一、自然电位测井二、视电阻率测井二、视电阻率测井三、微电极测井三、微电极测井四、四、侧向测井侧向测井五、声波速度测井五、声波速度测井六、自然伽玛测井六、自然伽玛测井七、测井资料的应用七、测井资料的应用（一）利用电测井曲线鉴别油、气、水层的方法（一）利用电测井曲线鉴别油、气、水层的方法（二）（二）利用电测井曲线进行沉积相的研究利用电测井曲线进行沉积相的研究电测井的概念：用各种不同的仪器下入井内，测出井内的各种岩层的物电测井的概念：用各种不同的仪器下入井内，测出井内的各种岩层的物理参数。这些物理参数能反映岩层的物性和含油情况。从

2、而判断油气水理参数。这些物理参数能反映岩层的物性和含油情况。从而判断油气水层。解决油气田勘探和开发过程中的一系列问题。层。解决油气田勘探和开发过程中的一系列问题。一、自然电位测井：利用井内泥浆和地层水的电化学作用产生自然电场一、自然电位测井：利用井内泥浆和地层水的电化学作用产生自然电场来研究岩层的测井方法。（就是测量自然电位随井深变化的曲线）来研究岩层的测井方法。（就是测量自然电位随井深变化的曲线）（一）自然电位产生的原因（一）自然电位产生的原因1、扩散：溶液中溶质的离子，由于热运动的原因由浓度高的地方向浓、扩散：溶液中溶质的离子，由于热运动的原因由浓度高的地方向浓度低的地方运动。一般情况下，

3、地层水的矿化度（水中含有各种矿物盐度低的地方运动。一般情况下，地层水的矿化度（水中含有各种矿物盐的总量）比钻井泥浆的矿化度高（的总量）比钻井泥浆的矿化度高（C1C2）。则地层水中的盐类离子）。则地层水中的盐类离子就要向浓度低的井筒中扩散。就要向浓度低的井筒中扩散。一、自然电位测井一、自然电位测井地层水主要容纳在砂岩的孔隙中，水中的盐类主地层水主要容纳在砂岩的孔隙中，水中的盐类主要是氯化钠，在钻遇渗透性的砂岩层时，砂岩中要是氯化钠，在钻遇渗透性的砂岩层时，砂岩中的地层水与泥浆接触时，的地层水与泥浆接触时，地层中的钠离子和氯离地层中的钠离子和氯离子就向泥浆中扩散子就向泥浆中扩散。地层水中的氯离子的

4、迁移率。地层水中的氯离子的迁移率比钠离子的迁移率大，因此，氯离子比钠离子跑比钠离子的迁移率大，因此，氯离子比钠离子跑的快，的快，扩散到井筒中的氯离子比钠离子多扩散到井筒中的氯离子比钠离子多，所以，所以在正对渗透性岩层井段的井筒中泥浆带有一个负在正对渗透性岩层井段的井筒中泥浆带有一个负电位，是由离子的扩散造成的叫电位，是由离子的扩散造成的叫扩散电位扩散电位。（负。（负电位）电位）2、泥岩泥岩中水的性质与砂岩水的性质一样，由于中水的性质与砂岩水的性质一样，由于泥岩对氯离子有选择性吸附作用。则氯离子被吸泥岩对氯离子有选择性吸附作用。则氯离子被吸附在泥岩颗粒表面，因此，泥岩表面只产生钠离附在泥岩颗粒表

5、面，因此，泥岩表面只产生钠离子的扩散，所以在正对泥岩井段的井筒中形成一子的扩散，所以在正对泥岩井段的井筒中形成一个正电位，叫扩散吸附电位（个正电位，叫扩散吸附电位（正电位正电位）。）。扩散吸附作用扩散吸附作用砂岩泥岩（二）自然电位测井方法和自然电位曲线（二）自然电位测井方法和自然电位曲线1、测井方法：井内放一个铅制的测量电、测井方法：井内放一个铅制的测量电极极M，在地面放一个铅制的测量电极，在地面放一个铅制的测量电极N，则在则在M和和N中间产生一个电位差值，若将中间产生一个电位差值，若将电极电极M由井底向井口缓慢提过就可测量得由井底向井口缓慢提过就可测量得一条由井底到井口的经过各岩层的自然电一

6、条由井底到井口的经过各岩层的自然电位曲线位曲线.2、自然电位曲线：自然电位曲线测量的、自然电位曲线：自然电位曲线测量的是相邻两层的电位差值，是相邻两层的电位差值，曲线向左表示负曲线向左表示负值，向右表示正值值，向右表示正值。单位是毫伏。单位是毫伏。自然电位曲线特征自然电位曲线特征：（：（C1C2）在地层水矿化度）在地层水矿化度高于钻井泥浆矿化度情况下：高于钻井泥浆矿化度情况下：1)大段泥岩的自然电位曲线基本上是一条直线。大段泥岩的自然电位曲线基本上是一条直线。2)泥岩与砂岩接触面电流最大泥岩与砂岩接触面电流最大,电位降大电位降大,曲线偏负。曲线偏负。3）若砂岩岩性均匀，砂岩中点分为对称的两部分

