1、1石油工程測井石油工程測井緒緒 論論測井測井石油工程石油工程Logging of Petroleum EngineeringLogging of Petroleum EngineeringWell loggingWell loggingLoggingLoggingGeophysical well loggingGeophysical well logging測井原理及工程應用測井原理及工程應用2緒緒 論論測井及其資料的用途測井及其資料的用途測井的基本原理測井的基本原理測井方法分類測井方法分類測井技術發展概況測井技術發展概況3測井及其資料的用途測井及其資料的用途測井是一種勘探的方法或手段測井是一

2、種勘探的方法或手段測井是地球物理測井的簡稱，亦稱鉆井地球物理勘、測井是地球物理測井的簡稱，亦稱鉆井地球物理勘、 礦場地球物理、油礦地球物理等，是地球物理勘探的礦場地球物理、油礦地球物理等，是地球物理勘探的 一個重要分支一個重要分支 測井是在井孔（鉆孔）中進行的各種地球物理勘方法測井是在井孔（鉆孔）中進行的各種地球物理勘方法 的統稱。它是通過觀測井孔內各種地球物理場的特征，的統稱。它是通過觀測井孔內各種地球物理場的特征， 來研究鉆孔周圍介質的性質和分布狀態，從而解決各種來研究鉆孔周圍介質的性質和分布狀態，從而解決各種 地質、勘探、開發、工程和有關科學與技術問題的。地質、勘探、開發、工程和有關科學

3、與技術問題的。測井資料的用途？測井資料的用途？地層評價地層評價; ;油藏靜態描述與綜合地質研究油藏靜態描述與綜合地質研究; ;油井檢測與油藏動態描述油井檢測與油藏動態描述; ;鉆井采油工程鉆井采油工程緒緒 論論4主要包括單井油氣解釋與儲層精細描述兩部分主要包括單井油氣解釋與儲層精細描述兩部分： 前者的目的是對本井作初步解釋與油氣分析，即劃分巖性前者的目的是對本井作初步解釋與油氣分析，即劃分巖性與儲集層，確定油、氣、水層及油水分界面，初步估算油氣與儲集層，確定油、氣、水層及油水分界面，初步估算油氣層的產能，盡快為隨后的完井與射孔提供依據。層的產能，盡快為隨后的完井與射孔提供依據。 后者的目的在于

4、對儲集層的精細描述，主要內容有巖性分后者的目的在于對儲集層的精細描述，主要內容有巖性分析，計算地層泥質含量和主要礦物成份，計算儲集層參數：析，計算地層泥質含量和主要礦物成份，計算儲集層參數：孔隙度、滲透率、含油油氣飽和度和含水飽和度、已開發油孔隙度、滲透率、含油油氣飽和度和含水飽和度、已開發油層層( (水淹層水淹層) )的剩余飽和度和殘余油飽和度，油氣層有效厚度等的剩余飽和度和殘余油飽和度，油氣層有效厚度等等，綜合評價油氣層及其產能，為油氣儲量計算提供可靠的等，綜合評價油氣層及其產能，為油氣儲量計算提供可靠的基礎數據。基礎數據。緒緒 論論5 以多井測井評價形式完成的以多井測井評價形式完成的,

5、,將多井測井資料同地質、將多井測井資料同地質、地震、開發等資料結合，做綜合分析評價，目的是以油氣藏地震、開發等資料結合，做綜合分析評價，目的是以油氣藏評價為目標，提高評價為目標，提高 對油氣藏的三維描述能力，重現儲集體對油氣藏的三維描述能力，重現儲集體的時空分布原貌與模擬。主要內容有：測井、地質（巖心、的時空分布原貌與模擬。主要內容有：測井、地質（巖心、錄井）、地震等資料的橫向變化規律；研究地區地質構造、錄井）、地震等資料的橫向變化規律；研究地區地質構造、斷層和沉積相以及生、儲、蓋層；研究地下儲集體幾何形態斷層和沉積相以及生、儲、蓋層；研究地下儲集體幾何形態與儲集參數的空間分布；研究油氣藏和油

