地球物理测井简答题答案.docx

1、地球物理测井简答题答案自然伽马测井曲线影响因素（1）积分电路的影响（测速*积分电路时间常数）由于记录仪器中的积分电路具有惰性（充/放电需要时间），输出电压相对于输入要滞后一段时间而仪器又在移动，可能使测井曲线发生畸形，主要为：极大值减小，且不在地层中心而向上移动，视厚度增大，半幅点上移。一般：地层厚度越小，积分电路的影响越大，曲线畸变越严重。实际测井中要适当控制测井速度。（2）放射性涨落的影响由于地层中的放射性核素的衰变是随机的且彼此独立，同时伽马射线被探测到也是偶然独立的，使得每次测量结果不完全相同但结果满足统计规律，这种现象叫放射性涨落或统计起伏现象。（3）地层厚度的影响：厚度增加极大值变

2、化（4）井眼的影响井眼直径变大相当于伽马射线通过的路程变大，被吸收的几率变大，被探测几率变小，曲线值变小；同时泥浆的种类（含放射性物质或非放射性物质）也对曲线有影响。一、计算泥质含量1、自然电位测井：Vsh=(SSP-PSP)/SSP=1-。为自然电位减小系数；PSP含粘土地层的静自然电位（假静自然电位）；SSP含粘土地层水矿化度相同的纯地层静自然电位。2、自然伽马测井：（1）相对值法：自然伽马相对值I（GR）=(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin)；GR、GRmin、GRmax分别为解释层、纯地层和泥岩的自然伽马测井值。泥质含量：Vsh=2(GCOR*I(GR)-1/2(GCOR)

3、-1；GCOR为希尔奇指数，新地层3.7；老地层2。（2）绝对值法：Vsh=（b GR-Bo）/(sh GRsh-Bo)；Bo纯地层背景值，Bo=sd GRsd(或纯 GR纯)；b,sh,sd,纯分别为解释层，泥岩，砂岩，纯地层的自然伽马值。二计算孔隙度1、密度测井：b=f+(1-)f，=(ma-b)/(ma-f)；孔隙度，ma岩石骨架密度，f探测范围内的空隙流体密度。2、声波测井：t=tf+tma(1-),=(t-tma)/(tf-tma)；孔隙度，t岩层时间差曲线上的读值，tf液体的时差，tma岩石的骨架时差。三、计算含油饱和度原始地层Rt/Rw=ab/mSwn，Sw+So=1,Shr+S

4、mo=So；冲洗带 Rxo/Rmf=ab/m Sxon，Sxo+Shr=1,Smo=Sxo-Sw；So原始地层含油饱和度，Sw原始地层含水饱和度；Rt原状地层电阻率，Rw地层水电阻率；Shr冲洗带含油饱和度，Sxo冲洗带含水饱和度；Rxo冲洗带电阻率，Rmf泥浆电阻率；Smo可动油饱和带备注问答：1 单发双收和双发双收设备的优缺点2： 伽马射线测井的影响因素。3：含水饱和度（阿尔奇）的公式 并写出公式内各符号的意义4：至少写出3条侧线 在高压气层有明显反映。写出其反映特征。读图的大题就是固井的那道原题简答题1自然电位产生的原因是什么？答：自然电位产生的原因是复杂的（1分），对于油井来说，主要有

5、以下两个原因：1） 地层水含盐浓度和钻井液含盐浓度不同（1分），引起粒子的扩散作用和岩石颗粒对粒子的吸附作用（1分）；2）地层压力和钻井液压力不同时（1分），在地层孔隙中产生过滤作用（1分）。（二）、理想梯度电极系理论曲线分析特征1)无论厚层、中厚层，还是薄层，正对高阻岩层，曲线凸起；正对低阻岩层，曲线凹下。因此可以用梯度电极系Ra曲线来判断岩层电阻率的高低。2)对高阻层来说，使用理想顶部梯度，Ra在岩层顶界面出现极大，底界面出现极小；使用理想底部梯度，Ra在岩层顶界面出现极小，底界面出现极大。对低阻层来说，使用理想顶部梯度，Ra在岩层顶界面出现极小，底界面出现极大；使用理想底部梯度，Ra在岩

6、层顶界面出现极大，底界面出现极小。3)对厚岩层，在岩层中部RaR2；另外，极大、极小和常数段的数值4)薄层、中厚层与厚层比较来说：常数段变斜；极小值变大；极大值变小；出现次极大(假异常)；岩层中部Ra岩层的电阻率。5)无论厚层、中厚层、还是薄层，电极系的记录点O通过界面时，Ra都要发生突变，2. 自然电位曲线有什么特点？答：1) 当地层、泥浆是均匀的，上下围岩岩性相同，自然电位曲线对地层中心对称（2分）；2）在地层顶底界面处，自然电位变化最大，当地层较厚时，可用曲线半幅点确定地层界面；（1分）3）测量的自然电位幅度，为自然电流在井内产生的电位降，它永远小于自然电流回路总电动势；（1分）4）渗透

