? 电阻率测井系列包括普通电阻率测井、侧向电阻率测井、微电阻率测井、感应测井
普通电阻率测井
? 电阻率:描述介质导电能力的强弱 欧姆米
? 岩石电阻率与岩性、孔隙性、含油饱和度密切相关 ? 岩石电阻率与岩性的关系:
金属矿物—自由电子多,导电性强,电阻率低;
造岩矿物(石英、长石、方解石)及石油—几乎不导电,电阻率高; 火成岩—致密坚硬,不含地层水,自由电子少,电阻率高
沉积岩—孔隙发育且充满地层水,所含盐类呈离子状态,导电能力强,电阻率较低 泥岩—粘土矿物表明有离子双电层,导电能力强,电阻率低
? 岩石电阻率与地层水的关系
岩石骨架含油很少的自由电子,导电能力差,沉积岩的导电能力主要取决于地层水电阻率 与地层水所含盐类化学成分相关——NaCl、KCl、CaCl、NaSO4、MgSO4等 地层水导电能力随矿化度增加而增加、电阻率降低 地层水导电能力随温度增加而增加,电阻率降低
? 岩石电阻率与孔隙度的关系
Ro(含水岩石电阻率)/Rw(地层水电阻率)=F(地层因素_常数)=a/Φm
Ro—完全含水的岩石的电阻率;Rw—地层水电阻率;a—与岩性有关的比例系数;Φ—岩石孔隙度(小数);m—胶结指数
Φ
地层因素F仅与岩样孔隙度、胶结情况及孔隙形状有关,与地层水电阻率无关
? 岩石电阻率与含油饱和度的关系
岩石中含油饱和度越高,岩石电阻率越高
Rt(含油岩石电阻率)/Ro(含水岩石电阻率)=I(电阻增大系数)=b/Swn=b/(1-So)n
Rt—含油岩石电阻率;Ro—孔隙中充满水的岩石电阻率;b—仅与岩性有关的系数,接近于1;n—仅与岩性有关的系数,饱和指数,接近于2
? 视电阻率曲线影响因素:电极系、井、围岩—厚度、侵入、高阻邻层屏蔽、地层倾角
电极系分类—电位电极系(单电极到相邻成对电极之间的距离小于成对电极之间的距离) —梯度电极系(单电极到相邻成对电极之间的距离远大于成对电极之间的距离)
电极系影响:同一剖面,不同电极系类型,曲线形状不同 (对于厚的高阻层,底部梯度电极曲线在地层
底界面出现极大值、顶界面出现极小值,顶部梯度电极曲线则相反)
同类电极系,电极距不同,曲线形态和幅度也不同(当电极距较小时,井的影响大,Ra幅度
不高,随着电极距增加,探测深度增加,地层贡献占主导,Ra增高,当电极距大到一定程度后,低阻围岩影响大,Ra降低)
井的影响:井内泥浆电阻率远低于高阻岩层电阻率 井径越大,Ra越小
泥浆电阻率Rm越小,实测电阻率Ra越小
围岩—厚度的影响:随厚度减小,低阻围岩对测量结果贡献越大
侵入影响:高侵—泥浆滤液电阻率高于地层水电阻率时,高侵,含水层多出现高侵(增阻泥浆侵入),
Rxo>Rt→Ra↗
低侵—泥浆滤液电阻率小于地层水电阻率是,低侵,油层段常出现低侵(减阻泥岩侵入)
Rxo<Rt→Ra↘
高阻邻层的屏蔽:单电极一方的高阻邻层可使目的层的视电阻率上升或下降,称为高阻邻层的屏蔽影响 当两个高祖层之间夹层厚度远小于电极距时,两高阻层很难用曲线划分开
随着夹层增厚,两高祖层可以划分开,但下方高阻层的电阻率降低了(减阻屏蔽) 当夹层厚度接近或稍大于电极距时,下方高阻层电阻率增加(增阻屏蔽) 地层倾角的影响:随地层倾角的增大,曲线的极大值向地层中心移动,使曲线趋势接近对称形
曲线极大值随着倾角增大而减小,曲线变平缓,极大值模糊不清 当倾角大于60度是,梯度曲线基本特征不存在
? 视电阻率曲线的应用:划分岩性剖面,求取岩层的真电阻率,求取岩层孔隙度,求取油层Ro值
划分岩性剖面—利用电阻率差异寻找高阻层,参考SP,将具有负异常的高阻层井段选出,及储层! 求取岩层的真电阻率—通过图版求取,目前基本不用了
求取岩层孔隙度——1、在视电阻率曲线上找出一巨厚含水层(Ra较低,SP负异常),读取Ra值作为岩层
100%含水的Ro值;2、通过水样化验或SP资料求出地层水电阻率Rw;3、根据阿尔奇公式求取F值及Φ
F=Ro/Rw=a/Φm
求取油层的Ro值—油层Ro值无法直接测量,只有通过孔隙度测井(声波、密度、中子)资料确定岩层孔