6、氣水分布規律；計與儲集參數的空間分布；研究油氣藏和油氣水分布規律；計算油氣儲量，為制定油田開發方案提供大量可靠的基礎地質算油氣儲量，為制定油田開發方案提供大量可靠的基礎地質數據。數據。緒緒 論論6 在油氣田開發過程中，研究產層的動態參數在油氣田開發過程中，研究產層的動態參數( (包括包括、k k、S S0 0、T T、P P、Q Q等等) )的變化規律，的變化規律，確定油氣層的水淹級別及剩余確定油氣層的水淹級別及剩余油氣分布油氣分布, ,確定生產井的產液剖面和液入井的吸收剖面以及它確定生產井的產液剖面和液入井的吸收剖面以及它們隨時間的變化情況們隨時間的變化情況, ,監測產層的油水運動狀態、水淹

7、狀態、監測產層的油水運動狀態、水淹狀態、水淹狀況及其采出程度，確定挖潛部位，對油氣藏進行動態水淹狀況及其采出程度，確定挖潛部位，對油氣藏進行動態描述，為單井動態模擬和全油田的油藏模擬提供基礎數據，描述，為單井動態模擬和全油田的油藏模擬提供基礎數據，以制定最優的開發調整方案、達到最大限度地提高最終采收以制定最優的開發調整方案、達到最大限度地提高最終采收率的目的。率的目的。緒緒 論論7 在鉆井工程中在鉆井工程中, ,測量井眼的井斜、方位和井徑等測量井眼的井斜、方位和井徑等幾何形態的變化，估算地層孔隙流體壓力和巖石破裂幾何形態的變化，估算地層孔隙流體壓力和巖石破裂壓力、壓力梯度，確定下套管的深度和水

8、泥上返高度，壓力、壓力梯度，確定下套管的深度和水泥上返高度，檢查固井質量、確定井下落物位置、鉆具切割等；檢查固井質量、確定井下落物位置、鉆具切割等； 在采油工程中，進行油氣井射孔，檢查射孔質量、在采油工程中，進行油氣井射孔，檢查射孔質量、酸化和壓裂效果，確定出水、出砂和串槽層以及壓力酸化和壓裂效果，確定出水、出砂和串槽層以及壓力枯竭層位等等。枯竭層位等等。緒緒 論論8參考書參考書9把測井參數加工成地質或把測井參數加工成地質或井技術參數的過程井技術參數的過程 巖性巖性物性參數物性參數含油性含油性其他其他曲線曲線數據數據圖象圖象其他其他地質或井技術參數地質或井技術參數測井參數測井參數測井測井解釋解

9、釋測井、測井解釋及其測井、測井解釋及其原理原理從地球物理勘探的含從地球物理勘探的含義上理解其原理義上理解其原理緒緒 論論10地球物理勘探？地球物理勘探？ 地球物理：地球的物理性質地球物理：地球的物理性質巖層巖層的物的物理性理性質質電性電性聲學特性聲學特性核物理特性核物理特性其它其它導電特性導電特性電化學特性電化學特性介電特性介電特性硬地層與軟硬地層與軟地層、油氣地層、油氣層與水層電層與水層電性的比較性的比較三大類三大類測井方法測井方法緒緒 論論11測井儀器的組成及工藝過程測井儀器的組成及工藝過程井下儀器井下儀器地面儀器地面儀器電電 纜纜12測井的專業名稱變更概況測井的專業名稱變更概況礦場地球物

10、理礦場地球物理勘查技術與工程勘查技術與工程應用地球物理應用地球物理勘查地球物理勘查地球物理（測井）（測井）（物探）（物探）緒緒 論論1313緒緒 論論石油工程學院石油工程學院資源環境學院資源環境學院機電工程學院機電工程學院石油工程學院石油工程學院資源環境學院資源環境學院機電工程學院機電工程學院化學化工學院化學化工學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院計算機科學學院計算機科學學院電氣信息學院電氣信息學院土木工程與建筑學院土木工程與建筑學院理學院理學院經濟管理學院經濟管理學院文法學院文法學院政治學院政治學院外語學院外語學院體育學院體育學院藝術學院藝術學院繼續教育與網路學院繼續教育與網路學院應用技