7、。）若砂岩岩性均匀，砂岩中点分为对称的两部分。4）异常幅度的）异常幅度的半幅点半幅点是岩层界面。如图：是岩层界面。如图：当地层水和泥浆滤液的矿化度当地层水和泥浆滤液的矿化度确定时，岩性就是影响自然电确定时，岩性就是影响自然电位的关键因素，纯砂岩的异常位的关键因素，纯砂岩的异常幅度最大，含泥砂岩等的异常幅度最大，含泥砂岩等的异常幅度就相应地有所降低，含泥幅度就相应地有所降低，含泥愈多，其异常幅度就愈低。愈多，其异常幅度就愈低。实实测测电电位位曲曲线线（三）自然电位曲线的应用（三）自然电位曲线的应用1 1）划分渗透性岩层，）划分渗透性岩层，2 2）观察岩性变化。估计泥质含量。）观察岩性变化。估计泥

8、质含量。砂岩的岩性变细，含泥量增加时自然电位幅度降低。砂岩的岩性变细，含泥量增加时自然电位幅度降低。3 3）确定地层水电阻率。）确定地层水电阻率。利用利用SPSP图版确定地层水电阻率图版确定地层水电阻率4 4）判断水淹层：一般的规律是渗透性好的部分容易被水淹）判断水淹层：一般的规律是渗透性好的部分容易被水淹（如，正韵律的底部。水淹较严重）（如，正韵律的底部。水淹较严重）油层水淹后，由于注入水的矿化度界于地层水和泥浆滤液油层水淹后，由于注入水的矿化度界于地层水和泥浆滤液矿化度之间，自然电动势的变化，矿化度之间，自然电动势的变化，使自然电位曲线上出现泥使自然电位曲线上出现泥岩基线偏移岩基线偏移，如

9、图：，如图：（四）水淹层自然电位基线偏移示例（四）水淹层自然电位基线偏移示例二、视二、视电电阻阻率率测测井井视电阻率测井，是把一个按一定顺序编排的电极系下入井内，视电阻率测井，是把一个按一定顺序编排的电极系下入井内，测量地层电阻率变化的曲线。测量地层电阻率变化的曲线。（一）原理（一）原理由供电电极由供电电极AB供给电流，在岩层中造成一个人工电场，然后供给电流，在岩层中造成一个人工电场，然后用测量电极用测量电极MN测量岩层某两点的电位差，即可算出岩层的电阻率。测量岩层某两点的电位差，即可算出岩层的电阻率。在测量井下岩层的电阻率时，把由供电电极在测量井下岩层的电阻率时，把由供电电极AB和测量电极和

10、测量电极MN按不同距离组成的电极系下入井内，从供电电极按不同距离组成的电极系下入井内，从供电电极AB通入电流，通入电流，测量测量MN两点的电位差，此电位差的大小可代表这段岩层的电阻率两点的电位差，此电位差的大小可代表这段岩层的电阻率的大小。把电极系从井底缓慢的提向井口则可以得到一条连续记的大小。把电极系从井底缓慢的提向井口则可以得到一条连续记录的岩层电阻率曲线，曲线从左到右代表电阻率的增高值，因测录的岩层电阻率曲线，曲线从左到右代表电阻率的增高值，因测量是在井中进行的受许多因素的影响，所测得的量是在井中进行的受许多因素的影响，所测得的岩层的电阻率，岩层的电阻率，叫叫视电阻率视电阻率。视电阻率测

11、井原理图视电阻率测井原理图渗透层介质电阻率的分布渗透层介质电阻率的分布（二）电极系（二）电极系电极系的探测范围：用探测半径表示，梯度电极系的探测半径电极系的探测范围：用探测半径表示，梯度电极系的探测半径是一个电极距是一个电极距L。两种形式：两种形式：MAB（双极供电）（双极供电）和和AMN（单极供电）（单极供电）1）梯度电极系梯度电极系：单电极到相邻成对电极间的距离（：单电极到相邻成对电极间的距离（MA或或AM）远大于成对电极之间的距离。成对电极的中点称为记录点。由记录点远大于成对电极之间的距离。成对电极的中点称为记录点。由记录点到电极的距离称为电极距。电极距大的电极系能够测量到较深的侵入到电

12、极的距离称为电极距。电极距大的电极系能够测量到较深的侵入带或非侵入带的岩石电阻率。带或非侵入带的岩石电阻率。顶部梯度：成对电极在单电极上面。顶部梯度：成对电极在单电极上面。底部梯度：成对电极在单电极下面底部梯度：成对电极在单电极下面2）电位电极系电位电极系：单电极到与其相邻的成对电极之间的距离远小于：单电极到与其相邻的成对电极之间的距离远小于成对电极之间的距离。成对电极之间的距离。（三）视电阻率曲线：（三）视电阻率曲线：（三）视电阻率曲线：（三）视电阻率曲线：视电阻率曲线的特点：视电阻率曲线的特点：1.梯梯度度电电极极系系的的视视电电阻阻率率曲曲线线是是不不对对称称的的。顶顶部部梯梯度度视视电

13、电阻阻率率曲曲线线在在高高阻阻岩岩层层顶顶部部出出现现极极大大值值。底底部部梯梯度度视视电电阻阻率率曲曲线线在在高高阻阻岩层底部出现极大值。岩层底部出现极大值。2.地地层层很很厚厚时时对对应应于于地地层层中中部部的的一一段段视视电电阻阻率率值值与与地地层层电电阻阻率率值值相近。相近。3.地地层层变变薄薄时时，视视电电阻阻率率值值相相应应变变小小，这这时时底底部部梯梯度度电电极极所所测测的的视视电电阻阻率率曲曲线线，在在地地层层底底部部界界面面的的极极值值和和地地层层电电阻阻率率相相近近。顶顶部部梯梯度度电电极极系系所所测测的的视视电电阻阻率率曲曲线线，在在地地层层顶顶部部的的极极值值和和地地层

