測井方法產生的地質基礎是什麼

㈠ 關於構造地質學，沉積學，測井方法與原理的問題，中國石油大學華東的幫我解答一下

勘工測井專業這3門是必修

資工限選構造地質和沉積學

地質是前2門必修

㈡ 測井地質解釋研究的內容

研究測井地質學原理及其在油、氣等能源勘探與開發中的應用。第一部分為油、氣版儲層的基礎權地質研究。包括地層層序劃分和標定、油儲精細地質構造研究（區域局部構造斷層研究）、裂縫性儲集帶定量研究、構造地應力分析（確定裂縫油儲發育分布規律、裂縫發育控制因素、形成機理等）；測井地質解釋的沉積學研究，包括測井相分析、沉積岩層理構造研究、沉積相的標定、沉積微相的分析、欠壓實泥岩研究、沉積岩粘土礦物研究，等等。第二部分為石油地質問題研究。利用測井信息解釋油、氣、水層，確定含油岩系的孔隙度、含油飽和度是當今各油田採用的解決石油地質問題的常規手段；除此以外，利用測井信息研究生油層、蓋層及油氣的生、儲、蓋組合形式。第三部分是測井地質學的油田工程地質研究。在油氣勘探和開發的生產實踐中，綜合各種測井信息，應用於地震解釋設計、鑽井設計、油井壓裂、試油過程中的鑽井液配製、套管的損傷和變形、油層保護等工程地質的研究，是測井地質研究的又一新領域。綜合測井信息還可以應用於大地應力場的研究、岩石學性質及可鑽性的研究，三次採油中剩餘油飽和度及剩餘油分布的研究，這些都屬於測井地質學所要研究的對象和內容。

㈢ 地球物理測井包括哪些方法

油氣田的地球物理法包括地球物理勘探和地球物理測井。地球物理勘探已在前一節中做了介紹，本節將介紹地球物理測井方法，簡稱測井。

地球物理測井已廣泛應用於石油地質勘探和油氣田開發過程中。應用測井方法可以劃分井筒地層剖面、確定岩層厚度和埋藏深度、進行區域地層對比，還可以探測和研究地層的主要礦物成分、裂縫、孔隙度、滲透率、油氣飽和度、傾向、傾角、斷層、構造特徵、沉積環境與砂岩體的分布等參數，對於評價地層的儲集能力、檢測油氣藏的開采情況、精細分析和研究油氣層等具有重要的意義。

目前，常用的測井方法主要有電法測井、聲波測井和放射性測井等。

一、電法測井不同岩石的導電性不同，岩石孔隙中所含各種流體的導電性也不同。利用該特點認識岩石性質的測井方法稱為電法測井。電法測井包括自然電位測井、電阻率測井和感應測井等。

1.自然電位測井1)基本原理自然電位測井是根據油井中存在著擴散吸附電位進行的。在打井鑽穿岩層時，地層岩石孔隙中含有地層水。地層水中所含的一定濃度的鹽類要向井筒內含鹽量很低的鑽井液中擴散。地層水所含的鹽分以氯化鈉為主，鈉離子帶正電，氯離子帶負電。由於氯離子移動得快，大量進入井筒內鑽井液中。致使井內正對著滲透層的那段鑽井液帶負電位，形成擴散電位。而這種電位差的大小與岩層的滲透性密切相關。地層滲透性好，進入鑽井液里的氯離子就多，形成的負電位就高；地層滲透性差，氯離子進入鑽井液里就少，形成的負電位就低。因此，含油滲透層在自然電位曲線上表現為負值，而不滲透的泥岩層等則顯正值(圖3-2)。

圖3-8判斷油氣水層的測井資料綜合解釋

另一方面要對測井以外的資料(如該井的鑽井、地質和工程資料等)進行綜合分析和解釋，搞清楚油層、氣層和水層的岩性、儲油物性(孔隙度和滲透率)、含油性(含油飽和度、含氣飽和度或含水飽和度)等。

思考題

1. 什麼叫油氣田？什麼叫含油氣盆地？

2. 區域勘探和工業勘探分別可劃分為哪兩個階段？

3. 地球物理勘探法主要包括哪些方法？簡述各種方法的基本原理。

4. 地球化學勘探法的主要原理是什麼？具體包括哪些方法？

5. 地質錄井包括哪些方法？

6. 地球物理測井主要包括哪些方法？分別主要有哪些用途？

7. 簡述聲波測井的基本原理。

㈣ 測井地質方法

5.3.1 超聲波成像測井法

近幾年開展的超聲成像測井法是一種聲波測井法。通過這種測井可以得到顯示鑽孔孔壁岩層反射波強度的圖像，孔壁岩層反射波強度的最大值和平均值的連續曲線，用非接觸法測量的井徑曲線。從超聲圖像上能夠直觀地識別出層理、節理、裂隙、岩石破碎帶、溶洞等小型地質構造現象。識別方法是:

岩層的層理構造與沉積環境和沉積過程中水介質的活動特性有關。在超聲圖像上，層理面形成許多組 S 形曲線，均可用於計算產狀。當計算結果與岩層界面產狀一致時是水平層理。當層理面傾角大於界面傾角時是斜交層理。