11、術學院應用技術學院工程訓練中心工程訓練中心（開發系）（開發系）（勘探系）（勘探系）（機械系）（機械系）1414緒緒 論論石油工程學院石油工程學院資源環境學院資源環境學院機電工程學院機電工程學院（開發系）（開發系）（勘探系）（勘探系）（機械系）（機械系）鉆鉆 井井采采 油油油油 藏藏 ？地地 質質物物 探探測測 井井 ？ ？石油工石油工程程資源勘資源勘查查勘查技勘查技術術？15測井方法分類測井方法分類按研究的物理性質分類按研究的物理性質分類: : 1 1、電法測井、電法測井 2 2、聲波測井、聲波測井 3 3、放射性測井、放射性測井 4 4、其它測井、其它測井按技術服務項目分類按技術服務項目分類

12、 1 1、裸眼井地層評價測井系列、裸眼井地層評價測井系列 2 2、套管井地層評價測井系列、套管井地層評價測井系列 3 3、生產動態測井系列、生產動態測井系列 4 4、工程測井系列、工程測井系列緒緒 論論16測井技術發展概況測井技術發展概況第一代：手動或半自動測井儀第一代：手動或半自動測井儀第二代：全自動測井儀第二代：全自動測井儀第三代：數字測井儀第三代：數字測井儀第四代：數控測井儀第四代：數控測井儀第五代：數控成象測井儀第五代：數控成象測井儀緒緒 論論17第一代：翁文波第一代：翁文波 1939 1939 ，1212，5 5，四川巴縣（現重慶巴南區），四川巴縣（現重慶巴南區） 石油溝石油溝第二代

13、：第二代： JD-581JD-581多線電測儀多線電測儀 仿蘇聯匈牙利仿蘇聯匈牙利 SJD-83SJD-83系列系列 8585年生產，是年生產，是JD-581DJD-581D的配套下井儀器，的配套下井儀器， SJD-801DSJD-801D井下儀器相同井下儀器相同第三代：我國第三代：我國7070年代中后期引進并開始研制和仿造年代中后期引進并開始研制和仿造 36003600系列系列 SJD801SJD801系列系列 二、三代的區別：除了井下儀器系列的完整外，在記錄方式上二、三代的區別：除了井下儀器系列的完整外，在記錄方式上 后者增加了數字記錄后者增加了數字記錄第四代：第四代： 數控測井儀數控測井

14、儀 7070年代末投入商業性使用年代末投入商業性使用 常見的有：常見的有： 司侖貝謝司侖貝謝 德萊賽德萊賽 （阿特拉斯）（阿特拉斯） 吉爾哈特（哈里伯頓）吉爾哈特（哈里伯頓） CSU 3700CSU 3700系列系列 DDL DDL 第五代：數控成象測井儀第五代：數控成象測井儀 MAXIS-500 ECLIPS-5700 EXCELL-2000MAXIS-500 ECLIPS-5700 EXCELL-2000緒緒 論論18發展階段發展階段模擬測井模擬測井19641964年以前年以前數字測井數字測井1965196519721972數控測井數控測井1973197319901990成像測井成像測井1

15、9901990年以后年以后地面系統地面系統測量方式測量方式傳輸方式傳輸方式檢流計光點檢流計光點照相記錄儀照相記錄儀數字磁帶數字磁帶記錄儀記錄儀計算機控計算機控制記錄儀制記錄儀成像成像測井儀測井儀單測為主單測為主部分組合部分組合多參數多參數組合組合多參數多參數陣列組合陣列組合直流直流模擬傳輸模擬傳輸單向單向編碼傳輸編碼傳輸雙向可控雙向可控數據傳輸數據傳輸雙向可控雙向可控數據傳輸數據傳輸井下儀器井下儀器井井下下儀儀器器電電阻阻率率普通電測、普通電測、三側向、七三側向、七側向側向雙側向、四雙側向、四臂地層傾角臂地層傾角高分辨率地層高分辨率地層傾角、微電阻傾角、微電阻率掃描率掃描方位電阻率方位電阻率成

16、像、全井成像、全井眼為電阻率眼為電阻率成像成像電導電導率率感應、深聚感應、深聚焦感應焦感應雙感應雙感應數字感應數字感應陣列感應成陣列感應成像像介電介電介電測井介電測井電磁波傳播測電磁波傳播測井井多頻多探頭多頻多探頭電磁波電磁波聲速聲速連續聲波連續聲波補償聲波補償聲波長源距聲波長源距聲波偶極子橫波偶極子橫波成像測井成像測井聲幅聲幅水泥膠結水泥膠結變密度變密度水泥膠結評價水泥膠結評價井下聲波電視井下聲波電視超聲成像超聲成像自然自然伽馬伽馬閃爍自然伽閃爍自然伽自然伽馬能譜自然伽馬能譜補償自然伽馬補償自然伽馬能譜能譜復雜環境自復雜環境自然伽馬能譜然伽馬能譜中子中子中子伽馬中子伽馬單探測器中單探測器中子

