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測井行業(yè)的個(gè)人總結
一、鉆井地球物理-地球物理測井
鉆井地球物理廣泛應用于石油、天然氣、煤、地下水和地熱、金屬與非金屬礦產(chǎn)等資源勘探中, 以及基礎地質(zhì)研究和許多工程監測中, 凡涉及需要取得鉆井（孔）資料時(shí), 都可以進(jìn)行鉆井地球物理勘探。
鉆井地球物理是地球物理學(xué)的一個(gè)重要組成部分, 同時(shí)它也是工業(yè)中實(shí)用性很強的一門(mén)工程技術(shù), 工業(yè)部門(mén)習慣上稱(chēng)它為地球物理測井或簡(jiǎn)稱(chēng)測井。在國外也存在著(zhù)類(lèi)似的兩種稱(chēng)呼，在該課程中簡(jiǎn)稱(chēng)測井。
測井以地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)、數學(xué)為理論基礎，應用計算機信息技術(shù)、電子技術(shù)及傳感器技術(shù)設計專(zhuān)門(mén)的測井儀器。將測井儀器置于井中沿井身進(jìn)行測量，得出井壁地層的各種物理化學(xué)性質(zhì)、地層結構及井身幾何特性等各種信息，為石油、天然氣和煤等礦產(chǎn)的勘探和開(kāi)發(fā)提供資料和服務(wù)。
二、測井的概念
測井（鉆井地球物理）是在勘探和開(kāi)發(fā)石油、天然氣、煤、金屬礦等地下礦藏的過(guò)程中，利用各種儀器測量井孔地層的各種物理參數和井眼的技術(shù)狀況，解決地質(zhì)和工程問(wèn)題的一種手段。測井是地球物理學(xué)的一個(gè)分支。
測井是獲取地層信息的最直接的地球物理方法之一，通過(guò)在井下放置一定的測量?jì)x器，同時(shí)在地面配置對井下儀器進(jìn)行控制、操作、記錄和分析的設備。沿井孔測量井孔地層剖面上不同地層物理參數的變化，然后對參數進(jìn)行綜合分析得到地層的各種地質(zhì)特征。
三、測井的發(fā)展簡(jiǎn)史
世界上第一次測井是由法國人斯侖貝謝兄弟（C. Schlumberger & M. Schlumberger）與道爾（Doll）一起，在1927年9月5日實(shí)現的。 我國第一次測井是由著(zhù)名地球物理學(xué)家翁文波，于1939年12月20日在四川巴縣石油溝油礦1號井實(shí)現的。
1、模擬記錄階段2、數字測井階段3、數控測井階段4、成像測井階段
四、測井工作的兩個(gè)階段
1、現場(chǎng)測取資料階段
即將儀器運往井場(chǎng)，組裝測井儀器，下到待測井段，上提儀器測量各種參數，得到滿(mǎn)足一定要求的測井曲線(xiàn)。
2、資料處理解釋階段
將測井數據帶回室內，在專(zhuān)用的測井解釋工作站上用專(zhuān)用測井解釋軟件進(jìn)行處理、解釋?zhuān)玫降貙痈鞣N地質(zhì)
參數。
五、測井在石油勘探開(kāi)發(fā)中的應用
石油測井求取的主要儲集層參數
儲集層：具有孔隙、裂縫等儲集空間，并且儲集空間之間聯(lián)通的地層稱(chēng)為儲集層。根據儲集空間類(lèi)型可分為碎屑巖儲集層和碳酸鹽儲集層。
巖石孔隙度：巖石內孔隙總體積占巖石總體積的百分比。一般用有效孔隙度評價(jià)儲集層儲集能力。
