测井方法产生的地质基础是什么

㈠ 关于构造地质学，沉积学，测井方法与原理的问题，中国石油大学华东的帮我解答一下

勘工测井专业这3门是必修

资工限选构造地质和沉积学

地质是前2门必修

㈡ 测井地质解释研究的内容

研究测井地质学原理及其在油、气等能源勘探与开发中的应用。第一部分为油、气版储层的基础权地质研究。包括地层层序划分和标定、油储精细地质构造研究（区域局部构造断层研究）、裂缝性储集带定量研究、构造地应力分析（确定裂缝油储发育分布规律、裂缝发育控制因素、形成机理等）；测井地质解释的沉积学研究，包括测井相分析、沉积岩层理构造研究、沉积相的标定、沉积微相的分析、欠压实泥岩研究、沉积岩粘土矿物研究，等等。第二部分为石油地质问题研究。利用测井信息解释油、气、水层，确定含油岩系的孔隙度、含油饱和度是当今各油田采用的解决石油地质问题的常规手段；除此以外，利用测井信息研究生油层、盖层及油气的生、储、盖组合形式。第三部分是测井地质学的油田工程地质研究。在油气勘探和开发的生产实践中，综合各种测井信息，应用于地震解释设计、钻井设计、油井压裂、试油过程中的钻井液配制、套管的损伤和变形、油层保护等工程地质的研究，是测井地质研究的又一新领域。综合测井信息还可以应用于大地应力场的研究、岩石学性质及可钻性的研究，三次采油中剩余油饱和度及剩余油分布的研究，这些都属于测井地质学所要研究的对象和内容。

㈢ 地球物理测井包括哪些方法

油气田的地球物理法包括地球物理勘探和地球物理测井。地球物理勘探已在前一节中做了介绍，本节将介绍地球物理测井方法，简称测井。

地球物理测井已广泛应用于石油地质勘探和油气田开发过程中。应用测井方法可以划分井筒地层剖面、确定岩层厚度和埋藏深度、进行区域地层对比，还可以探测和研究地层的主要矿物成分、裂缝、孔隙度、渗透率、油气饱和度、倾向、倾角、断层、构造特征、沉积环境与砂岩体的分布等参数，对于评价地层的储集能力、检测油气藏的开采情况、精细分析和研究油气层等具有重要的意义。

目前，常用的测井方法主要有电法测井、声波测井和放射性测井等。

一、电法测井不同岩石的导电性不同，岩石孔隙中所含各种流体的导电性也不同。利用该特点认识岩石性质的测井方法称为电法测井。电法测井包括自然电位测井、电阻率测井和感应测井等。

1.自然电位测井1)基本原理自然电位测井是根据油井中存在着扩散吸附电位进行的。在打井钻穿岩层时，地层岩石孔隙中含有地层水。地层水中所含的一定浓度的盐类要向井筒内含盐量很低的钻井液中扩散。地层水所含的盐分以氯化钠为主，钠离子带正电，氯离子带负电。由于氯离子移动得快，大量进入井筒内钻井液中。致使井内正对着渗透层的那段钻井液带负电位，形成扩散电位。而这种电位差的大小与岩层的渗透性密切相关。地层渗透性好，进入钻井液里的氯离子就多，形成的负电位就高；地层渗透性差，氯离子进入钻井液里就少，形成的负电位就低。因此，含油渗透层在自然电位曲线上表现为负值，而不渗透的泥岩层等则显正值(图3-2)。

图3-8判断油气水层的测井资料综合解释

另一方面要对测井以外的资料(如该井的钻井、地质和工程资料等)进行综合分析和解释，搞清楚油层、气层和水层的岩性、储油物性(孔隙度和渗透率)、含油性(含油饱和度、含气饱和度或含水饱和度)等。

思考题

1. 什么叫油气田？什么叫含油气盆地？

2. 区域勘探和工业勘探分别可划分为哪两个阶段？

3. 地球物理勘探法主要包括哪些方法？简述各种方法的基本原理。

4. 地球化学勘探法的主要原理是什么？具体包括哪些方法？

5. 地质录井包括哪些方法？

6. 地球物理测井主要包括哪些方法？分别主要有哪些用途？

7. 简述声波测井的基本原理。

㈣ 测井地质方法

5.3.1 超声波成像测井法

近几年开展的超声成像测井法是一种声波测井法。通过这种测井可以得到显示钻孔孔壁岩层反射波强度的图像，孔壁岩层反射波强度的最大值和平均值的连续曲线，用非接触法测量的井径曲线。从超声图像上能够直观地识别出层理、节理、裂隙、岩石破碎带、溶洞等小型地质构造现象。识别方法是:

岩层的层理构造与沉积环境和沉积过程中水介质的活动特性有关。在超声图像上，层理面形成许多组 S 形曲线，均可用于计算产状。当计算结果与岩层界面产状一致时是水平层理。当层理面倾角大于界面倾角时是斜交层理。

