地球物理测井：第01章 课程说明及绪论(地物)

2022-3-191地地 球球 物物 理理 测测 井井中国石油大学中国石油大学(华东华东)地球资源与信息学院地球资源与信息学院（张福明）（张福明）2022-3-192课程说明课程说明p 适用专业：适用专业： 地球物理学地球物理学p 计划学时：计划学时： 64p 教材：教材： 丁次乾主编丁次乾主编矿场地球物理矿场地球物理，石油大学出版社，石油大学出版社p 课程基本任务：课程基本任务：主要掌握各种测井方法的基本原理及应用；主要掌握各种测井方法的基本原理及应用；掌握利用各种测井曲线进行综合解释的基本方法；掌握利用各种测井曲线进行综合解释的基本方法；了解基本的开发测井、工程测井方法及其解释技术；了解基本的开发测井、工程测井方法及其解释技术；了解其它测井方法。了解其它测井方法。2022-3-193课程特点及说明课程特点及说明n 测井方法多、概念多、符号多测井方法多、概念多、符号多n 注意符号应用、书写的规范性注意符号应用、书写的规范性n 以讲课内容为主、课本做为主要参考以讲课内容为主、课本做为主要参考n 适当的思考练习题适当的思考练习题n 考核成绩计算：考核成绩计算： 平时作业（平时作业（20）期末考试（）期末考试（80）？）？2022-3-194主要参考书目主要参考书目 【教材，主要参考教材，主要参考】 丁次乾主编，丁次乾主编，矿场地球物理矿场地球物理，石油大学出版社，石油大学出版社p 洪有密，洪有密，测井原理与综合解释测井原理与综合解释，石油大学出版社，石油大学出版社p 雍世和，洪有密，雍世和，洪有密，测井资料综合解释与数字处理测井资料综合解释与数字处理，石油大，石油大学出版社学出版社p 雍世和，张超谟，雍世和，张超谟，测井数据处理与综合解释测井数据处理与综合解释，中国石油大，中国石油大学出版社学出版社p 张庚骥，张庚骥，电法测井电法测井p 楚泽涵，楚泽涵，声波测井原理声波测井原理p 黄隆基，黄隆基，放射性测井原理放射性测井原理（核测井原理核测井原理）2022-3-195课程内容课程内容第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 电阻率测井电阻率测井第三章第三章 自然电位测井自然电位测井第四章第四章 声波测井声波测井第五章第五章 伽马测井伽马测井第六章第六章 中子测井中子测井第七章第七章 测井资料综合解释方法测井资料综合解释方法第八章第八章 油田开发测井油田开发测井第九章第九章 其它测井其它测井2022-3-196第一章第一章 绪绪 论论一一矿场地球物理（测井）简介矿场地球物理（测井）简介二二测井研究对象测井研究对象储集层储集层三三测井分类测井分类四四测井在油田勘探开发中的作用测井在油田勘探开发中的作用2022-3-197一、矿场地球物理简介一、矿场地球物理简介2. 2. 历史与发展：历史与发展： 19271927年年9 9月，月，斯仑贝谢斯仑贝谢兄弟，法国，世界上第一次测井；兄弟，法国，世界上第一次测井； 19391939年年1212月，翁文波月，翁文波( (院士院士) )，四川巴县石油沟，我国第一次测井；，四川巴县石油沟，我国第一次测井； 经过几十年发展，测井已成为一个主要提供技术服务的现代化高技经过几十年发展，测井已成为一个主要提供技术服务的现代化高技术服务产业，资金、人才、技术高度密集。术服务产业，资金、人才、技术高度密集。1.“1.“测井测井”概念：概念： 用各种用各种专门仪器专门仪器放入井中，沿井身测量钻井地质剖面上地层的各放入井中，沿井身测量钻井地质剖面上地层的各种种物理参数物理参数( (如密度、电阻率等如密度、电阻率等) )和和井眼技术状况井眼技术状况，并根据测量结果进，并根据测量结果进行综合行综合解释解释，以以解决油田勘探、开发中的各类地质和工程技术问题解决油田勘探、开发中的各类地质和工程技术问题的一门应用技术（学科）的一门应用技术（学科） 。它是发现油气层、进行储层评价和油气。它是发现油气层、进行储层评价和油气资源评价以及油藏管理的重要手段资源评价以及油藏管理的重要手段。测井历史（英文）测井历史（英文）90末，末，NMR一套一套2支支360万；普通岩性密度万；普通岩性密度17万。