1、第一部分 油層物理基礎第一章 儲層巖石的物理性質一、儲層骨架性質1、巖石粒度組成：指構成砂巖的各種大小不同顆粒的含量。即測定不同粒級顆粒占全巖顆粒的百分數(shù)。（表示巖石骨架分散性的一種指標）2、巖石比面：指單位體積巖石內，巖石骨架的總表面積或單位體積巖石內總孔隙的內表面積。 （顆粒越細，比面越大） （同樣是表示巖石骨架分散性的一種指標）對油藏中流體流動影響很大，它可以決定巖石的許多性質，如：表面現(xiàn)象、流動阻力、滲透率、

2、吸附量等。二、巖石孔隙結構1、孔隙類型：結構模型（單一、雙重、多重）2、孔隙大小及分選（同粒度度量）3、孔隙度：巖石的孔隙體積占巖石外表體積之比。（分為總、有效、流動）,測井基礎知識培訓,三、巖石的飽和度：指巖石孔隙中某種流體所占的體積百分數(shù)。巖石中由幾相流體充滿其孔隙，則這幾相流體飽和度之和為1。原始含油飽和度、原始含水飽和度、目前油、氣、水飽和度、殘余油飽和度四、巖石的滲透率：代表巖石讓流體通過能力的大小，常用來對比不

3、同巖石的滲透性。達西定律（線性滲流定律）：單位時間內通過巖心的液體流量與巖心兩端的壓差及巖心的橫截面積成正比，而與巖心長度及流體粘度成反比。四、巖石的其它性質熱學性質、導電性、放射性、敏感性,,第二章 儲層流體的物理性質一、天然氣的物理性質組成：碳1到碳5的烷烴、非烴氣體地層天然氣的高壓物性體積系數(shù)：地下體積比地面體積（一般小于1）壓縮系數(shù)：在等溫條件下，單位體積天然氣隨壓力變化的體積變化率粘度：流體中任一點單位

4、面積的剪應力與速度梯度的比值。是流體內摩擦力引起的阻力。表征流體流動的難易程度。壓縮因子（偏差壓縮系數(shù)）：實際氣體與理想氣體之間的一切偏差。,二、地層油的物理性質溶解油氣比：將某一壓力、溫度下的地層含氣原油，在地面進行脫氣后，得1立方米原油所分離出的氣量，就是該壓力、溫度下的地層原油溶解油氣比。體積系數(shù)（一般大于1 ）地層油氣兩相體積系數(shù)：地層壓力小于飽和壓力時，地層原油和析出氣體的總體積與它在地面脫氣后原油體積之比。壓縮系數(shù)

5、、粘度原油凝固點：指原油由能流動到不能流動的轉折點。三、地層水的物理性質礦化度：代表水中礦物鹽的濃度。溶解度： 指地面1立方米水，在地層壓力、溫度下所溶解的天然氣的體積。粘度、體積系數(shù)、壓縮系數(shù),第三章 多相流體滲流機理一、巖石的界面現(xiàn)象體積性質：由相內分子所引起的性質。界面性質：由于兩相界面層分子所引起的性質。如：水驅洗油、互溶混相驅油時界面消失等。表面張力：作用于單位長度上的力。（熱力學第二定律：任何自由能都

6、趨于最小的趨勢。）吸附現(xiàn)象：溶解在具有兩相界面系統(tǒng)中的物質，自發(fā)地聚集到兩相界面層上，降低該界面層的界面張力的現(xiàn)象。潤濕現(xiàn)象和毛管力：是當不相混的兩相流體與巖石固相接觸時，其中一相流體沿著巖石表面鋪開，其結果使體系的表面自由能降低的自發(fā)現(xiàn)象。 這種現(xiàn)象發(fā)生在巖石的細小毛管中，在其中出現(xiàn)彎液面和由于彎液面而產(chǎn)生毛管力。界面粘度，比體相粘度大得多，為異常高粘度。,二、巖石的潤濕性：當存在兩種非混相流體時，其中某一相流體沿固體表面延

7、展或附著的傾向性。驅替過程：非潤濕相驅替潤濕相的過程。（親油巖石水驅油）吸吮過程：潤濕相驅替非潤濕相的過程。（親水巖石水驅油）三、毛管壓力曲線：毛管壓力和飽和度的關系曲線 對于研究巖石孔隙結構、分析產(chǎn)油能力、確定巖石潤濕性、油水飽和度分布、采收率、多相流體滲流均有意義。 親水巖石，毛管壓力為正，將其浸泡在油中，水在壓力作用下自動進入巖心，吸吮。 親油巖石，毛管壓力為負，為阻力，水不能自動