由於地應力的作用，使岩石產生節理和裂隙。在超聲圖像上，砂岩層中的節理顯示明顯，通常是在砂岩層的中間出現連續的形狀不規則的 S 形曲線。節理面往往與岩層面斜交，且交角較大，與岩層面的傾向也不相同 ( 圖5.22) 。裂隙面形成的 S 形曲線不連續，形狀也不規則，與相鄰岩層面的產狀不相關。當裂隙被水或泥質充填時，在圖像上顯出暗條帶。被方解石或石英充填時，顯出亮條帶。

圖5.22 層理、節理、裂隙的超聲波圖像( 據秦傑等，1988)

當鑽孔穿過岩石破碎帶時，全段圖像均呈暗色，並在暗背景的上部或下部夾有零亂分布的尖稜角狀的灰色團，看不出 S 形曲線。當破碎帶的范圍較大時，圖像顯示不明顯，可以根據該段岩層產狀的急劇變化判斷斷層的位置和性質。

石灰岩層中的溶洞和裂隙發育帶，表現在圖像上很明顯，在圖像的亮背景上，有不規則的暗團塊和暗條帶。從團塊和條帶的位置和數量可以確定溶洞和裂隙的發育情況。

從以上分析可以看出，超聲圖像對岩性和小型構造的分辨力與圖像的攝影效果有關。如果進一步改進儀器的顯示性能，有經驗的地質工程師依靠圖像和其他測井曲線，進行綜合分析，就能獲取更多的地質信息。再經過與少量岩心的對比研究，可以提高對圖像的解釋精度。

5.3.2 測井曲線解釋構造法

隨著煤田勘探的進行，用測井曲線進行構造解釋，尤其是解釋褶曲將成為今後的一個重點，本書提出解釋方法要求有如下幾點:

1) 解釋測井曲線要與全區的物性特徵統一起來。與地質特徵配合相互驗證，使曲線解釋符合地質客觀規律的反映。

2) 找出全區范圍內較穩定的物性特徵和明顯的標志層，以此為基礎，按層位順序推斷其他地層。

3) 通過勘探線上鄰近鑽孔曲線對比，了解全區曲線組合形態特徵標准。對比非煤系和煤系地層時，首先抓住曲線反映較明顯的標志層定準層位，然後按地層沉積順序推斷其他層位。對於煤系地層，先分析對比曲線特徵，控制主要煤層，然後進一步確定區域性組合形態標志。根據上述原則細致分析對比測井曲線，掌握全區曲線組合形態特徵。實踐表明它是有一定規律性的，對確定煤層層位起了一定作用。特別是向斜東翼煤系地層上面的非煤系地層物性變化較大，有時出現幾次重復。認識了曲線的組合形態特徵之後這些重復現象也就比較好解釋了。

㈤ 測井地質解釋的研究方法論

測井地質學的研究建立於地質學和岩石物理學理論基礎之上，以地質信息和測井信息的提取為依據，通過地質信息和測井信息間的正演和反演過程，建立測井解釋地質模型，以期解決地質問題。

（一）測井地質解釋研究的邏輯步驟

1.鑽井岩心和野外露頭的觀察

露頭和岩心觀察是地質學及測井地質學研究的基礎，通過露頭和岩心的觀察可獲取諸如地層、岩性、岩石物質成分、結構、構造、沉積組合、生、儲、蓋條件等大量的地質信息和第一性資料。以此為基礎，可建立起地層層序、沉積相和生、儲、蓋組合等概念模型。

2.地質刻度測井

應用野外露頭，鑽井岩心和實驗室分析化驗獲取的地質信息和參數，進行各種測井曲線的標定和刻度。通過建立正演和反演模型，建立正確可靠的岩電關系，為提高測井地質解釋的精度奠定堅實的基礎。

3.測井資料的處理

根據各種地質基礎資料和測井系統，進行資料的可行性評價及數據處理；並對測井曲線校正和資料處理，是測井地質學研究的重要環節。

4.測井資料的地質解釋

在岩石物理研究的基礎上，以大量的地質資料所建立的地質模型和測井資料處理結果為依據，完成測井地質解釋工作。

（二）測井地質解釋的數據資料向地質信息的轉換

地球物理測井資料實質上是井剖面岩層各種物理性質（如導電性、放射性、電化學特性等）的二維或三維分析，是一組數據。這些數據僅僅間接地反映了岩石地質特性（如，岩石的成分和結構），而岩石性質的描述信息大量的是不便於數量化的知識信息。

測井地質解釋理論和技術的發展，其主要目的是指導測井問題得到正確分析解，解決井中物理場的計算和非均勻介質中測井儀器的測量值問題，即深刻完成由測井數據信息到地質信息知識信息的轉換。原理如下：

1.測井數據特點

測井結果（Y）由地質剖面的影響因素參數（W）、井的影響和測量誤差（V）所確定。其科學關系表示為

地球物理測井

式中：A為測量轉換系數。上式仍可表示為

地球物理測井

式中：U=（W，V），為全影響因素集。這是一種初等函數關系，U為自變數，Y為因變數，Y是U的復合函數。

通過上述分析可以看出，不能直接對地質剖面（岩性與含油性等）進行觀測。測井分析者只能用Y數值估計地質環境性質W。因此，測井分析者在解釋過程中必須進行以下三種轉換，才能得到最終地質成果。它們如下。

