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测井考试小结(测井原理与综合解释)

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测井 考试 小结 原理 综合 解释
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1一、名词解释1、测井:油气田地球物理测井,简称测井 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。2、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。3、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。4、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。5、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。6、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,R 阻侵入(泥浆高侵) 。常有“感高侧低,即感应测井适用于高侵剖面………., 侧向测井适用于低侵剖面…………..”3)规声波时差(声速)测井:声波时差测井一次下井可以提供一条时差曲线,常记为 、 单位为 us/或 us/m 4)套管地层电阻率测井(井是一种有效的在套管井中间接测量地层电阻率的侧向测井方法,其测井资料可用于识别死油气层、评价油层水淹情况和定量计算剩余油饱和度。5)分辨率地层倾角测井仪 ,可输出 9 条曲线,例如 13,B,极横波成像测井,可得到纵横波、 信息、快慢横波信息等。7)泥胶结测井,其曲线值越高,常表示第一界面胶结 质量不好。与 线一起判释固井质量。8)然伽马能谱测井,输出 4 条曲线,包括自然伽马曲线和铀(U)、钍(钾(K)曲线。9) 新产品,模块式地层动态测试器,可以获取地层流体样品、渗透率和地层压力等参数。10)随钻方位密度以提供井眼不同方位的地层密度值及中子测井值,常用于随钻地层评价和地质导向钻井中。三、综述题1、电阻率测井资料通常需要进行哪些环境影响因素校正?请写或画出侵入剖面组成,并简要说明高、低侵剖面形成的常见条件。答:电阻率测井曲线井眼、围岩和侵入及井斜(或地层倾斜)等环境影响校正。侵入剖面由冲洗带、过渡带和原状地层构成高侵:侵入使地层电阻率增加的现象;常见条件:水层,淡水泥浆钻井;低侵:侵入使地层电阻率增加的现象;常见条件:油气层;淡水层(盐水泥浆滤液侵入淡水层)2、根据岩石体积物理模型,写出含泥质岩石的补偿声波时差、密度、中子相应方程。声波: )1(ρΦ)(=前的测井方法分哪几类?用途是什么?答:当前的测井方法虽然内容很多,但可以归纳如下几个类别:(1)电测井;(2)声速测井;(3)核测井;(4)热测井;(5)磁测井;(6)机械测井;(7) 生产测井等几大类。测井方法分了上述 7 大类,侧重面也各有不同,但其共同特点都是围绕者如何正确认识油层的形体和性质两大范畴进行的。归纳起来有如下几个用途:(1)划分井身的岩性剖面,准确地确定地层的深度和厚度。(2)定量的解释或定性的估计油层的空隙度、渗透率和含油气饱和度。(3)进行地层对比研究构造形态、沉积环境和岩相古地理问题。(4)在油田开发过程中,提供部分油层的动态资料。(5)研究井下技术状态,如确定井斜、井温等基本参数,检查固井质量等。4、影响自然电位的因素有哪些?答:(1)泥浆滤液电阻率与地层水电阻率比值(w)的影响。4(2)岩性的影响。(3)温度的影响。(4)泥浆和地层水化学成份的影响。(5)地层的厚度及电阻率的影响。(6)井径扩大和侵入带的影响。5、双侧向测井资料有哪些主要应用?答:双侧向测井资料的主要应用有:(1)划分地质剖面;(2)快速直观判断油(气)水层;(3)确定地层电阻率。6、常说的储层四性是哪四性?答:即岩性、电性、物性、含油性。