8、進入巖心，必須施加外力克服毛管力，才能水驅油，驅替。四、驅油過程中的阻力效應賈敏效應：氣泡通過窄口時產(chǎn)生附加阻力的現(xiàn)象。,,五、相對滲透率曲線：Sw、 So～Kro、 Krw的關系曲線A區(qū)：單相油流區(qū) Sw < Swi＝20%， Krw ＝0， Kro很大 ，此時水不能流動，油相K稍有下降B區(qū)：油水同流區(qū) 隨Sw上升， Krw上升， Kro下降明顯，油水同流C區(qū)：純水流動區(qū)

9、 So < Sor， Kro ＝0， Krw急劇上升( So從15%下降到0， Krw則從60%上升100%) 該曲線是在油田開發(fā)、動態(tài)分析、確定Sw、 So 、 Sg、水驅油等有關計算的重要資料。,第四章 提高原油采收率機理一、提高原油采收率（Enhanced Oil Recovery，簡稱EOR）采收率、一次采油、二次采油、三次采油、四次采油EOR：除一次、二次采油以外的任何方法。如：熱力驅法

10、、混相驅法、化學驅法注入工作劑時的采收率（ER） ＝波及系數(shù)（程度）（EV）×洗油效率（ED）波及系數(shù):工作劑驅掃國的油層體積所占的百分數(shù)。 EV＝AShS /Ah洗油效率：注入工作劑在孔隙中清洗原油的程度。 ED＝1- Sor/ Soi二、提高原油采收率的方法1、熱力采油法： 蒸汽吞吐法、蒸汽驅油法、火燒油層2、混相采油法： 互溶混相驅、注液化石油氣段塞法、富氣混相驅、高壓干氣混相驅、CO2

11、驅油法3、化學法： 聚合物溶液驅油法、活性劑溶液非混相驅油法、泡沫驅油法、膠束－微乳液驅油法,第二部分 礦場地球物理（測井） 一、概念 地球物理測井是用各種專門的儀器放入井中，沿井身測量井孔剖面上地層的各種物理參數(shù)隨井深的變化曲線，并根據(jù)測量結果進行綜合解釋（或數(shù)字處理）來判斷巖性、確定油氣層及其它礦藏的一種間接手段。二、工作完成的順序1、將裝在汽車中的儀器設備運到井場安裝好。用鉸車提升井下

12、儀器并同時進行參數(shù)測量，得到各種測井資料。經(jīng)驗收合格后，將資料帶回室內；2、經(jīng)過資料的綜合解釋（或數(shù)字處理）得到巖層的各種地質參數(shù)，進而判斷出油氣層。,四、發(fā)展史1、測井技術開始于法國，1927年佩斯布龍（法）測得第一條電測曲線；2、我國，測井技術有六十多年歷史A、1941年10月，老君廟油田4號井鉆開L油層時發(fā)生強烈井噴起火，為提供L油層資料， 1942年用自制的半自動電測儀測得第一條電測曲線；B、 1956年四川為研究自流

13、井氣田早期開發(fā)歷史，對已有幾百—幾十年歷史的鹽水井和氣井，進行干井電測，與古代的“巖口簿”對比，比較精確地解決了地層、構造、儲層性質等方面的問題；C、50年代，引進前蘇聯(lián)測井儀器；D、 1958年自制國產(chǎn)多線電測儀及放射性測井儀投入生產(chǎn)，為60年代初期的大慶油田勘探開發(fā)設計，提供了油層評價的重要資料；E、 60年代中后期，又試制成功了聲波測井儀，為勝利、大港、江漢油田提供了資料；F、 70年代初，又試制成功了切割式取芯儀，電纜式

14、地層測試儀，雙發(fā)雙收聲速測井儀、補償密度和聲波電視，地層傾角測井儀和數(shù)字測井儀，測井系列越來越完善；G、 70年代后期，引進10套特萊賽（美）公司測井儀，該儀器最大耐溫177—204°C，耐壓141MPa。,第一篇　　測井方法原理第一章 普通電阻率測井 以研究巖石電阻率差異來區(qū)分巖性的測井方法，是最早的測井方法之一，也是應用最為廣泛的一種。§1 巖石電阻率與巖性、孔隙度、含油飽

15、和度的關系一、巖石電阻率數(shù)值上等于S=1米2，L=1米的單位體積巖石的電阻率值，它僅與導體的材料有關，而與其形狀無關。二、R與巖性的關系1、不同巖石、礦物的R不同；2、火成巖R高，沉積巖R低；3、沉積巖R決定于巖石顆粒大小、組織結構及所含流體性質,,三、R與地層水性質的關系骨架：自由電子導電；孔隙內地層水：離子導電，取決于RW；四、R與孔隙度的關系對給定的含水砂巖樣測試，無論改變Rw，含水巖石電阻率R0與Rw的比值總