由于地应力的作用，使岩石产生节理和裂隙。在超声图像上，砂岩层中的节理显示明显，通常是在砂岩层的中间出现连续的形状不规则的 S 形曲线。节理面往往与岩层面斜交，且交角较大，与岩层面的倾向也不相同 ( 图5.22) 。裂隙面形成的 S 形曲线不连续，形状也不规则，与相邻岩层面的产状不相关。当裂隙被水或泥质充填时，在图像上显出暗条带。被方解石或石英充填时，显出亮条带。

图5.22 层理、节理、裂隙的超声波图像( 据秦杰等，1988)

当钻孔穿过岩石破碎带时，全段图像均呈暗色，并在暗背景的上部或下部夹有零乱分布的尖棱角状的灰色团，看不出 S 形曲线。当破碎带的范围较大时，图像显示不明显，可以根据该段岩层产状的急剧变化判断断层的位置和性质。

石灰岩层中的溶洞和裂隙发育带，表现在图像上很明显，在图像的亮背景上，有不规则的暗团块和暗条带。从团块和条带的位置和数量可以确定溶洞和裂隙的发育情况。

从以上分析可以看出，超声图像对岩性和小型构造的分辨力与图像的摄影效果有关。如果进一步改进仪器的显示性能，有经验的地质工程师依靠图像和其他测井曲线，进行综合分析，就能获取更多的地质信息。再经过与少量岩心的对比研究，可以提高对图像的解释精度。

5.3.2 测井曲线解释构造法

随着煤田勘探的进行，用测井曲线进行构造解释，尤其是解释褶曲将成为今后的一个重点，本书提出解释方法要求有如下几点:

1) 解释测井曲线要与全区的物性特征统一起来。与地质特征配合相互验证，使曲线解释符合地质客观规律的反映。

2) 找出全区范围内较稳定的物性特征和明显的标志层，以此为基础，按层位顺序推断其他地层。

3) 通过勘探线上邻近钻孔曲线对比，了解全区曲线组合形态特征标准。对比非煤系和煤系地层时，首先抓住曲线反映较明显的标志层定准层位，然后按地层沉积顺序推断其他层位。对于煤系地层，先分析对比曲线特征，控制主要煤层，然后进一步确定区域性组合形态标志。根据上述原则细致分析对比测井曲线，掌握全区曲线组合形态特征。实践表明它是有一定规律性的，对确定煤层层位起了一定作用。特别是向斜东翼煤系地层上面的非煤系地层物性变化较大，有时出现几次重复。认识了曲线的组合形态特征之后这些重复现象也就比较好解释了。

㈤ 测井地质解释的研究方法论

测井地质学的研究建立于地质学和岩石物理学理论基础之上，以地质信息和测井信息的提取为依据，通过地质信息和测井信息间的正演和反演过程，建立测井解释地质模型，以期解决地质问题。

（一）测井地质解释研究的逻辑步骤

1.钻井岩心和野外露头的观察

露头和岩心观察是地质学及测井地质学研究的基础，通过露头和岩心的观察可获取诸如地层、岩性、岩石物质成分、结构、构造、沉积组合、生、储、盖条件等大量的地质信息和第一性资料。以此为基础，可建立起地层层序、沉积相和生、储、盖组合等概念模型。

2.地质刻度测井

应用野外露头，钻井岩心和实验室分析化验获取的地质信息和参数，进行各种测井曲线的标定和刻度。通过建立正演和反演模型，建立正确可靠的岩电关系，为提高测井地质解释的精度奠定坚实的基础。

3.测井资料的处理

根据各种地质基础资料和测井系统，进行资料的可行性评价及数据处理；并对测井曲线校正和资料处理，是测井地质学研究的重要环节。

4.测井资料的地质解释

在岩石物理研究的基础上，以大量的地质资料所建立的地质模型和测井资料处理结果为依据，完成测井地质解释工作。

（二）测井地质解释的数据资料向地质信息的转换

地球物理测井资料实质上是井剖面岩层各种物理性质（如导电性、放射性、电化学特性等）的二维或三维分析，是一组数据。这些数据仅仅间接地反映了岩石地质特性（如，岩石的成分和结构），而岩石性质的描述信息大量的是不便于数量化的知识信息。

测井地质解释理论和技术的发展，其主要目的是指导测井问题得到正确分析解，解决井中物理场的计算和非均匀介质中测井仪器的测量值问题，即深刻完成由测井数据信息到地质信息知识信息的转换。原理如下：

1.测井数据特点

测井结果（Y）由地质剖面的影响因素参数（W）、井的影响和测量误差（V）所确定。其科学关系表示为

地球物理测井

式中：A为测量转换系数。上式仍可表示为

地球物理测井

式中：U=（W，V），为全影响因素集。这是一种初等函数关系，U为自变量，Y为因变量，Y是U的复合函数。

通过上述分析可以看出，不能直接对地质剖面（岩性与含油性等）进行观测。测井分析者只能用Y数值估计地质环境性质W。因此，测井分析者在解释过程中必须进行以下三种转换，才能得到最终地质成果。它们如下。

