測井曲線特徵

測井曲線特徵

測井曲線特徵是指在測井時形成的曲線反應出不同岩性、層位特徵,進而根據所得曲線判斷出具體岩性、層位等。

基本介紹

  • 中文名:測井曲線特徵
  • 外文名:Logging curve characteristics
  • 學科:測井
  • 內容:電阻率、聲波、自然電位等
  • 套用:識別岩性及層位
  • 特殊現象:裂縫、水淹層等
測井曲線特徵,識別岩性,油氣層的識別,特殊現象的識別,

測井曲線特徵

1、電阻率曲線
雙側向是探測不同徑向深度電阻率的測井方法。通常情況下,裂縫的存在使雙側向出現差異,模擬實驗表明,低角度裂縫的雙側向值呈負差異,而高角度裂縫的雙側向值呈正差異,雙側向幅度差不僅與裂縫的產狀有關,而且與裂縫的張開度有關,因此在一些裂縫段也可能無差異。
2、聲波曲線
裂縫在聲波曲線上的反映與井筒周圍裂縫的產狀及發育程度有關。聲波曲線對高角度裂縫沒有反映,對低角度裂縫或網狀裂縫,聲波測井值將相應增大;當遇到大的水平裂縫或網狀裂縫時,聲波能量急劇衰減而產生“周波跳躍”現象。因此利用聲波時差可以識別水平裂縫或網狀裂縫,但不能用於識別垂直裂縫。聲波曲線對裂縫的顯示主要取決於裂縫的張開度、發育程度、充填物和流體的性質。
聲波變密度測井對裂縫的探測是基於含流體裂縫面使聲波波列發生畸變,出現波列的能量衰減、干擾和波列轉換,形成聲波幅度、相位和頻率明顯變化,出現“人”形或“V”形、擾動的鋸齒形,以及條帶變淺等。橫波和斯通利波衰減的突出,可指示斜交的裂縫。縱波幅度的衰減多見於高角度直裂縫;而橫波幅度的衰減則多出現在低角度或水平裂縫。裂縫在聲波時差曲線上的反映與井筒周圍裂縫的產狀及發育程度。
3、自然電位曲線
(1)曲線特點
a.當地層、泥漿是均勻的,上下圍岩岩性相同,自然電位曲線對地層中心對稱;
b.在地層頂底界面處,自然電位變化最大,當地層較厚(大於四倍井徑)時,可用曲線半幅點確定地層界面;
c.測量的自然電位幅度為自然電流在井內產生的電壓降,它永遠小於自然電流迴路總的電動勢;
d.滲透性砂岩的自然電位,對泥岩基線而言,當地層水礦化度大於泥漿濾液礦化度時,自然電位顯示為負異常,當地層水礦化度小於泥漿濾液礦化度時,顯示為正異常,如果泥漿濾液的礦化度與地層水礦化度大致相等時,自然電位偏轉幅度很小,曲線無顯示異常。
(2)影響因素:
a.地層厚度、半徑的影響:當h>4d時,自然電位異常幅度近似等於靜自然電位,當h<4d時,自然電位異常幅度小於靜自然電位,厚度越小,差別越大,異常頂部變窄,底部變寬,不能用半幅點確定地層界面;
b.地層電阻率、泥漿電阻率以及圍岩電阻率的影響,Rt / Rm 比值增大(Rt增大或Rm減小),自然電位幅度值降低,Rs增大,其幅值也減小;
c.泥漿侵入帶的影響:泥漿侵入帶的存在,相當於井徑擴大,自然電位異常幅度值降低。
(3)校正方法:
根據具體情況,認真分析影響自然電位異常幅度值變化的因素,採用相應的校正圖版進行校正。
4、微電極曲線
(1)曲線特徵:
在滲透性地層有幅度差,微電位值大於微梯度值。
(2)影響因素:
a.測速 測速過大會使曲線尖峰變得平滑,以致不能反映地層的真實情況;