14、层电阻率相近。电阻率相近。4.电电位位电电极极系系的的曲曲线线呈呈上上下下对对称称的的圆圆滑滑状状。曲曲线线极极小小值值到到极极大大值值之之间间的的中中点点成成为为半半幅幅点点。上上下下半半幅幅点点之之间间的的距距离离即即显显示示层层的的厚厚度。度。视视电电阻阻率率电电阻阻率率曲曲线线1.底部梯度视电阻率曲线底部梯度视电阻率曲线2.电位电极系视电阻率曲线：电位电极系视电阻率曲线：（四）（四）（四）（四）视电阻率曲线的用途：视电阻率曲线的用途：1.确定井下地层的深度。井下各个地层的岩性是不同的，表现在视确定井下地层的深度。井下各个地层的岩性是不同的，表现在视电阻率曲线的有不同的特征，据此确定岩层

15、的界面。电阻率曲线的有不同的特征，据此确定岩层的界面。2.判断岩性。根据各种岩石的不同性质确定岩性。致密岩层的电阻判断岩性。根据各种岩石的不同性质确定岩性。致密岩层的电阻率大于渗透性岩层的电阻率。率大于渗透性岩层的电阻率。3.判断地层的油水性质。判断地层的油水性质。当当地层含油地层含油时，时，由于原油的电阻率始终是高于泥浆滤液电阻率由于原油的电阻率始终是高于泥浆滤液电阻率的，所以，泥浆滤液驱替地层中原油所形成的的，所以，泥浆滤液驱替地层中原油所形成的侵入带电阻率，总侵入带电阻率，总是低于地层的原状电阻率的是低于地层的原状电阻率的，因而把这种状态称作减阻侵入或称，因而把这种状态称作减阻侵入或称低

16、侵。低侵。地层水（除盐水泥浆外）电阻率都是低于泥浆滤液电阻率的所地层水（除盐水泥浆外）电阻率都是低于泥浆滤液电阻率的所以在绝大多数含水地层中泥浆滤液排除地层水所形成的以在绝大多数含水地层中泥浆滤液排除地层水所形成的侵入带电侵入带电阻率都是高于地层原状电阻率的。所以，这种侵入状态称作增阻阻率都是高于地层原状电阻率的。所以，这种侵入状态称作增阻侵入或简称高侵。侵入或简称高侵。显然，如果我们能测得两条以上的视电阻率曲显然，如果我们能测得两条以上的视电阻率曲线线,就可由其相互之间的差别、性质和程度判断出地层是属于低侵，就可由其相互之间的差别、性质和程度判断出地层是属于低侵，还是高侵，进而就可以判断出地

17、层含油还是还是高侵，进而就可以判断出地层含油还是含水。含水。电电极极系系的的探探测测范范围围是是正正比比于于其其电电阻阻率率的的，因因而而判判断断侵侵入入用用的的是是长长短短电电极极系系组组合合测测井井。短短电电极极探探测测范范围围浅浅，其其视视电电阻阻率率主主要要反反映映的的是是侵侵入入带带电电祖祖率率，长长电电极极探探测测范范围围深深，其其视视电电阻阻率率主主要要探探测测的的是是地地层的原状电阻率。层的原状电阻率。目目前前现现场场上上用用的的短短电电极极系系，多多是是0.45米米，1米米梯梯度度电电极极系系或或0.5米米电电位位电电极极系系。长长电电极极系系多多为为2.5米米和和4米米梯梯

18、度度电电极极系系，因因此此，前前者者的的视电阻率值小于后者时既为油层，反之，既为水层。视电阻率值小于后者时既为油层，反之，既为水层。视电阻率曲线的影响因素：视电阻率曲线的影响因素：1.电极系的影响电极系的影响.2.井的影响井的影响.3.围岩围岩-层厚影响层厚影响.4.泥浆侵入影响泥浆侵入影响.5.高阻邻层的屏蔽影响高阻邻层的屏蔽影响.6.地层倾角的影响地层倾角的影响T103区块区块西西27-28.4井综合解释成果图井综合解释成果图三、微电极测井三、微电极测井微电极测井是电极距极小而又紧贴井壁的一种普通电阻率微电极测井是电极距极小而又紧贴井壁的一种普通电阻率测井。是为了弥补普通电极系的不足而发展

19、起来的一种测井。测井。是为了弥补普通电极系的不足而发展起来的一种测井。普通电极测井存在着两个明显的缺点。普通电极测井存在着两个明显的缺点。第一，普通电极系不能判别地层的渗透性。例如同是高电阻第一，普通电极系不能判别地层的渗透性。例如同是高电阻率地层，但究竟是孔隙度和渗透性都好的油层，还是非渗透性率地层，但究竟是孔隙度和渗透性都好的油层，还是非渗透性的致密岩石层，普通电极系是无法判别的。的致密岩石层，普通电极系是无法判别的。第二，普通电极系受电极距较长和邻层围岩的影响很大，分第二，普通电极系受电极距较长和邻层围岩的影响很大，分层能力差，不能精确地确定薄夹层的界面和厚度，无法提供精层能力差，不能精