含油飽和度：含油體積占孔隙體積的百分比，同樣可以定義含水飽和度和含氣飽和度。
石油測井求取的主要儲集層參數
滲透率：在壓力差作用下巖石允許流體通過(guò)的性質(zhì)。用于描述巖石滲透性?xún)?yōu)劣的參數。單位為μm2，1μm2表示長(cháng)、寬、高為1cm的巖樣兩端壓力差為一個(gè)大氣壓（atm）允許黏度為1×10-3Pa·S的1cm3液體在一秒內通過(guò)該巖樣的能力。
儲集層有效厚度：用測井曲線(xiàn)確定儲集層的頂、底界面深度后，兩個(gè)界面的深度差為儲集層的厚度�？鄢齼瘜又械膴A層厚度，得到儲集層的有效厚度。
六、測井在石油勘探開(kāi)發(fā)中的應用
識別井孔剖面巖性，解釋地層巖石礦物成分并計算其含量。
劃分儲集層，解釋儲集層所含流體性質(zhì)（含油性），定量計算儲集層參數。
結合其他物探方法計算油氣儲量。
進(jìn)行地層層序分析、沉積學(xué)研究、地質(zhì)構造研究、烴源巖與蓋層研究。
計算地層壓力、地層溫度，分析巖石機械特性。
在鉆井工程、采油工程及完井工程的應用等。
七、測井在煤田勘探開(kāi)發(fā)中的應用
確定煤層的埋深、厚度及結構。
劃分鉆孔巖性剖面，提供煤、巖層的物性數據。
確定含水層位置及含水層間的補給關(guān)系。
測量地層產(chǎn)狀，研究煤、巖層的變化規律、地質(zhì)構造及沉積環(huán)境。
推斷解釋煤層的碳、灰、水含量，巖層的砂、泥、水含量。
提供地溫、巖石力學(xué)性質(zhì)等資料。
對其它有益礦產(chǎn)（煤層氣）提供信息或做出初步評價(jià)。
八、測井在沉積學(xué)研究的應用
主要研究?jì)热萦校?/p>
相體幾何形態(tài)：沉積巖體的幾何形態(tài)是指總體形狀和大小,不涉及內部層理構造，是沉積前地形、沉積環(huán)境和沉積后地質(zhì)史的總體表現。
巖性及巖相分析：巖性分析主要是成分和結構分析。巖相分析包括巖性和沉積相的劃分，盆地演化的動(dòng)力學(xué)特征分析，沉積相分析，測井相分析等。
沉積構造：沉積構造是測井沉積學(xué)研究的重要內容, 包括沉積構造所造成的層理、裂縫及其產(chǎn)狀、形狀，界面特性和界面內物質(zhì)結構等內容。
古水流和搬運方向：根據水流層理的特征(類(lèi)型、角度、形式、分布)和方向(定向程度、發(fā)散程度、與古斜坡和砂體幾何形狀的走向關(guān)系)與對應的測井信息來(lái)確定古水流的方向及發(fā)育情況。
地球化學(xué)分析：自然伽瑪能譜、巖性密度測井、激發(fā)伽馬能譜測井等測井技術(shù)可直接測量到巖石中的10余種元素成分,使識別巖石成分和分析沉積環(huán)境的能力得到提高。
九、測井地質(zhì)研究中正、反演問(wèn)題
正演問(wèn)題：把自然界各種需要研究的地質(zhì)現象建立相應的地質(zhì)模型、模式，研究各種測井方法在這種模型、模式中的響應。模型、模式可分為兩大類(lèi)，即數學(xué)模型和物理模型。
反演問(wèn)題：用各種測井參數和曲線(xiàn)形態(tài)與各種不同的地質(zhì)模型、模式建立關(guān)系，以便正確反映地下地質(zhì)現象。反演問(wèn)題包括兩個(gè)因素，一是客觀(guān)因素，即測井資料的準確性， 另為主觀(guān)因素，即在推論和提出假設的過(guò)程中加進(jìn)人的思想，這也是反演問(wèn)題的關(guān)鍵。