1）仪器转换和测量干扰：

地球物理测井

2）测井地球物理场转换为地质环境参数：

地球物理测井

3）根据岩性与物性关系进行地质环境参数转换：

地球物理测井

综合以上三种地质和测井数据的转换，其测量转换系数有如下形式：

地球物理测井

式中：A_pf为岩性转换系数；A_gf为物性转换系数；A_in为仪器响应转换系数。

地质环境性质是受许多地质和钻井条件影响所赋给的特性。其中包括：沉积相、成岩作用、后生变质作用和钻穿地层影响等因素。假设地质和钻井过程为A_G，则可写出：

地球物理测井

式中：ω（t）为环境的函数，与地质时代（t）有关。为定义上述参数而列入目的转换系数（C），按照下式定义特征（X）的真值：

地球物理测井

或按更为复杂的形式：

地球物理测井

测井解释和数字处理工作只能把测井资料转换为可定义地质特征的估计值：

地球物理测井

式中：表示为估计值以区别于地质特征真值；B为处理系数。系数A、B和C之间的关系可由下述表达式表示：

地球物理测井

或

地球物理测井

式中：P表示和X之间的差别，即平均解释或处理误差；P₀为地质状况Q_U与概率分布Φ（U）的平均误差；S（P）=minP₀（A，B，C）称为“最佳准则”。

通过以上对测井数据特点的分析，要达到高质量的定量解释或处理效果，应当合理选择测井解释模型，使A，B，C系数合理，误差P₀为最小。

2.解释方法（或数字处理方法）选择

定量解释方法，目前主要有三类。即体积模型方法、最优化模型方法和概率统计模型方法。最优化模型方法基础仍然没能脱离体积模型，故上述三种方法中的前两种可视为一类方法。

目前，已经提出和发展了概率统计模型测井解释理论。相应地形成了使成果误差达到最小的以下数字处理方法。

1）进行反褶积运算和方差分析，消除随机影响和最佳划分测井剖面。

2）进行相关和判别分析，实现分类的研究（划分油气水层、裂缝类型等）。

3）进行聚类分析，研究沉积相和环境。

4）人工神经网络算法，进行沉积微相的划分。

5）利用米兰柯维奇、小波分析等周期性模型，进行测井层序地层分析。

6）混沌及随机行走分析方法，进行非线性反演计算。

㈥ 测井信息的地质属性研究

李浩^1，2

（1.中国石化石油勘探开发研究院，北京；2.中国石油大学，北京102249）

摘要 以岩电实验为基础的测井分析方法，主要应用测井技术的地球物理属性。随着油气勘探开发目标的日益复杂，该方法的局限性日益显现。本文提出“测井信息的地质属性”这一概念，并讨论了其3个类型：对应性、专属性和统一性。其中，研究测井信息与地质背景的对应性，有助于利用测井信息还原某些地质事件；研究测井响应与某些地质事件的专属性，有助于推测测井信息隐含的重要地质现象；研究测井信息与其地质背景间存在宏观地质作用与微观岩层结构的统一性，有助于测井技术的地质预测研究。应用测井信息的地质属性分析，成功地预测出沙特某探区下古生界储层具备产能，确定了澳大利亚某探井意外钻遇的1000m泥岩地层的时代归属问题。

关键词 测井分析方法 地球物理属性 地质属性

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，测井评价技术面临的主要问题是其测量方法本身存在的认识多解性与油气勘探开发目标的日益复杂化、隐蔽性之间的矛盾^［1～4］。事实证明，用单一技术、方法开展测井评价已暴露诸多弊端。将测井评价技术与宏观地质背景相结合，减少测井评价认识的多解性和提高测井信息的地质应用已成为测井技术发展的共识。深化测井地质学研究方法，不仅可减少评价的多解性，而且能提供一些地质研究所需的关键证据。

1 地质背景的差异决定了测井响应的差异

地质内因从根本上决定了不同地质条件下的测井信息响应特征。深刻地认识到这一点，就有可能利用测井技术识别地质事件或揭示隐含的重要地质现象，为地质学家提供研究和参考的依据，为特殊油气层的预测提供指向。

图1和图2分别为伊朗Y油田K-1井上白垩纪和下白垩纪地层测井响应特征，其储层岩性虽然同为碳酸盐岩，但测井曲线所表现出的电阻率和孔隙度响应特征却差别很大。分析原因，推测为沉积背景因素所致。其中，图1的上白垩纪储层在岩心照片中见到大量砂屑，极可能与海侵期陆源物质大量进入海水，造成陆源物质与碳酸盐岩混积有关，这类储层在测井曲线上的电阻率和孔隙度变化稳定，当裂缝因素影响小时，用阿尔奇公式解释储层含水饱和度（S_w），与地下地质符合程度较高；图2的下白垩纪储层为纯碳酸盐岩地层，这种地层可能与海退因素有关，海退期的陆源供给不足，使碳酸盐岩自身的韵律构成沉积地层的主体^［5］。这类储层韵律性使测井曲线上的电阻率和孔隙度变化不稳定，用阿尔奇公式解释储层含水饱和度，与录井含油显示差别较大。图中可见，非储层段常常处理出较高的含油饱和度（S_w为低值），这种韵律性变化大的储层很难用数学分析模型解释。

