声波、放射性、倾角测井小结课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,声波、放射性、倾角测井小结,*,声波测井小结（要点),1、声波在介质分界面上的传播,产生反射波和透射波(当入射角小于临界角),总之 产生滑行波和折射波(当入射角等于临界角),产生全反射波(当入射角大于临界角),2、测井中的声波及,测井测的是什么波?,由于测量第一个波(初至波)到达接收器的时间在技术上最容易实现,故声速测井主要研究初至波,即测量初至波从发射器发出到达接收器的时间。,初至波：最先到达接收器的波（滑行纵波）,续至波：随初至波后到达接收器的波,声波、放射性、倾角测井小结,3、 源距的选择原则,要求:滑行波先于直达波到接收器,即 t(滑行)t(直达),4、单发双收声速测井原理,设计要求：最先到达接收器的是滑行纵波的折射波(简称滑行纵波),测量的是：T发射后,同一首波(滑行纵波)触发二个接收器R,1,R,2,的时差,t,所以有:,t=L/V (微秒/米) (us/m),V=L/,t (米/微秒)=L10,6,/,t (米/秒),注意: 1)习惯作法,t=1/V V=10,6,/,t,2)记录点在R,1,R,2,的中点,3)声速测井的探测深度 h3,=V/f838厘米 岩石的声速 V15207620 米/秒,频率 f=20KHz,所以 h0.23 1.13米,(软地层) (硬地层),声波、放射性、倾角测井小结,5、声速测井的分层点,t,用半幅值点分层,V,用异常根部分层,6,、周波跳跃,在正常的情况下，R,1,和R,2,应该被同一初至波触发，但是由于能量的衰减，常常会造成初至波触发路程较近的第一个接收器R,1,，而对第二个接收器来R,2,说，由于能量的衰减，以致于不能被同一初至波触发,R,2,只能被续至波触发，即t,2,增大，使,tt,2,t,1,增大。这种使二个接收器不是被同一初至波触发所造成曲线的波动称为跳跃，这种现象周期性地出现，故称为周波跳跃。,以下几种情况可能出现周波跳跃：,A)含气地层,B)声速非常高的致密地层,C)裂隙地层,D)井孔扩大,E)泥浆中含气,7、扩孔的影响,发射器在上方的声系，,扩孔上部,：,t出现假负异常,扩孔下部,；,t出现假正异常,发射器在下方的声系，扩孔上部：,t出现假负异常,扩孔下部：,t出现假正异常,声波、放射性、倾角测井小结,8、补偿扩孔的影响,t,上,：是TR1R2测量声系，即发生器T在接收器R1R2之上；,t,下,：是R2R1T测量声系，即发生器T在接收器R1R2之下；,如果在一个扩孔井段分别采用以上二种声系测量，然后求平均，即,t,上下,(,t,上,t,下,)/2,则扩孔与,t,上下,无关，所以引入,双发双收声速测井仪,。,10、识别油、气、水层,地层 SP,a Ra,t,含水层 异常幅值大 大 小 无周波跳跃,含油层 异常幅值大 小 大 无周波跳跃,含气层 异常幅值大 小 大 可能出现周波跳跃或,t大,9、确定孔隙度,t,(1,Vsh,),tma+Vsh,tsh+,t,对纯砂岩来说：,对砂泥岩来说：,声波、放射性、倾角测井小结,11、固井声幅测井原理,较大 自由套管 套管外无水泥(固井质量差),A 中 部分水泥胶结 固井质量中等,较小 水泥胶结好 固井质量好,12、长源距区分纵波与横波的重要标志,（1）纵波速度大于横波速度,（2）横波幅度大于纵波幅度,（3）横波的相位与纵波相位相差180度,（4）长源距有利于区分纵波与横波,40% 固井质量差,声波、放射性、倾角测井小结,1,、火成岩的放射性,几点规律：1) 火成岩所含放射性零散而不均匀,2) 酸性 中性 基性 超基性,SiO2的含量 大,小,颜色 浅,深,放射性元素含量 大,小,3),火成岩放射性元素主要是：铀,(U),镭,(Ra),钍,(Th),钾,(K),2、沉积岩的放射性,几点规律：,1)沉积岩本身不含有放射性元素，其放射性元素来自火成岩。,2)沉积岩的放射性强度取决于泥质含量(粘土含量) 。,3)沉积物的颜色由浅,深，其放射性强度由小到大。