自然伽码测井原理和应用?答:自然伽码测井是放射性测井中一种最基本最简单的测井方法,它是采用探测器直接测量井孔剖面地层产生的放射性伽码射线的总强度。由于岩层沉积条件的不同,不同岩性吸附放射性含量各不相同,从而自然伽码测井资料可以反映各种不同的地层岩性剖面,用以划分岩层砂泥岩剖面进行地层对比,以及求地层泥质含量。7、井内自然电位产生的主要原因是什么?扩散和扩散吸附电位是怎样产生的?答:自然电位是井内流体与岩石中地层水等物理作用和电化作用的结果,1)扩散电位的产生:当两种不同浓度的溶液直接接触时,在渗透压的作用下,高浓度的溶液的离子向低浓度溶液中扩散,由于正负离子迁移率不同,浓度小的溶液就会出现较多的负离子,浓度大的溶液就会出现较多的正离子,2)扩散吸附电位的产生:地层水除了在岩石层直接与泥浆滤液接触外,还通过与砂岩层相邻的泥岩也相互接触,二者之间的浓度差也会形成扩散,不过这种扩散要经过泥岩才能进行,由于泥岩的电化作用特别,其颗粒表面对波曲线的主要用途是什么?答:其主要用途是⑴帮助识别岩性;⑵进行地层对比;⑶ 分析判断地层;⑷计算岩层孔隙度。9、油田勘探开发过程中测井资料的应用有哪些答:①利用测井资料可以了解储集层岩性,沉积相、构造,其中 R 和电阻率测井可以用来进行地层划分对比;孔隙度和电阻率测井可以帮助计算储层孔渗饱,油气层厚度等参数;生产测井可以测量温度、压力以及开展油气藏地质特征研究,为油气田开发方案的编制、储量评价、油藏数值模拟等提供基础参数; ②测井资料可以帮助建立岩性剖面、岩石力学剖面、应力剖面和地层三压力剖面,为钻头选型、钻井破岩、井壁稳定、井眼轨迹设计、完井、压裂以及射孔等提供岩石地质力学依据;③综合评价钻井液侵入油气藏状况;④复杂地层条件下的深井、大位移井随钻地质导向钻井技术;⑤固井质量评价及套管损害监测;⑥油气井生产动态监测;⑦水淹层及剩余油评价。510、双侧向测井的原理是什么答:①双侧向电阻率测井原理:双侧向电极系分为深侧向 浅侧向 部分。它们共用一个主电极 对监督电极 和 ,一对屏蔽电极 。屏蔽电极 ,在深侧向中把它与 连在一起作为双屏蔽电极,流出屏蔽电流;在浅侧向中把它作为屏蔽电流的回路电极,屏蔽电流从 流出, 流出。测量时,深浅侧向 35 280电流供电,达到互不干扰目的。深侧向测井,主电极 出主电流 蔽电极 和 流出与主电流相同极性的屏蔽电流,通过自动控制系统使主电流呈层状水平流进地层,约 散开。浅侧向测井,与深侧向测井原理大致相同,不同的是屏蔽电流从 流出,到 流入,主电流流进地层不远就散开,约 蔽作用不强,探测深度较浅。 测量公式 11、什么是“周波跳跃”现象?它有何主要用途?答:在一般情况下,声波测井仪的两个接收换能器是被同一脉冲首波触发的,但是在含气疏松地层或裂缝性储层情况下,地层大量吸收声波能量,声波发生较大的衰减,这时常常驻是声波信号只能触发路径较短的第一接收器的线路,而当首波到达第二接收换能器时,由于经过更长的衰减不能使接收换能器线路触发,第二接收换能器的线路只能被后续减波至所触发,因而在声波时差曲线上出现“忽大忽小”的幅度,急剧变化现象,这种现象就叫周波跳跃。用途:声波时差曲线来回摆动急剧增大的现象,可用来识别气层或裂缝带。1)影响因素有:地层水和泥浆滤液中含盐浓度比值的影响;②、岩性的影响;③、温度的影响;④、地层水和泥浆滤液中含盐性质的影响;⑤、地层电阻率的影响;⑥、地层厚度的影响;⑦井径扩大和泥浆浸入的影响。(2)主要应用①划分渗透性岩层;②、估计泥质含量;③、确定地层水电阻率;④、判断水淹层。式,并标出公式中的各符号的意义,并说明确定 数的方法和该公式的用途。(1)地层因素公式:6F= = 为地层因互,无量纲;岩石完全为水饱和的电阻率 w 为盐水(地层水)的电阻率,φ 为孔隙度%;m 为胶结指数。(2)电阴增大率公式:I= = 为地层因素,无最纲;岩石真电阻率,地层含水饱和度%;n 为饱和度指数。(3)通常用 电)实验确定,可用来计算地层含油气饱和度。