1）儀器轉換和測量干擾：

地球物理測井

2）測井地球物理場轉換為地質環境參數：

地球物理測井

3）根據岩性與物性關系進行地質環境參數轉換：

地球物理測井

綜合以上三種地質和測井數據的轉換，其測量轉換系數有如下形式：

地球物理測井

式中：A_pf為岩性轉換系數；A_gf為物性轉換系數；A_in為儀器響應轉換系數。

地質環境性質是受許多地質和鑽井條件影響所賦給的特性。其中包括：沉積相、成岩作用、後生變質作用和鑽穿地層影響等因素。假設地質和鑽井過程為A_G，則可寫出：

地球物理測井

式中：ω（t）為環境的函數，與地質時代（t）有關。為定義上述參數而列入目的轉換系數（C），按照下式定義特徵（X）的真值：

地球物理測井

或按更為復雜的形式：

地球物理測井

測井解釋和數字處理工作只能把測井資料轉換為可定義地質特徵的估計值：

地球物理測井

式中：表示為估計值以區別於地質特徵真值；B為處理系數。系數A、B和C之間的關系可由下述表達式表示：

地球物理測井

或

地球物理測井

式中：P表示和X之間的差別，即平均解釋或處理誤差；P₀為地質狀況Q_U與概率分布Φ（U）的平均誤差；S（P）=minP₀（A，B，C）稱為「最佳准則」。

通過以上對測井數據特點的分析，要達到高質量的定量解釋或處理效果，應當合理選擇測井解釋模型，使A，B，C系數合理，誤差P₀為最小。

2.解釋方法（或數字處理方法）選擇

定量解釋方法，目前主要有三類。即體積模型方法、最優化模型方法和概率統計模型方法。最優化模型方法基礎仍然沒能脫離體積模型，故上述三種方法中的前兩種可視為一類方法。

目前，已經提出和發展了概率統計模型測井解釋理論。相應地形成了使成果誤差達到最小的以下數字處理方法。

1）進行反褶積運算和方差分析，消除隨機影響和最佳劃分測井剖面。

2）進行相關和判別分析，實現分類的研究（劃分油氣水層、裂縫類型等）。

3）進行聚類分析，研究沉積相和環境。

4）人工神經網路演算法，進行沉積微相的劃分。

5）利用米蘭柯維奇、小波分析等周期性模型，進行測井層序地層分析。

6）混沌及隨機行走分析方法，進行非線性反演計算。

㈥ 測井信息的地質屬性研究

李浩^1，2

（1.中國石化石油勘探開發研究院，北京；2.中國石油大學，北京102249）

摘要 以岩電實驗為基礎的測井分析方法，主要應用測井技術的地球物理屬性。隨著油氣勘探開發目標的日益復雜，該方法的局限性日益顯現。本文提出「測井信息的地質屬性」這一概念，並討論了其3個類型：對應性、專屬性和統一性。其中，研究測井信息與地質背景的對應性，有助於利用測井信息還原某些地質事件；研究測井響應與某些地質事件的專屬性，有助於推測測井信息隱含的重要地質現象；研究測井信息與其地質背景間存在宏觀地質作用與微觀岩層結構的統一性，有助於測井技術的地質預測研究。應用測井信息的地質屬性分析，成功地預測出沙特某探區下古生界儲層具備產能，確定了澳大利亞某探井意外鑽遇的1000m泥岩地層的時代歸屬問題。

關鍵詞 測井分析方法 地球物理屬性 地質屬性

Geological Characteristics Study on Logging Information

LI Hao^1，2

（1.Exploration ＆ Proction Research lnstitute，SlNOPEC，Beijing 100083；2.China University of Petroleum，Beijing 102249）

Abstract Based on rock electrical properties testing，geophysical characteristics is mainly used in well logging evaluation.However，complication with invisibility in the targets of oil/gas exploration and development make logging evaluation technology facing challenge.The paper put forward a concept—geological characteristics of logging information and discuss three types of geological characteristics：correspondence，specialization and unification.Study the correspondence of logging information and geological setting can help to use the log curves』 shape to describe or revert some geological events；study the specialization of logging response and some geological events can help to conjecture important connotative geological phenomena with logging information；study the unification of macroscopical geological process and microcosmic reservoir structure in logging information and geological setting can help to geologic prediction.

During the oversea oil/gas resource evolution in Sinopec，it succeeded to predict a exploration area in lower Paleozoic with reservoir proctivity in Saudi Arabia，and determined the time ownership of claystone unexpected encountered in a exploration well，Australian，etc.

Key words well logging evaluation geophysical characteristics geological characteristics

目前，測井評價技術面臨的主要問題是其測量方法本身存在的認識多解性與油氣勘探開發目標的日益復雜化、隱蔽性之間的矛盾^［1～4］。事實證明，用單一技術、方法開展測井評價已暴露諸多弊端。將測井評價技術與宏觀地質背景相結合，減少測井評價認識的多解性和提高測井信息的地質應用已成為測井技術發展的共識。深化測井地質學研究方法，不僅可減少評價的多解性，而且能提供一些地質研究所需的關鍵證據。

1 地質背景的差異決定了測井響應的差異

地質內因從根本上決定了不同地質條件下的測井信息響應特徵。深刻地認識到這一點，就有可能利用測井技術識別地質事件或揭示隱含的重要地質現象，為地質學家提供研究和參考的依據，為特殊油氣層的預測提供指向。