16、是一個常數(shù)，即：F稱為：巖石的地層因素或相對電阻率，只與巖樣的孔隙度、膠結情況和孔隙形狀有關，而與Rw無關。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計分析得：五、R與含油飽和度的關系,§2 普通電阻率測井原理 在井孔中測定周圍巖石的電阻率，必須給介質通入電流造成一個人工電場，這個場的分布特點決定于周圍介質的電阻率，因此，確定各種介質中的電場分布特點則該介質的電阻率即可確定，所以電阻率測井實質上是研究各種介質中的電場分布。在井

17、孔剖面上經(jīng)常出露的是有限厚的各種電阻率不同的巖石，當滲透層被鉆開后其各帶的電阻率也要發(fā)生變化。非均勻特性，各帶的電阻率不同，是由于“泥漿侵入”造成的。“泥漿侵入”現(xiàn)象：在鉆井過程中通常保持泥漿柱壓力稍大于地層壓力，在這個壓差作用下，泥漿濾液向滲透層中滲入，置換了滲透層孔隙中原來的流體而形成侵入帶，同時泥漿中的泥質顆粒附著在井壁上形成泥餅的現(xiàn)象。一般分為高侵和低侵，在這種綜合條件影響下測量的電阻率稱為視電阻率，故稱視電阻率測井。

18、視電阻率經(jīng)井眼、圍巖、侵入影響校正求出真電阻率,三、電極系（一）定義：由供電電極和測量電極按一定的位置、距離固定在一個絕緣體上組成的下井儀器。（包括三個電極）成對電極：接在同一回路中的兩個電極；不成對電極：接在不同回路中的電極。（二）分類：A、按電極之間的相對距離可把電極系分為兩類：1、電位電極系：不成對電極到靠近它的成對電極的距離遠遠小于成對電極之間的距離。理想電位電極系：成對電極之間的距離為無窮遠，此時只有A、M兩

19、個電極 視電阻率值與M點的電位成正比，故稱為電位電極系,,,,,,M O A B L,,,,2、梯度電極系：不成對電極到靠近它的成對電極的距離遠遠大于成對電極之間的距離。理想梯度電極系：成對電極之間的距離趨于零，此時M、N、O三點為一點，視電阻率值與O點處沿井軸方向的電位梯度成正比，故稱為梯度電極系B、按成對電極與不成對電極的相對位置可分為：1、正裝電極系：成對電極位于不成對電極下方（對

20、于梯度電極系又稱為底部梯度電極系，其測井曲線以明顯的極大值顯示于高阻層的底界面）,A M O N L,,,,,,,,2、倒裝電極系：成對電極位于不成對電極上方（對于梯度電極系又稱為頂部梯度電極系，其測井曲線以明顯的極大值顯示于高阻層的頂界面）另外，還分為單極供電、雙極供電等（三）電極系書寫方式：在井內由上而下順序寫出電極名稱及距離。見表（四）電極系互換原理：在一個電極系中，保持電極之間的相對位置不變，

21、只把電極的功能改變（互換供電和測量電極），測量條件不變時，用變化前后的兩個電極系對同一剖面進行視電阻率測井，所得曲線完全相同。據(jù)該原理，四種梯度電極系實為兩種，而電位電極系所測曲線對稱，故其細致分類無實用意義。（五）電極系探測深度：以供電電極為中心，以某一半徑作球面，如果球面內包括的介質對測量結果的貢獻為50%時，則此半徑定義為電極系探測深度或探測半徑。一般電極距為L，電位電極系探測深度是2L，梯度電極系的是1.4L,§

22、3 視電阻率測井曲線特征及影響因素一、梯度電極系視電阻率測井曲線（理論）特征：1、曲線不對稱于地層中點； 2、底（頂）曲線分別在地層底（頂）界面處出現(xiàn)極大值； 3、曲線中部較直的段的讀數(shù)接近視電阻率值。二、電位電極系視電阻率測井曲線（理論）特征：1、曲線對稱于地層中點； 2、對應地層中點處出現(xiàn)極大、小值；

23、 3、地層界面處出現(xiàn)平臺，當厚度小于L時（薄層），出現(xiàn)“假極大”。故厚度小于0.5米的地層不能用電位電極系視電阻率測井曲線去分辨三、視電阻率實測曲線認識：較平滑，不象理論曲線那么規(guī)則和深刻，厚層多用“半幅點”劃界面。,四、影響因素1、電極系主要是電極距（L）的影響：L大，受圍巖影響；L小，受井的影響2、井主要是泥漿的電阻率的影響：RM>5RW(要求)例如：A0.5M4NM0.5A3.75BN0.5M3.

