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地震油藏描述中的测井技术
目录
引言 2
第一章地球物理学家关注的几种测井系列 2
第一节声波测井 2
第二节放射性测井 9
第三节普通电阻率测井 18
第二章测井储集层评价的基础 26
第一节储集层的特点 26
第二节储集层的基本参数 32
第三节划分岩性与储集层及储集层评价 37
第三章测井在地震油藏描述中的应用 43
第一节常规测井系列探测的岩石物理性质 43
第二节主要测井方法的探测范围 44
第三节纯岩石模型及测井响应方程 47
第四节储层参数的测井解释模型 55
引言
1927年发明测井时,法国人把它译为Carottage eletrigue,其意为"电取心",它相当准确地描述了这种地球物理勘探方法。有少数人直译为“在井内用测量装置记录所穿过的地层的特性”。但是,测井对不同人有不同的用途,对于地质学家来说,测井主要是一种地下勘探的绘图技术;对岩石物理学家来说,测井是评价储层油气生产潜力的一种方法;对地球物理学家来说,测井是地面地震分析的一种补充资料。对于测井工程师来说,测井可能仅仅为模拟应用提供数值。虽然测井是由石油工业为评价油气聚集的特殊需要发展起来的,但是,它和地学家感兴趣的其它许多领域有关。在发展过程中,测井被看成是需要许多学科的综合体,例如物理学、化学、电化学、地球化学、声学和地质学。本文将针对地球物理工作者感兴趣的几种测井系列的测量原理、测量方式、探测深度、影响因素等进行详细的介绍,并阐述测井所探测的岩石物理性质以及测井在地震油藏描述中的应用。
第一章地球物理学家关注的几种测井系列
第一节声波测井
声波在不同介质中传播,速度有很大差别,而且声波幅度的衰减、频率的变化等声学特性也是不同的。声波测井就是利用岩石等介质的这些声学特性来研究钻井地质剖面、判断固井质量等问题的一种测井方法。
声波是近年来发展较快的一种测井方法,由最早的声速测井、声幅测井发展到后来的长源距声波测井,变密度测井、井下声波电视BHTV、噪声测井到现在的多极子阵列声波测井(包括偶极子横波成像仪DSI)、井周声波成像测井CBIL、超声波井眼成像仪等。特别是声波测井与地震勘探的观测资料结合起来,在解决地下地顶构造,判断岩性,识别压力异常层位,探测和评价裂缝,判断储集层中流体的性质方面,使声波测井成为结合测井和物探的纽带,有着良好的发展前景。
1 声速测井

声速测井的下井仪器包括三部分。声系(由发射探头和接收探头组成),电子线路及隔声体,其中声系是主体。
声系的发射探头和接收探头,即换能器,是由压电陶瓷晶体制成,利用这种晶体具有的压电效应的物理性质,以其反效应发生声波,以其正效应接收声波。
单发单收声系及单发双收声系是早期声速测井的主要声系,在早期运用中发现存在以下缺陷:
在井眼比较规则的时候能够测量记录井壁上随深度变化的时差,而且测量结果不受井内泥浆的影响,但如果井眼不规则,测量结果会受井内泥浆声速的影响,且误差较大。
单发双收声系存在深度误差。我们规定单发双收声系的记录点为两接收探头的中点。它记录的结果应该是在该记录点附近厚度为Ld的岩层的声速平均值,但实际情况并不是这样。声波在两个接收探头之间传播的距离并不和它们所对应的地层完全重合。这一深度误差在地层速度较高,井径较小时并不大,可忽略,但当在疏松的泥岩段,井壁坍塌,发生井径扩大,且第一临界角比较大,,因此,深度误差必须考虑。
图1-1-1 补偿声波测井仪结构原理图
为了消除深度误差及井径不规则所引起的误差。人们一般利用双发双收声系,也就是通常所说的补偿声波测井。补偿声波测井仪(以斯伦贝谢的BHC为例)的声系(图1-1-1)是由两个压电陶瓷发射器T1、T2和两个压电陶瓷接收器R1、R2组成,
1、R2组成,也称双发双收声系。两个接收探头之间的距离R1R2叫做“间距”,发射探头之间的距离(T1R1)叫做“源距”。
测井时,T1、T2交替发射声波脉冲信号,两个接收器将两组时差数据送到地面系统加以平均。
T1发射后,R1接收经ABCE路径传播的纵波首波,R2接收经ABDF路径传播的纵波首波,记录的一组时差为t1=。
T2发射后,R2接收经A′B′C′E′路径传播的纵波首波,R1接收A′B′D′F′路径传播的纵波首波,记录的一组时差为t1=。
两组时差数据送到地面系统平均得:
t= (1-1-1)
补偿声波测井在一定程度上可以对环井眼条件进行补偿。另外,双发双收声系还可克服仪器倾斜的影响。双发双收声系的缺点是薄层分辨能力差,不如单发双收声系。另外还会产生盲区现象。但由于补偿声波测井探测深度较浅,不能完全消除坏井眼条件对测井信息的影响。