圖1和圖2分別為伊朗Y油田K-1井上白堊紀和下白堊紀地層測井響應特徵，其儲層岩性雖然同為碳酸鹽岩，但測井曲線所表現出的電阻率和孔隙度響應特徵卻差別很大。分析原因，推測為沉積背景因素所致。其中，圖1的上白堊紀儲層在岩心照片中見到大量砂屑，極可能與海侵期陸源物質大量進入海水，造成陸源物質與碳酸鹽岩混積有關，這類儲層在測井曲線上的電阻率和孔隙度變化穩定，當裂縫因素影響小時，用阿爾奇公式解釋儲層含水飽和度（S_w），與地下地質符合程度較高；圖2的下白堊紀儲層為純碳酸鹽岩地層，這種地層可能與海退因素有關，海退期的陸源供給不足，使碳酸鹽岩自身的韻律構成沉積地層的主體^［5］。這類儲層韻律性使測井曲線上的電阻率和孔隙度變化不穩定，用阿爾奇公式解釋儲層含水飽和度，與錄井含油顯示差別較大。圖中可見，非儲層段常常處理出較高的含油飽和度（S_w為低值），這種韻律性變化大的儲層很難用數學分析模型解釋。

圖1 水進期碳酸鹽岩測井響應特徵

2 測井信息地質屬性的提出及其研究目的

以上兩例說明，測井信息與地質演化息息相關，內含地質屬性。研究測井信息與地質背景演化的內在聯系，對於能否將測井信息轉換成地質分析模型具有探索價值。

圖2 水退期碳酸鹽岩測井響應特徵

屬性的定義是指事物所具有的性質與特點。就測井信息的形成而言，它同時具備地球物理屬性和地質屬性。前者來自測井儀器由發射、傳輸到接收形成的地球物理響應，不同儀器測出不同的地球物理數據結果；後者來自測井數值對儲層地質背景的信息表現，不同地質背景測出不同的曲線特徵。測井信息的這兩種屬性是對地下真實情況的間接表達。目前的測井評價主要是用其地球物理屬性，對其地質屬性的認識和應用相對不足。

測井信息地質屬性的具體表現在於，地質演化過程中的特徵現象，必有特徵響應被測井記錄。只要建立正確的測井-地質轉換關系^［6～7］，就有可能用測井信息恢復部分或主要的儲層地質原貌，因此，測井地質屬性有可能是深化測井地質學的理論依據。

根據應用，測井信息應存在3類地質屬性：①對應性，即測井響應與其地質演化背景有對應關系，根據該屬性可用測井曲線形態描述或還原某些地質事件，如測井相建模及地層傾角描述斷層、不整合等；②專屬性，測井信息的某些特殊響應常專屬於某一特定地質現象，如異常高壓與泥岩聲波時差增大、強地應力與泥岩電阻率變高等；③統一性，地質問題都是宏觀地質作用與微觀儲層結構的統一，除去施工因素，局部測井信息的特殊變化，必然是宏觀地質內因的一種響應，因此，宏觀與微觀的統一性有助於精確的地質預測。

開展測井信息地質屬性研究的目的，是希望利用測井信息恢復和推導部分地質演化過程中的本質特徵，通過正演或反演分析，建立測井信息與地質背景的轉化模式，提高測井信息的應用效率和開發測井信息的預測功能。

3 測井信息地質屬性在海外油氣資源評價中的應用

3.1 識別意外鑽遇的未知地層

V1井位於澳大利亞西北大陸架Bonaparte盆地西部Vulcan次盆內部的背斜高點，研究區下—中侏羅統至下白堊統鑽井揭示地層主要有Plover組、Montara組、Lower Vulcan組、Upper Vulcan組、Echuca shoals組和Jamieson組等多套地層。次盆東部的高台階部位鑽井近20口，均鑽遇下侏羅統的Plover組地層（圖3）。V1井設計目的層亦為Plover組地層，但出乎意料的是，在預計深度3400m以下，鑽遇1000m泥岩，地層歸屬成為焦點。

圖3 V1井構造背景模式圖

3.1.1 地層對比及沉積相研究

地層對比識別出3套對比標志層：Jemieson組底的不整合面、Lower Vulcan組頂部的100多米灰質泥岩及東部壘台區Plover組頂部的不整合面。上述標志層放在聯井剖面和地震剖面追蹤均表現出良好的一致性，表明地層對比的結論正確可靠。

歷年的沉積相研究表明，下侏羅統Plover組為河道-三角洲沉積背景，是典型的淺水沉積特徵；而上侏羅統Lower Vulcan組發育海相頁岩和局部的海底扇，為深水沉積特徵。

測井信息研究表明，Plover組與Lower Vulcan組地層存在不同的測井地質屬性。一是測井相不同，Plover組為厚層箱形砂岩，自然伽馬數值低且平穩、光滑；Lower Vulcan組發育厚層泥岩，自然伽馬數值高且平穩，大段的厚層泥岩中，往往難見薄層砂岩。二是物質組成有所不同，Plover 組的沉積地層，在測井曲線上，難以見到含鈣質薄層的發育；Lower Vulcan組的沉積地層，在測井曲線上，則常見有含鈣質薄層的發育，說明，兩套地層之間物源可能有所變化（圖4）。