隙度后,利用阿尔奇公式计算得出地层因素,再通过水样化验或SP资料求出地层水电阻率Rw,在计算Ro
F=a/Φm=Ro/Rw
进一步计算含油饱和度 F=Rt/Ro=b/Swn=b/(1-So)n
侧向测井
? 侧向测井包括三电极侧向测井、七电极侧向测井
? 深三侧向电极系和浅三侧向电极系的设计为了准确测量渗透层井段原状地层和侵入带的电阻率
? 浅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变化,在渗透层井段反映侵入带的电阻率值
Ri ? 三侧向测井,屏蔽电极长度决定其探测深度,主电极长度决定分层能力 ? 深三侧向电极系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
? 三侧向测井曲线的应用:划分岩性剖面,判断油、水层,利用三侧向视电阻率确定岩层的真电阻率
划分岩性剖面—三侧向测井曲线较普通电阻率测井曲线受井眼、围岩-厚度、侵入影响较小。纵向分辨率高,
适合划分薄层。视电阻率急剧变化处定位高阻层的界面位置。
判断油、水层—将深、浅三侧向曲线重叠,以出现“幅度差”作为渗透层标志。
一般在Rmf(泥浆电阻率)> Rw(地层水电阻率)—淡水泥浆 情况下 油层段——深三侧向>浅三侧向电阻率,出现“正幅度差” 水层段——深三侧向<浅三侧向电阻率,出现“负幅度差” 注意!!!1、深浅侧向电阻率可快速判断油、水层,但最终确定,仍需要综合解释 2、盐水泥浆中 即Rmf 油层视电阻率高于水层,且幅度差比水层处的幅度差大,可以一次识别水层。3、井眼规则时,对于厚渗透层,用该方法判断油、水比较可靠,对于薄地层,用该法判断油、水层之前,应先将深、浅侧向视电阻率进行环境校正! 确定岩层真电阻率—井眼、围岩-厚度、侵入式影响三侧向视电阻率的主要因素,因此,将三侧向视电阻率 经过单项图版校正,即可得到岩层的真电阻率Rt 三侧向(井眼校正图版) 三侧向(围岩校正图版) 选择(侵入校正) ? 三侧向测井优点及不足:1. 由于屏流作用使主电流径向流入地层,所测视电阻率曲线受井眼影响小 2. 由于主电极很短,围岩影响减弱,纵向分辨能力加强。有利于划分薄层(尤其是高 阻剖面及盐水泥浆井中更为突出) 3. 侵入较深时,深侧向受侵入带影响较大,浅侧向受原状地层影响较大——表明深侧 向探测深度不够深,浅侧向探测深度不够浅!!!!!!深、浅三侧向视电阻率曲线幅度差异不明显,难于判断油、水层 ? 七电极侧向测井—主电极I0电流呈圆盘状沿径向流入地层,探测深度较大! ? 七侧向测井除七侧向的七电极外,在屏蔽电极A1和A2外侧,加回路电极B1和B2,从而减小探测深度,主要 反映侵入带电阻率 微电阻率测井 ? 微电阻率测井分为:微电极系测井、微侧向测井、双侧向—微球形聚焦测井 ? 微电极系测井;电极距比普通电极系电极距小得多,分为微梯度和微电位两个电极系 ? 微梯度电极系:A0.025M10.025M2,微梯度探测范围小,其电极距是0.0375m,半径为4cm,探测深度为40mm 反映泥饼的电阻率 ? 微电位电极系:A0.05M2,探测范围较微梯度大,其电极距时0.05m,半径为10cm,探测深度为100mm主要 反映冲洗带的电阻率 ? 为了避免泥浆影响,测量是弹簧片将镶在上极板紧贴井壁 ? 视电阻率表达式 Ra=K(ΔU/I), 对于微梯度ΔU=ΔUM1M2 对于微电位ΔU=ΔUM2N ? 非渗透性地层微电极系曲线无幅度差或有正、负不定的较小的幅度差 ? 砂泥岩剖面中,泥岩为常见的非渗透性岩层,电阻率较低。泥质粉砂岩随泥岩含量增加,曲线幅度降低,幅度 差减小 ? 非渗透性石灰岩和白云岩薄层,微电极系曲线上幅度极高,且无幅度差或者有很小的正、负不定的幅度差 ? 