24、75AB0.5A2.25M,3、圍巖—層厚4、泥漿侵入高侵：（增阻侵入）低侵：（減阻侵入）5、高阻鄰層的屏蔽減阻屏蔽：增阻屏蔽：6、地層傾斜（井軸不垂直于巖層界面）對于梯度電極系：,§4 普通電阻率測井應用一、巖層的視電阻率讀數(shù)高阻厚層：直線段；高阻中等厚度層：去掉屏蔽區(qū)取面積平均值法；屏蔽區(qū)（盲區(qū)）：在梯度電極系視電阻率曲線上，距高阻層界面一個L范圍內，其視電阻率值很低。高阻薄層：只有一個較

25、窄的尖峰，取極大值。二、應用1、劃分巖性剖面,2、求地層真電阻率（Rt） 利用“橫向測井圖版”，電模擬，繪出視電阻率（Ra）與已知參數(shù)的關系曲線簇3、求孔隙度 先找出巨厚水層（視電阻率值低，SP上負高異常），求100%含水的電阻率值（R0），從實驗室分析出地層水電阻率值（Rw），利用阿爾奇公式，求F，進而求孔隙度4、求含油層的R0值，確定含油飽和度 因無法直接測含油層的R0值，

26、先通過孔隙度測井資料確定孔隙度后，計算出F，結合Rw，應用阿爾奇公式求R0，再應用阿爾奇公式求S05、是標準測井圖、柱狀剖面圖的主要組成部分，也是測井資料綜合解釋的重要參數(shù)之一。,§5 微電極系測井 為提高縱向分辨能力，不漏掉薄層和求準目的層厚度；直觀地判斷滲透層；較準確地確定出沖洗帶的電阻率等目的而提出。一、微電極系測井原理 為達到上述目的，設計了一個電極距很小，但測量結果不受泥漿影響

27、的井下裝置------微電極系。在主體上裝有彈簧片扶正器（三個），夾角為1200，其中一個上裝有硬橡膠絕緣板，其上嵌有三個電極：A（供電）、M1、M2（測量），相距0.025米。彈簧扶正器使電極緊貼井壁進行測量，克服泥漿對測量結果的影響微梯度 A 0.025 M1 0.025M2 L=0.0375m, r=40mm(4--5cm

28、) Rmc微電位 A 0.05M2 L=0.05m r=100mm(8--10cm) Rxo Rmc=1--3 Rm , Rxo=5 Rmc,二、測井曲線 通常采用重疊法將兩條曲線繪在

29、成果圖中，某些井段重合，某些井段分開，曲線分離的稱“幅度差”。電位 > 梯度 ，正幅度差 ; 電位 <梯度 ,負幅度差 三、資料應用1、劃分巖性剖面（主要是區(qū)別滲透性，不同巖性的層段有不同的特征）2、確定巖層界面（以兩條曲線的分歧點深度為準）3、確定含油砂巖層的有效厚度（總厚減去夾層厚）4、確定井徑擴大井段（曲線幅度極低，接近泥漿電阻率值）5、確定沖洗帶電阻率(Rxo)

30、及泥餅厚度（hmc）利用圖版,第二章 自然電位測井自然電場：在鉆開巖層的井壁附近產(chǎn)生的電化學活動的結果造成的電場，該場的分布決定于井孔剖面上的巖性。§1 自然電場的產(chǎn)生 地層水礦化度和泥漿濾液礦化度的差異，使鉆開的巖層井壁發(fā)生電化學過程，產(chǎn)生電動勢，形成自然電場。一、擴散電動勢的產(chǎn)生擴散現(xiàn)象：高濃度溶液中的離子受滲透壓的作用要穿過滲透性隔膜遷移到低濃度溶液中去的現(xiàn)象。離子遷移率：Na

31、+<Cl-，結果：高濃度溶液中的正電荷富集（Na+） 　　　　 低濃度溶液中的負電荷富集（Cl-） 直到接觸面兩側的電荷富集帶形成的電動勢增加到使正負離子遷移速度相同時，電荷富集停止，但離子仍然在擴散，達到動平衡，產(chǎn)生（定）擴散電動勢。二、擴散吸附電動勢的產(chǎn)生泥巖隔膜中陽離子的交換作用使擴散結果發(fā)生變化，形成

32、擴散吸附電動勢結果：高濃度溶液中的負電荷富集（Cl-） 低濃度溶液中的正電荷富集（Na+）,§2 自然電位測井原理及曲線特征以泥巖的自然電位幅度為基線，故在滲透性層段出現(xiàn)負異常（ Cw>Cm ）曲線特征A、當上下圍巖相同時，曲線對地層中點對稱；B、厚地層(h>4d)，可用半幅點劃分界面；C、地層中點取曲線幅度的最大值。§3 影響因素曲線特征取決于：造成自