:采用双发双收声系进行井眼补偿,2 交替发射声脉冲,分别测量时差△t,再取其平均值为记录时差,消除井眼影响,消除深度误差,、交替工作,作时,得到△2 工作时,得到△其平均值为记录进差,即消除了扩径的影响。波跳跃”现象?它有何主要用途?答:在一般情况下,声波测井仪的两个接收换能器是被同一脉冲首波触发的,但是在含气疏松地层或裂缝性储层情况下,地层大量吸收声波能量,声波发生较大的衰减,这时常常驻是声波信号只能触发路径较短的第一接收器的线路,而当首波到达第二接收换能器时,由于经过更长的衰减不能使接收换能器线路触发,第二接收换能器的线路只能被后续减波至所触发,因而在声波时差曲线上出现“忽大忽小”的幅度,急剧变化现象,这种现象就叫周波跳跃。用途:声波时差曲线来回摆动急剧增大的现象,可用来识别气层或裂缝带。裂时将吸放射性同位素的活化砂(作为指示剂)压入地层的缝隙中,在压裂前测一条参考曲线,压裂后并经洗井,然后现测一条放射性同位素测井曲线,将两条曲线重叠对比便可知压裂效果,曲线差别大,则说明地层被压开。在热中子测井中,组成沉积岩的核素中氯的热中子俘获截面最大,因此地层含氯量决定了岩石的俘获特性,如何期望热中子计数率大小反映了岩层含氢量,进而反映岩层孔隙度值,氯含量是个干扰因素,所以采用源距不同的两个探测器,记录两个计数率,取这两个计数率比。= e-(21上式可以看出比值只与减速性质(H 含量)有关,因而消除了氯元素的影响。出含油气泥质双矿物岩石体积密度的响应方程。ρ b=ρ w+ρ 缚水饱和度和残余油饱和度的概念,并指出三者综合判断油水层的标准。答:原始含水饱和度 地层未被钻开时(原状地层)的含水饱和度,束缚水饱和度在通常压力下不能流动的水的饱和度,残余油饱和度 不能流动的原油的饱和度。当 1油层;当 1油水同层;当 1 时,为水层。出扩散电动势,扩散吸附电动势,总电动势的表达式。答:自然电场是由于泥浆和地层水的矿化度不同,在钻开岩层后,在井壁附近两种不同矿化度的溶液接触产生电化学过程,结果产生的电动势而造成的,它主要是由扩散电动势、扩散吸附电动势和过滤电动势组成。扩散电动势产生的原因:泥浆和地层水矿化度不同—电化学过程—电动势—自然电场)*(n v)/(z n u+z n v)*m扩散吸附电动势产生原因:泥浆和地层水矿化度不同—产生阳离子交换—产生电动势—自然电场 *浆柱与电层之间的压差造成离子的扩散。E 总= =w)w、况下自然电位测井曲线有哪些特征?8答:,淡水泥浆,自然电位曲线出现明显的负异常。以砂岩层段井内富集有负电荷,而泥岩层段井内富集有正电荷。:随着电极距 L 的增大,电极系的横向探测深度加深。:岩影响小,纵向分辨能力加强,尤其在高阻剖面和盐水泥浆中更为突出,但地层侵入较深时,R 受侵入带影响较大,而 R 受原状地层影响较大,浅三侧向测井探测深度又不够浅,难以判断油水层。深、浅七侧向电极系、电极距不相同,受围岩影响不同,纵向分辨率能力不同,给资料解释带来困难,为此使用不甚广泛。、浅侧向的纵向分辨率能力一致,资料便于对比,w,并画出示意图。答:将深、浅侧向电阻率曲线重叠绘制,在 w 时,深三侧向视电阻率大于浅三侧向视电阻率,即出现正幅度差 含油气井段深三侧向视电阻率小于浅三侧向视电阻率,们分别测量什么电阻率?试举例说明微电极系测井曲线的主要应用?答:微电极系包括:微梯度电极系和微电位电极系两种电极系。微梯度电极系所测视电阻率主要反映渗透层井段的冲洗带电阻率;微电位电极系测量的结果主要反映泥饼电阻率主要应用:①划分岩性剖面 是否有幅度差,区分渗透层和非渗透层②确定岩层界面 主要应用在砂泥岩剖面9③确定含油砂岩有效厚度④确定井径扩大井段 极板无法捱靠井壁,测量值主要反映泥浆⑤确定冲洗带电阻率 泥饼厚度 侧向,侧井在探测深度上的主要区别?答:微电极包括:微电位探测深度为 100微梯度探测深度为 40侧向约为80近侧向约在 150~250测深度约在 150~250、负)?其影响因素包括哪些?答:微电位和微梯度两条测井值的差异叫做幅度差。当微电位曲线幅度大于微梯度曲线幅度时,称正幅并差;当微电位曲线幅度小于微梯度曲线幅度时,称负幅度差。其影响因素包括:泥浆的侵入、 ;泥质含量。幅度差的大小决定于 以及泥饼的厚度。好?为什么?