地球物理测井2.ppt

煤系地层中，除砂岩外，其它岩层与煤层之间均有较稳定而又有明显差别的导电性。煤层显示为明显的高阻层，页岩最低为曲线的背景值，而砂岩、砂质页岩介于两者之间，并也有较大的差异。此外，曲线还相当清晰地反映出煤层的夹矸。 第三章 核测井 核测井：利用岩层的自然放射性或人工放射性来研究钻孔的地质剖面，是核物理与测井技术相结合的产物，又称放射性测井。 特点： 1、由于反射性核元素的衰减不受温度、压力、电磁场和自身化学性质的影响，可更直接、更本质地研究岩石的物理性质。 2、反射性使用的伽马射线和中子流等具有较强的穿透能力，因此，在裸眼井或套管井，充满淡水的井或者充满高矿化度泥浆的井中都能进行测量。 本章主要内容： （1）自然伽马测井 （2）伽马-伽马测井（密度测井） （3）中子测井 第四章 声波测井 声波测井：是通过研究声波在井下岩层和介质中的传播特性，从而了解岩层的地质特性和井的技术状况的一种测井方法。 本章主要内容： （1）岩石的声学特性 （2）声速测井 （3）声幅测井 第一节 岩石的声学性质 是一种机械波，是介质质点振动向四周的传播。 目前声波测井使用的频率为20Hz－2MHz。 声 波 20HZ〈 频率〈 20KHZ 次声波 频率〈 20HZ 超声波 频率 〉20KHZ 什么叫声波？ 一、岩石的弹性及弹性参数 是指物体受有限外力而发生形变后恢复原来形态的能力。 1、弹性 2、物体的分类 弹性体 塑性体 受力发生形变，一旦外力取消又能恢复原状的能力。 弹性体： 产生永久形变。 塑性体： 可变成 在声波测井中，声源的能量很小，声波作用在岩石上的时间很短，因而岩石可以当成弹性体，在岩石中传播的声波可以被认为是弹性波。 3、描述弹性体的参数 （1）杨氏模量E(定义为应力与其应变之比) F—作用外力； l、s—分别为弹性体长度、横截面积； E—弹性体的杨氏模量，kg/cm2或dyn/cm2 F/S—为作用于单位面积上的力，称为应力。 —为弹性体在力方向上的相对形变，称为应变。 物理意义：描述弹性体发生形变的难易程度。 Hook定律： （2）泊松比σ（定义为外力作用下，弹性体的横向应变与纵向应变之比） ? = 弹性体的横向应变/纵向应变 =（△d/d）/（△l/l） 物理意义：描述弹性体形状改变的物理量。 d l F （3） 体积弹性模量 K （定义为应力与弹性体的体应变之比） K = 应力/体应变 =（F/S）/（△V/V） （kg/cm2） 体应变也称膨胀率 （4）切变模量（?） 切应变：弹性体的形状改变而体积未发生变化。 ?：切变角 tg ? =△l/d 当?很小时，tg ? =? ?△l/d Ft ? d △l 切变波的特点：体积不变，边角关系发生变化。 ?= 切应力/切应变 =（Ft/s）/? = （Ft/s）/△l/d 剪切模量?—是弹性体在剪切力Ft作用下，切应力（Ft/s）与剪切变?之比。 二、声波在岩石中的传播特性 1、纵波、横波的定义 纵波（压缩波或P波）： 横波（剪切波或S波）： 介质质点的振动方向与波的传播发向一致的波。 介质质点的振动方向与波传播方向垂直的波。 在井下，纵波和横波都能在地层传播，而泥浆中只能传播纵波。 注意 横波不能在流体（气、液体）中传播。 纵波可以在气体、液体和固体中传播。 2、岩石的声速特性 声波在介质中的传播特性主要指声速、声幅和频率特性。 纵波速度 横波速度 E—杨氏模量 σ—泊松比 ρ—介质密度 常见岩石及某些物质纵波传播速度（或传播时差）见P78表3-1 纵横波比 由于大多数岩石的泊松比等于0.25，所以岩石的纵横波速度比为1.73。可见，岩石中传播的纵波比横波速度快。一般，岩石的密度越大，传播速度越快，反之亦然。 在声速测井中，纵波是首波。 三、声波在介质界面上的传播特性 1、声波在界面上的反射和折射 Ⅰ Ⅱ θ β1 β2 入射波P 反射波 折射波 P1 S1 V1 V2 P2 S2 θ1 折射定律 Vp1＜Vp2 θ1＝90° θ1*——第一临界角 滑行纵波 Vp1＜Vs2 θ2＝90° 折射定律 θ2*——第二临界角 滑行横波 在产生滑行纵波和滑行横波以后，其逆过程也成立。 T Ⅰ Ⅱ 滑行波 R 辐射能 θ1* 或θ2* 滑行纵波和横波沿界面滑行时，将沿临界角方向向介质Ⅰ中辐射能量。对于井下岩层，一般都满足vm （泥浆速度）＜vp（地层速度）第一临界条件，因此井中很容易激发沿井壁滑行的地层纵波。 介质名称 VP (m/s) VS (m/s) 第一临界角 第二临界角 泥 岩 1800