33、然電場的靜自然電位（巖性、地溫、地層水和泥漿中的離子成分及濃度比）和自然電流的分布（厚度、井徑、線路中介質的電阻率）一、地層水和泥漿濾液中含鹽濃度比值　二、巖性 三、溫度 四、地層水和泥漿濾液中含鹽性質五、地層電阻率,六、地層厚度h下降，異常平緩七、井徑擴大和泥漿侵入d增加，泥漿侵入越深，曲線幅度下降。§4 自然電位曲線應用一、劃分滲透性地層對于砂泥巖剖面，用異常來判斷二、估計泥質含量三、

34、確定地層水電阻率(Rw)四、判斷水淹層五、研究沉積環(huán)境,第三章 側向測井 在高阻（灰?guī)r）和高礦化度泥漿（鹽水）剖面中鉆孔，進行普通視電阻率測井時，由于井的分流作用大，所以曲線變化平緩，幾乎無法分辨剖面上的巖層，更無法確定其真電阻率。為此，在電極系上增設聚焦電極迫使供電電極發(fā)出的電流徑向地流入地層，從而減少了井的分流和圍巖的影響，提高了縱向分辨率；用這種電極系沿井孔進行視電阻率測井即側向測井，又稱為聚焦測井。

35、 為求準地層徑向各帶的電阻率，設計了各種聚焦電極系并建立了相應的側向測井，目前有：三側向、六側向、七側向、八側向、雙側向、微側向、鄰近側向、微球形聚焦等。§1 三側向測井一、三側向電極系（柱形）A0：主電極，發(fā)出主電流I0 A1 、A2 ：屏蔽電極，發(fā)出屏蔽電流Is B1、B2：回路電極， N：對比電極電極之間用絕緣材料隔開， O1 ： A0 、A1之間中點 、O

36、2 ：A0 、A2之間中點 O1 O2 =0.175米，有利測薄層。（為測準Ri、Rt，設計了深、淺三側向電極系）,三、資料應用1、劃分巖性剖面比普通視電阻率測井受井眼、圍巖-層厚、侵入的影響小，并有利劃分薄層2、判斷油氣水層將深淺三側向曲線在同一坐標中重疊繪制3、確定地層真電阻率(Rt)需經(jīng)井眼、圍巖-層厚、侵入校正，用圖版，同時可以求侵入帶直徑di,§2 確定Rxo的側向測井一、微側向測井因

37、為Rmc<<Rxo，所以泥餅有分流作用，故微電極測井RML不等于Rxo1、微側向電極系嵌在絕緣板上的7個圓環(huán)狀電極： A0 0.016 M10.012M20.012A1電極距： L= O1 O2=4.4cm 探測深度：r=8cm 故微側向測井RMLL=Rxo2、測量原理A0供I0不變，自動調節(jié)Is，滿足UM1=UM2條件為止,3、資料應用（1）劃分薄層 因為主電流縱向分布范圍

38、是4.4cm，h=5cm左右的薄層均可區(qū)別（2）確定沖洗帶電阻率（Rxo）亦可差圖版二、鄰近側向測井三、微球形聚焦測井,第四章 感應測井 普通電阻率測井適用于淡水泥漿，側向測井適用于水基泥漿，若是油基泥漿或空氣鉆井，均無法使用，提出新理論，適應各種類型的泥漿。感應測井：以電磁感應理論為基礎，通過研究交變電磁場的特性反映介質電導率的一種測井方法。§1 感應測井原理儀器：地面部分（

39、高壓控制面板） 井下部分：線圈系 輔助電路（振蕩器、放大器）單元環(huán)：用Z不同的水平面和r不同的圓柱面分割而成的圓環(huán)，介質可看作由無數(shù)個地層圓環(huán)組成。發(fā)射探頭T，接收探頭R，線圈距L=1米,§2 感應線圈的探測特性 用橫（徑）向、縱（軸）向幾何因子特性曲線的研究來評價線圈系的探測特性。一、雙線圈系的探測特性總之（1）井的影響大，探測淺；（2）圍巖影響大，縱向分辨率

40、低（3）無用信號大二、復合線圈系-----0.8m六線圈系探測特性二、六線圈系的探測特性主線圈：T0、R0 L00=0.8m補償線圈（主線圈內側）： T1、 R1 消除井的影響聚焦線圈（主線圈外側）： 、R2 提高縱向分辨率 R2 0.6 T0 0.2 T1 0.4

41、 R1 0.2 R0 0.6 T2 -7 +100 -25 -25 +100 -7,總之：六線圈系（1）井的影響消除； （2）探測深； （3）縱向分辨能力有所改善§3 感應測井曲線0.8m六線圈系，在無井條件下，根據(jù)幾何因子理論計算的理論曲線一、上下圍