以上是利用測井信息區別兩套地層的較為明顯的測井證據。

3.1.2 新鑽探井1000m泥岩的地層歸屬分析

經測井信息的地質屬性研究，認為V1井3400m以下鑽遇的1000m泥岩應歸屬於上侏羅統的Lower Vulcan組。

（1）V1井1000m泥岩的測井相指示深水沉積環境，與Lower Vulcan組發育海相頁岩相吻合。

（2）大套泥岩中常見有含鈣質薄層的發育，說明其物源與Lower Vulcan組接近。

圖4 未知鑽遇地層的測井地質分析圖

（3）1000m泥岩中，極難見到砂岩或薄層砂岩沉積，這也是最為重要的證據。由於東部壘台區Plover組是典型的淺水沉積特徵，即使與該井發生很大的沉積相變，在較深水區的Plover組也理應見到或多或少的、由強水動力搬運而來的砂岩。

外國合作公司提供的孢粉分析表明，該段泥岩屬於晚侏羅紀地層，同樣支持本研究結果，這一研究成果為該區塊的下一步勘探提供了決策。

3.2 沙特某探區下古生界儲層的異常地層壓力分析

沙特某區塊是中石化的一個天然氣勘探區，是在前寒武紀末由裂谷作用形成的一個含鹽地塹的基礎上發育起來的坳陷盆地，整個顯生宙不斷下沉，沉積了寒武紀至新近紀地層，局部地區沉積岩累計厚度超過9000m。其古生界以碎屑岩為主，中生界和新生界則以碳酸鹽岩為主。在2005 年之前的研究中，一直將泥盆系J組和二疊系的K組以及U 組作為主要儲層，因此，在初期的研究評估時，對於儲層只評價到U組，下古生界儲層未能給予應有的重視，如MK-1井鑽深達5510m，但測井解釋的深度僅僅達到4580m。

圖5 MK-1井目的層地層壓力分析圖

2005年對MK-1井重新解釋時，發現其下古生界地層有異常高壓，很有可能具備產能（圖5），這一認識為油氣勘探提供了重要指向，2006年新鑽的S2井在二疊系失利而在下古生界試出油氣，證實上述推測。

圖6為MK-1井和S2井的下古生界地層測井曲線圖，其中，S2井的1 號層層厚14.7m，電阻率為99.22Ω·m，孔隙度為3.95%，滲透率為0.02×10^-3μm²，含水飽和度（S_w）為36.54%；2 號層厚31.7m，電阻率為55.68Ω·m，孔隙度為4.5%，滲透率為0.03md，含水飽和度（S_w）為34.97%（據申本科等）。鑽井過程中發現在奧陶系Sarah組頂部總烴含量開始增加，在5703.4mTG為3.02%，對該井下古生界先後測試兩次，第二次測試誘噴成功，獲日產氣400～8000m³/d，證實該層為儲含氣層，為下一步的油氣勘探提供了依據。

圖6 下古生界地層測井曲線圖

4 結論

（1）地質演化過程中的特徵現象，必有特徵響應被測井所記錄，因而測井信息具有地質屬性。

（2）深入研究測井信息內含的地質背景及其演化特徵，可減少測井評價認識的多解性和提高測井信息的地質應用。

（3）深入研究測井信息與其地質背景間的對應關系，建立測井信息與地質信息之間的轉換分析模型，是測井地質學進一步發展的關鍵。

參考文獻

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［7］王貴文，郭榮坤.測井地質學.北京：石油工業出版社，2000.

㈦ 測井資料解釋方法與技術

測井資料解釋可分為定量、半定量和定性三種類型。前者主要由計算機來實現，而後者則主要通過人工分析來完成，兩者起著相互補充、相互印證的作用。應當承認，先進的計算機解釋技術是實現各種復雜地質分析和數值運算的有力手段，也需要指出，單純的計算機數據處理，並不能完全解決測井解釋面臨的各種問題。這是因為測井所要解決的地質、工程問題，一般不能僅用單純的地質-數學模型及相應的解釋方程所描述。它既有數值運算，也包含著由多種經驗法則組成的非數值運算。大量事實也證明，使用常規的計算機處理方式，只能為測井解釋提供分析問題的手段，而不能最終提供綜合解題的能力和自動決策的最佳答案。因此，在測井解釋中，充分利用各種有用信息（包括地質、錄井、測試和岩心分析資料），認真分析各種可能的情況，藉助專家的知識和經驗，對提高測井解釋的地質效果是十分必要的。下面我們通過對一些地質問題的解決的闡述，說明測井解釋的一般方法。

15.6.1 劃分鑽井地質剖面和識別儲集層

測井資料是劃分鑽井地質剖面的可靠手段，它不僅可以准確確定不同性質岩層的頂底界面，而且可以判別岩性，確定儲集層及其儲集特性。下面討論兩種主要岩層剖面。

15.6.1.1 碎屑岩剖面

碎屑岩剖面的主要岩類是砂岩（各種粒級）、泥岩和它們的過渡岩類，有時也有礫岩及砂岩與礫岩的過渡岩類。利用目前常規的測井方法，可以較好地解決劃分其岩性剖面和確定儲集層問題。其中較有效的方法是自然電位、自然伽馬和微電極測井，其他測井方法如電阻率和聲波等也有重要的輔助作用。