17、子雙源距中子雙源距中子四探測器中子四探測器中子加速器中資加速器中資源孔隙度源孔隙度密度密度地層密度地層密度補償地層密度補償地層密度巖性密度巖性密度巖性密度能巖性密度能譜、三探測譜、三探測器密度器密度核磁核磁測井測井核磁測井核磁測井樣機樣機核儀磁共振儀核儀磁共振儀核磁共振成像核磁共振成像儀儀地層地層測試測試電纜地層電纜地層測試測試重復式地層重復式地層測試測試重復式地層重復式地層測試測試模塊化地層測模塊化地層測試、套管井地試、套管井地層測試層測試主要主要應用應用地層對比地層對比評價評價油氣藏油氣藏描述描述油氣藏油氣藏精細描述精細描述油氣藏油氣藏評價評價緒緒 論論19快測平臺測井系統快測平臺測井系統

18、成像測井系統成像測井系統的發展背景的發展背景快測平臺測井快測平臺測井系統的發展要求系統的發展要求以深、中、淺三個探測深以深、中、淺三個探測深度的電阻率測井和中子、密度的電阻率測井和中子、密度、聲波為主的常規測井資度、聲波為主的常規測井資料，在大多數井內基本可以料，在大多數井內基本可以滿足地質家的需要；滿足地質家的需要；各石油公司期望盡量減少各石油公司期望盡量減少測井占井場的時間，希望測測井占井場的時間，希望測井快，不返工。井快，不返工。快測平臺測井快測平臺測井系統的特點系統的特點組合性強、總長度短、組合性強、總長度短、可靠性高、測井速度快；可靠性高、測井速度快；多種傳感器集成在一只多種傳感器集

19、成在一只儀器上，可掛接各種成儀器上，可掛接各種成像測井井下儀器像測井井下儀器。20緒緒 論論21緒緒 論論22測井技術發展概況測井技術發展概況常規測井資料綜合分析實例常規測井資料綜合分析實例23電測井技術及應用電測井技術及應用電法測井通常指測量巖石電法測井通常指測量巖石 導電特性導電特性 介電特性介電特性 電化學特性電化學特性 的所有測井方法。的所有測井方法。 普通電測普通電測電流聚焦測井電流聚焦測井感應測井感應測井電成像測井電成像測井介電測井介電測井電磁波傳播測井電磁波傳播測井自然電位測井自然電位測井人工電位測井人工電位測井24電測井技術及應用電測井技術及應用普通電阻率測井普通電阻率測井基本

20、原理基本原理電極系電極系曲線特征曲線特征資料用途資料用途25影響巖石電阻率的主要因素影響巖石電阻率的主要因素巖性巖性地層水電阻率地層水電阻率水性水性孔隙度孔隙度物性物性含油飽和度含油飽和度含油性含油性電測井技術及應用電測井技術及應用26 巖巖 石石 名名 稱稱 電電 阻阻 率率 （m） 礦礦 物物 名名 稱稱 電電 阻阻 率率 （ m） 粘粘 土土 泥泥 巖巖 頁頁 巖巖 疏松砂巖疏松砂巖 泥質頁巖泥質頁巖 致密砂巖致密砂巖 含油砂巖含油砂巖 貝殼石灰巖貝殼石灰巖 泥灰巖泥灰巖 石灰巖石灰巖 白云巖白云巖 玄武巖玄武巖 花崗巖花崗巖1 12 210102 25 56060101010102 2

21、2 250505 51010202010102 210103 320202 210102 25 55 510103 360606 6lOlO50506 610103 36 610102 21010606010102 21010 石石 英英 白云母白云母 長長 石石 石石 油油 方解石方解石 硬石膏硬石膏 無水石膏無水石膏 石石 墨墨 磁鐵礦磁鐵礦 黃鐵礦黃鐵礦 黃銅礦黃銅礦10101212 10104 4101011114 41010111110109 910105 510103 35 5101010104 410106 610109 910106 63 3101010106 61010lOl