,4)随钾含量的增大，放射性强度增大。,5),，,减小，放射性强度增大。,放射性测井小结,声波、放射性、倾角测井小结,3、变质岩的放射性,正变质岩：由火成岩变质而来。,副变质岩：由沉积岩变质而来。,变质岩的放射性取决于变质岩的源岩。,5、统计涨落：,在放射性源强不变,测量条件不变的情况下，在相等的时间间隔内，重复观测放射性强度，每次记录的数值不同，总是在某一数值(平均值)上下波动，这种现象称为放射性涨落。,4、自然伽马测井原理,1）测量地层天然自然r射线强度,2）单位： 脉冲/分 ， API,3) 记录点： 在探测器中点,4）探测范围：以探测器中点为球心，半径为R(几十cm)的球,5）分层点：厚层：半幅值点 薄层： 2/3幅值点,6、,划分岩性（,砂泥岩剖面,）,粗砂岩 中砂岩 细砂岩 泥岩,Jr 小,大,SP幅度 大,小,Ra 大,小,Vsh 小,大,声波、放射性、倾角测井小结,7,、确定泥质含量,Jr, Jr,max,Jr,min,分布为研究地层、纯泥岩、纯砂岩的自然伽马强度,8、自然伽马能谱测井基本原理，可以获得5条参数曲线：,（1）以百分比表示的钾含量曲线（K%）；,（2）以浓度表示的铀含量曲线（ppm）及钍含量曲线（Th ppm）；,（3）合成的自然伽马曲线 (总计数率曲线GRSL) (API)；,（4）无铀自然伽马曲线（KTh）(API)。,9、,1） 能说出：光电效应的作用过程。康普顿吴有顺散射的作用过程。形成电子对的作用过程,2） 注意： a.光电效应在K,L层等靠近核的内层产生光电子的几率(可能性)最大,b. 岩性密度测井应用光电效应和康普顿效应,声波、放射性、倾角测井小结,10、,-,测井原理,1),-,测井与自然r测井的区别,自然,：测量天然r射线强度(,源)。,-,测井：测量人工射线强度(散射,)。,中等能量的,量子入射，产生康吴散射，探测器接收散射r射线的强度。,2),-,测井主要记录到一次或二次散射,射线的强度，多次散射,射线能量很低，容易产生光电效应，被岩层吸收。,3),-,测井的探测深度不大,探测范围不大,探测范围为:半径为L/2左右,高度为 L的圆柱体,一般 L5060cm，,所以 r=30cm,4)记录为探测器与,源的中点。,5)Jrr(,-,测井)的单位为: 脉冲/分。,6)测井使用大源距: L5060cm, Jrr与密度成反比。,11、扩孔对,-,密度测井的影响,用于泥浆的密度比地层低得多，所以扩孔后，当记录点位于岩层中部时,探测范围内平均密度降低，而Jrr与成反比，因此Jrr产生假异常。,声波、放射性、倾角测井小结,12 视密度的定义,在渗透层处，在井壁存在泥饼，因为泥饼的密度一般低于岩层的密度，所以用密度测井仪在井测量时，所测到的密度值要小于实际的地层密度值,b,，为了将所测到的密度与实际地层的密度相区别，我们把所测到的密度称为视密度，用 a表示：,mc为泥饼密度，b为地层密度，K为与泥饼厚度,源距等有关的参数。,13、密度测井响应方程及确定孔隙度,对泥质砂岩来说有：,对于纯地层来说,：Vsh=0,声波、放射性、倾角测井小结,14、中子作用过程,原子核获得能量, 放出非弹性散射r射线,高能快中子,快中子 超热中子 热中子 热中子俘获 放出俘获 r 射线,减速过程 扩散过程,减速长度Lf 扩散长度Lt,与H有关 与Cl等俘获有关,注：要能说出：非弹性散射、弹性散射、热中子,俘获 、俘获 r 射线 、,热中子寿命等的含义,声波、放射性、倾角测井小结,15、各种中子测井与地层参数的关系,Jnr：与含H量成反比，与含cl量成正比,Jnn：与含H量成反比，与含cl量成反比,CNL：与含H量成正比(,视石灰岩孔隙度),SNP： 与含H量成正比(,视石灰岩孔隙度),16、,视石灰岩孔隙度,CNL或SNP仪在已知孔隙度的纯石灰岩上进行刻度，此种刻度仪器如果在纯石灰岩中进行测量便是真孔隙度，但在非石灰岩上进,行测量,，,测到的孔隙度与地层的真孔隙度不同,，,称为视石灰岩孔隙度。