微电极线测井的应用:划分岩性剖面、确定岩性界面、确定含油砂岩的有效厚度、确定井径扩大井段、确定冲 洗带电阻率Rxo及泥饼厚度hm 划分岩性剖面—1,利用是否有幅度差区分渗透层和非渗透层;2,再根据曲线幅度和幅度差大小划分岩性 含油砂岩和含水砂岩均有明显幅度差,若岩性相同,含油性越好,差异越明显,含水砂岩的幅度 和幅度差略低于含油砂岩;砂岩含泥质含量较多,含油性变差,幅度和幅度差均降低 泥岩—微电极曲线呈直线状,具有砂泥岩剖面中典型的非渗透性岩层的曲线特征(幅度低,没有 幅度差,或很小的正、负不定的幅度差) 灰质砂岩——微电极曲线幅度比普通砂岩高,但幅度比普通砂岩小 致密灰岩——曲线幅度特别高,常呈锯齿状,有幅度不大的正、负不定的幅度差 生物灰岩——曲线幅度很高,正幅度差特别大 孔隙性、裂缝性石灰岩——曲线幅度比致密灰岩低得多,一般有明显的正幅度差 确定岩性界面—ML(微电极曲线)纵向分辨能力较强,划分薄互层和薄夹层比较可靠 渗透层界面可用两条微电极曲线的分歧点的深度位置确定 微电极曲线是砂泥岩剖面中划分渗透层的主要依据 确定含油砂岩的有效厚度—微电极曲线两大特点,划分薄层、区分渗透和非渗透性岩层 可利用微电极曲线得到油层的有效厚度(识别储层—确定储层顶底界面—识别 并扣除致密薄夹层—得到油层有效厚度) 确定井径扩大井段—若发生井壁垮塌,在井壁上形成大洞穴,或石灰岩溶洞直径大于微电极系扶正器直径 时,在这些井段微电极系的极板悬空,所测视电阻率曲线幅度降低,接近于泥浆电阻率幅度 确定冲洗带电阻率Rxo及泥饼厚度hm— ? 微侧向测井主要用来反映冲洗带电阻率,主要是由于泥饼对微电极系的分流作用大 ? 微侧向测井主电流受屏蔽电流的屏蔽作用而成束状径向流入地层,探测深度约8cm ? 微侧向测井资料的应用:划分薄层、确定冲洗带电阻率Rxo 划分薄层—主电流纵向分布范围为4.4m,因此微侧向曲线纵向分辨率强,可以划分薄油层及渗透层内夹层, 以求取油层的有效厚度 确定冲洗带的电阻率Rxo—泥饼厚度较小时,可用微侧向电阻率RMLL代替Rxo,当泥饼较厚时,泥饼的影 响比较突出,直接用RMLL代替Rxo误差较大,此时必须用图版进行校正才能得到可靠Rxo ? 双侧向-微球形聚焦测井—具有三种电极:深侧向RLLD、浅侧向RLLS、微球形聚焦测井电极系RMSFL,该组合测井 仪可提供LLD、LLS、MSFL、SP及泥饼厚度 深侧向测井视电阻率曲线RLLD—反映原状地层电阻率Rt 浅侧向测井视电阻率曲线RLLS—反映侵入带电阻率Ri 微球形聚焦测井电极系曲线RMSFL—反映冲洗带电阻率Rxo ? 双侧向测井资料的应用:划分岩性剖面,快速直观判断油、水层,确定地层的真电阻率(通过井眼校正、围岩 校正、侵入校正) 划分岩性剖面—由于井孔分流小,对于电阻率不同的岩层都有明显的曲线变化,厚度在0.6m以上的地层 均可分辨。如果和邻层电阻率差异较大,厚度在0.4m时也有明显的异常变化 快速、直观的判断油、水层—将深、浅侧向视电阻率曲线重叠,观察幅度的相对关系,渗透层具有幅度差 深侧向幅度>浅侧向幅度 (正幅度差)意味泥浆低侵,一般可认为是含油气段 深侧向幅度<浅侧向幅度 (负幅度差)意味泥浆高侵,一般可认为是含水层段 地层水矿化度和泥浆矿化度基本相同,且侵入不深的情况下,储层中有可动油气 RLLD>RLLS>RMSFL,若无可动油气,三条曲线重合 感应测井 ? 感应测井—以电磁感应原理为基础,通过研究交变电磁场的特性反映介质电导率的一种测井方法。普通电阻率 测井及侧向测井只能在水基泥浆中使用,在油基钻井液、空气钻井中无法测量 ? 感应测井曲线包括单一低电导率和高电导率地层视电导率曲线 上、下围岩相同时,低电导率地层视电导率曲线幅度随地层厚度变薄而下降(视电导率逐渐增高),这主 要是地层厚度变小,围岩的相对贡献增大所致。当地层厚度大于某一值(1.7米)时,上下界面附近出现一对“耳朵”,厚度减小是,耳朵逐渐合一,曲线呈尖峰。当厚度达2m时,曲线中部呈凹形,厚度为3m时,曲线中部平直,地层厚度大于3m时,曲线中部呈外凸圆弧状 对于高电导率地层,变化与低电导率地层一样,只是偏移方向相反 上、下围岩不相同时,低电导率地层因受围岩的影响,视电导率曲线呈不对称形状,地层厚度>2m时,曲 线中部呈倾斜状,地层中点对应倾斜线中点 ? 