图1 水进期碳酸盐岩测井响应特征

2 测井信息地质属性的提出及其研究目的

以上两例说明，测井信息与地质演化息息相关，内含地质属性。研究测井信息与地质背景演化的内在联系，对于能否将测井信息转换成地质分析模型具有探索价值。

图2 水退期碳酸盐岩测井响应特征

属性的定义是指事物所具有的性质与特点。就测井信息的形成而言，它同时具备地球物理属性和地质属性。前者来自测井仪器由发射、传输到接收形成的地球物理响应，不同仪器测出不同的地球物理数据结果；后者来自测井数值对储层地质背景的信息表现，不同地质背景测出不同的曲线特征。测井信息的这两种属性是对地下真实情况的间接表达。目前的测井评价主要是用其地球物理属性，对其地质属性的认识和应用相对不足。

测井信息地质属性的具体表现在于，地质演化过程中的特征现象，必有特征响应被测井记录。只要建立正确的测井-地质转换关系^［6～7］，就有可能用测井信息恢复部分或主要的储层地质原貌，因此，测井地质属性有可能是深化测井地质学的理论依据。

根据应用，测井信息应存在3类地质属性：①对应性，即测井响应与其地质演化背景有对应关系，根据该属性可用测井曲线形态描述或还原某些地质事件，如测井相建模及地层倾角描述断层、不整合等；②专属性，测井信息的某些特殊响应常专属于某一特定地质现象，如异常高压与泥岩声波时差增大、强地应力与泥岩电阻率变高等；③统一性，地质问题都是宏观地质作用与微观储层结构的统一，除去施工因素，局部测井信息的特殊变化，必然是宏观地质内因的一种响应，因此，宏观与微观的统一性有助于精确的地质预测。

开展测井信息地质属性研究的目的，是希望利用测井信息恢复和推导部分地质演化过程中的本质特征，通过正演或反演分析，建立测井信息与地质背景的转化模式，提高测井信息的应用效率和开发测井信息的预测功能。

3 测井信息地质属性在海外油气资源评价中的应用

3.1 识别意外钻遇的未知地层

V1井位于澳大利亚西北大陆架Bonaparte盆地西部Vulcan次盆内部的背斜高点，研究区下—中侏罗统至下白垩统钻井揭示地层主要有Plover组、Montara组、Lower Vulcan组、Upper Vulcan组、Echuca shoals组和Jamieson组等多套地层。次盆东部的高台阶部位钻井近20口，均钻遇下侏罗统的Plover组地层（图3）。V1井设计目的层亦为Plover组地层，但出乎意料的是，在预计深度3400m以下，钻遇1000m泥岩，地层归属成为焦点。

图3 V1井构造背景模式图

3.1.1 地层对比及沉积相研究

地层对比识别出3套对比标志层：Jemieson组底的不整合面、Lower Vulcan组顶部的100多米灰质泥岩及东部垒台区Plover组顶部的不整合面。上述标志层放在联井剖面和地震剖面追踪均表现出良好的一致性，表明地层对比的结论正确可靠。

历年的沉积相研究表明，下侏罗统Plover组为河道-三角洲沉积背景，是典型的浅水沉积特征；而上侏罗统Lower Vulcan组发育海相页岩和局部的海底扇，为深水沉积特征。

测井信息研究表明，Plover组与Lower Vulcan组地层存在不同的测井地质属性。一是测井相不同，Plover组为厚层箱形砂岩，自然伽马数值低且平稳、光滑；Lower Vulcan组发育厚层泥岩，自然伽马数值高且平稳，大段的厚层泥岩中，往往难见薄层砂岩。二是物质组成有所不同，Plover 组的沉积地层，在测井曲线上，难以见到含钙质薄层的发育；Lower Vulcan组的沉积地层，在测井曲线上，则常见有含钙质薄层的发育，说明，两套地层之间物源可能有所变化（图4）。

以上是利用测井信息区别两套地层的较为明显的测井证据。

3.1.2 新钻探井1000m泥岩的地层归属分析

经测井信息的地质属性研究，认为V1井3400m以下钻遇的1000m泥岩应归属于上侏罗统的Lower Vulcan组。

（1）V1井1000m泥岩的测井相指示深水沉积环境，与Lower Vulcan组发育海相页岩相吻合。

（2）大套泥岩中常见有含钙质薄层的发育，说明其物源与Lower Vulcan组接近。

图4 未知钻遇地层的测井地质分析图

（3）1000m泥岩中，极难见到砂岩或薄层砂岩沉积，这也是最为重要的证据。由于东部垒台区Plover组是典型的浅水沉积特征，即使与该井发生很大的沉积相变，在较深水区的Plover组也理应见到或多或少的、由强水动力搬运而来的砂岩。