22、O1010常見礦物或巖石的電阻率常見礦物或巖石的電阻率電測井技術及應用電測井技術及應用27巖石的導電機理巖石的導電機理電子導電類巖石電子導電類巖石火成巖火成巖離子導電類巖石離子導電類巖石沉積巖沉積巖電子離子導電類巖石電子離子導電類巖石泥質、骨架的概念泥質、骨架的概念泥質對巖石導電性的影響泥質對巖石導電性的影響電測井技術及應用電測井技術及應用28泥質：泥質：由粘土礦物、細粉砂和水組成的混由粘土礦物、細粉砂和水組成的混 合物。合物。骨架：骨架：除泥質以外的所有固體部分，包括除泥質以外的所有固體部分，包括 巖石顆粒、充填物和膠結物等巖石顆粒、充填物和膠結物等。電測井技術及應用電測井技術及應用29 泥

23、質的附加導電性：泥質的附加導電性：粘土為片狀顆粒，與它們的體積相粘土為片狀顆粒，與它們的體積相比，表面很大，這些粘土顆粒由比，表面很大，這些粘土顆粒由2 2到到3 3層鋁氧八面體或硅氧四面層鋁氧八面體或硅氧四面體堆砌而成。由于一些體堆砌而成。由于一些MgMg+代換了鋁氧八面體晶格中的代換了鋁氧八面體晶格中的AlAl+，在，在片狀粘土的表面出現了過剩的負電荷。這些負電荷具有不能移片狀粘土的表面出現了過剩的負電荷。這些負電荷具有不能移動的束縛電荷性質。為了保持粘土顆粒的電中性，就要補償這動的束縛電荷性質。為了保持粘土顆粒的電中性，就要補償這種局部的電荷不平衡，其補償劑就是附著在干粘土表面的陽離種局

24、部的電荷不平衡，其補償劑就是附著在干粘土表面的陽離子，也就是平衡離子或補償陽離子，結果在粘土顆粒表面形成子，也就是平衡離子或補償陽離子，結果在粘土顆粒表面形成偶電層。偶電層。電測井技術及應用電測井技術及應用30粘土顆粒表面特性粘土顆粒表面特性電測井技術及應用電測井技術及應用31巖石電阻率與地層水性質的關系巖石電阻率與地層水性質的關系影響地層水電阻率影響地層水電阻率RWRW的主要因素的主要因素 RW=f(RW=f(化學成分、濃度、溫度）化學成分、濃度、溫度）電測井技術及應用電測井技術及應用32成分成分電阻率電阻率濃度濃度gl-1NaClKClMgCl20.015365734310.1054.65

25、8.2451.005.755.754.99電測井技術及應用電測井技術及應用33電測井技術及應用電測井技術及應用34 巖石儲油物性的好壞取決于巖石的有效孔隙度巖石儲油物性的好壞取決于巖石的有效孔隙度, ,但它不能通過測量得到。經研究表明但它不能通過測量得到。經研究表明R R0 0與與R RW W、孔隙度、孔隙度和巖性有關，通過實驗得知，無論如何改變和巖性有關，通過實驗得知，無論如何改變R RW W，但，但R R0 0與與R RW W的比值是個常數：的比值是個常數： 我們定義這個比值為巖石的我們定義這個比值為巖石的地層因素地層因素F F，它只與巖石，它只與巖石的孔隙度、膠結情況和孔隙形狀有關，而與的孔隙度、膠結情況和孔隙形狀有關，而與R RW W無關。無關。wnn02W021W01RRRRRR：純地層（骨架不含導電礦物或泥質含量純地層（骨架不含導電礦物或泥質含量Rt泥漿低侵泥漿低侵Ri(Rxo)Cmf時時油油(氣氣)層層低低侵侵水水層層高高侵侵當當CwRR1 1R R2 2RR3 364梯度電極系曲線特征梯度電極系曲線特征1.1.不對稱不對稱2.2.極值特點？極值特點？3.3.厚度影響？厚度影響？4.4.分層？分層？電位電極系曲線特征電位電極系曲線特征1.1.對稱對稱2.2.極值特點？極值特點？3.3.厚度影響