通常，泥岩層都具有正的自然電位和較高的自然伽馬讀數，微電極系曲線讀數最低且無幅度差。砂岩層的顯示特徵正好與此相反。砂岩岩性純、孔滲性好，有較明顯的自然電位負異常，自然伽馬低讀數以及微電極系曲線的正幅度差等特徵，且井徑曲線常表現為實測井徑值小於鑽頭直徑。據此，也不難將剖面上的砂岩儲集層劃分出來，並可進一步根據這些曲線特徵的明顯程度判斷其滲透性的好壞。

剖面上的非滲透性緻密岩層，如緻密砂岩、礫岩等，其自然電位和自然伽馬曲線特徵與一般砂岩基本相同，但它們有明顯高的電阻率值和低的聲波時差讀數，容易根據微電極系或球形聚焦曲線，再配合徑向電阻率曲線和聲波時差曲線將它們劃分出來。

利用滲透性地層與非滲透性泥頁岩和緻密層之間的電性差異，可以劃分出儲層中的非滲透夾層，進而確定儲層的有效厚度。岩層界面的劃分，通常是用直觀性較好的自然電位或自然伽瑪曲線和分層能力較強的微電阻率曲線，同時參考徑向電阻率曲線和孔隙度測井曲線來實現。如圖15-11是碎屑岩剖面上主要岩性在常規測井曲線上的顯示特徵和用這些曲線劃分岩層剖面及確定儲集層的實例。

在實際工作中，我們也可能遇到與所述規律不相符合的一些特殊情況，如含放射性礦物的高伽馬儲層，含高礦化度地層水的低電阻率儲層，以及由於泥漿濾液礦化度大於地層水礦化度而使儲層的自然電位曲線表現為正異常等等，對此需根據有關資料做出具體分析。

15.6.1.2 碳酸鹽岩剖面

碳酸鹽岩剖面的主要岩類是石灰岩、白雲岩，也有泥岩、部分硬石膏以及這些岩類的過渡岩。儲集層主要是在緻密、巨厚石灰岩或白雲岩中的孔（洞）隙和裂縫發育帶，因此與砂岩儲集層不同之處是，它與周圍圍岩具有相同的岩性。

劃分碳酸鹽岩剖面的岩性可用常規的自然伽馬、徑向電阻率和孔隙度測井（聲波、密度和中子）曲線。通常，泥岩層具有高伽馬、低電阻率和高時差、低密度及高中子孔隙度等特徵；緻密的純石灰岩、純白雲岩，具有低的自然伽馬和電阻率值高達數千甚至上萬歐姆·米的特徵，且在孔隙度測井曲線上有較典型的特徵值。如石灰岩：Δt=47.5μs/ft（1 ft=0.3048 m），ρ_b=2.71g/cm³，Φ_N=0；白雲岩：Δt=43.5μs/ft，ρ_b=2.87g/cm³，Φ_N=0.04；硬石膏的典型特徵是，自然伽馬為剖面最低值，電阻率為最高值，且體積密度最大（ρ_b=2.98g/cm³），很容易加以識別。

碳酸鹽岩剖面上的儲集層，由於其孔隙或裂縫發育，泥漿濾液的侵入造成電阻率明顯降低（低於圍岩），成為區分碳酸鹽岩儲層與非儲層的一個重要標志。電阻率降低的數值與裂縫的發育程度有關。通常可低達數百歐姆·米甚至數十歐姆·米。在孔隙度測井曲線上，儲集層的顯示特徵也較明顯，即相對於緻密層有較高的時差值，較低密度值和較大的中子孔隙度讀數。特別是當裂縫較發育時，聲波曲線還常顯示出較明顯的周波跳躍特徵。

在實際劃分碳酸鹽岩剖面上的儲集層時，應首先尋找低電阻率地層；其次，利用自然伽馬曲線的相對高值排除其中的泥質層。然後，根據徑向電阻率曲線的差異和孔隙度測井曲線的顯示特徵圈定出儲集層，並進一步判斷其滲透性的好壞。如圖15-12是碳酸鹽岩剖面上主要岩性及儲層的測井響應特徵實例。

15.6.2 確定儲集層參數

在前述的測井分析程序中，我們已經介紹了幾種主要儲集層參數（孔隙度、飽和度和滲透率等）的常規確定方法，這里僅就程序中未能涉及到的一些問題作進一步補充。

圖15-11 碎屑岩剖面主要岩性及儲層的測井響應特徵實例

圖15-12 碳酸鹽岩剖面主要岩性及儲層的測井響應特徵實例

15.6.2.1 確定孔隙度

在用孔隙度測井資料確定儲層孔隙度時，對於高、中、低孔隙度的地層剖面，使用三孔隙度系列，一般都有較強的求解能力。也廣泛使用單一的聲波測井方法計算孔隙度，因為它的探測深度較深，對井眼條件的敏感性較低，且受岩石中可能存在的重礦物的影響較小。若再用岩心分析數據對聲波測井資料求得的孔隙度作進一步刻度，一般都能滿足儲層評價中定量計算孔隙度的要求。

也需要指出，岩石的聲波速度不是僅與孔隙度有關，它還受岩性、壓實程度、膠結程度、孔隙結構，以及孔隙流體性質等諸多因素的制約。因此，線性形式的威利時間平均公式常常不足以表達這種復雜的關系。1986年，法國道塔爾石油公司通過聲波時差與孔隙度之間關系的研究，提出了「聲波地層因素」概念，其表示式為

