测井复习资料11.doc

名词解释：
1.静自然电位：在相当厚的纯砂岩与纯泥岩的交界面附近，自然电流回路的总自然电动势Es，是每个接触面上自然电动势的代数和，通常也称为静自然电位SSP。
2.视电阻率：实际钻井导电介质大多数是非均质的，井内有钻井液污染，地层厚度有限，上下有围岩，在井中所测量的电阻率不是地层真电阻率，而是井内钻井液、渗透层的侵入、上下围岩的电阻率等各项因素都影响的电阻率，称为视电阻率：
3.几何因子：表示了主电流经过的空间各部分介质对测量结果的相对贡献，是指与介质空间位置、体积大小和形状等几何因素有关的各种影响因素的总和，把主电流经过的整个空间的几何因子看作1。
4.传播效应：电磁波在均匀无限介质中传播时，出现幅度衰减和相位移动时的现象。
5.声波时差：是声波在两接收换能器间距内传播所用的时间差。
6.周波跳跃：在正常情况下，第一接收器R1和第二接收器R2应该被首波的同一个波峰的前沿所触发。由于某种原因造成声波衰减严重，使两个接收器不是被同—个峰触发而造成的曲线跳动现象。由于每差一个峰，在时间上造成的误差恰好是一个周期，所以叫周波跳跃。
7.康普顿效应：中等能量的伽马光子穿过介质时，把部分能量传递给原子的外层电子，使电子脱离轨道，成为散射的自由电子，而损失部分能量的伽马光子从另一方向射出。此效应为康普顿效应。
8.Pe:光电吸收截面指数：描述光电效应时，物质对光子吸收能力的一个参数。在一定的条件下一种或两种粒子射线与碰撞的靶（原子）之间发生核反应几率大小的度量值。
9.含氢指数：是表示物质中含氢量多少的参数,一种物质的含氢指数等于该物质所含的氢原子核数与同体积淡水中所含氢原子核数比。
10.岩石体积模型：根据岩石的组成按其物理性质的差异，把单位体积岩石分成相应的几部分，然后研究每一部分对岩石宏观物理量的贡献，并把岩石的宏观物理量看成是各部分贡献之和。
11.含水孔隙度：是岩石中含水部分的孔隙度。
12.M、N:某一种矿物的M和N值，是声波－密度交会图图版和中子－密度交会图图版上该种矿物的骨架点与流体点连线的斜率。

问答题：
1. 论述自然伽马能谱测井原理及其地质作用。
原理：伽马能谱测井是在井内对岩石自然伽马射线进行能谱分析，分别测量地层内铀、钍、钾的含量来研究井剖面地层性质的测井方法。根据铀、钍、钾的自然伽马能谱特征，用能谱分析的方法，将测量的铀、钍、钾的伽马射线的混合谱，进行谱的解析，从而来确定铀、钍、钾在地层中的含量。
地质作用：1研究生油层2寻找页岩储集层3寻找高放射性储集岩和碳酸盐岩储集层4用Th/U比值研究沉积环境5求泥质含量6区分泥质砂岩和云母
2. 写出阿尔奇公式中的地层因素与孔隙度、电阻率与含水饱和度的关系式，并说明各符号的物理意义。
Ro：完全含水的岩石地层电阻率
Rw：地层水电阻率
φ ：岩石孔隙度（小数）
m：胶结指数与岩石胶结情况和空隙结构有关的指数（1.5～3.0）
a：与岩性有关的比例系数（0.6～1.5）
F：地层因素，它是100%饱和地层水的岩石电阻率与所含地层水电阻率的比值
Rt：含油地层电阻率； So：岩石含油饱和度；
b：仅与岩性有关的系数，一般接近于1，常取1.
