物探第七章地球物理测井课件

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1、ECITEAST 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

2、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。波成像、微电阻率扫描成像、核磁共振成像、地球化学测井。ECITEAST CHINA INSTITUTE OF1ECITEAST 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

3、阿尔萨斯省的在阿尔萨斯省的PechelbornPechelborn油油田的一口井中测量的第一条电阻率测井曲线。田的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，自然电位测井(SP)(SP)得到应用，得到应用，SchlumbergerSchlumberger的两的两兄弟兄弟Marcel&ConradMarcel&Conrad首先研制出第一台笔式测井记录仪，首先研制出第一台笔式测井记录仪，成立了世界著名的成立了世界著名的S

4、chlumbergerSchlumberger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)。ECITEAST CHINA INSTITUTE OF2ECITEAST 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

5、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。石的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也同样存在于测井资料中，改善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率是测井工作始终要努力的方向。符合率是测井工作始终要努力的方向。ECITEAST CHINA INSTITUTE OF3ECITEAST CHINA INSTITUTE

6、OF TECHNOLOGY ECITEAST CHINA INSTITUTE OF4ECIT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 ECIT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5ECITEAST 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

7、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。ECITEAST CHINA INSTITUTE OF6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。电阻率测井原理图A、B为供电电极；7ECITEAST CHINA INSTITUTE

8、 OF TECHNOLOGY 1 1、供电部分、供电部分其其中中B B极极为为无无穷穷远远极极，供供电电电电流流从从A A极极流流出出，经经过过泥泥浆浆、地地层层，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、测量部分电电流流在在岩岩石石中中产产生生的的电电场场，随随岩岩石石或或地地层层电电阻阻率率的的不不同同而而不不同同，测测量量岩岩石石或或地地层层中中电电场场的的分分布布就就能能了了解解岩岩石石或或地地层层电电阻阻率率的的情情况。况。通通过过测测得得M M、N N之之间间的的电电位位差差（V Vmnmn）

9、，该该电电位位差差通通过过电电缆缆送送到到地地面面，经经换换向向器器恢恢复复成成电电压压，最最后后记记录录的的是是随随深深度度变变化化的的视视电电阻率曲线。阻率曲线。ECITEAST CHINA INSTITUTE OF8ECIT电阻率计算公式为：AM O NLECIT电阻率计算公式为：AMONL9ECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 7.27.2 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，它们同属于稳定电又叫聚焦法。与普通视电阻率测井方法

10、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。流场问题（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为为主主电电极极；A A1 1、A A2 2为为屏屏蔽蔽电电极极，它它们们用用导导线线连连接接在在一一起起，形成短路；形成短路；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。ECITEAST CHINA INSTITUTE OF10ECITEAST CHIN

11、A 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的的电流电流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，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相相互互排排斥斥，致致使使I I0 0几几乎乎不不能能沿沿井井身身流流动动，被被挤挤压成扁盘状垂直井轴方向流入岩层；压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

12、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。当当电电极极上上下下移移动动时时，A A0 0表表面面中中心心电电位位由由于于岩岩层层电电阻阻率率的的变变化，可根据公式计算视电阻：化，可根据公式计算视电阻：ECITEAST CHINA INSTITUTE OF11ECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 7.37.3 自然电位测井自然电位测井以以不不同同状状态态下下岩岩（矿矿）石石电电化化学学活活动动性性

13、为为物物理理基基础础的的一一种种，是是一一种种古古老老、简简单单而而十十分分有有效效的的方方法法，目目前前在在各各领领域域仍仍为为经经常常性性的的方方法法之之一一，无无论论在在石石油油、煤煤田田、金金属属矿矿、地地下下水水勘勘查查等等或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。自然状态下自然状态下自然状态下自然状态下 移移移移动动动动井井井井中中中中的的的的电电电电极极极极M M M M，记记记记录录录录M M M M点点点点相相相相对对对对N N N N点点点点的的的的电电电电位位位位差差差差-自自自自然然然然电电电电位位位位沿沿沿沿井井井井深的变化；深的变化；深的变化；深的

14、变化；用曲线表示电位的变化情况用曲线表示电位的变化情况用曲线表示电位的变化情况用曲线表示电位的变化情况 该曲线就是自然电位测井曲线该曲线就是自然电位测井曲线该曲线就是自然电位测井曲线该曲线就是自然电位测井曲线自然电位测井原理图 ECITEAST CHINA INSTITUTE OF12ECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 声声波波速速度度测测井井原原理理通通过过测测量量声声波波传传播播旅旅行行所所需需要要的的时时间间（t t）来来反反映映地地层层的的传传播播速速度度（v v），根根据据速速度度的的快快慢慢达达到到判判断断岩岩层层性性质质（如如密密度度、孔

15、孔隙隙度度、弹弹性性、成成分分等等结结构构特特征征）,进进行行地地层层划划分分、对对比比，划划分分地地层层的的类类别，计算岩石的力学参数等。别，计算岩石的力学参数等。T声源声源R接收器地震仪7.47.4 声波测井声波测井ECITEAST CHINA INSTITUTE OF13ECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY v利利用用岩岩石石或或矿矿物物的的核核反反应应特特性性或或天天然然放放射射性性现现象象，研研究究地地质质问题的方法。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

16、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ECITEAST CHINA INSTITUTE OF14ECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY dvdvP Pr rr r0 0z zZ Z1 1+h+hh hR Rz z1 1hECITEAST CHINA INSTITUTE

17、OF15ECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY ECITEAST CHINA INSTITUTE OF16ECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 7.6 7.6 测井曲线测井曲线某地实测资料测井曲线图ECITEAST CHINA INSTITUTE OF17ECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 测井解释软件处理结果图ECITEAST CHINA INSTITUTE OF18ECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY ECITEAST CHINA INSTITUTE OF19ECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY ECITEAST CHINA INSTITUTE OF20ECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 典型的测井曲线与地质界线对比图ECITEAST CHINA INSTITUTE OF21ECITEAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY ECITEAST CHINA INSTITUTE OF22