万。2022-3-1983. 3. 测井仪器：测井仪器： 分为井下仪器、地面仪器、辅助设备等：分为井下仪器、地面仪器、辅助设备等： 井下仪器井下仪器：几十种，主体为探测器，多为圆柱状，：几十种，主体为探测器，多为圆柱状， （1）在井下贴井壁或居中测量；）在井下贴井壁或居中测量； （2）探测特性：）探测特性： 记录点：也称测量点，是所测物理参数记录的深度参考点。记录点：也称测量点，是所测物理参数记录的深度参考点。 横向探测深度：是指测量结果在横向上主要受多大范围内介质横向探测深度：是指测量结果在横向上主要受多大范围内介质 影响影响(贡献贡献5090%)，简称探测深度或探测范围。，简称探测深度或探测范围。 纵向分辨率：指探测器纵向上能分辨不同岩层的最小厚度。纵向分辨率：指探测器纵向上能分辨不同岩层的最小厚度。 地面仪器：井下供电、控制测量过程、将井下测量信号转换为测井地面仪器：井下供电、控制测量过程、将井下测量信号转换为测井物理参数。发展阶段：物理参数。发展阶段： 模拟模拟 数字数字 数控数控 成像成像（ 信息？信息？） 辅助设备：测井专用电缆、仪器车，等。辅助设备：测井专用电缆、仪器车，等。2022-3-1992022-3-1910第一代第一代模拟模拟半自动测井半自动测井第二代第二代全自动测井全自动测井第三代第三代数字测井数字测井第四代第四代数控测井数控测井第五代第五代成像测井成像测井 纵观测井技术的发展过程，实质就是一个在更高层次上完善精纵观测井技术的发展过程，实质就是一个在更高层次上完善精细分析与描述地层地质特性能力的过程。细分析与描述地层地质特性能力的过程。几个阶段几个阶段更详细的说明更详细的说明2022-3-1911现场采集的测井数据用模拟记录方式，测井系列不完善，资料解释以人现场采集的测井数据用模拟记录方式，测井系列不完善，资料解释以人工定性为主；测井资料主要用于储集层的含油气评价和地层对比。工定性为主；测井资料主要用于储集层的含油气评价和地层对比。模拟测井模拟测井 测井数据已采用数字记录方式，相应出现测井数据的计算机处理。这阶测井数据已采用数字记录方式，相应出现测井数据的计算机处理。这阶段发展的测井学基础理论，开发的裸眼井和套管井测井系列，储集层含油气段发展的测井学基础理论，开发的裸眼井和套管井测井系列，储集层含油气和油井生产动态的定性定量解释技术，测井学已进入成熟阶段，应用开始向和油井生产动态的定性定量解释技术，测井学已进入成熟阶段，应用开始向石油地质学和油藏工程学等更新的领域发展。石油地质学和油藏工程学等更新的领域发展。数数字字测测井井 计算机技术全面融入测井数据采集和处理中，质量控制、组合测井和综合计算机技术全面融入测井数据采集和处理中，质量控制、组合测井和综合评价技术日趋成熟，油气评价精度大幅度地提高。这阶段开发出大量的测井评价技术日趋成熟，油气评价精度大幅度地提高。这阶段开发出大量的测井新方法和新仪器，测井广泛服务于石油地质学、油藏工程学、采油工程、钻新方法和新仪器，测井广泛服务于石油地质学、油藏工程学、采油工程、钻井工程。井工程。 数数控控测测井井 由于高科技的广泛应用，实现了井下传感器阵列化、数据电缆传输高速遥由于高科技的广泛应用，实现了井下传感器阵列化、数据电缆传输高速遥测化、数据采集和处理工作站化、记录和显示成像化。测井技术能更有效地测化、数据采集和处理工作站化、记录和显示成像化。测井技术能更有效地研究储集层的非均质性，不但要回答储层是否含有油气，还要回答其产能的研究储集层的非均质性，不但要回答储层是否含有油气，还要回答其产能的大小，能更加有效地服务于油气的勘探和开发，测井成为提高油气勘探开发大小，能更加有效地服务于油气的勘探和开发，测井成为提高油气勘探开发效率和效益的重要技术手段。效率和效益的重要技术手段。成成像像测测井井2022-3-19125. 5. 综合解释及应用综合解释及应用 综合解释：测井的间接性、多解性、模糊性综合解释：测井的间接性、多解性、模糊性 用途：用途： 勘探测井：寻找油气藏或其它矿床；勘探测井：寻找油气藏或其它矿床； 开发测井：油井技术状况评价、储层动态监测、套管井地开发测井：油井技术状况评价、储层动态监测、套管井地层评价。层评价。4. 4. 