外国合作公司提供的孢粉分析表明，该段泥岩属于晚侏罗纪地层，同样支持本研究结果，这一研究成果为该区块的下一步勘探提供了决策。

3.2 沙特某探区下古生界储层的异常地层压力分析

沙特某区块是中石化的一个天然气勘探区，是在前寒武纪末由裂谷作用形成的一个含盐地堑的基础上发育起来的坳陷盆地，整个显生宙不断下沉，沉积了寒武纪至新近纪地层，局部地区沉积岩累计厚度超过9000m。其古生界以碎屑岩为主，中生界和新生界则以碳酸盐岩为主。在2005 年之前的研究中，一直将泥盆系J组和二叠系的K组以及U 组作为主要储层，因此，在初期的研究评估时，对于储层只评价到U组，下古生界储层未能给予应有的重视，如MK-1井钻深达5510m，但测井解释的深度仅仅达到4580m。

图5 MK-1井目的层地层压力分析图

2005年对MK-1井重新解释时，发现其下古生界地层有异常高压，很有可能具备产能（图5），这一认识为油气勘探提供了重要指向，2006年新钻的S2井在二叠系失利而在下古生界试出油气，证实上述推测。

图6为MK-1井和S2井的下古生界地层测井曲线图，其中，S2井的1 号层层厚14.7m，电阻率为99.22Ω·m，孔隙度为3.95%，渗透率为0.02×10^-3μm²，含水饱和度（S_w）为36.54%；2 号层厚31.7m，电阻率为55.68Ω·m，孔隙度为4.5%，渗透率为0.03md，含水饱和度（S_w）为34.97%（据申本科等）。钻井过程中发现在奥陶系Sarah组顶部总烃含量开始增加，在5703.4mTG为3.02%，对该井下古生界先后测试两次，第二次测试诱喷成功，获日产气400～8000m³/d，证实该层为储含气层，为下一步的油气勘探提供了依据。

图6 下古生界地层测井曲线图

4 结论

（1）地质演化过程中的特征现象，必有特征响应被测井所记录，因而测井信息具有地质属性。

（2）深入研究测井信息内含的地质背景及其演化特征，可减少测井评价认识的多解性和提高测井信息的地质应用。

（3）深入研究测井信息与其地质背景间的对应关系，建立测井信息与地质信息之间的转换分析模型，是测井地质学进一步发展的关键。

参考文献

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［4］欧阳健.加强岩石物理研究提高油气勘探效益［J］.石油勘探与开发，2001：28（2）：1～5.

［5］梅冥相.碳酸盐旋回与层序.贵阳：贵州科技出版社［M］，1993.

［6］王贵文，郭荣坤.测井地质学.北京：石油工业出版社，2000.

［7］王贵文，郭荣坤.测井地质学.北京：石油工业出版社，2000.

㈦ 测井资料解释方法与技术

测井资料解释可分为定量、半定量和定性三种类型。前者主要由计算机来实现，而后者则主要通过人工分析来完成，两者起着相互补充、相互印证的作用。应当承认，先进的计算机解释技术是实现各种复杂地质分析和数值运算的有力手段，也需要指出，单纯的计算机数据处理，并不能完全解决测井解释面临的各种问题。这是因为测井所要解决的地质、工程问题，一般不能仅用单纯的地质-数学模型及相应的解释方程所描述。它既有数值运算，也包含着由多种经验法则组成的非数值运算。大量事实也证明，使用常规的计算机处理方式，只能为测井解释提供分析问题的手段，而不能最终提供综合解题的能力和自动决策的最佳答案。因此，在测井解释中，充分利用各种有用信息（包括地质、录井、测试和岩心分析资料），认真分析各种可能的情况，借助专家的知识和经验，对提高测井解释的地质效果是十分必要的。下面我们通过对一些地质问题的解决的阐述，说明测井解释的一般方法。

15.6.1 划分钻井地质剖面和识别储集层

测井资料是划分钻井地质剖面的可靠手段，它不仅可以准确确定不同性质岩层的顶底界面，而且可以判别岩性，确定储集层及其储集特性。下面讨论两种主要岩层剖面。

15.6.1.1 碎屑岩剖面

碎屑岩剖面的主要岩类是砂岩（各种粒级）、泥岩和它们的过渡岩类，有时也有砾岩及砂岩与砾岩的过渡岩类。利用目前常规的测井方法，可以较好地解决划分其岩性剖面和确定储集层问题。其中较有效的方法是自然电位、自然伽马和微电极测井，其他测井方法如电阻率和声波等也有重要的辅助作用。

通常，泥岩层都具有正的自然电位和较高的自然伽马读数，微电极系曲线读数最低且无幅度差。砂岩层的显示特征正好与此相反。砂岩岩性纯、孔渗性好，有较明显的自然电位负异常，自然伽马低读数以及微电极系曲线的正幅度差等特征，且井径曲线常表现为实测井径值小于钻头直径。据此，也不难将剖面上的砂岩储集层划分出来，并可进一步根据这些曲线特征的明显程度判断其渗透性的好坏。