感应测井资料应用:确定地层界面、划分渗透层,合理选取感应测井读数,确定岩层真电阻率Rt 划分渗透层、确定岩层厚度—在0.8m六线圈所测得感应曲线上,当h>2米时可用半幅点法划分顶底界面, 若上下围岩不对称,上、下界面分别用各自的半幅点深度确定,但是一般不单独使用感应曲线划分储集层界面位置 砂泥岩剖面中渗透层划分—当h>2m时,用半幅点划分顶、底界面, SP曲线上渗透层显示正、负异 常,在微电极曲线上微电位与微梯度呈正幅度差,井径曲线平直不存在垮塌 合理选取感应测井读数—砂泥岩剖面中:储集层是高电阻率地层,在视电导率曲线上应选取地层中点的极 小值,在高阻剖面内的低电阻率储集层处,应选取视电导率曲线的极大值 如如地层很厚地层很厚,在地层,在地层中部中部没有明显的极值没有明显的极值,,而是在某一而是在某一幅度上下变幅度上下变化化,曲线呈,曲线呈波动状波动状,此,此时应在时应在地层中部附近地层中部附近取取几何平均值几何平均值作为该岩层作为该岩层的视电导率读数。如如地层内含有地层内含有薄泥质薄泥质或或钙质钙质夹层夹层,应将夹层在曲,应将夹层在曲线上引起的线上引起的局部异常局部异常扣除扣除后,后,然后然后读数读数。。若夹层若夹层可以可以用微电阻率用微电阻率测井曲线划分开时测井曲线划分开时,则,则分分为两层分别解释为两层分别解释 围岩视电导率—上、下围岩电导率相同、岩性均匀、地层足够厚时上、下围岩电导率相同、岩性均匀、地 层足够厚时,可以可以任意选取任意选取上部或下部围岩的感应测井曲线幅度值。上部或下部围岩的感应测井曲线幅度值。●●上、下围岩电导率相同,岩性不均匀时上、下围岩电导率相同,岩性不均匀时,应,应取靠近目取靠近目的层附近的围岩井段的层附近的围岩井段感应曲线幅度值感应曲线幅度值----对于对于0.80.8mm六线圈六线圈系,在系,在距目的层中心距目的层中心55mm以内以内井段上围岩部分井段上围岩部分读数读数为宜为宜。。●●当上、下围岩电导率不同时当上、下围岩电导率不同时,分分别读出上、下围岩的电导率别读出上、下围岩的电导率σσSS上上和和σσSS下下,然后,然后取其取其算术平均值算术平均值: 确定岩层真电阻率—需进行相关校正(井眼校正、均匀校正、围岩—厚度校正、侵入校正) ? 名词解释 ? 测井—油气田地球物理测井,简称测井well logging ,是应用物理方法研究油气田钻井地质剖面和井的技术状况,寻找油气层并监测油气层开发的一门应用技术 ? 电法测井:是指以研究岩石及其孔隙流体的导电性、电化学性质及介电性为基础的一大类测井方法,包括 以测量岩层电化学特性、导电特性和介电特性为基础的三小类测井方法 ? 声波测井:是通过研究声波在井下岩层和介质中的传播特性,来了解岩层的地质特性和井的技术状况的一 类测井方法 ? 核测井:是根据岩石及其孔隙流体的核物理性质,研究钻井地质剖面,勘探石油、天然气、煤以及铀等有 用矿藏的地球物理方法,是地球物理测井的重要组成部分。 ? 生产测井PL:泛指油气田投产后,在生产井或注入井中进行的一系列井下地球物理观测。它是监测油气田开发动态的主要技术手段,是油气田储集层评价、开发方案编制和调整、井下技术状况检测、作业措施实施和效果评价的重要手段。根据测量对象和应用范围,生产测井大致可分为生产动态、产层评价和工程技术三类。 ? 视电阻率:把电极系放在井中某一位置,能测得该点的一个电阻率值,该值受井眼、围岩、泥浆侵入等环境影响,不等于地层的真实电阻率,称为视电阻率。当电极系沿井身连续移动时,则可测得视电阻率随井身变化的曲线。这种横坐标为视电阻率aR,纵坐标为深度H的曲线叫视电阻率曲线。 ? 储集层:在石油工业中,储集层是指具有一定孔隙性和渗透性的岩层。例如油气水层。 ? 高侵: 当地层孔隙中原来含有的流体电阻率较低时,电阻率较高的钻井液滤液侵入后,侵入带岩石电阻率升高,这种钻井液滤液侵入称为钻井液高侵,RXO
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