42、巖相同，單一低電導和高電導率地層的視電導率曲線h>1.7m，曲線頂部出現(xiàn)一對“耳朵”，對稱在上下界面以內0.85m左右，是“過聚焦”產(chǎn)生的局部極值，在實際測井中不明顯，不作地質解釋，h=1,7m時，完全重合。二、上下圍巖不同，單一低電導和高電導率地層的視電導率曲線,§4 感應測井資料應用是計算孔隙度、滲透率、含油飽和度及地層真電阻率的重要參數(shù)一、劃分滲透層h>2m，用“半幅點”劃界面，通常要結合

43、微電極系或短電極距的視電阻率曲線二、確定地層真電阻率進行均質、圍巖-層厚、侵入校正。均質校正：無限均勻介質中傳播效應校正傳播效應：電磁波在均勻介質中傳播時其幅度衰減和相位移動的現(xiàn)象電磁波傳播測井：測介電常數(shù)，可以判斷低阻油層和高阻水層,第五章 聲波測井 該法是通過測量井孔剖面上巖層及井壁附近的聲學特性參數(shù)，來判斷巖性、估算孔隙度和確定巖層的彈性力學性質以及檢查固井質量等工程問題的測井方法。它不受泥

44、漿性質和侵入影響，適應性強。主要有：聲波速度測井、聲波幅度測井、聲波全波列測井、聲波井下電視、噪聲測井等§1 聲學基本知識一、彈性體和塑性體彈性體：對物體施加外力而產(chǎn)生形變，取消外力后，物體恢復原來狀態(tài)。塑性體：不能二、聲波測井的聲波聲波（人耳能聽到的）16Hz-----20000Hz 超聲波 >20000Hz測井用聲波 15KHz------30KHz,均為彈

45、性波，都是質點的機械振動以波動形式在介質內部的傳播縱波：質點的振動方向與波的傳播方向一致的彈性波橫波： 垂直三、滑行波 巖石C2 泥漿 C1四、聲源和接收器,§2 聲波速度測井 是沿井孔剖面測量聲波在各種巖石中傳播速度的差異來判別巖性、確定孔隙度以及尋找氣層的一種測井方法。一、巖石

46、的聲速特性密度大，彈性好（E大），則速度（C）快影響因素：1、巖性，礦物成分；2、結構，膠結物性質（孔隙度）3、孔隙中的流體（氣使C下降）；4、埋藏深度（使C上升 ）二、測井原理井下儀器：單發(fā)單收聲速測井儀、單發(fā)雙收、雙發(fā)雙收、雙發(fā)四收等源距L，間距l(xiāng)，記錄點O曲線記錄了O所在深度上下各0.25米范圍內巖層的平均聲波時差 h>>l :厚層（曲線對稱） ； h<l：薄層（

47、受圍巖影響大）,措施：（1）加大源距，使反射波滯后滑行波（2）在鋼管上刻槽，使直達波路線加長（3）為消除井徑不等及深度誤差，采用雙發(fā)雙收聲系，該法稱為井眼補償聲速測井，但在薄層的分辨上不及單發(fā)雙收聲系。,,,,,,,,,,,,,,L=1m,,,l=0.5m,o,T,R1,R2,三、資料應用1、確定孔隙度 巖石

48、 骨架 孔隙（流體） V V-Vf Vf t tma tf,壓實校

49、正：泥質校正：2、判斷氣層、裂縫帶周波跳躍：指含氣層井段該曲線幅度無規(guī)律的時大時小地急劇變化。 因為含氣層和裂縫帶的彈性差，對波的吸收強，首波到達R1后，未到R2就被吸收了， R2接受到的是后續(xù)波，導致地面記錄的時差產(chǎn)生無規(guī)則變化，此時時差記錄已失去反映巖層內聲速特性的意義，所以不能使用該值計算孔隙度。3、確定巖性致密層，相對時間??；疏松層，相對時間大,§3 聲波幅度測井 該法是沿井身

50、測量聲系中接受探頭接受到的聲波首波的幅度變化，用來分辨裸眼井剖面巖性及檢差套管井固井質量的一種測井方法。 利用介質對聲波的吸收特性，聲波在傳播時克服內摩擦力和在非理想的介質中熱傳導引起的聲波能量損耗大小與介質的粘滯系數(shù)、熱傳導系數(shù)及聲波的圓頻率成正比而與密度和聲波的速度三次方成反比。一、測井原理： 單發(fā)單收

51、 L=1米或1.5米 C1=1600m/s管內均勻泥漿 C2 =5400m/s鋼套管

52、 C3管外介質，固結水泥、泥漿、氣體,,,,,,C3 C2 C1,,,,,,,T,R,J4,J1J3J5,,J0,J2,J6,能量：聲阻抗Z， 兩介質的聲阻抗差別大，聲藕合率差，能量不易損失，反之