,17、中子确定岩石的孔隙度,对于纯地层来说,：,对泥质砂岩来说有：,CNL 或 SNP,声波、放射性、倾角测井小结,所以有:,18、识别气层,气层上声波时差大、或周波跳跃 偏大,气层上密度测井值偏小 偏大,CNL,气层上CNL偏小（Jnr大） 偏小,声波、放射性、倾角测井小结,地层倾角测井小结,一、测量地层倾角的原理,地层倾角测井根据三点可以成一平面的道理，用井下仪器在井中测出同一层面的三个或三个以上的点，根据这些点就可绘出地层的层面。从图上可以看出，如果有一地层面，当带有四组电极系的仪器通过该层面时，将测出四条带拐点的电阻率曲线。这四个拐点的深度分别为Z1、Z2、Z3、Z4，它们代表地层面上四个点的深度。如果地层是水平的，则Z1、Z2、Z3、Z4相等；如果地层是倾斜的，则Z1、Z2、Z3、Z4不相等，即Z1、Z2、Z3、Z4之间有高度差，也叫高程差，根据这些高度差就可绘出一个倾斜的平面来。,如果井孔垂直，高程差确定的层面的倾角就是地层的真倾角。但实际上井孔并不垂直，因而必须配合井孔倾斜的资料，才能算出地层的真倾角来。再配合井下仪器的方位，或四组电极系中的一组的方位，就可确定地层的方位。,要确定地层倾角和方位角，必须具有三条或四条地层电阻率曲线、井孔的倾角和方位角资料、一组电极系的方位角资料。地层倾角测井仪就是为取得上述资料而设计的。,声波、放射性、倾角测井小结,（一）互成90,0,的四个臂，即可塑性橡胶极板，板上有电极用来测量电阻率曲线。四个臂采用油压装置系统，可以指示井径的变化，测得两条井径曲线。,（二）仪器上部是定方位装置，用磁罗盘连续测量号极板的方位角和号极板与井斜方向的相对方位角；,（三）利用井斜重锤测量井斜角；,（四）顶部为电子仪器部分，装有一个旋转头和弹簧扶正器，旋转头使仪器在测井时的自转减到最小，以保证能获得精确的结果。弹簧扶正器使仪器轴线与井眼轴线一致，确保测得准确的井眼偏离的位移。,仪器正常的测井速度大约为每分钟79米，测得的各种数据同时进行数字记录。一次下井同时记录910条曲线，它们是：,（1）四条浅聚焦电导率曲线；,（2）二条微井径曲线；,（3）一条号极板的方位角曲线；,（4）一条号极板与井斜方向的相对方位角曲线；,（5）一条井斜角曲线；,（6）一条电缆张力曲线，显示测井过程中对四个臂的加压情况。,利用上述曲线就可计算出地层层面的倾角和倾斜方位角。,声波、放射性、倾角测井小结,（二）成果图,1.矢量图,矢量图也叫“蝌蚪图”，可由人工绘制，也可由计算机输出。,图a是矢量图表示的内容。图中纵坐标为深度，横坐标为倾角，横坐标的比例尺是非线性的。黑点上的短线表示地层的方位角度，以极坐标表示。图上的黑点表示地层在840米深、向北东倾斜30、倾角为20。,二、地质构造研究,（一）地层倾角矢量图像的分类,在用地层倾角资料研究地质构造时，通常将矢量图上的矢量大体分成四类：,1.倾向大体一致，随深度增大倾角逐渐增大的一组矢量，叫红模式，与断层、砂坝、河道、岩礁、不整合等地质构造有关。,2.倾向大体一致、随深度增大倾角逐渐减小的一组矢量，叫蓝模式。与断层、不整合等地质构造或大型水流交错层理有关。,3. 倾向大体一致、随深度增大倾角不变的一组矢量，叫绿模式。一般反映地层倾角。,4.还有一类矢量，其倾向和倾角呈杂乱变化，称为乱模式，它们与岩性组，地层成层性不好以及测井质量不好等原因有关，有时也与断点或不整合面有关。,声波、放射性、倾角测井小结,利用储层沉积倾角矢量，分析沉积时的水动力条件，把层理倾角大于20的沉积环境划分为高能沉积环境，在1020之间的沉积环境划分为中等沉积环境，在10以下的沉积环境划分为低能沉积环境。,沉积水动力条件研究,声波、放射性、倾角测井小结,地层倾角资料的应用,1、,地质构造解释,反映地层的宏观特征。,确定地层产状、识别断层、不整合、牵引等。,2、,沉积学解释,反映微观地质特征。,识别微细层理构造、判断古水流方向、砂体加厚方向等。,3、,裂缝识别,识别裂缝、确定裂缝类型、裂缝发育方向、划分裂缝段，进行裂缝性储层评价,4、,地应力方向确定,根据井眼的崩落方向，确定现今水平主应力方向,声波、放射性、倾角测井小结,