第一章 自然電位測井
第一節自然電場(chǎng)的產(chǎn)生
一、擴散電動(dòng)勢產(chǎn)生的條件
1. 兩種溶液的礦化度不同 2. 中間具有滲透性隔層 3.正負離子的遷移率不同
井中砂巖剖面的擴散電動(dòng)勢:泥漿濾液和地層水的礦化度不同;附著(zhù)在地層上的泥餅具有滲透性;泥漿濾液和地層水的正負離子遷移率不同。
二、擴散吸附電動(dòng)勢
組成泥巖的粘土礦物，其結晶構造和化學(xué)性質(zhì)只允許陽(yáng)離子通過(guò)泥巖擴散，而吸附帶負電的陰離子的作用稱(chēng)為陽(yáng)離子交換作用。擴散結果 在濃度小的一方富集正電荷帶正電，在濃度大的一方富集負電荷，形成擴散吸附電動(dòng)勢Eda： 擴散吸附電動(dòng)勢產(chǎn)生的條件：1.兩種溶液的礦化度不同；2.兩種溶液用滲透性隔層隔離；3.滲透性隔層對不同極性的離子具有不同的吸附性。
井中泥巖剖面的擴散吸附電動(dòng)勢:1. 泥漿濾液礦化度低于地層水礦化度2. 泥巖具有滲透性3. 泥巖具有吸附陰離子的陽(yáng)離子交換能力。
當井壁附近地層水和泥漿濾液礦化度都較低時(shí)，且Cw>Cmf時(shí)泥巖剖面上的擴散吸附電動(dòng)勢為：
在礦化度較低的情況下，溶液的電阻率與溶液的礦化度成反比關(guān)系，因此上式可寫(xiě)為：
三、氧化還原電位
地下煤層與其接觸的溶液（地層水或鉆井液）發(fā)生氧化還原反應，從而在其接觸面上形成氧化還原電位，最終形成沿井身的自然電位異常。當煤層處于氧化狀態(tài)時(shí)，可形成自然電位正異常；當煤層處于還原狀態(tài)時(shí)，可形成自然電位的負異常。
無(wú)煙煤和石墨的氧化反應最強烈，自然電位曲線(xiàn)表現為正異常。
瘦煤、煉焦煤、肥煤氧化反應強度遞減，其自然電位正異常依次減小。
氣煤和褐煤處于還原狀態(tài)且強度不大自然電位表現為不大的負異常。
由于煙煤中含有的金屬硫化物氧化作用很強，因此煙煤的自然電位正異常與其所含的金屬硫化物有關(guān)。
四、 過(guò)濾電動(dòng)勢
在巖石中，巖石顆粒之間形成很細的毛細管孔道，當泥漿柱的壓力大于地層的壓力時(shí)，泥漿濾液通過(guò)井壁在巖石孔道中流過(guò)，形成過(guò)濾電動(dòng)勢。
在砂泥巖剖面的井中的自然電場(chǎng)主要由砂巖井段的擴散電位和泥巖井段擴散吸附電位組成。在煤層中自然電位以氧化還原電位為主。
第二節 自然電位測井及曲線(xiàn)特征
一、自然電位測井（Spontaneous Potential Logging）
進(jìn)行自然電位測井時(shí)將對比電極N放在地面測量電極M用電纜送至井下，提升M電極沿井軸測量自然電位隨井深的變化曲線(xiàn)該曲線(xiàn)稱(chēng)為自然電位曲線(xiàn)（SP曲線(xiàn)）。
二、自然電位測井曲線(xiàn)的特征
靜自然電位：在相當厚的純砂巖和純泥巖交界面附近的自然電位變化最大其電動(dòng)勢E總稱(chēng)為靜自然電位SSP：
泥巖基線(xiàn)：均質(zhì)、巨厚的泥巖地層所對應的自然電位曲線(xiàn)，即Eda的幅度。而Ed的幅度稱(chēng)為砂巖線(xiàn)。所以靜自然電位SSP是均質(zhì)、巨厚的砂巖地層的自然電位讀數與泥巖基線(xiàn)的幅
