测井知识介绍

测井知识介绍一、测井技术概述二、测井技术发展史三、测井工艺四、测井方法五、测井资料解释六、固井质量检查及套管探伤测井一、测井技术概述地球物理测井，是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性，由测井电缆或钻具将测井仪器下入井内，使地面电测仪可沿着井筒连续记录随深度变化的各种参数。通过表示这类参数的曲线，来识别地下的岩层、地层产状、储层特征等地质特征。一、测井技术概述1、测井方法众多。电、声、放射性是三种基本方法。特殊方法（如电缆地层测试、地层倾角测井、偶极声波、成像测井、核磁共振测井等）。2、各种测井方法基本上是间接地、有条件地反映岩层地质特性的某一侧面。要全面认识地下地质面貌，发现和评价油气层，需要综合使用多种测井方法，并重视钻井、录井第一性资料。1927年，法国人斯伦贝谢兄弟第一次成功地测量出第一条电测曲线，标准着测井技术的诞生。1939年，翁文波先生在四川隆昌第一次测出了电测曲线（点测），开创了我国测井技术的发展历程。二、测井技术发展史迄今为止，测井技术经历了四次更XX换代。第一代：摸拟测井（20世纪60年代以前）（JD581、JBC2）第二代：数字测井（20世纪60年代开始）（CLS3600）第三代：数控测井（20世纪70年代后期）（CLS3700、XSKC92、SKC9800、ERA2000、HH2530）第四代：成像测井（20世纪90年代初期）（EXCELL2000、ECLIPS5700、SL6000、MAXIS500）中国测井技术的发展和现状三、测井工艺1电缆测井测井工艺2钻具输送湿接头测井套管套管套管鞋PCL测井旁通电缆（在钻杆外）套管鞋电缆（在钻杆处）PCL工具循环孔湿接头测井仪器钻杆传输测井作业示意图井口电缆侧向滑轮当仪器到达目的层顶部后，电缆通过一个湿接头锁紧装置与仪器串相连。由于这个连接一直是在钻井液中完成的，因而通常称为“湿连接”。测井工艺3泵出式存储测井仪器在保护钻柱中以下钻速度下井，仪器用电池供电(没有电缆)，当仪器接近完钻深度时，仪器被泵入裸眼井中。当钻具上提时测井，仪器在地面被取回时，可下载测井数据。测井工艺4随钻测井随钻测井是在钻开地层的同时实时测量地层信息的一种测井技术，目前已具备了与电缆测井对应的所有技术，斯伦贝谢、贝克休斯、哈里伯顿、威得福等大的油田技术服务公司都已经开发出成套随钻测井装备。西南测井公司将在年内引进该测井工艺，为复杂井测井施工提供XX的测井手段。特殊测井工艺特点比较测井方式优势缺点湿接头钻具输送测井使用常规测井仪器和电缆；仪器连接在钻具下部，到测量井段顶部后电缆从钻具中下放，在泥浆中实现对接；可用于大斜度井、水平井测井；费用相对较低钻具不能转动，钻具遇卡后处理困难泵出式测井仪器装在钻具内下井，到井底后泵出仪器，可转动钻具，测井数据存储，可以测双侧向（0.2～40000Ω.m）有上提遇卡的可能；声波资料受井眼质量影响较大；地面不能监控仪器的工作情况随钻测井测井仪器与钻具为一个整体，抗拉、抗扭、循环泥浆等与钻具相同，安全性、时效高设备价格高；只能测电磁波电阻率（0.2-2000Ω.m）；泥浆脉冲传输主要数据（井下存储全部数据）四、测井方法介绍测井方法按物理性质分为四大类：电磁测井（双侧向/微球、双感应/八侧向、自然电位、介电测井、地层倾角、阵列感应、电成像等）；声波测井（声速、全波列、声幅/声幅变密度、偶极横波测井、CAST_V）；核测井（伽马、能谱、中子、岩性密度、核磁共振）；工程测井（井径、井温、井斜/方位、固井质量检查、套管探伤等）。四、测井方法介绍一、标准测井：自然伽马、自然电位、双井径、井斜方位、补偿声波、双侧向。二、综合测井：自然伽马、自然电位、双井径、井斜方位、补偿声波、双侧向、补偿中子、补偿密度、微球聚焦、连续井温。三、特殊方法测井：电成像、核磁共振、偶极声波、自然伽马能谱、地层倾角、元素俘获等。