测井资料获取：测井资料获取： 测井车现场安装测井车现场安装 仪器下井测量仪器下井测量 验收（野外、室内）验收（野外、室内） 得到合格资料（模拟曲线、数字磁带、图像等）。得到合格资料（模拟曲线、数字磁带、图像等）。2022-3-1913测井技术贯穿服务于油气田整个勘探开发的全过程测井技术贯穿服务于油气田整个勘探开发的全过程2022-3-1914二、测井研究对象二、测井研究对象储集层储集层1. 1. 储集层：（储层、渗透层）储集层：（储层、渗透层）具有储存油气水的空间，同时这些空间又互相连通（流体可在具有储存油气水的空间，同时这些空间又互相连通（流体可在其中运移）的岩层。其中运移）的岩层。两大特点：孔隙性、渗透性。两大特点：孔隙性、渗透性。2. 2. 储集层分类及特点储集层分类及特点碎屑岩储集层碎屑岩储集层：（：（40%40%储量，也称孔隙性储集层）储量，也称孔隙性储集层）（1 1）岩石类型：砂岩为主，砾岩、粉砂岩、泥质砂岩等；）岩石类型：砂岩为主，砾岩、粉砂岩、泥质砂岩等；（2 2）围岩：一般为泥岩，性质稳定，常做为参考值；）围岩：一般为泥岩，性质稳定，常做为参考值；（3 3）特点：粒间孔隙为主，孔隙度较大（）特点：粒间孔隙为主，孔隙度较大（1030%1030%），分布均匀，），分布均匀，各种物性和泥浆侵入等基本为各向同性；测井评价效果较好、技各种物性和泥浆侵入等基本为各向同性；测井评价效果较好、技术较成熟。术较成熟。2022-3-19152. 2. 储集层分类及特点储集层分类及特点碳酸盐岩储集层碳酸盐岩储集层：（：（50%50%储量、储量、60%60%产量，裂缝性储集层）产量，裂缝性储集层）（1 1）岩石类型：渗透性石灰岩、白云岩及其过渡岩性；）岩石类型：渗透性石灰岩、白云岩及其过渡岩性；（2 2）围岩：致密的碳酸盐岩；）围岩：致密的碳酸盐岩；（3 3）特点：储层空间包括孔隙、裂缝、溶洞等，原生孔隙一般较）特点：储层空间包括孔隙、裂缝、溶洞等，原生孔隙一般较小且分布均匀，渗透率低；次生孔隙相对较大，形状不规则、分小且分布均匀，渗透率低；次生孔隙相对较大，形状不规则、分布不均匀，渗透性较高；测井评价难度大、效果较差。布不均匀，渗透性较高；测井评价难度大、效果较差。其它类型储集层其它类型储集层： 包括火山岩储层、泥岩储层、砾岩储层等。包括火山岩储层、泥岩储层、砾岩储层等。 本课程主要以碎屑岩储层为主介绍，砂泥交互形成的剖面常本课程主要以碎屑岩储层为主介绍，砂泥交互形成的剖面常习惯称习惯称砂泥岩剖面砂泥岩剖面。2022-3-1916孔隙度孔隙度 ：岩石内孔隙体积占岩石总体积的百分比（：岩石内孔隙体积占岩石总体积的百分比（%）（1 1）总孔隙度：总孔隙体积）总孔隙度：总孔隙体积/ /岩石总体积（岩石总体积（ t t）（2 2）有效孔隙度：有效孔隙体积）有效孔隙度：有效孔隙体积/ /岩石总体积（岩石总体积（ e e）（3 3）次生孔隙度：次生孔隙体积）次生孔隙度：次生孔隙体积/ /岩石总体积（岩石总体积（ 2 2）。）。3. 3. 描述储集层的基本参数描述储集层的基本参数 测井获取方法：测井获取方法：三孔隙度测井三孔隙度测井（声波、密度、中子），一般（声波、密度、中子），一般为为 t t，需泥质校正后得到，需泥质校正后得到 e e（纯岩石时（纯岩石时 e et t）；）； 反映反映储存储存能力。能力。 （ Porosity Porosity ）2022-3-1917渗透率渗透率 k k：描述岩石允许流体通过能力的参数，描述岩石允许流体通过能力的参数， 单位单位： mm2 2 ( (或达西或达西D )D )，常用，常用1010-3-3 m m2 2 ( (毫达西毫达西mDmD）（1 1）绝对渗透率：只有一种流体时测得。测井上一般指绝对渗）绝对渗透率：只有一种流体时测得。测井上一般指绝对渗透率；透率；（2 2）有效渗透率（相渗透率）：存在多种流体时对其中一种所）有效渗透率（相渗透率）：存在多种流体时对其中一种所测，一般用测，一般用k ko o、k kg g、k kw w表示；表示；（3 3）相对渗透率：有效）相对渗透率：有效/ /绝对，用绝对，用k kroro、k krgrg、k krwrw表示。表示。 