淡水泥漿上下圍巖為泥巖有限厚度的砂巖的自然電位曲線(xiàn)特征：
1. 曲線(xiàn)關(guān)于地層中點(diǎn)對稱(chēng)，地層中點(diǎn)處異常值最大；
2. 地層越厚，ΔUSP越接近SSP，地層厚度變小，ΔUSP下降，且曲
ΔUSP≤SSP；
3. 當h>4d時(shí)，ΔUSP的半幅點(diǎn)對應地層的界面，較厚地層可用半幅點(diǎn)法確定地層界面，
地線(xiàn)頂部變尖，底部變寬度差。
層變薄時(shí)，不能用半幅點(diǎn)法分層。
4. 實(shí)測曲線(xiàn)與理論曲線(xiàn)特點(diǎn)基本相同，由于測井時(shí)受多方面因素的影響，實(shí)測曲線(xiàn)不如理論曲線(xiàn)規則。
使用自然電位曲線(xiàn)時(shí)應注意：
自然電位曲線(xiàn)沒(méi)有絕對零點(diǎn)，是以泥巖井段的自然電位曲線(xiàn)幅度作基線(xiàn)；
砂泥巖剖面中自然電位曲線(xiàn)幅度ΔUSP的讀數是基線(xiàn)到曲線(xiàn)極大值之間的寬度所代表的毫伏數。
在砂泥巖剖面中，以泥巖作為基線(xiàn)，Cw>Cmf時(shí)，砂巖層段出現自然電位負異常；Cw<Cmf時(shí)，砂巖層段出現自然電位正異常；Cw=Cmf時(shí)，沒(méi)有造成自然電場(chǎng)的電動(dòng)勢產(chǎn)生，則沒(méi)有自然電位異常出現，Cw與Cmf 差別愈大，造成自然電場(chǎng)的電動(dòng)勢愈大。 這是自然電位曲線(xiàn)識別滲透性砂巖層的重要特征。
第三節 自然電位測井的影響因素
一、地層水和泥漿濾液中含鹽濃度比值(Cw/Cmf)的影響二、巖性的影響
三、溫度的影響四、地層水和泥漿濾液中含鹽性質(zhì)的影響
五、 地層電阻率的影響六、地層厚度的影響七、 井徑擴大和泥漿侵入的影響
第四節 自然電位曲線(xiàn)的應用
一、劃分滲透性巖層
在砂泥巖剖面中，當RwCmf)時(shí)，在自然電位曲線(xiàn)上，以泥巖為基線(xiàn)，出現負異常的井段可認為是滲透性巖層，其中純砂巖井段出現最大的負異常；含泥質(zhì)的砂巖層，負異常幅度較低，而且隨泥質(zhì)含量的增多，異常幅度下降。砂巖的ΔＵSP還決定于砂巖滲透層孔隙中所含流體的性質(zhì)，一般含水砂巖的 ΔＵ水SP比含油砂巖的ΔＵ油SP要高。
二、 估計泥質(zhì)含量
1. 圖版法 2. 利用經(jīng)驗公式估算：
三、 確定地層水電阻率Rw
1. 確定含水層的靜自然電位SSP 2. 確定泥漿濾液等效電阻率Rmfe 3. 確定地層水電阻率Rw
四、判斷水淹層
水淹層：含有注入水的儲層。
SP曲線(xiàn)能夠反映水淹層的條件及現象：當注入水與原地層水的及鉆井液的礦化度不同時(shí)，與水淹層相鄰的泥巖層出現基線(xiàn)偏移。偏移量的大小與水淹的程度有關(guān)。
第二章 普通電阻率測井
電阻率測井：是一類(lèi)通過(guò)測量地層電阻率來(lái)研究井剖面地層性質(zhì)的測井方法。普通電阻率測井包括梯度電極系測井、電位電極系測井。
第一節巖石電阻率與巖性、孔隙度、含有飽和度的關(guān)系
一、巖石電阻率與巖性的關(guān)系
離子導電的巖石主要靠連通孔隙中所含溶液中溶解的正負離子導電。