20、确地确定薄夹层的界面和厚度，无法提供精确的储量计算参数。微电极测井就是为了解决这两个问题而发确的储量计算参数。微电极测井就是为了解决这两个问题而发展起来的一种测井。（即能反映渗透性又能反映含油性）展起来的一种测井。（即能反映渗透性又能反映含油性）（一）（一）微电极测井方法微电极测井方法：使用装在一块橡胶极板上的微使用装在一块橡胶极板上的微电极系，微电极系由成直线排电极系，微电极系由成直线排列的三个电极组成。组成两个列的三个电极组成。组成两个不同类型的电极系：不同类型的电极系：电极系：电极系：微梯度：微梯度：微电位：微电位：A0.05M2测量时弹簧把极板紧紧的贴在测量时弹簧把极板紧紧的贴在井壁上

21、进行测量。井壁上进行测量。（二）微电极系探测范围（二）微电极系探测范围微梯度探测范围小，半径为微梯度探测范围小，半径为4cm，反映的是井壁上泥饼的，反映的是井壁上泥饼的电阻率，而泥饼只形成于渗透电阻率，而泥饼只形成于渗透性岩层。泥饼的电阻率要远远性岩层。泥饼的电阻率要远远小于冲洗带电阻率。小于冲洗带电阻率。微电位探测范围较大，半径微电位探测范围较大，半径为为10cm，主要反映冲洗带的电，主要反映冲洗带的电阻率，泥浆滤液是淡水电阻率阻率，泥浆滤液是淡水电阻率较高。较高。微梯度曲线和微电位曲线的坐标是重叠在一起微梯度曲线和微电位曲线的坐标是重叠在一起的，微梯度电极系的视电阻率曲线用实线表示，的，微

22、梯度电极系的视电阻率曲线用实线表示，微电位电极系视电阻率曲线用虚线表示。微电位电极系视电阻率曲线用虚线表示。1在渗透性岩层，泥浆滤液浸入地层，井壁上在渗透性岩层，泥浆滤液浸入地层，井壁上形成泥饼，由于泥饼电阻率要远低于冲洗带电形成泥饼，由于泥饼电阻率要远低于冲洗带电阻率，因此，曲线出现正差异。阻率，因此，曲线出现正差异。2在非渗透岩层，如泥岩段无泥饼形成曲线无在非渗透岩层，如泥岩段无泥饼形成曲线无差异（重迭）或出现负差异（盐水地层可出现差异（重迭）或出现负差异（盐水地层可出现负差异），出现锯齿状高峰。负差异），出现锯齿状高峰。3含油砂岩与含水砂岩一般都出现正幅度差。含油砂岩与含水砂岩一般都出现

23、正幅度差。相邻的同岩性含油砂岩的幅度与幅度差都高于相邻的同岩性含油砂岩的幅度与幅度差都高于含水砂岩。含水砂岩。（三）微电极曲线特征（如图）（三）微电极曲线特征（如图）（四）微电极曲线的用途（四）微电极曲线的用途（四）微电极曲线的用途（四）微电极曲线的用途1.确定地层界面，划分地层薄夹层。由于微电极视电阻确定地层界面，划分地层薄夹层。由于微电极视电阻率曲线本质上仍是梯度电极系和电位电极系曲线，所以率曲线本质上仍是梯度电极系和电位电极系曲线，所以在理论上应用极值法和半幅点法划分岩层界面，由于电在理论上应用极值法和半幅点法划分岩层界面，由于电极距小，实际上微电极和微电位曲线的界面线是重合的，极距小，

24、实际上微电极和微电位曲线的界面线是重合的，地层界面上视电阻率曲线都表现为一个突变的跃变异常，地层界面上视电阻率曲线都表现为一个突变的跃变异常，实际工作中都以这一突变划分地层界面。实际工作中都以这一突变划分地层界面。2.判断渗透层。渗透层和非渗透层的差别是在井壁上是否形成泥饼判断渗透层。渗透层和非渗透层的差别是在井壁上是否形成泥饼和冲洗带，反映在微电极曲线上就是微梯度和微电位曲线是否重合。和冲洗带，反映在微电极曲线上就是微梯度和微电位曲线是否重合。不重合的就叫存在差异，通常把微电位视电阻率大于微梯度视电阻不重合的就叫存在差异，通常把微电位视电阻率大于微梯度视电阻率的现象叫做正差异。反之，叫负差异

25、。无差异就是非渗透性地层。率的现象叫做正差异。反之，叫负差异。无差异就是非渗透性地层。表现曲线出现幅度差，幅度差大小反映地层渗透性的好坏。表现曲线出现幅度差，幅度差大小反映地层渗透性的好坏。3.判断岩性：致密灰岩，微判断岩性：致密灰岩，微电极曲线幅度特别高，常呈电极曲线幅度特别高，常呈锯齿状有幅度不大的幅度差。锯齿状有幅度不大的幅度差。灰质砂岩，微电极曲线比普灰质砂岩，微电极曲线比普通砂岩高，但幅度差比普通通砂岩高，但幅度差比普通砂岩小。砂岩小。4.估计油水层。油层微电极估计油水层。油层微电极电阻率值，往往高于水层微电阻率值，往往高于水层微电极电阻率值。如盐水地层电极电阻率值。如盐水地层还可能