答:确定 好的微电阻率测井是微球形聚焦测井。微侧向测井探测深度浅,受泥饼影响较大,聚焦弱,邻近侧向测井受侵入带影响大,探测深度加大,泥饼的影响相对较小,但在侵入较浅的情况下,测量结果受原状地层电阻率 影响,仍得不到准确的 。而微球形聚焦测井探测深度适当,适用范围宽,测量的微球形聚焦视电阻率,泥饼影响小且不受 响。因此它是目前确定最好方法。谓横波?试对二者的速度及幅度进行对比。答:纵波:当波的传播方向和质点振动方向一致时叫纵波。横波:当波的传播方向和质点振动方向相互垂直叫横波。纵波速度永远大于横波且纵波可在固、液、气中传播,横波只能在固体中传播,滑行横波幅度远大于滑行纵波。:声波通过传播速度不同的两种介质时 1 和 2,在分界面会发生反射和折射,并遵循反射与折射定律,随着入射角的增大,折射角也增大,当入射角大到一定程度时,折射角=90 度,此时折射波将在 2 介质中以 2 介质声速沿界面传播,此时折射 波叫滑行波。 答:(1)根据水泥环胶结测井(相对幅度来判断,相对幅度越大,说明固井质10量越差,一般有:相对幅度小于 20%为胶结良好相对幅度介于 20%~40%之间的为胶结中等相对幅度大于 40%为胶结不好(串槽)(2)根据声波变密度测井显示判断,:首先根据声波在裂缝形、溶洞性地层中有较大的衰减,地层波幅度很小,所以利用声幅测井将这两种地层找出来,在声幅测井曲线上显示均为最低值,又因为裂缝性地层在声波时差曲线上显示为周波跳跃,找出裂缝性地层。1)对于固结压实纯地层:①φ 在 18%,φ=φs。②φ 为 25%,要对φs 进行流体校正:气校正系数 层为 )对于固结而不够压实的砂岩,引入压实校正 φ=φs/)对于含泥质的非纯地层引入泥质校正 φ=φs/(2 α=泥质砂岩 /能发生哪几种效应,各种效应特点是什么?答:光电效应 γ 光子整个被吸收,释放出光电子 (低能 γ 光子和物质作用以此为主)康普顿效应 γ 射线强度减弱 (中能 γ 光子和物质作用发生此效应几率最大)电子对效应 γ 光子被吸收,转化为一负一正电子(发生在 γ 光子能量大于 况下)样用其求取地层泥质含量?答:由于泥质颗粒细小,具有较大的比面,使它对放射性物质有较大的吸附能力,并且沉积时间长,有充分时间与溶液中的放射性物质一起沉积下来,所以泥质具有很高放射性,在不含放射性矿物情况下,泥质含量多少就决定了沉积岩石的放射性强弱。(1)相对值法 2 2)0种元素主要反映地层的什么信息?11答:铀、钍、钾。 铀性密度测井分别主要应用伽玛射线的什么效应?答:密度测井是利用康普顿效应;岩性密度测井主要应用康普顿效应和光电效应。:在已知 ρ ρ f 情况下,可以由密度测井 ρ b 求取纯岩石的 φ,可用公式φ=(ρ b)/(ρ ρ f)计算,也可应用图版求取。:中子射入物质时,要和物质的原子核发生一系列核反应,即快中子非弹性散射;快中子对原子核的活化;快中子的弹性散射和中子的俘获。子孔隙度),补偿中子(中子孔隙度),中子伽玛计数率的因素?答:热中子计数率与含氢量与含氯量有关,补偿中子计数率与含氢量有关,中子伽玛计数率 关系:①N 升高而按指数规律递减②L≈35, N 含氯量升高而升高③L>35,随含氢量升高而 向测井资料?答:要用来确定地层岩性与孔隙度,N 向测井主要用来划分地层。简答题:三1、声波(时差)测井的主要用途?答:(1)声波(时差)测井可以用来求储层孔隙度;(2)与中子或密度结合可以确定岩性;(3)识别气层,气层纵波时差有周波跳跃现象。2、如何用声变测井资料评价套管固井质量?答:声变测井资料包括声幅(首波)及全波变密度信息,声幅大说明固井质量差,反之固井质量好。当胶结好时,地层波信号很强,套管波信号很弱,当胶结不好时,相反。3、 、水层的主要电性特征?1)自然电位异常大,一般大于油层,这是地层岩性较纯、渗透性较好和厚度较大的水层的标志;2)深探测电阻率数值低,砂泥岩剖面水层电阻率一般为 2—3 欧姆米;3)明显高侵、即浅探测电阻率明显大于深探测电阻率淡水泥浆中,水层由于泥浆侵入的影响,使浅探测电阻率较高,有时会接近于油层,淡水层的深探测电阻率明显低值。