四、固井质量检查测井：声幅、变密度、扇区水泥胶结测井等。五、套管工程测井：多臂井径、超声波成像、电磁探伤等。（1）自然电位测井（SP）原理：测量井中自然电场NvM井中电极M与地面电极N之间的电位差（1）自然电位测井（SP）曲线特点砂泥岩剖面：泥岩处SP曲线平直（基线）砂岩处负异常（RmfRw)负异常幅度与粘土含量成反比，Rmf/Rw成正比马井20（1）自然电位测井（SP）碳酸盐岩地层：孔隙和裂缝发育段、致密段与邻近泥岩比较，有不同程度的小幅度负异常。一般而言，在碳酸岩岩剖面中，自然电位与地层的相关性较差。XX225H（2）双侧向测井（DLL）该方法采用电流屏蔽方法，使主电极的电流经聚焦后流入地层，因而减小了井眼和围岩的影响，特别是在高矿化度泥浆和高阻薄剖面中，能获得清晰的测井曲线，较真实地反映地层电阻率的变化。在渗透层处，根据深浅电阻率曲线重叠出现的幅度差，可直观的判断油气层、水层以及裂缝发育情况。深双侧向电阻率—地层电阻率RD浅双侧向电阻率—侵入带电阻率RS（2）双侧向测井（DLL）•双侧向测井DLL1、其主要应用为：地层对比、确定真地层电阻率和计算含水饱和度、确定泥浆径向侵入的电阻率分布特征、油、气、水识别等。2、很大的测量范围，一般是0.2-100000m。3、深侧向探测深度大（约2.2m），双侧向能够划分出0.6m厚的地层。双侧向电极系和电流分布图（3）微球型聚焦测井（MSFL）微球型聚焦测井是按球型聚焦测井原理设计的测量冲洗带电阻率测井的一种测井方法，探测范围约5cm，分辩率约20cm。其主要应用为：测量冲洗带电阻率，划分高阻薄层，油气水识别。该方法对井眼条件要求较高（4）补偿声波测井（AC）声波测井是测量声波脉冲通过紧靠井眼的地层内单位距离上的传播时间，是测量沿井壁的滑行波在泥浆中造成的首波到达的时间，声波时差是指在两个接受器之间的旅行时间（Δt），取决于岩性、孔隙及孔隙中流体性质。目前所用的补偿声波仪器基本消除了井径变化及下井仪器倾斜的影响。其主要用途为：计算地层孔隙度、裂缝及气层识别等。补偿声波测井原理示意图适当源距，使达到接受器的初至波为滑行纵波。记录初至波到达两个接收器的时间差tµs/m。（4）补偿声波测井（AC）（4）补偿声波测井（AC）•应用1、划分岩性2、判断气层3、确定地层孔隙度4、估计地层异常压力5、合成地震记录岩石骨架值砂岩5550灰岩47白云岩43.5硬石膏50淡水189盐水185（5）自然伽玛测井（GR）泥质指示测井方法（SH）是放射性测井方法的一种，它沿井身来研究岩层自然放射性，测量岩层中自然伽玛射线强度，测量r射线的能谱则为能谱测井。沉积岩中放射性矿物的含量和沉积条件有密切关系，一般规律是沉积岩的放射性主要决定于岩石的泥质含量。（5）自然伽玛测井（GR）自然伽马测井资料的应用1、识别岩性。2、地层对比，容易找到标志层。3、计算泥质含量4、射孔定位的主要曲线。（6）补偿中子测井（CNL）基本原理中子源快中子地层介质热中子测量地层对中子的减速能力，测量结果主要反映地层的含氢量。其主要用途为：判断地层岩性、确定地层孔隙度、划分气层。对于含气地层而言，因地层的含氢量减少，将声波和中子曲线重叠可识别气层。孔隙度重叠法气：2.8万方/日气：0.4万方/日都遂10井高产都遂12井低产（7）补偿密度测井（DEN）基本原理伽马源射线地层介质康普顿效应射线强度衰减探测记录射线强度（计数率）仪器刻度岩石体积密度双源距贴井壁测量，长短源距探测器组合补偿泥饼影响。体积密度曲线DEN（7）补偿密度测井（DEN）其主要用途为：1、划分岩性。2、判断气层。3、计算孔隙度。该方法对井眼条件要求较高（8）偶极声波测井（XMAC）偶极横波成像测井是把偶极技术与单极技术结合在一起提供地层纵、横波、斯通利波时差测量的最好方法。常规单极声波测井仪由于受井眼和地层物理特性的限制，在软地层和井眼较差的地层很难测量地层横波，而偶极技术可以在软地层中测量可靠的地层横波。