b.絕緣 微電極系或電纜絕緣不好會歪曲曲線形狀;
c.絕緣板幾何形狀 電極系係數K與電極間的尺寸及極板的形狀大小有關,而測井過程中極板經常與井壁磨擦,因此,測幾口井後就應該進行K值的校驗。
5、感應測井曲線
(1)曲線特點:
a.上下圍岩相同,單一低電導率地層,當地層厚度大於 1.7 米時,曲線上可以看到過聚焦產生的局部極值,其厚度小於1.7米時,視電導率曲線呈現一尖峰。 b.上下圍岩不同,單一低電導率地層,對於厚度大於2米的地層,地層中部的曲線呈傾斜狀,地層中心對應於傾斜段的中點,對於厚度小於2米的地層,視電導率曲線偏向與地層電導率差別小的圍岩一側,這是在高低電導率地層,而在中間電導率地層的曲線,對於厚度大於2米的地層,呈比較清楚的台階狀。
(2)影響因素:
感應測井的線圈雖然有縱向和徑向的聚焦作用,可還是受到圍岩、泥漿和侵入帶的影響。
(3)校正方法:
a.圍岩校正
首先根據井徑d、泥漿電導率σm和圍岩電導率選出回響的圖版,然後根據從感應測井曲線上讀出的視電導率σa和地層厚度h(可配合其它測井曲線求出h),在圖版縱橫坐標上找出相應的點,通過此點曲線的模數,即為所求地層的電阻率,在製作圖版時,已經考慮到傳播效應的影響,因此利用選用圖版進行厚度-圍岩校正之後,就不需要進行傳播效應的校正。
b.無限厚地層侵入影響校正
利用無限厚地層侵入影響校正圖版,圖版的參數為侵入帶的直徑D,曲線模數為侵入帶電阻率。圖版的縱坐標為視電導率σa ,當σm>100毫歐姆/米時,用圖版右邊的曲線族,當σa <100毫歐姆/米時,用圖版左邊的曲線族。在進行侵入影響校正時,首先需根據其它測井資料,求出侵入帶電導率σi (或電阻率Ri )及侵入帶直徑D,再根據測井曲線求出σa 及h值,根據σa 值找出縱坐標,由縱坐標向右作水平線與相應的σi 曲線交點所對應的橫坐標,即為所求地層的電導率σt 。
6、中子測井曲線
(1)曲線特點:
a.在砂泥岩剖面中,粘土(泥岩)的中子測井計數率最低,緻密砂岩的中子測井計數率最高,粉砂岩、泥質砂岩、孔隙中充滿液體的砂岩為中等數值; b.氣層的中子測井計數率是高值。
(2)影響因素:
a.井徑、泥漿和套管的影響
井徑擴大使中子源周圍的介質的含氫量大大增加,中子測井曲線幅度明顯下降;當礦化度(含氯量)增高時,增強了泥漿對熱中子的俘獲作用,因此會使中子-熱中子測井曲線幅度下降,而使中子伽馬測井曲線幅度增高,在套管井中,曲線幅度下降。
b.侵入帶的影響
由於泥漿侵入增大了侵入帶的含氫量,使中子測井曲線幅度明顯下降,對於劃分含氯量不同的鹽水層和油層時,往往造成鹽水層和油層的中子測井曲線幅度沒有明顯差異。
7、三側向測井曲線
(1)曲線特點
a.高阻層視電阻率曲線對圍岩形成高阻異常,異常對稱於高阻層中點,異常極大值為視電阻率代表值。如果地層較厚,岩性、電性不均勻,分段取值;
b. 高阻層界面在三側向曲線上缺乏明顯的特徵,但靠近高阻異常的底部。
c. 深淺三側向曲線形態相同,在儲集層有幅度差;
(2)影響因素
主要為井眼、圍岩-層厚、侵入三個方面。
8、微球形聚焦測井
曲線特點
主要反映沖洗帶電阻率,受泥餅和原狀地層影響。