26、出现负异常。水层幅还可能出现负异常。水层幅度差小于油层度差小于油层5.确定泥饼和冲洗带电阻率确定泥饼和冲洗带电阻率实测微电极曲线实测微电极曲线油层、水层测井曲线实例油层、水层测井曲线实例水层、气层测井曲线实例水层、气层测井曲线实例四、侧向测井四、侧向测井侧向测井侧向测井是针对泥浆电阻率远远小于地层电阻率而发是针对泥浆电阻率远远小于地层电阻率而发展起来的一种电阻率测井方法，其基本原理是运用电化学展起来的一种电阻率测井方法，其基本原理是运用电化学原理改变供电电流的分布状态。阻止电流在纵向上单一的原理改变供电电流的分布状态。阻止电流在纵向上单一的沿井筒泥浆进行分布，从而使其分布与侧向的地层因素有沿井

27、筒泥浆进行分布，从而使其分布与侧向的地层因素有关。关。原原理理：测测量量电电极极由由一一点点状状的的主主电电极极和和次次主主电电极极为为圆圆心心的的园园环环电电极极组组成成，整整个个电电极极都都镶镶在在一一小小块块绝绝缘缘极极板板上上。用用弹弹簧簧支支架架将将极极板板压压向向井井壁壁，然然后后给给主主电电极极通通以以电电流流（主主电电流流）给给最最外外面面一一个个园园环环电电极极（屏屏蔽蔽电电极极）通通以以极极性性和和主主电电极极一一样样的的电电流流（屏屏蔽蔽电电流流）利利用用同同性性相相斥斥的的原原理理迫迫使使主主电电流流成成一一束束状状垂垂直直于于井井壁壁流流入入地地层层，用用自自动动平平

28、衡衡装装置置保保持持主主电电流流的的强强度度不不变变。然然后后测测量量位位于于主主电电极极和和屏屏蔽蔽电电极极之之间间的的两两个个园园环环电电极极（测测量量电电极极）中中的的任任意意一一个个电电极极和和电电缆缆外外皮皮之之间间的的电电位位差差，这这个个电电位位差差的的大大小小和和靠靠近近井井壁壁附附近近的的地地层层电电阻阻率率大大小小成成正正比比，则则连连续续记记录录沿沿井井深深变变化化的的电电阻阻率率曲线。如图曲线。如图:侧向测井的基本原理侧向测井的基本原理侧向测井的基本原理侧向测井主电极电流的分布状况微电极系和微侧向测井电流分布图微电极系和微侧向测井电流分布图结构结构:三侧向三侧向:a.深

29、三侧向深三侧向b.浅三侧向浅三侧向七侧向七侧向八侧向八侧向微侧向微侧向深三侧向深三侧向:电极系内短路连接电极系内短路连接B1,A1和和B2,A2.屏蔽电极各长屏蔽电极各长2.1米米,探测深度大。探测深度大。浅三侧向浅三侧向:仪器内部仪器内部B1,B2接接屏蔽电极屏蔽电极A1,A2电源的另一端电源的另一端,即成为即成为A1,A2电极流出的电流电极流出的电流返回电极返回电极,称为浅三侧向称为浅三侧向,屏蔽屏蔽电极较短电极较短(0.8米米)探测深度小。探测深度小。.三三电电极极侧侧向向测测井井1.深三侧向电极系结构和原理：深三侧向电极系结构和原理：由三个金属短柱组成，中间的短电极由三个金属短柱组成，

30、中间的短电极A0称作主电极；两侧的长电称作主电极；两侧的长电极极A1和和A2称作屏蔽电极，两者是用导线连结在一起，各电极相互之间称作屏蔽电极，两者是用导线连结在一起，各电极相互之间由绝缘层分开。在电极系上方较远处设有对比电极由绝缘层分开。在电极系上方较远处设有对比电极N和电流回路和电流回路B。测井时给主电极测井时给主电极A0供一稳定的主电流，同时给屏蔽电流供一稳定的主电流，同时给屏蔽电流A1和和A2供以和供以和主电极同极性的屏蔽电流，使各电极表面保持有相等的电位值。当地主电极同极性的屏蔽电流，使各电极表面保持有相等的电位值。当地层电阻率有所变化，各电极的电位变得不相等时，电阻线路就自动调层电阻

31、率有所变化，各电极的电位变得不相等时，电阻线路就自动调整屏蔽电流，使各电极表面的电位重新处于等电位状态。所以，三侧整屏蔽电流，使各电极表面的电位重新处于等电位状态。所以，三侧向测井所测的视电阻率曲线主要取决于深部原状地层的电阻率值。深向测井所测的视电阻率曲线主要取决于深部原状地层的电阻率值。深度记录点在主电极的中点，通过记录主电极中点和对比电极之间的电度记录点在主电极的中点，通过记录主电极中点和对比电极之间的电位差就可计算出三侧向测井的视电阻率。由于上述三侧向电极系的长位差就可计算出三侧向测井的视电阻率。由于上述三侧向电极系的长度很长，探测范围很深，所以把这种三侧向测井称为深三侧向测井，度很长