剖面上的非渗透性致密岩层，如致密砂岩、砾岩等，其自然电位和自然伽马曲线特征与一般砂岩基本相同，但它们有明显高的电阻率值和低的声波时差读数，容易根据微电极系或球形聚焦曲线，再配合径向电阻率曲线和声波时差曲线将它们划分出来。

利用渗透性地层与非渗透性泥页岩和致密层之间的电性差异，可以划分出储层中的非渗透夹层，进而确定储层的有效厚度。岩层界面的划分，通常是用直观性较好的自然电位或自然伽玛曲线和分层能力较强的微电阻率曲线，同时参考径向电阻率曲线和孔隙度测井曲线来实现。如图15-11是碎屑岩剖面上主要岩性在常规测井曲线上的显示特征和用这些曲线划分岩层剖面及确定储集层的实例。

在实际工作中，我们也可能遇到与所述规律不相符合的一些特殊情况，如含放射性矿物的高伽马储层，含高矿化度地层水的低电阻率储层，以及由于泥浆滤液矿化度大于地层水矿化度而使储层的自然电位曲线表现为正异常等等，对此需根据有关资料做出具体分析。

15.6.1.2 碳酸盐岩剖面

碳酸盐岩剖面的主要岩类是石灰岩、白云岩，也有泥岩、部分硬石膏以及这些岩类的过渡岩。储集层主要是在致密、巨厚石灰岩或白云岩中的孔（洞）隙和裂缝发育带，因此与砂岩储集层不同之处是，它与周围围岩具有相同的岩性。

划分碳酸盐岩剖面的岩性可用常规的自然伽马、径向电阻率和孔隙度测井（声波、密度和中子）曲线。通常，泥岩层具有高伽马、低电阻率和高时差、低密度及高中子孔隙度等特征；致密的纯石灰岩、纯白云岩，具有低的自然伽马和电阻率值高达数千甚至上万欧姆·米的特征，且在孔隙度测井曲线上有较典型的特征值。如石灰岩：Δt=47.5μs/ft（1 ft=0.3048 m），ρ_b=2.71g/cm³，Φ_N=0；白云岩：Δt=43.5μs/ft，ρ_b=2.87g/cm³，Φ_N=0.04；硬石膏的典型特征是，自然伽马为剖面最低值，电阻率为最高值，且体积密度最大（ρ_b=2.98g/cm³），很容易加以识别。

碳酸盐岩剖面上的储集层，由于其孔隙或裂缝发育，泥浆滤液的侵入造成电阻率明显降低（低于围岩），成为区分碳酸盐岩储层与非储层的一个重要标志。电阻率降低的数值与裂缝的发育程度有关。通常可低达数百欧姆·米甚至数十欧姆·米。在孔隙度测井曲线上，储集层的显示特征也较明显，即相对于致密层有较高的时差值，较低密度值和较大的中子孔隙度读数。特别是当裂缝较发育时，声波曲线还常显示出较明显的周波跳跃特征。

在实际划分碳酸盐岩剖面上的储集层时，应首先寻找低电阻率地层；其次，利用自然伽马曲线的相对高值排除其中的泥质层。然后，根据径向电阻率曲线的差异和孔隙度测井曲线的显示特征圈定出储集层，并进一步判断其渗透性的好坏。如图15-12是碳酸盐岩剖面上主要岩性及储层的测井响应特征实例。

15.6.2 确定储集层参数

在前述的测井分析程序中，我们已经介绍了几种主要储集层参数（孔隙度、饱和度和渗透率等）的常规确定方法，这里仅就程序中未能涉及到的一些问题作进一步补充。

图15-11 碎屑岩剖面主要岩性及储层的测井响应特征实例

图15-12 碳酸盐岩剖面主要岩性及储层的测井响应特征实例

15.6.2.1 确定孔隙度

在用孔隙度测井资料确定储层孔隙度时，对于高、中、低孔隙度的地层剖面，使用三孔隙度系列，一般都有较强的求解能力。也广泛使用单一的声波测井方法计算孔隙度，因为它的探测深度较深，对井眼条件的敏感性较低，且受岩石中可能存在的重矿物的影响较小。若再用岩心分析数据对声波测井资料求得的孔隙度作进一步刻度，一般都能满足储层评价中定量计算孔隙度的要求。

也需要指出，岩石的声波速度不是仅与孔隙度有关，它还受岩性、压实程度、胶结程度、孔隙结构，以及孔隙流体性质等诸多因素的制约。因此，线性形式的威利时间平均公式常常不足以表达这种复杂的关系。1986年，法国道塔尔石油公司通过声波时差与孔隙度之间关系的研究，提出了“声波地层因素”概念，其表示式为

勘查技术工程学

或

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式中：F_ac为声波地层因素；x为岩性指数，与岩性和孔隙结构有关。对于砂岩、石灰岩和白云岩，x的经验值分别为1.6，1.76和2.00。

