地球物理测井简称测井,是在钻孔中使用测量电、声、热、放射性等物理性质的仪器,以辨别地下岩石和流体性质的方法,是勘探和开发油气田的重要手段。地球物理测井的应用范围如下:确定井剖面的岩石性质,评价油(气)、水层,发现煤、金属、放射性等矿藏,并确定其埋藏深度及有效厚度;测量计算储量所需要的各种地质参数,如岩性成分、孔隙度、饱和度、渗透率、油田储量计算参数等;确定地层倾角、岩层走向和方位,以及钻孔倾角和方位角,研究沉积环境等;检查井下技术情况,如检查固井质量和套管破裂情况等;发现和研究地下水源。在石油勘探开发部门,测井的中心任务是找油找气。
常见测井方法。
生产测井指在油井(包括采油井、注水井、观察井等)投产后至报废整个生产过程中,所进行的地球物理测井的统称。它包括三部分:
① 过井内温度、压力和流体流量、持水率测定,了解产出和注入剖面,为油层改造提供依据;
②检查和监测井身技术情况,包括固井质量、套管变形和破损等,为油井维修提供依据;
③套管井储层评价。生产测井已成为油气藏科学管理和提高采收率不可缺少的手段。
测井得到了第一手的油井资料,那么接下来就该对测井得到数据进行分析——测井资料综合解释。
测井资料综合解释是指把多种测井方法探测到的测井信息转换成地质信息。为什么要进行测井资料综合解释?
(1)测井方法多达近百种,每种测井方法都有它本身的探测特性和适用范围,仅反映地层某一方面的物理特性——局限性。
(2)各种测井方法又都是间接地,有条件地反映地层特性的一个侧面——间接性。
(3)井下地质情况非常复杂,如岩石种类多,孔隙结构多变,流体性质和含量各不相同,以致不同的地层在某种测井曲线上很可能有相同的显示,这就是单一测井资料解释的多解性。
因此,要全面准确地认识井下地层特性,需要用多种测井方法进行综合解释。同时还要参考钻井、取芯等资料。
定性划分岩性是人们按照“有比较才有鉴别”的道理,利用测井曲线形态特征和测井曲线值相对大小,从长期生产实践中积累起来的划分岩性的规律性认识。
解释的要求是:首先要掌握岩性区域地质特点,如井剖面岩性特征、基本岩性特征、特殊岩性特征、层系和岩性组合特征及标准层特征等。其次,要通过钻井取心和岩屑录井资料与测井资料作对比分析,总结出用测井资料划分岩性的地区规律。表2为主要岩石的测井特征。但要注意:在应用表中总结的特征时不能等量齐观,而应针对某一具体岩性找出有别于其他岩性的一二种主要特征。
| 声波时差μs/m | 体积密度g/cm3 | 中子孔隙度(%) | 自然伽马 | 自然电位 | 微电极 | 电阻率 | 井径 |
泥岩 | >300 | 2.2~2.65 | 高值 | 高值 | 基值 | 低,平直 | 低,平直 | 大于钻头直径 |
煤 | 350~450 | 1.3~2.65 | ΦSNP>40 ΦCNL>70 | 低值 | 异常不明显或很大正异常(无烟煤) |
| 高值,无烟煤最低 | 接近钻头直径 |
砂岩 | 250~380 | 2.1~2.5 | 中等 | 低值 | 明显异常 | 中等,明显正差异 | 低到中等 | 略小于钻头直径 |
生物灰岩 | 200~300 | 比砂岩略高 | 较低 | 比砂岩还低 | 明显异常 | 较高,明显正差异 | 较高 | 略小于钻头直径 |
石灰岩 | 165~250 | 2.4~2.7 | 低值 | 比砂岩还低 | 无异常 | 高值,锯齿状正、负差异 | 高值 | 小于或等于钻头直径 |
白云岩 | 155~250 | 2.5~2.85 | 低值 | 比砂岩还低 | 大片异常 | 高值,锯齿状正、负差异 | 高值 | 小于或等于钻头直径 |
硬石膏 | 约164 | 约3.0 | 约为0 | 最低 | 基值 |
| 高值 | 接近钻头直径 |
石膏 | 约171 | 约2.3 | 约为50 | 最低 | 基值 |
| 高值 | 接近钻头直径 |
岩盐 | 约220 | 约2.1 | 约为0 | 最低(钾岩很高) | 基值 | 极低 | 高值 | 大于钻头直径 |
表 2 主要岩石的测井特征
例如,在淡水泥浆井中,地层剖面由砂岩、致密灰岩、生物灰岩和泥岩四种岩石组成。如果测井资料由微电极、声波时差和电阻率,则可以按下列步骤区分它们:
(1)利用声波时差和微电极测井曲线区分砂岩和生物灰岩。砂岩声波时差要高于生物灰岩,而微电极曲线则表现出砂岩的曲线幅度值低于生物灰岩的特征。
(2)利用电阻率可区分泥岩和致密灰岩,致密灰岩为高阻,泥岩为低阻。
此外,产能评价也是测井资料综合解释的一个方面,它是在定性分析与定量计算的基础上,对储集层产出流体的性质和产量做出综合性的解释结论。常用的主要解释结论有:
油层:产出有工业价值的原油油流,不产水或含水小于10%;
气层:产出有工业价值的天然气气流,不产水或含水小于10%;
油水同层:油水同出,含水10%~90%;
含油水层:含水大于90%,或见油花;
水层:完全产水,有时也把含油水层归入水层;
干层:不论产什么,因产量极低,而被认为无生产能力。
(石油知识编辑部)