32、，探测范围很深，所以把这种三侧向测井称为深三侧向测井，因而较好的反映地层深处的真电阻率，因而较好的反映地层深处的真电阻率，1.1.深三侧向电极系结构和原理：深三侧向电极系结构和原理：深三侧向电极系结构和原理：深三侧向电极系结构和原理：2.2.浅三侧向测井原理浅三侧向测井原理浅三侧向测井原理浅三侧向测井原理深三侧向探测范围很深，能较好的反映地深三侧向探测范围很深，能较好的反映地层深处的真电阻率，为了准确的反映侵入层深处的真电阻率，为了准确的反映侵入带的电阻率，改变屏蔽电极的结构，缩短带的电阻率，改变屏蔽电极的结构，缩短A1、A2的长度，将回路电极的长度，将回路电极B分成分成B1、B2对称地放置在

33、对称地放置在A1A2电极的外侧。就把电极的外侧。就把深三侧向改成了浅三侧向电深三侧向改成了浅三侧向电极系了。用浅极系了。用浅三侧向电极系所测的视电阻率曲线主要反三侧向电极系所测的视电阻率曲线主要反映井壁附近岩层电阻率的变化，在渗透性映井壁附近岩层电阻率的变化，在渗透性地层井段就反映了侵入带的电阻率值。当地层井段就反映了侵入带的电阻率值。当前的三侧向测井仪是将深、浅三侧向组合前的三侧向测井仪是将深、浅三侧向组合在一起的，因此，可以一次下井，两次测在一起的，因此，可以一次下井，两次测量来完成深、浅三侧向测井。量来完成深、浅三侧向测井。3.三侧向测井曲线形态三侧向测井曲线形态:如图：如图：曲线的形态

34、对称于地层中心。其形曲线的形态对称于地层中心。其形态和电位电极系的曲线形态基本相同。态和电位电极系的曲线形态基本相同。这是因为三侧向测井的原理在本质上这是因为三侧向测井的原理在本质上与电位电极系有相同之处。与电位电极系有相同之处。地层界面不在曲线异常幅度的半幅地层界面不在曲线异常幅度的半幅点，而在靠近低阻地层部分的曲线急点，而在靠近低阻地层部分的曲线急剧变化处。剧变化处。地层较薄时，视电阻率曲线的极大地层较薄时，视电阻率曲线的极大值对应着地层中心。值对应着地层中心。视电阻率极大值与地层真电阻率相视电阻率极大值与地层真电阻率相近。近。在渗透性地层深、浅侧向有明显的在渗透性地层深、浅侧向有明显的幅

35、度差。（如图）幅度差。（如图）4 4三侧向测井曲线的用途三侧向测井曲线的用途三侧向测井曲线的用途三侧向测井曲线的用途(1)划分地层岩性剖面：因受井眼、层厚、邻层的影响小，因划分地层岩性剖面：因受井眼、层厚、邻层的影响小，因此有很强的分层能力。尤其是对薄层的分层能力比其它电阻法此有很强的分层能力。尤其是对薄层的分层能力比其它电阻法优越。优越。(2)求地层电阻率比其它方法更接近地层真电阻率。求地层电阻率比其它方法更接近地层真电阻率。(3)判断油水层：判断油水层：在油层井段通常是深三侧向视电阻率大于浅三侧向视电阻在油层井段通常是深三侧向视电阻率大于浅三侧向视电阻率，叫正幅度差。率，叫正幅度差。在水层

36、井段通常为深三侧向视电阻率小于浅三侧向电阻率，在水层井段通常为深三侧向视电阻率小于浅三侧向电阻率，叫负幅度差。叫负幅度差。(如图）如图）侧向测井实测曲线示例图侧向测井实测曲线示例图双侧向测井双侧向测井双侧向测井实际上是深浅组合双侧向测井实际上是深浅组合的一种侧向测井。由于有两种侧的一种侧向测井。由于有两种侧向测井，所以叫双侧向测井。向测井，所以叫双侧向测井。双侧向电极系结构：用的是七侧双侧向电极系结构：用的是七侧向的电极排列形式，三侧向的柱向的电极排列形式，三侧向的柱状电极。测井时，调节屏蔽电流状电极。测井时，调节屏蔽电流的大小，改变电极的回路可以组的大小，改变电极的回路可以组成深浅双侧向测井

37、。因此它吸收成深浅双侧向测井。因此它吸收了三侧向和七侧向以及深浅探测了三侧向和七侧向以及深浅探测范围等各种优点，分层能力和探范围等各种优点，分层能力和探测效果要比单一的侧向测井和其测效果要比单一的侧向测井和其它测井的效果都好。它测井的效果都好。五五五五.声声声声 波波波波 速速速速 度度度度 测测测测 井井井井声波测井就是利用岩石等介质的声学特征来研究钻井地质声波测井就是利用岩石等介质的声学特征来研究钻井地质剖面，判断固井质量等的一种测井方法。剖面，判断固井质量等的一种测井方法。声波测井目前有声波时差测井、声波幅度测井和超声波测井声波测井目前有声波时差测井、声波幅度测井和超声波测井等方法。等方

38、法。.声波时差测井：在不同矿物成分的岩石中，或矿物成分相声波时差测井：在不同矿物成分的岩石中，或矿物成分相近，但组织结构（如孔隙度）不同的岩石中声速也不同。测近，但组织结构（如孔隙度）不同的岩石中声速也不同。测井中用声速的倒数来表示声波在岩石中的传播性质。以井中用声速的倒数来表示声波在岩石中的传播性质。以1米厚米厚岩层中传播所用的时间，通常称为声波时差岩层中传播所用的时间，通常称为声波时差t，单位是微秒，单位是微秒/米。声速与时差互为倒数：米。声速与时差互为倒数：V=1/t 。1.装置：装置：(单发双收声速测井仪单发双收声速测井仪)(1)发发生生器器：发发射射探探头头(2)接接收收器器(R1,