勘查技術工程學

或

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式中：F_ac為聲波地層因素；x為岩性指數，與岩性和孔隙結構有關。對於砂岩、石灰岩和白雲岩，x的經驗值分別為1.6，1.76和2.00。

由於式（15.6-1）與電阻率地層因素-孔隙度關系式十分相似，故有「聲波地層因素公式」之稱。將其表示成孔隙度的計算形式為

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在給出岩石的岩性指數和骨架聲波時差之後，可由該式計算孔隙度。它的特點是不需要作聲波壓實校正，也不需要流體聲波時差，因而避免了這兩個參數引起的誤差。該式不適用於天然氣層。

對於天然氣儲層，特別是疏鬆的高孔隙砂岩含氣層，當聲波曲線出現周波跳躍時，將無法用聲波曲線計算可靠的孔隙度值。此時可用中子、密度測井由下式近似估算氣層孔隙度

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式中：φ_N、φ_D分別是中子、密度測井計算的孔隙度值（%）。

對於裂縫性儲層，提出了一種利用電阻率測井資料計算裂縫孔隙度的方法。由於這類儲層的總孔隙度由岩塊孔隙度φ_b和裂縫孔隙度φ_f兩部分構成，假定岩層淺部裂縫中有泥漿侵入而岩塊孔隙及岩層深處的裂縫中無泥漿侵入，則根據並聯電路原理和阿爾奇方程可導出計算裂縫孔隙度的方程為

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式中：R_m為泥漿電阻率；m_f為裂縫的孔隙度指數，通常為1～1.3。

15.6.2.2 確定飽和度

目前，在常規測井解釋中主要是利用電阻率測井資料，由阿爾奇方程計算油氣儲層的含水飽和度。盡管阿爾奇方程在應用中也暴露出了許多問題，但它仍是目前指導油氣層測井解釋的理論基礎。實踐表明，用好阿爾奇方程的關鍵，是根據岩石類型和岩石結構正確確定方程中的經驗系數a、m、n和b，或根據對具體儲層的研究，提出一些針對性強和更加適用的派生公式。下面列舉幾種評價泥質砂岩和碳酸鹽岩油氣層的幾種派生飽和度公式。

（1）分散泥質砂岩油氣層飽和度方程

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式中：q為分散泥質含量，它是分散泥質體積占岩石總孔隙體積之比，即q=V_SH／V_φ，

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（2）層狀泥質砂岩油氣層飽和度方程

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式中：V_SH為層狀泥質砂岩的泥質含量；φ為層狀泥質砂岩的有效孔隙度，它與純砂岩部分的有效孔隙度φ_SD之間的關系為φ=φ_SD（1-V_SH）。

（3）混合泥質砂岩油氣層飽和度方程

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（4）裂縫性碳酸鹽岩油氣層飽和度方程

岩塊含水飽和度由下式計算

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式中：R_tb為岩塊電阻率；m_b和n_b分別是岩塊孔隙度指數和飽和度指數；R_tb為岩塊真電阻率，可由下式確定

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m_f為裂縫的孔隙度指數。

裂縫含水飽和度目前還很難根據測井資料直接確定，它與裂縫壁的束縛水厚度h_bW成正比，而與裂縫寬度b成反比。通常認為，只要裂縫寬度大於10μm，裂縫含水飽和度將小於5%。因此，一般情況下，裂縫性油氣層的裂縫含油氣飽和度特別高。

裂縫性油氣層的總含水飽和度S_Wt等於裂縫含水飽和度與岩塊含水飽和度的算術加權和。若用V_f表示裂縫孔隙度占岩石總孔隙度的是百分數（稱為裂縫分布指數），則

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另外，也可用電阻率測井資料計算，即

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式中m和n為總孔隙度指數和總含水飽和度指數，R_TC為裂隙性地層的真電阻率。

15.6.2.3 確定滲透率

確定儲集岩石的滲透率是測井解釋的一個難題，主要原因是影響岩石滲透率的因素較多，隨機性較強，加之目前還缺乏能直接反映岩石滲透率的測井手段。因而，現有的方法基本上都是通過統計分析建立由測井計算的孔隙度、束縛水飽和度與岩心分析滲透率之間的經驗關系式。局限性較大，很難達到地質分析所要求的精度。

應用核磁共振測井資料計算儲層滲透率是目前較有效的方法。岩心實驗分析得出的計算滲透率的兩個主要經驗公式是

SDR方程

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Timur方程

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式中：φ_NMR為核磁測井求得的孔隙度；φ_F和φ_B分別是自由流體和束縛水孔隙度；T_2log為T₂的對數平均，C、a₁、a₂、b₁和b₂為經驗系數。對於砂岩地層，通常取a₁=4，a₂=2，b₁=1，b₂=2。系數C₁和C₂對於不同地區或層段可能不一樣，可通過實驗分析確定。一般情況下（砂岩），C₁=4，C₂=10。