n：饱和度指数，它们表示油水在孔隙中的分布状况对含油岩石电阻率的影响，常取2
Sw：岩石含水饱和度，小数 Sh：岩石含油气饱和度
I：电阻增大系数，它是含油气岩石真电阻率Rt与该岩石100%饱含地层水时的电阻率Ro的比值。
3. 简述在砂泥岩剖面上，如何应用自然电位SP，自然伽马GR和微电极（微电位，微梯度）测井曲线资料判断岩性和识别渗透层。
自然电位SP：
划分岩性：以泥岩的自然电位为基线，如果砂岩地层的岩性由粗变细，泥质含量增加，表现为自然电位幅度值降低，根据自然电位曲线可以清楚的划出泥岩、砂岩、泥质砂岩。
识别渗透层：以均质泥岩段的自然电位曲线为基线，出现异常的层段（偏离基线）均可认为是渗透层段，SP异常幅度的大小，可以反映渗透性好坏。
自然伽马GR：
划分岩性：在砂泥岩剖面，纯砂岩GR最低，粘土最高，泥质砂岩较低，泥质粉砂岩和砂质泥岩较高。即自然伽马随泥质含量的增加而升高。
识别渗透层：低GR的为砂岩储集层，在厚层情况下可以用半幅点分层。
微电极：
划分岩性
A、含油砂岩和含水砂岩：有幅度差，读数中等。
B、泥岩：幅度低，无幅度差或较小的正、负不定的幅度差，曲线呈直线状。
C、致密灰岩：幅度高，呈锯齿状，有幅度不大的正或负的幅度差。
D、生物灰岩：读数高，正幅度差大。
E、孔隙性、裂缝性石灰岩：读数低，有明显幅度差。
识别渗透层：根据曲线是否重合，将渗透层与非渗透层分开，且一般为正的幅度差。
4. 补偿声波测井和补偿中子测井CNL方法的基本原理是什么？给出利用这两种测井曲线计算纯地层孔隙度的计算公式，并给出两者所求得的孔隙度有何不同。
原理：
补偿声波测井：双发双收声速测井仪的T1发射得到的△t1和T2发射得到的△t2曲线，在井径变化处的变化方向相反，所以，取二者的平均值得到的曲线恰好补偿掉了井径变化对测量结果的影响。
补偿中子测井：当含氢量一定的岩石中还含有俘获能力很大的元素时，由于热中子被强烈吸收，使热中子密度明显降低，测井读数将不再是岩石含氢量的单一反映，由此计算的岩石孔隙度将产生较大的误差。利用长、短两个探测器分别记录两个计数率NL、NS，则其比值只与减速性质有关，只取决于含氢量。
计算公式：
补偿声波测井：威利时间平均公式：声波在单位体积岩石内传播所用的时间由2部分：岩石骨架部分（1-Φ）以Vma传播所经过的时间、充满流体的孔隙部分Φ以vf传播所经过的时间的总和。公式:
未固结含水纯砂岩层计算要进行压实校正：

补偿中子测井：补偿中子测井仪通常都在标准裸眼刻度井内已知不同孔隙度的饱含淡水的纯石灰岩地层上进行刻度的，由此获得的石灰岩孔隙度单位。在纯石灰岩地层上就等于地层的真孔隙度，记录的孔隙度对石灰岩适用，对纯砂岩孔隙度为10%～35%时，含油气泥质单矿物地层的补偿中子孔隙度为：
，其中：
异同：补偿声波测井测量的孔隙度是原生孔隙度，而补偿中子测井测量的是次生孔隙度。
5. 比较说明双侧向测井和双感应测井的曲线影响因素以及应用条件。
侧向测井：需要导电介质，电流必须流入地层形成等效闭合电路，如果井筒是油基泥浆或空气时，供电电流很少或无法流入地层，严重影响电位差变化的测定。应用前需要作井眼校正、围岩－层厚校正和侵入校正。侧向测井视电阻率相当于井眼、侵入带、原状地层和围岩等几部分串联的结果，其中电阻率高者将对Ra有较大的贡献。地层影响随着地层电阻率的变大而增加。适用于：盐水泥浆井眼，储集层为高阻薄层，低侵，或碳酸盐岩等高电阻剖面。
感应测井：是基于电磁感应原理，利用交流电的互感原理测量地层的导电性。需要作均质校正、围岩－层厚校正、侵入校正，只有当σm很高（盐水泥浆）和井眼直径很大时，才进行井眼校正。感应测井视电导率相当于井眼、侵入带、原状地层和围岩等几部分并联的结果，其中电导率高者将对Ra有较大的贡献。适用于：淡水泥浆、砂泥岩剖面，储集层为中低阻和中厚层。
6. 在侧向测井中，当目的层的厚度小于主电流层厚度时，为什么Rt>Rs时，测得的视电阻率要降低？而当Rt<Rs测得的视电阻率要出现变高？
当目的层厚度小于或接近于电流层厚度时，视电阻率就要受围岩的影响。1)目的层的电阻率高于围岩电阻率(Rt＞Rs)时，电流层受围岩分流影响而散开，因而测得的视电阻率有所降低。2)目的层的电阻率小于围岩电阻率(Rt＜Rs)时，围岩电阻高，使电流层向低阻层集中，减小了电流的发散程度和电流层的横向截面积，使电阻值增大，就使测得的视电阻率比地层的真电阻率值大。因此，对薄层求地层真电阻率Rt时，要进行层厚—围岩校正。