39、R2)(3)隔声体：隔声体：2.原理：原理：由由声声波波发发生生器器发发出出声声波波,引引起起周周围围质质点点的的振振动动，产产生生向向井井内内泥泥浆浆传传播播的的声声波波，声声波波经经泥泥浆浆和和泥泥饼饼传传入入地地层层,经经岩岩石石和和孔孔隙隙空空间间向向前前传传播播。由由接接收收器器1.2所所接接收收,记记录录两两个个接接收收器器接接收收信信号号的的时时差差(单单位位为为微微秒秒/米米)。可可以以认认为为是是声声波波在在地地层层中中传传播播速速度度。是是声声波波在在两两个个接接收收器器之之间间的的地地层层中中的的平平均均传传播播速速度度,曲曲线线为为声声波传播速度与深度的关系曲线。波传播

40、速度与深度的关系曲线。声声波波测测井井原原理理 3.声波速度测井曲线声波速度测井曲线声速测井中经常用声波时差曲线表示声速测井中经常用声波时差曲线表示正对高声速地层正对高声速地层,声波时差曲线为低异声波时差曲线为低异常常,该异常的极小值就是地层的声波时差值该异常的极小值就是地层的声波时差值.声波时差曲线异常的半幅点位置正好声波时差曲线异常的半幅点位置正好对应于地层上下界面的位置对应于地层上下界面的位置.4.曲线的应用曲线的应用求地层密度和孔隙度求地层密度和孔隙度结合其他曲线判断渗透层和致密层。结合其他曲线判断渗透层和致密层。根据根据“周波跳跃周波跳跃”判断疏松带和破碎判断疏松带和破碎带带 或气层

41、或气层.声声 波波 速速 度度 测测 井井 曲曲 线线气层周波跳跃实例气层周波跳跃实例上气下油测井曲线实例上气下油测井曲线实例.声声波波幅幅度度测测井井声波幅度测井测量的是声波幅度，目前声波幅度测井测量的是声波幅度，目前用于检查固井质量。声幅测井有水泥胶用于检查固井质量。声幅测井有水泥胶结、变密度测井等测井方法：结、变密度测井等测井方法：1.水泥胶结测井原理：水泥胶结测井下水泥胶结测井原理：水泥胶结测井下井仪器如图，由声系和电子线路组成，井仪器如图，由声系和电子线路组成，源距为源距为1米。发射换能器发出声波，在米。发射换能器发出声波，在泥浆和套管的界面上折射产生沿这个界泥浆和套管的界面上折射产

42、生沿这个界面在套管中传播的滑行波（又叫套管波）面在套管中传播的滑行波（又叫套管波），套管波折射进入井内泥浆到达接受换，套管波折射进入井内泥浆到达接受换能器被接收。仪器测量记录套管波的第能器被接收。仪器测量记录套管波的第一负峰的幅度值。既水泥胶结测井曲线一负峰的幅度值。既水泥胶结测井曲线值。这个幅度值的大小主要决定于套管值。这个幅度值的大小主要决定于套管与水泥胶结程度。与水泥胶结程度。2.声声波波幅幅度度测测井曲线井曲线若套管与水泥胶结良好，这时套管与水泥环若套管与水泥胶结良好，这时套管与水泥环的声阻抗差较小，声耦合较好，套管波的能的声阻抗差较小，声耦合较好，套管波的能量容易通过水泥环向外传播，

43、因此套管波能量容易通过水泥环向外传播，因此套管波能量有较大的衰减，测量记录到的水泥胶结测量有较大的衰减，测量记录到的水泥胶结测井值就很小。若套管与水泥胶结不好，套管井值就很小。若套管与水泥胶结不好，套管外有泥浆存在，套管与管外泥浆的声阻抗差外有泥浆存在，套管与管外泥浆的声阻抗差大，声耦合较差。套管波的能量不容易通过大，声耦合较差。套管波的能量不容易通过套管外泥浆传播到地层中去，因此套管波能套管外泥浆传播到地层中去，因此套管波能量衰减较小，所以水泥胶结测井值很大，从量衰减较小，所以水泥胶结测井值很大，从而利用水泥胶结测井曲线值可以判断固井质而利用水泥胶结测井曲线值可以判断固井质量。量。六六.自然

44、伽玛测井自然伽玛测井自然伽玛测井是在井内测量岩层中自然存在的放射性核素核衰变自然伽玛测井是在井内测量岩层中自然存在的放射性核素核衰变过程中放射出来的伽玛射线的强度，来研究地质问题的一种测井过程中放射出来的伽玛射线的强度，来研究地质问题的一种测井方法。方法。岩石的放射性：岩石的自然放射性决定于岩石所含的放射性核岩石的放射性：岩石的自然放射性决定于岩石所含的放射性核素的种类和数量。岩石中的放射性核素主要是铀、钍、锕及其衰素的种类和数量。岩石中的放射性核素主要是铀、钍、锕及其衰变物和钾的放射性同位素等。变物和钾的放射性同位素等。各种沉积岩层中各种沉积岩层中,都不同程度地含有一些天然放射性元素都不同程