由于式（15.6-1）与电阻率地层因素-孔隙度关系式十分相似，故有“声波地层因素公式”之称。将其表示成孔隙度的计算形式为

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在给出岩石的岩性指数和骨架声波时差之后，可由该式计算孔隙度。它的特点是不需要作声波压实校正，也不需要流体声波时差，因而避免了这两个参数引起的误差。该式不适用于天然气层。

对于天然气储层，特别是疏松的高孔隙砂岩含气层，当声波曲线出现周波跳跃时，将无法用声波曲线计算可靠的孔隙度值。此时可用中子、密度测井由下式近似估算气层孔隙度

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式中：φ_N、φ_D分别是中子、密度测井计算的孔隙度值（%）。

对于裂缝性储层，提出了一种利用电阻率测井资料计算裂缝孔隙度的方法。由于这类储层的总孔隙度由岩块孔隙度φ_b和裂缝孔隙度φ_f两部分构成，假定岩层浅部裂缝中有泥浆侵入而岩块孔隙及岩层深处的裂缝中无泥浆侵入，则根据并联电路原理和阿尔奇方程可导出计算裂缝孔隙度的方程为

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式中：R_m为泥浆电阻率；m_f为裂缝的孔隙度指数，通常为1～1.3。

15.6.2.2 确定饱和度

目前，在常规测井解释中主要是利用电阻率测井资料，由阿尔奇方程计算油气储层的含水饱和度。尽管阿尔奇方程在应用中也暴露出了许多问题，但它仍是目前指导油气层测井解释的理论基础。实践表明，用好阿尔奇方程的关键，是根据岩石类型和岩石结构正确确定方程中的经验系数a、m、n和b，或根据对具体储层的研究，提出一些针对性强和更加适用的派生公式。下面列举几种评价泥质砂岩和碳酸盐岩油气层的几种派生饱和度公式。

（1）分散泥质砂岩油气层饱和度方程

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式中：q为分散泥质含量，它是分散泥质体积占岩石总孔隙体积之比，即q=V_SH／V_φ，

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（2）层状泥质砂岩油气层饱和度方程

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式中：V_SH为层状泥质砂岩的泥质含量；φ为层状泥质砂岩的有效孔隙度，它与纯砂岩部分的有效孔隙度φ_SD之间的关系为φ=φ_SD（1-V_SH）。

（3）混合泥质砂岩油气层饱和度方程

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（4）裂缝性碳酸盐岩油气层饱和度方程

岩块含水饱和度由下式计算

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式中：R_tb为岩块电阻率；m_b和n_b分别是岩块孔隙度指数和饱和度指数；R_tb为岩块真电阻率，可由下式确定

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m_f为裂缝的孔隙度指数。

裂缝含水饱和度目前还很难根据测井资料直接确定，它与裂缝壁的束缚水厚度h_bW成正比，而与裂缝宽度b成反比。通常认为，只要裂缝宽度大于10μm，裂缝含水饱和度将小于5%。因此，一般情况下，裂缝性油气层的裂缝含油气饱和度特别高。

裂缝性油气层的总含水饱和度S_Wt等于裂缝含水饱和度与岩块含水饱和度的算术加权和。若用V_f表示裂缝孔隙度占岩石总孔隙度的是百分数（称为裂缝分布指数），则

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另外，也可用电阻率测井资料计算，即

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式中m和n为总孔隙度指数和总含水饱和度指数，R_TC为裂隙性地层的真电阻率。

15.6.2.3 确定渗透率

确定储集岩石的渗透率是测井解释的一个难题，主要原因是影响岩石渗透率的因素较多，随机性较强，加之目前还缺乏能直接反映岩石渗透率的测井手段。因而，现有的方法基本上都是通过统计分析建立由测井计算的孔隙度、束缚水饱和度与岩心分析渗透率之间的经验关系式。局限性较大，很难达到地质分析所要求的精度。

应用核磁共振测井资料计算储层渗透率是目前较有效的方法。岩心实验分析得出的计算渗透率的两个主要经验公式是

SDR方程

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Timur方程

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式中：φ_NMR为核磁测井求得的孔隙度；φ_F和φ_B分别是自由流体和束缚水孔隙度；T_2log为T₂的对数平均，C、a₁、a₂、b₁和b₂为经验系数。对于砂岩地层，通常取a₁=4，a₂=2，b₁=1，b₂=2。系数C₁和C₂对于不同地区或层段可能不一样，可通过实验分析确定。一般情况下（砂岩），C₁=4，C₂=10。

㈧ 地质基础知识对测井解释有何意义

掌握基础的地质知识，是进行测井解释的前提。

测井解释版的全称应该权是测井成果解释,并伴有一张或几张很长的解释图.测井,就是对油井的检测,包括井下的温度,压力以及其他一些环境指标,通常测的只有温度和压力.将仪器固定于缆的一端,由绞车下到井里面去.由于油井大部分都一千多米深,所以井下环境比较恶劣,通常为300摄氏度左右,近20MPa的压力,所以对测井仪器的性能要求很高.仪器测量完毕后,获得一组数据,单单数据是没有意义的,我们需要将这组数据转化为几条温度压力的曲线,在成果解释图上打印出来.这样我们就可以直观地读出井下任意深度的温度压力值了.这个过程就叫测井的解释.至于用到什么软件就要看具体的情况了.我们测井用的是高温光缆,相应地地面解调设备就需要配备一套光信号的解调软件.如果使用电缆,就需要一套电信号的解调软件.我们的光信号解调软件是自己编写的.