電子導電的巖石靠組成巖石顆粒本身的自由電子導電。金屬礦物、無(wú)煙煤、石墨，以電子導電為主，電阻率極低。
二、巖石電阻率與地層水性質(zhì)的關(guān)系
巖石骨架：組成沉積巖石的造巖礦物的固體顆粒部分叫做巖石骨架。巖石骨架主要靠很少的自由電子導電，其導電能力很差，因此沉積巖石的導電能力主要取決于所含地層水的電阻率。
1.地層水電阻率與地層水所含鹽類(lèi)化學(xué)成份的關(guān)系 2.地層水電阻率與礦化度和溫度的關(guān)系
三、巖石電阻率與孔隙度的關(guān)系
沉積巖的導電能力主要取決于孔隙度和地層水電阻率Rw。巖石孔隙度越大或地層水的電阻率越低，巖石導電能力越強，
電阻率就越低；反之，則巖石導電能力差，巖石電阻率高。
四、含油巖石電阻率與含油氣飽和度的關(guān)系
含油飽和度So ：含油孔隙體積占孔隙體積的百分比。含水飽和度Sw ：含水孔隙體積占孔隙體積的百分比。 阿爾奇（Archie）公式的應用:
1.確定地層孔隙度2.確定地層水電阻率和視地層水電阻率3.確定孔隙流體性質(zhì)
第二節普通電阻率測井原理
普通電阻率測井研究的是穩定的電流場(chǎng)，電場(chǎng)強度E、電位U和電流密度J的關(guān)系：
一、均勻介質(zhì)中的電阻率測量
U為：二、普通電阻率測量原理(p27)
電極系：能夠在鉆孔中實(shí)施供電和測量的裝置。
電位電極系和梯度電極系電阻率公式的通式為 公式中K值隨電極系不同而不同。電極系確定則K值為常數。沿井筒提升電極系，測量ΔU隨井深的變化曲線(xiàn)，經(jīng)橫向比例刻度后即為巖層電阻率測井曲線(xiàn)，在均勻介質(zhì)中所測得電阻率曲線(xiàn)應為一條直線(xiàn)。
三、非均勻介質(zhì)中的電阻率測井
視電阻率Ra ：在井剖面的情況下，測量的電位差除了受地層真電阻率Rt影響外，還要受Ri、Rmc、Rs、Rm，井徑d，侵入帶直徑D，以及地層厚度h和電極系結構等因素的影響，因此不能用均勻介質(zhì)中的電阻率計算公式簡(jiǎn)單地求解地層的真電阻率。但是在井中實(shí)際測量的電位差，仍然可以代入公式計算電阻率，在這種復雜情況下求出的電阻率稱(chēng)為地層的視電阻率，用Ra表示。
四、電極系
1.電極系的分類(lèi)
電極系：是由供電電極A、B和測量電極M、N按一定的相對位置、距離組成的測量系統。電極系一般三個(gè)電極在井下，一個(gè)電極在地面。
成對電極：下井的三個(gè)電極中兩個(gè)在同一線(xiàn)路(供電線(xiàn)路或測量線(xiàn)路)中，或叫同名電極，如A和B、M和N。 不成對電極：另外一個(gè)和地面電極在同一線(xiàn)路（測量線(xiàn)路或供電線(xiàn)路）中，叫不成對電極或單電極。
據電極間的相對位置的不同，可以分為梯度電極系和電位電極系。
2. 電位電極系
不成對電極到成對電極中靠近它的那個(gè)電極之間的距離小于成對電極間距離的電極系為電位電極系。
3. 梯度電極系
單電極到成對電極中靠近它的那個(gè)電極之間的距離大于成對電極間距離的電極系為梯度電極系。梯度電極系的深度記錄點(diǎn)O在成對電極的中點(diǎn)。單電極距到O點(diǎn)的距離是梯度電極系的電極距。
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