識別岩性

自然電位:當地層、泥漿是均勻的,上下圍岩岩性相同,自然電位曲線對滲透性地層中心對稱;滲透層在地層頂底界面處,自然電位變化最大,當地層厚度(大於四倍井徑)時,可用曲線半幅點確定地層界面;滲透性地層的自然電位,對泥岩基線而言,可向左或向右偏轉,它主要取決於地層水和泥漿濾液的相對礦化度。岩性、地層水礦化度與泥漿濾液礦化度的比值、地層厚度、井徑、地層電阻率、泥漿電阻率、圍岩電阻率、泥漿侵入帶都對自然電位曲線造成影響。
聲波時差:在砂泥岩剖面,砂岩的速度一般很快,時差曲線數值較低,砂岩的膠結物性質、膠結類型和膠結含量影響時差的大小。通常矽質、鈣質膠結物比泥質膠結的時差低,隨著鈣質增加時差下降,隨著泥質含量的增加,時差升高。泥岩時差高,粉砂岩、頁岩介於泥岩和砂岩之間。礫岩一般聲波時差較低。含氣的淺部地層有周波跳躍,或時差增大。主要受井徑、岩層厚度、周波跳躍等因素的影響。
微電極:泥岩,微電極曲線幅度低,沒有幅度差或有很小的正、負不規則的幅度差,曲線呈直線狀,緻密砂岩或鈣質砂岩微電極曲線幅度特別高,常呈鋸齒狀或刺刀狀,有幅度大小不等的正或負的幅度差,生物灰岩微電極幅度很高、正幅度差大,粉砂岩幅度值較低,有較小的正幅度差,孔隙性石灰岩幅度值比緻密石灰岩低得多,一般有明顯的正幅度差。
自然伽馬:在砂泥岩剖面,純砂岩GR最低,粘土最高,泥質砂岩較低,泥質粉砂岩和砂質泥岩較高,即自然伽馬值隨泥質含量的增加而升高。主要受地層厚度、井眼、放射性漲落誤差以及測速。

油氣層的識別

常用方法:電阻率測井,聲波時差法,低侵高侵法
1、電阻率測井:油層的電阻率一般比水層的高,如果R400>R250,則為油層,反之為水層。
2、聲波時差法:如果測井曲線出現周波跳躍則可能為氣層。
3、低侵高侵法:高侵為泥漿濾液電阻率大於原狀地層電阻率時為泥漿高侵,高侵地層電阻率的剖面為高侵剖面,高侵一般出現在水層;
低侵為泥漿濾液電阻率小於原狀地層電阻率時為泥漿低侵,低侵地層電阻率的剖面為低侵剖面,低侵一般出現在油層。

特殊現象的識別

1.裂縫
裂縫可分為張開縫(泥漿充填)、半充填縫、和充填縫。充填縫又分為泥質等低阻物質充填縫和方解石、矽質等高阻物質充填縫。
(1)張開縫和低阻物質充填縫
地層微電阻率掃描測井圖像呈近似正弦曲線的暗色細線或斷斷續續但仍可追蹤的暗色正弦(虛線)。網狀縫分割基塊,圖像上位清晰的暗色細脈交織在一起。
(2)高阻物質充填縫
若充填物質與基塊電性差異小,則這種閉合縫難以區分。當存在較大差異時(如泥質灰岩中存在充填方解石的裂縫),則圖像上出現依稀可辨的白色正弦曲線。
(3)微縫和微孔隙發育
這種孔、縫中充填泥漿,大大降低可電阻率,導致地層微電阻率掃描測井圖像(靜態)比無孔,縫層段灰暗些。顯然,因孔隙縫之微小,由地層微電阻率掃描測井無法辨別出單個孔或縫。所以,在做判斷時,必須有其他資料(如取芯、鄰井資料以及常規測井資料等)做參考。
2.水淹層的判斷
為提高油田採收率,在油田開發過程中,現在打都採用分片切割注水採油的方法。由於油層滲透率不同,注入推進的速度也不一樣。如果以口井的某個油層井段出現了水,這個層叫做水淹層。水淹層在自然電位曲線顯示特點較多,要根據每個地區的實際情況進行分析。對部分水淹層(油層基底部或頂部見水),自然電位曲線的基線在該層上下偏移,出現台階,這是一種比較普遍的現象。這是由於注入水的礦化度與油田水不同造成的,該層射孔後,含水率為99%。

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