45、度地含有一些天然放射性元素(钍钍.铀铀)自发地连续放射出一种具有一定穿透能力的射线自发地连续放射出一种具有一定穿透能力的射线,如伽玛射线如伽玛射线,不同不同岩层放射出的自然伽玛射线的强弱不同岩层放射出的自然伽玛射线的强弱不同.用一种测井仪器沿井筒连用一种测井仪器沿井筒连续测量续测量,把射线的强弱记录下来把射线的强弱记录下来,记录的曲线叫自然伽玛射线记录的曲线叫自然伽玛射线.自然伽玛测井原理自然伽玛测井原理自然伽玛测井原理自然伽玛测井原理自自然然伽伽玛玛测测井井测测量量过过程程如如图图所所示示：测测量量装装置置由由井井下下仪仪器器和和地地面面仪仪器器组组成成：下下井井仪仪有有探探测测器器（闪闪烁

46、烁计计数数管管）、放放大大器器、高高压压电电源源等等几几部部分分。自自然然伽伽玛玛射射线线由由岩岩层层穿穿过过泥泥浆浆、仪仪器器外外壳壳进进入入探探测测器器，探探测测器器将将伽伽玛玛射射线线转转化化为为电电脉脉冲冲信信号号，经经过过放放大大器器把把脉脉冲冲放放大大后后，由由电电缆缆送送到到地地面面仪仪器器，地地面面仪仪器器把把每每分分钟钟形形成成的的电电脉脉冲冲数数（计计数数器器）转转变变为为与与其其成成比比例例的的电电位位差差进进行行记记录录。仪仪器器在在井井内内自自下下而而上上移移动动测测量量就就连连续续记记录录出出井井剖剖面面岩岩层层的的自自然伽玛强度曲线。然伽玛强度曲线。自自然然伽伽玛

47、玛曲曲线线泥岩泥岩所含天然放射性元素最多所含天然放射性元素最多曲线出现最高曲线出现最高。纯盐岩、石膏层纯盐岩、石膏层的天然放射性元素最少的天然放射性元素最少,曲线表现最低值曲线表现最低值。砂岩介于二者之间为中等值砂岩介于二者之间为中等值,但砂岩中泥质含量增多但砂岩中泥质含量增多,其值也增高。其值也增高。曲线曲线:形状对地层中点是对称的，当地层厚度大于井径的三倍时，曲形状对地层中点是对称的，当地层厚度大于井径的三倍时，曲线的半幅点与地层的界面对应。上、下半幅点的垂直距离高等于地线的半幅点与地层的界面对应。上、下半幅点的垂直距离高等于地层厚度；当地层厚度小于三倍井径时，曲线幅度变小，用半幅点确层厚

48、度；当地层厚度小于三倍井径时，曲线幅度变小，用半幅点确定的层厚比地层真厚度要大。定的层厚比地层真厚度要大。自然伽马曲线形态自然伽马曲线形态实测自然伽马曲线形态实测自然伽马曲线形态实测自然伽玛曲线形态实测自然伽玛曲线形态自然伽玛测井曲线的应用自然伽玛测井曲线的应用自然伽玛测井曲线的应用自然伽玛测井曲线的应用1.划分岩性划分岩性:在砂泥岩剖面井在砂泥岩剖面井,泥质岩类曲线幅度最高泥质岩类曲线幅度最高,砂岩最低而砂岩随含泥砂岩最低而砂岩随含泥量增加则曲线幅度也随之增高。量增加则曲线幅度也随之增高。2.进行地层对比。利用自然伽玛测井曲线进行地层对比有以下几个优点：进行地层对比。利用自然伽玛测井曲线进行

49、地层对比有以下几个优点：自然伽玛测井曲线与地层水和泥浆的矿化度无关。自然伽玛测井曲线与地层水和泥浆的矿化度无关。自然伽玛曲线值在一般条件下与地层中所含流体的性质（油和水）无关。自然伽玛曲线值在一般条件下与地层中所含流体的性质（油和水）无关。自然伽玛测井曲线上容易找到标准层。自然伽玛曲线中自然伽玛测井曲线上容易找到标准层。自然伽玛曲线中,选择区域性的选择区域性的对比标准层对比标准层,进行地层对比。进行地层对比。.曲线异常变化灵敏，对小的岩性层状变化都清楚地有所反应。曲线异常变化灵敏，对小的岩性层状变化都清楚地有所反应。3.计算泥质含量，由于泥质颗粒小，比面大，对放射性物质有较大的吸附力计算泥质含

50、量，由于泥质颗粒小，比面大，对放射性物质有较大的吸附力能力，因此，泥质（粘土）具有较高的放射性。可利用自然伽玛测井资料估能力，因此，泥质（粘土）具有较高的放射性。可利用自然伽玛测井资料估算泥质含量。算泥质含量。4.由于自然伽玛测井不受套管和水泥环的影响由于自然伽玛测井不受套管和水泥环的影响,所以曲线还可作为下套管前后所以曲线还可作为下套管前后测井深度对比和在射孔中进行跟踪定位射孔。测井深度对比和在射孔中进行跟踪定位射孔。七、测井资料的应用七、测井资料的应用七、测井资料的应用七、测井资料的应用利用电测曲线鉴别油利用电测曲线鉴别油.气水层的方法气水层的方法1.油层油层:微电极曲线幅度中等微电极曲线