7. 自然伽马理论曲线和实际曲线有什么特征和差异。简述影响自然伽马测井曲线的因素。
理论曲线特征：
1)总体特征：对着高放射性地层，曲线显示高读数，并在岩层中心处出现极大值。对于厚岩层，该极大值能很好地反映岩层的放射性，随着岩层厚度的变薄，极大值随之降低。
2)曲线的对称性：上下围岩放射性含量相同时，曲线对称于地层中点，反之，曲线不对称。
3)当岩层厚度较厚时：当h大于3倍井径或者大于2倍探测半径时，地层中心处的平均值为地层的伽马射线强度值，可用曲线上最大幅度一半的地方（半幅值点）划分岩层的上下界面。
4）当岩层变薄时：当h＜3d0时，受低放射性围岩的影响，自然伽马幅度值对厚度h减小而减小，岩层界面的位置移向曲线的顶端
实际曲线特征：
1) 曲线呈锯齿状：放射性涨落的影响。
2) 曲线的幅度降低和极大值偏移：由于vτ的影响。
主要影响因素有：
1)测井速度v和τ的影响： vτ越大，曲线幅度越小，对称性越差，极值向提升方向偏移越远，即曲线的深度位移和形态畸变随之加剧。
2)放射性涨落误差的影响：自然伽马曲线不光滑，有许多起伏的变化，这些起伏是放射性涨落引起的。放射性的涨落误差就是平均计数率涨落误差σ2和测量每一点计数率涨落误差误差σ1之和。
3)地层厚度的影响：当地层足够厚时，对应曲线的幅度平均值代表地层的真实情况。当地层很薄时，曲线的平均值达不到代表地层的真实性质。在砂泥岩剖面，由于地层变薄会使得泥岩的自然伽马测井曲线值下降，砂岩层的自然伽马曲线值上升对于地层层厚小于3d0时，应考虑层厚的影响。
4)井的影响：井内钻井液的放射性强弱对数值有影响。井径大，井内钻井液降低了岩层的数值。套管和管外的水泥环有很强的吸收能力，也降低了曲线的数值。在大井眼和套管井中，要做曲线校正。
8. 从减速能力的角度说明中子孔隙度测井对地层和流体的响应关系。
从减速能力的角度说明中子孔隙度测井对地层和流体的响应关系。
着重点：地层对快中子的减速能力主要取决于地层含氢量，在中子源强度和源距一定的情况下，热中子或超热中子计数率决定于地层的减速能力，也主要决定于地层的含氢量。储集层中常见的岩石，其矿物成分不含氢，岩石含氢量基本上分布在岩石孔隙的流体中，即水和油气中。热中子或超热中子计数率直接与地层孔隙度和孔隙流体性质有关。
在长源距条件下，中子密度随源距增加而衰减的速率称为影响热中子密度的主要因素，热中子密度在含氢量高的地层衰减得快，在含氢量低的地层衰减的慢，而且差异随着源距增大而增加。即含氢量高的地层热中子密度低，即孔隙度高的地层中子测井记数率低。
含氢指数H（任何物质单位体积（如1cm3）的含氢指数与同样体积淡水氢核数的比值）表征了地层含氢量与地层孔隙度之间的关系。淡水的含氢指数H是1。盐水含氢指数由于含有NaCL而减小。液态烃的含氢指数与水相近，天然气的含氢指数很低，并且随温度和压力而变。
饱和淡水纯石灰岩的含氢指数就是其孔隙度，而饱和淡水的纯砂岩的地层含氢指数略小于其孔隙度，因为砂岩骨架（石英）的宏观减速能力小于石灰岩骨架，饱和淡水的纯白云岩的地层含氢指数略大于其孔隙度，因为白云岩骨架（白云石）的宏观减速能力大于石灰岩骨架，这种差别是中子孔隙度测井的岩性影响，也是它区分岩性的依据。
泥质、石膏、岩性影响和油气影响是与有效孔隙度无关的含氢指数。尤其要注意轻烃对中子孔隙度测井的影响要严重，个别情况会出现其含氢指数为负值。
9计算题：
第一题：根据下列数据用声波孔隙度—电阻率交会图（如右图）法判断油气水层（△tma=180微秒/米，△tma=620微秒/米）。威利公式：
（△t声波时差 △tf空隙中流体的声波时差 △tma岩石骨架的声波时差）
解答：先计算出各层的声波孔隙度
将孔隙度－电阻率交会图（双对数坐标系下上的SW线全部延长到纵轴上，然后根据计算出的声波孔隙度和Rt值交会点到该交会图上，从而读出相应的Sw值，并可判断该点的含油气性。（Sw为原状地层含水饱和度 ）
第二题：计算P1/2步奏：
1. 用统计法或其他方法确定孔隙度指数m。
2. 用深探测视电阻率Rdeep和孔隙度测井值φ，由公式[P=Rt*（φ）m] ---<φ的m次方>计算各层P及P1/2的值。
3. 在概率纸上作出所有储集层的P1/2与累计频率的关系图。