㈨ γ测井方法

测井人员应按γ测井通知书要求及时到达测井现场，了解井内情况，按照γ测井实际材料登记表格的格式、内容和要求填写γ测井实际材料登记表，查阅岩矿心编录资料，了解矿层赋存部位，清理钻机现场，放置测井仪及设备，测井仪经检查无误后开始测井。电缆下井速度不超过20m/min。探管下放过程中，操作人员应通过耳机、率表或仪器控制面板进行监测，概略了解井内矿化情况并记录，探管放至孔底后，应立即上提0.1～0.3m。连续γ测井时，应进行最佳提升速度试验，防止因提升速度过快造成异常幅度和定位误差。确定最佳提升速度的两项指标：异常幅度下降不超过3%；异常边界滞后不大于0.1m；正常地段不漏异常。正常地段通常提升速度不大于4m/min，异常地段通常提升速度不大于2m/min。

1.基本测井

基本测井包括中间测井和终孔测井两种。钻孔揭穿上部矿层后，应立即进行中间测井；钻孔达到地质设计孔深和全部设计目的时，应进行终孔测井。完成全部测井任务前，不得拆除钻机场地任何设施。

2.专门物探参数孔测井

对于地浸砂岩型铀矿床，在专门物探参数孔中研究镭—氡放射性平衡规律时，其γ测井方法是：完成基本测井后，向钻孔下放封口套管，用γ照射量率低于3.0nC/kg·h的清水冲洗，排出泥浆冲洗液后再对铀矿段进行重复γ测井。此后，对铀矿段进行状态观察γ测井：开始的4天每隔8h测井一次，5～7天每隔24h测井一次，第7天后每隔2～3天测井一次，直到铀矿段γ照射量率不再增长为止。

3.点法测井

探管由下而上逐点进行测量，测量点距在放射性正常地段采用1m；偏高地段和异常幅度变化不大的地段采用0.2～0.5m；异常地段采用0.1m。应用计算机进行分层解释时，点距只采用1m和0.1m，且异常测量段应伸入正常地段五个点。

4.连续γ测井

测井速度应保持匀速，速度变化不超过5%；点距采用0.05m。

5.孔径测量

一般类型铀矿床，在塌孔或扩孔严重的地段，应进行孔径测量，孔径测量点距在含矿地段不大于0.5m。地浸砂岩型铀矿床应连续进行孔径测量，测量点距为0.05m。

6.井液密度测量

使用泥浆冲孔时，测井前应测定泥浆的密度，测量精度为0.1×10³kg/m³。

㈩ 测井技术需要什么基础

《石油测井新技术及标准规范》本书主要内容包括：核磁共振测井技术及应用；电阻率成像测井技术及应用；声波成像测井技术及应用；MDT模块式地层动态测试器；综合孔隙度岩性测井仪；储层饱和度测井仪；快速平台测井仪，以及介绍了油气田测井解释中常见岩石和矿物的地球化学性质、物理性质、产状、岩石物理性质、测井参数及相关标准规范等。本书适合于油田现场测井、测井解释、勘探开发地质等工程技术人员参考，也可做为大专院校有关专业教师及测井分析和测井地质学科研究生的参考用书。第一篇裸眼测井工艺
第一章测井仪器
第二章大斜度井、水平井测井技术
第三章电缆使用工艺及测井基础设施
第四章井壁取心
第二篇测井资料解释
第一章测井资料的数字处理
第二章测井资料解释方法
第三章利用测井资料进行区块评价
第三篇生产测功井新技术
第一章生产测井技术
第二章井下流量测井
第三章流体密度及持水率测量
第四章温度测井
第五章压力测井及资料分析
第六章产出剖面测井信息综合分析
第七章水平井生产测井技术
第八章注入剖面测井
第九章套管井底参数测井
第十章生产测井资料应用
第十一章套管工程检测测井
第十二章数控测井仪器设备
第十三章剩余油监测技术
第四篇射孔新技术
第一章射孔器及其检测技术
第二章射孔深度控制
第三章射孔现场施工工艺
第四章射孔优化设计
第五章油气井爆炸作业
第五篇其他测井新技术及其应用
第一章成像测井方法
第二章复杂储层评价方法
第三章成像测井的地质分析
第四章核磁共振测井及其应用
第五章 基础实验研究
第六章测井解释油气饱和度岩石物理研究
第六篇相关标准规范