常规测井无法直接测得渗透率，常用统计方法或经验公式常规测井无法直接测得渗透率，常用统计方法或经验公式计算；计算； 反映反映渗透渗透能力。能力。 （ Permeability Permeability ）2022-3-1918饱和度饱和度 S S：储层中某相流体体积占孔隙体积的百分比储层中某相流体体积占孔隙体积的百分比 (%)(%)。 含水饱和度含水饱和度S Sw w，含油气饱和度，含油气饱和度S Sh h（S So o、S Sg g）（1 1）原状地层：）原状地层：S Sh h=1-S=1-Sw w (S (Sh h=S=So o+S+Sg g) )（2 2）冲洗带：）冲洗带： S Shrhr=1-S=1-Sxo xo ( (残余油气残余油气S Shrhr、含水、含水S Sxoxo) ) （3 3）可动油气：）可动油气： S Shmhm=S=SxoxoS Sw w ， S Shmhm=S=Sh hS Shrhr （4 4）束缚水）束缚水S Swirrwirr： S Sw w=S=SwmwmS Swirrwirr 常规测井主要通过电阻率测井或中子寿命等放射性资料计常规测井主要通过电阻率测井或中子寿命等放射性资料计算得到；算得到； 反映储层的反映储层的含油性含油性。 ( Saturation )( Saturation )2022-3-1919有效厚度有效厚度 h he e：（1 1）岩层厚度：岩层上、下界面间的距离。界面常以岩性、孔隙）岩层厚度：岩层上、下界面间的距离。界面常以岩性、孔隙度、渗透率等参数的变化为显示特征；度、渗透率等参数的变化为显示特征；（2 2）有效厚度：）有效厚度： 目前经济技术条件下能产出工业价值油气的储层目前经济技术条件下能产出工业价值油气的储层实际厚度。常由确认的油气层总厚度扣除无生产价值的夹层厚度实际厚度。常由确认的油气层总厚度扣除无生产价值的夹层厚度后得到。后得到。 p 孔隙度、饱和度和有效厚度等还可用来计算地质储量；孔隙度、饱和度和有效厚度等还可用来计算地质储量；p 孔隙度、渗透率合称储层物性；孔隙度、渗透率合称储层物性；p 孔隙度与饱和度的乘积表示某相流体占岩石体积的百分比，孔隙度与饱和度的乘积表示某相流体占岩石体积的百分比，如如Sw表示岩石中水的相对体积。表示岩石中水的相对体积。2022-3-1920按按技术服务技术服务分类：分类： 裸眼测井裸眼测井 套管井测井套管井测井 工程测井工程测井 生产动态测井，等。生产动态测井，等。按所测按所测物理参数物理参数分类：分类： 自自然然电电位位测测井井普普通通电电阻阻率率测测井井电电法法测测井井 侧侧向向测测井井感感应应测测井井电电磁磁波波传传播播测测井井自自然然伽伽马马、自自然然伽伽马马能能谱谱测测井井利利用用伽伽马马源源测测井井（密密度度、岩岩性性密密度度）放放射射性性测测井井连连续续中中子子源源测测井井（补补偿偿中中子子、井井壁壁中中子子）脉脉冲冲中中子子源源测测井井（中中子子寿寿命命、碳碳氧氧比比）声声波波速速度度测测井井非非电电法法测测井井 声声波波测测井井 声声波波幅幅度度测测井井声声波波全全波波列列测测井井地地层层倾倾角角测测井井其其他他测测井井气气测测井井生生产产测测井井三、测井分类三、测井分类按按资源评价资源评价分类：分类： 石油测井石油测井 煤田测井煤田测井 金属矿测井金属矿测井 水文工程测井，等。水文工程测井，等。2022-3-1921p钻井泥浆压力一般钻井泥浆压力一般均略大于地层压力，均略大于地层压力，造成泥浆对渗透层造成泥浆对渗透层的侵入作用，称泥的侵入作用，称泥浆侵入作用。浆侵入作用。p对井眼周围储集层对井眼周围储集层的影响：泥饼、冲的影响：泥饼、冲洗带、过渡带、原洗带、过渡带、原状地层。状地层。p许多测井仪器的探许多测井仪器的探测范围在侵入带，测范围在侵入带，需要校正。需要校正。预备知识预备知识Schlumberger2022-3-1922现在看不明白吧，没关系现在看不明白吧，没关系_课程结束的时候你再看看，有课程结束的时候你再看看，有砂岩、泥岩、油、水呀！砂岩、泥岩、油、水呀！2022-3-1923l各种测井方法的基本原理各种测井方法的基本原理l测井影响因素说明测井影响因素说明l资料应用介绍资料应用介绍