地球物理测井相关知识点.doc

在钻井井眼中，用特殊的测量装置连续记录井眼所穿过地层岩石的各种物理性质和相关信息，并提供这些记录和信息的直观显示。在一定的物理实验、理论模型、刻度标定或经验统计的基础上，将这些记录转换成地质与工程参数，进而（帮助）解决一些地质与工程问题的一门应用性学科。 两个大的阶段：资料获取（测井）与资料解释（测井解释）。 自然电位测井（SP）： 岩石电阻率：各种岩石具有不同的导电能力，岩石的导电能力可用电阻率来表示。 电阻率测井通过测量地层电阻率来反映地层的岩性、孔隙度、含油饱和度等地质信息。 不同矿物、不同岩石的电阻率各不相同：金属矿物的电阻率极低，一些主要造岩矿物如石英、云母、方解石等的电阻率很高。 由于岩性及组织结构不同，其导电性质不同：火成岩电阻率高，沉积岩电阻率低。 电阻率法测井：是根据自然界中各种不同岩石和矿物的导电能力不同这一点来区别钻井剖面上岩石性质的一种方法。 实际测井遇到的情况要复杂得多。 如井内有泥浆（Rm）、地层厚度(H)有限、储集层上下有围岩(Rs)，泥浆侵入使井眼周围横向方向形成不同的环带(Rmc,Rxo,R过，Rt) ，要考虑这些所有情况进行理论计算是不可能的，但为了将普通电阻率测井用于生产，我们将实际的电极系在实际井眼和地层条件下测量的电位差按照一定公式计算的电阻率称为视电阻率（apparent resisitivity)，记为Ra。 泥浆侵入使井眼周围横向（径向）方向形成不同的环带泥浆侵入：钻井过程中，由于泥浆柱的压力大于地层压力，压力差就会使泥浆滤液向地层中渗入，并置换了原渗透层孔隙中的流体。侵入带内泥浆滤液的分布是不均匀的，靠近井壁的部分，泥浆滤液把孔隙中原有的液体全部赶跑，占据了整个孔隙空间，这部分叫泥浆冲洗带，靠近冲洗带地层孔隙中是泥浆滤液和地层流体的混合物，该部分称过渡带。而地层中未被泥浆干扰的地层称为原状地层。（如图1） 图1 自然伽马测井（GR）及自然伽马能谱测井（NGS），不同于SP测井，它们属于核测井的范畴。即是根据岩石及其孔隙流体的核物理性质来研究井剖面的一类测井方法 。在井眼中，能被探测得到的射线只有γ射线。 岩石具有一定的放射性；研究结果表明，各种岩石中放射性元素的种类及含量不同，其放射性的强弱也有所不同：火成岩（最强）变质岩（中等）沉积岩（最弱）。 在沉积岩中，泥岩及含有放射性元素的岩石放射性最强。其它地层的放射性为中等 。泥岩具有较强放射性的原因：粘土颗粒细，沉积时间长，有充分的时间与放射性物质接触而一同沉积；粘土颗粒的表面带有负电荷，容易吸收放射性元素。如:K；某些粘土矿物中含有放射性元素，如钾矿（水云母、正长石等），钾含量较多；粘土中往往夹杂有大量的有机物质，有些有机物质吸收的有放射性矿物：K、U 。 对于沉积岩来说，其放射性主要取决于粘土的类型及含量；另外，岩性及沉积环境的不同，其放射性元素的种类及含量也不同（如还原环境有利于U的还原沉淀）。 自然伽马测井（GR）是在井内测量岩层中自然存在的放射性元素核衰变过程中放射出来的伽马射线的强度来研究岩层的一种方法。岩石中的放射性元素产生的射线穿过地层、泥浆、仪器的外壳进入井下仪器的探测器。探测器每接收到一个γ光子，就产生一个电脉冲。仪器在井眼中移动就可测得各深度点反映岩石放射性强弱的电脉冲计数率，即自然伽马曲线。 自然伽马测井反映的是以探测器中点为球心，半径为45cm的球体内物质所具有的放射性。即自然伽马测井的探测范围(深度)约为45cm。 自然伽马能谱测井是在井内测量岩层中自然存在的放射性元素核衰变过程中放射出来的伽马射线的强度来研究岩层的一种方法。 岩石中的几种主要放射性元素（U、Th、K）都可以产生伽马射线，所以GR（自然伽马测井）测井值反映岩石的总放射性，而不能用来分析岩石中各种放射性元素的多少。分析各种放射性元素含量的重要性 ⑴有助于准确、详细地划分岩性： 砂泥岩剖面： 泥岩中的Th和K含量较高，且粘土类型不同（高岭石、伊利石、绿泥石……），Th、K的含量不同。 泥岩中含有大量的有机物成为了生油岩之后，U含量高。 砂岩中Th、K、U的含量都很低。 砂岩中含有了放射性矿物之后，放射性将会异常高,如云母砂岩：K很高,且Th/K ≈2.58×10-4,U→0 含锆石、独居石等重矿物后：K低，Th高、U特别高且Th/K高 ⑵ 有助于研究沉积环境： 不同的沉积环境，U、Th、K的含量不同： 陆相沉积、氧化环境、风化层：Th/U7 海相沉积、灰色或绿色页岩：Th/U7 海相黑色页岩、磷酸盐岩：Th/U2 从化学沉积物到碎屑沉积物：Th/U增大 沉积物的成熟度增加：T