4)含油饱和度数值接近 0 或小于 30%。124、油层的主要电性特征是什么?1)电阻率高,特别是深探测电阻率明显高是油气层在常规测井曲线上最基本的特点,一般是岩性相同的邻近水层电阻率的 3—5 倍以上,而且含油饱和度越高,岩性越粗电阻率数值也越高。2)自然电位略小于邻近水层3)浅探测电阻率小于或等于深探测电阻率即侵入性质为低侵或无侵;4)计算的含油饱和度值在 50%以上,如油层可达 604、确定地层水电阻率主要有哪几种方法?答:确定地层水电阻率主要有试水资料法,自然电位法,电阻率测井法,孔隙度—电阻率交会图法等。5、 、自然伽玛测井曲线的主要用途?答:自然伽玛测井在油田勘探中,主要用来划分岩性,确定储集层的泥质含量,地层对比和射孔工作中的跟踪定位等。6、自然伽玛曲线有何特点?答:(1)对于放射性物含量均匀各向同性的岩层,当上、下围岩的放射性深度相等时,曲线对称于地层中点,否则曲线不对称。(2)对着地层中点,曲线呈现极大值,并且随着岩层厚度 h 增加而增大,当h>3do(井径)时,极大值为常数,曲线的极大值与地层放射性强度成正比。(3)当 h>3,由曲线的半幅点确定的岩层厚度为真厚度。7、影响自然电位的因素有哪些?答:(1)地层和泥浆中含盐浓度比值。 (2)岩性的影响。 (3)温度的影响。 (4)泥浆和地层水化学成分的影响。 (5)地层的厚度及电阻率的影响。 (6)井径扩大和侵入带的影响。8、微电极曲线有哪些主要特点?1)由于微电极系的电极距很小,测井时仪器紧贴井壁,因此不受围岩、高阻邻层和泥浆等因素的影响,电阻率高低反映清楚,岩性变化反映明显,曲线刺刀状尖峰很多。2)由于微梯度和微电位探测深度不同,一个受泥饼影响较大,一个受冲洗带影响较大,在有侵入情况下,微电位所测视电阻率与微梯度所测视电阻率不同,因此两曲线重13迭在渗透层一般会出现差异现象。9、气层的主要特征?气层的基本特征与油层相同,电性显示为明显的高阻层,一般比油层电阻率还高,纯气层与油层的不同之处是:声波时差数值明显增大或出现“周波跳跃”现象,中子孔隙度读数降低,体积密度明显减小或密度孔隙度增加。10、测井曲线在水淹层上反应特征是什么?1)电阻率曲线在水淹部位幅度降低,视电阻率曲线表现为梯度电极系的极大值上移(正旋回地层) ,深浅探测电阻率的差值变小,侧向曲线形状不再是对称型而产生形变;2)自然电位曲线在水淹层基线偏移,曲线幅度降低;3)声速曲线在水淹层部位数值增高,尤其在高压层更为明显;4)微电极曲线在高压层表现为高数值并无差异,此时,自然电位为平直,声速时差数值增加,井径曲线增大(此时无泥饼,或泥饼很薄) ;5)在水淹程度较高的油层内,由于富集了放射性元素铀,而使自然伽玛曲线本来的低值变为较高的正异常。1、油、气、水层在侵入性质上的一般特点?答:用淡水泥浆钻井的水层一般具有典型的高侵特性,即冲洗带电阻率明显大于地层真电阻率 于少数具有高矿化度地层水的油气层,也可能有高侵特性,但 差别相对于水层要小。油气层一般具有典型的低侵特性,即 显小于 泥浆滤液电阻率小于地层水电阻率时,即 w,这种情况的水层也可形成低侵特性,但 t 的差别相对于油气层要小,利用油水层侵入特性上的差别,对于定性判断油、水层有参考价值。2、选择测井系列的主要原则?答:(1)能有效地鉴别油井剖面地层的岩性,估算地层的主要矿物成分,含量与泥质含量,清楚地划分出渗透性储集层。(2)能较为精确地计算储集层的主要地质参数,如孔隙度,含水饱和度束缚水饱和度和渗透率等。(3)能可靠地区分油层、气层和水层,准确地确定含油(气)饱和度,可动油(气)量和残余油(气)量,油气层有效厚度以及计算油气地质储量。14(4)尽可能地减少和克服井眼泥浆侵入,围岩等环境因素的影响,至少能通过适当的校正来有效地减少和消除这些与地层性质无关的环境因素的影响,获得较为真实地反映岩层及孔隙流体性质的质量,较好的测井资料。(5)具有研究、解决地质构造、沉积相等地质问题和油田开发及有关的工程问题的能力。(6)具有良好的经济效益。
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