53、，兩介質的聲阻抗差別小，聲藕合率好，能量易損失。二、曲線解釋1、確定水泥上返高度曲線幅度突然下降，用半幅點深度2、評價固井質量水泥面以上井段曲線幅度為A100%，然后在20%A，40% A處作直線 40% A 差,§4 聲波變密度測井 上述固井聲幅測井利用首波反映第一界面（套管與水泥環(huán)）膠結情況，而第二界面（水泥環(huán)與地層）膠結情況不清楚，需研究續(xù)至波，出現(xiàn)全波列測井。

54、 該法是沿井身記錄出聲波波列中前12—14個波相的幅度和到達時間，研究這些參數(shù)變化，反映與井軸平行的各個不同物理性質介質的交界面上聲幅的衰減情況，可以做到：檢查第一、二界面情況，地層壓裂效果，判斷套管外出砂層位。一、測井原理聲系與固井聲幅測井一樣，但它接受的信號是聲波全波列的幅度和到達時間。聲波變密度測井圖：在膠片上記錄下聲波波列中前12—14個波相的幅度和到達時間隨深度的變化規(guī)律圖。如：第n個波幅度最高（波列圖），光點最亮

55、，沖洗后，顏色最黑（測井圖）,二、聲波變密度測井圖1、裸眼井中各帶左右擺動說明聲波傳播速度變化，可判斷巖層的聲學特性，以輔助對巖性的正確判斷2、套管井中井徑為7-3/4英吋時，波列順序為（若井徑與套管尺寸不同，則順序不同）左1—3相線：套管波 4---6相線：水泥環(huán)波 7---9相線：地層波 >9相線：泥漿直達波第一界面好：套管波弱第二界面好：地層波強定性解釋,第六章 放射性測井

56、 是通過研究井孔剖面上巖石的核物理性質的差異來判別巖性、尋找油氣儲集層和其它有用礦藏，獲取生產(chǎn)井內重要參數(shù)及解決油井工程問題的地球物理方法。據(jù)測井所接受的射線性質不同，可將目前常用的放射性測井分為兩大類： 伽馬測井：以研究伽馬射線為基礎的放射性測井方法。 中子測井：以研究中子源照射井壁介質后中子和伽馬射線性質為基礎的放射性測井方法。放射性測井的特點：1、工作不受井孔結構、井內流體性質的影響；2、

57、在高阻剖面中適用；3、成本高、時效低，技術設備復雜，需專門的防護保健。,伽馬測井：自然伽馬測井 自然伽馬能譜測井 放射性同位素測井 地層密度測井 巖性密度測井 中子測井： 中子--超

58、熱中子測井 中子--熱中子測井（補償中子測井） 中子伽馬測井 中子壽命測井 非彈性散射伽馬能譜測井 中子活化測井,§1 伽馬測井基礎知識

59、一、原子與原子核二、核素、同位素、放射性核素核素：原子核中具有一定數(shù)目的質子和中子，并能在同一能態(tài)上的同類原子，同位素：原子核中質子數(shù)相同而中子數(shù)不相同的核素，在元素周期表中占同一位置，故名。如：1H1、1H2、1H3核素分為穩(wěn)定核素和放射性核素；放射性核素又分為放射性同位素和放射性元素。,三、核衰變 放射性核素的原子核能自發(fā)地放射出一個帶電粒子并轉變成另一個新的原子核，新核處于激發(fā)態(tài)，在很短的時間內激發(fā)

60、核以輻射伽馬光子的形式把多余的能量釋放出去，而處于穩(wěn)定態(tài)的現(xiàn)象。放射性核素的數(shù)目隨時間的推移數(shù)量將按指數(shù)遞減規(guī)律下降,四、放射性射線五、伽馬射線與物質的相互作用伽馬射線能量不同，照射物質產(chǎn)生的效應不同1、光電效應　　 2、康普頓—吳有訓效應　　3、電子對形成高能伽馬射線穿過物質時會產(chǎn)生上述三種效應，隨著穿行路線的增加，射線強度隨之減弱（按指數(shù)遞減規(guī)律）六、伽馬射線源由濃縮的放射性核素造成的發(fā)射伽馬光子的裝置七、

61、伽馬射線探測器閃爍記數(shù)器：將伽馬射線強度轉變?yōu)殡娒}沖數(shù)的換能器,§2 自然伽馬測井 這是以測量井孔剖面內巖石中自然存在的放射性核素在核衰變過程中放射出的伽馬射線強度大小，來確定巖性剖面、估算泥質含量及進行地層對比的一種測井方法。一、巖石的自然放射性：決定于巖石所含放射性核素的種類和數(shù)量 與泥質含量有正向比例關系放射