㈧ 地質基礎知識對測井解釋有何意義

掌握基礎的地質知識，是進行測井解釋的前提。

測井解釋版的全稱應該權是測井成果解釋,並伴有一張或幾張很長的解釋圖.測井,就是對油井的檢測,包括井下的溫度,壓力以及其他一些環境指標,通常測的只有溫度和壓力.將儀器固定於纜的一端,由絞車下到井裡面去.由於油井大部分都一千多米深,所以井下環境比較惡劣,通常為300攝氏度左右,近20MPa的壓力,所以對測井儀器的性能要求很高.儀器測量完畢後,獲得一組數據,單單數據是沒有意義的,我們需要將這組數據轉化為幾條溫度壓力的曲線,在成果解釋圖上列印出來.這樣我們就可以直觀地讀出井下任意深度的溫度壓力值了.這個過程就叫測井的解釋.至於用到什麼軟體就要看具體的情況了.我們測井用的是高溫光纜,相應地地面解調設備就需要配備一套光信號的解調軟體.如果使用電纜,就需要一套電信號的解調軟體.我們的光信號解調軟體是自己編寫的.

㈨ γ測井方法

測井人員應按γ測井通知書要求及時到達測井現場，了解井內情況，按照γ測井實際材料登記表格的格式、內容和要求填寫γ測井實際材料登記表，查閱岩礦心編錄資料，了解礦層賦存部位，清理鑽機現場，放置測井儀及設備，測井儀經檢查無誤後開始測井。電纜下井速度不超過20m/min。探管下放過程中，操作人員應通過耳機、率表或儀器控制面板進行監測，概略了解井內礦化情況並記錄，探管放至孔底後，應立即上提0.1～0.3m。連續γ測井時，應進行最佳提升速度試驗，防止因提升速度過快造成異常幅度和定位誤差。確定最佳提升速度的兩項指標：異常幅度下降不超過3%；異常邊界滯後不大於0.1m；正常地段不漏異常。正常地段通常提升速度不大於4m/min，異常地段通常提升速度不大於2m/min。

1.基本測井

基本測井包括中間測井和終孔測井兩種。鑽孔揭穿上部礦層後，應立即進行中間測井；鑽孔達到地質設計孔深和全部設計目的時，應進行終孔測井。完成全部測井任務前，不得拆除鑽機場地任何設施。

2.專門物探參數孔測井

對於地浸砂岩型鈾礦床，在專門物探參數孔中研究鐳—氡放射性平衡規律時，其γ測井方法是：完成基本測井後，向鑽孔下放封口套管，用γ照射量率低於3.0nC/kg·h的清水沖洗，排出泥漿沖洗液後再對鈾礦段進行重復γ測井。此後，對鈾礦段進行狀態觀察γ測井：開始的4天每隔8h測井一次，5～7天每隔24h測井一次，第7天後每隔2～3天測井一次，直到鈾礦段γ照射量率不再增長為止。

3.點法測井

探管由下而上逐點進行測量，測量點距在放射性正常地段採用1m；偏高地段和異常幅度變化不大的地段採用0.2～0.5m；異常地段採用0.1m。應用計算機進行分層解釋時，點距只採用1m和0.1m，且異常測量段應伸入正常地段五個點。

4.連續γ測井

測井速度應保持勻速，速度變化不超過5%；點距採用0.05m。

5.孔徑測量

一般類型鈾礦床，在塌孔或擴孔嚴重的地段，應進行孔徑測量，孔徑測量點距在含礦地段不大於0.5m。地浸砂岩型鈾礦床應連續進行孔徑測量，測量點距為0.05m。

6.井液密度測量

使用泥漿沖孔時，測井前應測定泥漿的密度，測量精度為0.1×10³kg/m³。

㈩ 測井技術需要什麼基礎

《石油測井新技術及標准規范》本書主要內容包括：核磁共振測井技術及應用；電阻率成像測井技術及應用；聲波成像測井技術及應用；MDT模塊式地層動態測試器；綜合孔隙度岩性測井儀；儲層飽和度測井儀；快速平台測井儀，以及介紹了油氣田測井解釋中常見岩石和礦物的地球化學性質、物理性質、產狀、岩石物理性質、測井參數及相關標准規范等。本書適合於油田現場測井、測井解釋、勘探開發地質等工程技術人員參考，也可做為大專院校有關專業教師及測井分析和測井地質學科研究生的參考用書。第一篇裸眼測井工藝
第一章測井儀器
第二章大斜度井、水平井測井技術
第三章電纜使用工藝及測井基礎設施
第四章井壁取心
第二篇測井資料解釋
第一章測井資料的數字處理
第二章測井資料解釋方法
第三章利用測井資料進行區塊評價
第三篇生產測功井新技術
第一章生產測井技術
第二章井下流量測井
第三章流體密度及持水率測量
第四章溫度測井
第五章壓力測井及資料分析
第六章產出剖面測井信息綜合分析
第七章水平井生產測井技術
第八章注入剖面測井
第九章套管井底參數測井
第十章生產測井資料應用
第十一章套管工程檢測測井
第十二章數控測井儀器設備
第十三章剩餘油監測技術
第四篇射孔新技術
第一章射孔器及其檢測技術
第二章射孔深度控制
第三章射孔現場施工工藝
第四章射孔優化設計
第五章油氣井爆炸作業
第五篇其他測井新技術及其應用
第一章成像測井方法
第二章復雜儲層評價方法
第三章成像測井的地質分析
第四章核磁共振測井及其應用
第五章 基礎實驗研究
第六章測井解釋油氣飽和度岩石物理研究
第六篇相關標准規范