测井地质应用技术1.docVIP

PAGE PAGE 28 第二章 测井方法基础 在四川盆地，无论是碳酸盐岩还是碎屑岩储层，它们都有一些共同的特点：岩性致密、低孔低渗、裂缝发育等。因此，评价储层的方法与我国东部非裂缝性、高孔碎屑岩有所不同，如在我国东部碎屑岩地层使用效果较好的自然电位、双感应等测井方法在四川盆地则不太适用。经过多年的反复实践与探索，目前已形成了能有效评价四川低孔、低渗、裂缝性储层常规测井系列与特殊测井系列（见表2－1）。本章将简述这些测井方法的基本原理、测量信息、影响因素及所能解释的地质现象。 表2－1 四川盆地主要的裸眼测井方法 系列 方法 测量的物理量 解释的地质想象 常规测井系列 井经（CAL） 井眼直径 井径大小 井斜（DEV） 井斜角与井斜方位 井眼倾斜情况 自然伽马（GR） 地层自然放射性总量 地层泥质含量指示 自然伽马能谱（NGS） 谱测量率U、Th、K 地层泥质、沉积环境指示 补偿中子（CNL） 含氢指数 地层孔隙度 补偿密度（FDC、DC） 视密度ρb 地层孔隙度 岩性密度（LDT） 光吸收截面Pe 地层岩性、孔隙度 补偿声波（BHC、AC） 纵波传播速度 地层孔隙度 长源距声波（LDT） 纵波传播速度、波形 地层孔隙度 微球形聚焦（MSFL） 冲洗带电阻率 冲洗带导电特征 双测向（DLL） 侵入带和原状地层电阻率 侵入带和原状地层导电特征 特殊测井系列 地层倾角（HDT、SHDT） 地层电导率 地层倾角大小、方位 阵列声波（AS） 全波波形 地层孔隙度、岩石力学特征 超声波成像（UBI、CBIL、CAST） 井壁超声波图象 井壁地质特征 微电阻率成像（FMI、EMI、STAR） 井壁电导率图象 井壁地质特征 偶极（多极）声波（DSI） 纵波、横波、斯通利波 地层岩石力学特征 核磁共振 T2时间分布 地层孔隙度、渗透率 第一节 常规测井方法 通常，常规测井方法主要是指目前在油气勘探开发中，裸眼井（包括探井、评价井、开发井）测井工程中经常要测量的测井方法，也是测井地质评价最基本的方法。四川最常用的测井方法有井经、自然伽马、自然伽马能谱、中子、密度、声波、微球聚焦、浅侧向、深侧向等测井方法。 一、自然伽马与自然伽马能谱测井 1、自然伽马测井（GR） 自然伽马测井测量的是地层的自然放射性强度。它是识别地层岩性并进行测井地层划分的有效方法之一。 ⑴ 基本原理 岩石的自然放射性是由岩石中放射性元素及其含量决定的。地层的放射性主要由铀（U）、钍（Th）、钾（K）等放射性元素－即K40、U238和Th232以及后两者的衰变产物所放射的伽马射线所决定。 放射性元素在核衰变时释放出具有特定能量的伽马光子。测井时，能量小于100KeV的光子在穿透地层和仪器外壳时大量被吸收，它们对自然伽马测井读数的影响可以忽略不计，测井仪器探测到的主要是能量大于100KeV的光子。表2－2是鈾、钍、钾发射的伽马射线能谱成分，能量小于100KeV的不包括在内。 表2－2鈾、钍、钾的伽马射线能谱成分 能量间隔 MeV 铀系 钍系 钾 平衡状态下每次衰变光子数 相对强度 (%) 平衡状态下每次衰变光子数 相对强度 (%) 每次衰变的光子数 相对强度 (%) 0.1?0.3 0.38 17 0.61 24 0.3?0.5 0.43 19 0.27 11 0.5?0.7 0.52 23 0.39 16 0.7?0.9 0.12 5 0.23 9 0.9?1.1 0.06 3 0.38 15 1.1?1.3 0.28 13 1.3?1.5 0.09 4 0.03 1 0.11 100 1.5?1.7 0.05 2 0.21 9 1.7?1.9 0.22 10 0.03 1 1.9?2.1 2.1?2.3 0.07 3 2.3?2.5 0.02 1 2.5?2.7 0.35 14 合计 2.24 100 2.51 0.11 100 沉积岩中伽马光子的放射性强度A（即岩石自然伽马放射性系数），可以看作是岩石中鈾、钍、钾的含量的线形函数，即： （2－1） 式中：AU、ATh、AK－分别为U、Th、K三种元素每克物资每秒钟发射的伽马光子总数； WU、WTh、WK－为U、Th、K的百分含量。 假定整个地层均匀稳定地发射能量为E?的伽马射线，测井时探测器的探测范围为V，那么，探测器的响应I可表示为： （2－2） 式中：A——每克岩石每秒钟发射能量为E?的伽马光子总数； ? ——探测器的探测效率； ?——在探测器灵敏体积方向上发射的伽马光子数； ?——一个射向探测器的伽马光子射中探测器的概率； ?——地层密度。 ⑵ 自然伽马测井的刻度 自然伽马测井