由于可以测量两个正交方向上的偶极信息，因此可以直接确定地层各向异性。其主要用途为：地层各向异性分析、斯通利波渗透性和裂缝分析、另外利用偶极声波测量的纵横波在理想情况下，还可进行岩性识别和气层识别等。（8）偶极声波测井（XMAC）偶极声波测井常规声波测井仪采用单极子技术，在快速地层中可以从波形数据中提取纵、横、斯通利波慢度，但在软地层中只能探测到纵、斯通利波信号，且仪器稳定性测井资料中的横波时差是计算岩石力学参数、应力参数及地层各向异性的重要基础资料，因此准确获取横波资料致关重要。偶极声波测井的地质应用1、岩石力学参数的计算2、岩性的识别3、识别气层4、判断裂缝发育井段、类型及区域有效性5、地层各向异性分析6、地应力参数计算及井眼稳定性分析XX2井偶极声波全波及各波能量图全波列测井可比较准确判别出裂缝的发育层段。当声波穿过裂缝时，由于裂缝的存在会引起传播时间的变化；由于能量的转换，声波幅度会减小当孔隙中含有天然气时，纵波速度明显降低，但对横波速度影响很小。XX3井裂缝溶孔型储层组合图对于有效孔、洞、缝储渗系统，其间必然有地层流体，故而形成声阻抗界面，使得声波发生反射和干涉，当斯通利波遇到与井眼相交的张开裂缝时，产生明显的“人”或“V”字型条纹反射。地层各向异性分析利用横波各向异性可以判断水平最大地应力方向、裂缝和断层及其走向（9）自然伽玛能谱测井（CSNG）自然伽玛测井只能测量地层中放射性元素的总和，无法分辨出地层含有什么样的放射性元素，为了准确识别不同放射性物质，为此研究了自然伽玛能谱测井，既测量不同放射性元素放射出不同能量的伽玛射线，从而确定地层中含有何种放射性元素（铀、钍、钾）。其主要用途为：计算泥质含量、识别高放射性储层、识别粘土类型、分析沉积环境等。xxx井能谱测井曲线图嘉五～四地层TH-K在0-3.5之间，表明：嘉陵江组五～四段粘土类型以云母、海绿石、长石及钾蒸发岩为主，含少量伊利石。河嘉203井嘉五～四段TH/K交会图（10）地层元素俘获测井（ECS）ECS测井采用镅铍中子源发射高能中子，高能中子经过碰撞、散射，逐渐减速为热中子，最终被不同元素的原子核俘获，经“剥谱法”对热中子俘获谱解谱,从而可以得到各种元素（Si,Ca,Fe,S,Ti,Cl,H,…）在地层中的重量百分比，根据地层中的元素含量计算矿物含量，准确获取地层岩性剖面资料。ECS的地质应用高铀及声波与电阻率值有差异，显示较好源岩特征，但ECS可见许多石膏和钙质胶结的薄夹层，由于分辨率影响，容易过高估计烃源岩1.岩性识别和储层评价直接测量元素硅、钙、铁、硫、钛、钆的含量来确定矿物和岩性，可准确计算岩石含量和特殊矿物。提供不受井眼影响的准确的泥质含量，为更准确计算孔隙度提供条件。2.沉积相研究准确识别石膏和钙质，为沉积相的判断提供指相矿物。清楚显示沉积旋回变化，为地层划分提供依据。3.烃源岩研究精确测出钙的含量，减少把薄互层钙质或膏质胶结层误判为烃源岩可能性。准确提供无有机质影响的干岩石骨架体积，为利用综合体积法计算烃源岩提供重要参数。（11）核磁共振测井（MRIL）核磁共振测井技术的物理基础是利用氢原子核自生的磁性及其与外加磁场的相互作业。通过测量地层岩石孔隙中氢核的核磁共振弛豫信号的幅度和速率，便可探测到地层岩石孔隙结构和孔隙流体的有关信息。其主要用途为：1）产液性质评价：确定孔隙流体成分（油、气、水），估算可动流体（油、气、水）饱和度、不可动流体（束缚水、残余油）饱和度等。2）产层性质评价：孔隙度，孔径半径，渗透率，粒径分布，分选性，裂缝分布，润湿性分析。3）油藏性质评价：沉积环境，构造特征，产层连通性，储量，产能，采收率，投入/产出比等。（11）核磁共振测井（MRIL）XX地区致密碎屑岩储层中的孔隙流体成分以气、水为主，因此，在储层流体识别中，主要依据谱信息的分布特征，并借助岩心分析饱和度与核磁分析饱和度相关关系研究，有针对性的建立起XX地区须家河组不同地层段T2谱的气水分布界限