62、性核素主要有：鈾系、釷系、錒系、鉀40等；巖石的放射性依此為：粘土巖、砂質泥巖、泥質砂巖、含泥質碳酸鹽巖、石膏、硬石膏、不含鉀鹽的巖鹽、白云巖、石灰?guī)r、石英砂巖二、自然伽馬測井原理儀器：地面：放射性控制面板 地下：高壓電源 電源（各測井共用） 放大器

63、 閃爍計數(shù)器,儀器接受到巖石自然放射線照射后，輸出與接受信號成正比的電脈沖數(shù)探測范圍：以探測器的記錄點（閃爍記數(shù)器）為中心，以一半徑（30-45cm）為半徑作一球面，若其內所包介質對測量結果的貢獻占全部讀數(shù)的90%以上，此半徑為探測半徑。三、測井曲線理論計算曲線的條件：測速為零，泥漿無放射性，記數(shù)率為100%，d

64、=30cm特點：1、曲線關于地層中界面對稱，在此處取極大值； 2、厚度下降，曲線幅度下降，h>3d時，幅度不受影響； 3、 h>=3d時，用半幅點劃分界面。四、影響因素1、井的影響 泥漿性質、井身結構等2、測井速度和積分電路充放電時間常數(shù)的影響 積分電路有惰性，速度增大，極大值

65、向提升方向偏移，曲線畸變，失去對稱,3、放射性漲落的影響 放射性核素的核衰變是隨機的，因此在同樣的地層條件下，相同的時間間隔內，測量條件不變，多次進行測量，每次測量的讀數(shù)各不相同，但與全部讀數(shù)的平均值之間的差值大部分分布在一定的范圍內的現(xiàn)象。該現(xiàn)象引起曲線不光滑，呈“鋸齒狀”，不能作地質解釋。4、地層厚度的影響（見曲線特征）五、曲線應用1、劃分巖性剖面 根據(jù)泥質

66、與放射性強弱的關系2、確定泥質含量3、地層對比與標準測井類同，但更優(yōu)越。因為GR不受地層及井內流體性質影響，標準層易選，特別在油水過渡帶解釋，效果更佳。,§3 放射性同位素測井 用放射性同位素配置的活化液，對井進行活化處理，在活化處理前后各測一條自然伽馬曲線，對比兩次曲線得到活化劑的分布特點，從而解決油井中的工程技術問題及檢查采油增產(chǎn)措施的效果和有關參數(shù)的研究。一、測井過程及步驟1、編寫施工設計書

67、，內容有：2、按設計書施工———進行放射性同位素測井的過程工作原理活化層：活化液水份進入滲透層，固相載體則濾積在滲透層表面吸水量正比于濾積量，曲線異常面積的增量（ Jr2 -Jr1 ），用求積儀測定?！　　　　　?#167;4 地層密度測井巖石真密度：每立方米巖石的質量。巖層體積密度：單位體積中巖石骨架和孔隙內流體的質量之總和。,§5 中子測井核物理基礎知識一、中子源：能以某種方式將原子核中的中子釋放出

68、來的裝置 自然界中幾乎無自由中子，但“束縛”狀態(tài)的中子到處可見，其平均壽命很短，半衰期為11.7分鐘。測井中常用中子源有：1、同位素中子源 如： 镅—鈹中子源，簡寫Am(α,n)C 此源發(fā)射的中子具En=4MeV，適用于中子--中子測井，中子—伽馬測井。,2、加速器中子源（脈沖中子源） 如：D--T加速器中子源產(chǎn)生的快中子能量是14MeV，采取人為控制脈沖式發(fā)射。二、中子的分類：快中

69、子 En>1KeV 能量高，速度大慢中子 En< 1KeV 超熱中子 En(0.025eV-- 1KeV) 熱中子 En=0.025eV 三、巖石的中子特性（中子與物質的作用）：1、快中子非彈性散射,2、快中子對原子核的活化 快中子與穩(wěn)定的原子核作用會發(fā)生(n , α)、

70、 (n , p)核反應，生成新的放射性核素，稱為活化核反應。 活化形成的新核素，有一定的半衰期，其衰變產(chǎn)生的伽馬射線叫活化伽馬射線。如：Si28(n , p)Al28， Al28衰變放出伽馬射線，衰變式為：3、快中子彈性散射 中子減速過程長短取決于核的物理性質：A、靶核微觀彈性散射截面（即靶核與快中子發(fā)生彈性散射的幾率）；B、每次碰撞中子的最大可能損失的能量；C、每次彈性散射中子平均損失的能量；D、同等能量