7、性砂岩的自然电位，对泥岩基线而言，可向左或向右偏转，它主要取决于地层水和泥浆滤液的相对矿化度。（1分）3自然电位测井曲线的主要应用有哪些？答：目前，自然电位测井主要有以下几个方面的应用： 1）判断岩性，确定渗透性地层； （2分） 2）计算地层水电阻率；（1分） 3）估计地层的泥质含量；（1分）4）判断水淹层位。（1分）4简述理想电位电极系视电阻率曲线的特点。答：当上下围岩电阻率相等时，曲线关于地层中点对称，并在地层中点取得极值（2分）；当层厚大于电极距时，在地层中点取得极大值，且此视电阻率极大值随地层厚度的增加而增加，接近岩层的真电阻率（2分）；当层厚小于电极距时，对着高阻地层的中点视电阻率取

8、得极小值。（1分）5. 什么是电位叠加原理？答：所有点电源在某点产生的电位是各个点电源单独在这点产生的电位的代数和，这个原理叫做电位叠加原理。（5分）6. 什么是电极系互换原理？答：把电极系中的电极（1分）与地面电极功能互换（1分），而电极的相对位置不变（1分），则所得到的视电阻率值不变（1分），曲线形状也不变（1分），这叫做电极系互换原理。7. 写出阿尔奇公式并说明其中F、I、R0的意义。答：， （1分） （1分）F地层因素（1分）；I电阻率增大系数（1分）；R0地层100%含水时的电阻率（1分）。8. 沉积岩的导电能力主要由什么决定？为什么？答：沉积岩的导电能力主要由岩石孔隙中的地层水的导

9、电能力决定（分）。这是因为岩石骨架的自由电子很少（分），电阻率很高（分）。9. 什么是含油饱和度？答：岩石中油气所占的体积与岩石孔隙总体积的比值。（5分）10.什么是孔隙度？答：岩石中孔隙所占的体积与岩石总体积之比。（5分）11三侧向视电阻率曲线有哪些应用？答：三侧向视电阻率曲线的应用有：划分地质剖面；（2分）；判断油水层（2分）；确定地层电阻率（1分）。12三侧向测井曲线能判断油水层吗？为什么？答：能（2分）。深三侧向屏蔽电极长，回路电极距离远，迫使主电流束流入地层很远才能回到回路电极，主要反映原状地层电阻率（1分）；浅三侧向屏蔽电极短，回路电极距离较近，主电流在较近处发散，探测深度浅（1分

10、）。油层处，深侧向电阻率大于浅侧向，出现正幅差（1分）；水层处深侧向电阻率小于浅侧向，出现负幅差（1分）。故用三侧向测井曲线可以判断油水层。13微电极测井资料有什么应用？答：其应用有：划分岩性及确定渗透层（1分）；确定岩层界面（1分）；确定含油砂岩的有效厚度（1分）；确定井径扩大井段（1分）；确定冲洗带电阻率和泥饼厚度（1分）。14为什么微电极可以划分渗透层？答：测井实践中，总是把微电位和微梯度两条测井曲线绘制在一张成果表中，微电位主要反映冲洗带电阻率（1分），微梯度主要受泥饼的影响（1分），因此，渗透性地层两条曲线有幅度差（2分），非渗透地层两条曲线无幅度差，或有正负不定的小幅度差（1分）。

11、所以用微电极可以划分渗透层。15现场实际应用的感应测井仪是多少线圈系的，主线圈距是多长的？答：现场实际应用的感应测井仪是六线圈系的（3分），主线圈距是0.8米（2分）。16什么是临界角？什么是滑行波？答：波从一种介质传播到另一种介质，若在第一种介质中的波速小于第二种介质中的波速（1分），那么根据波的折射和反射定律，入射角将小于折射角（1分），且折射角随入射角的增大而增大（1分）。当入射角增大到一定程度上，折射角将等于直角（1分），折射波将沿界面附近在介质2中传播（1分），这时的入射角称为临界角。17前沿触发是如何定义的？答：在硬地层中，发射探头发射声波以后，接收探头等待接收，如果井壁不规则（1

12、分），仪器碰撞井壁产生声波，可能被接收探头接收到，它在正常声波的前面（2分），会出现很低的时差（2分），称为前沿触发。18水泥胶结测井曲线的影响因素有哪些？答：水泥胶结测井曲线的影响因素有：测井时间（2分）；水泥环厚度（2分）；井筒内钻井液气侵（1分）。19若套管与水泥胶结良好，则水泥胶结测井值是大还是小？为什么？答：小（2分）。若套管与水泥胶结良好，则套管与水泥环的声阻抗差较小，声耦合好（1分），套管波的能量容易通过水泥环向外传播（1分），因此套管波能量有较大衰减（1分），所以记录到的水泥胶结测井值小。20什么是周波跳跃？答：在含气疏松地层，或钻井液混有气体时（1分），声波能量严重衰减（1分

13、），首波只能触发第一个接收探头（1分），第二个接收探头只能被后续波触发（1分），曲线显示为不稳定的特别大的时差（1分），这种现象称为周波跳跃。21. 放射性测井的特点是什么？答：1）裸眼井、套管井均可测量（2分）。2）在油基钻井液、淡水钻井液及干井中均可测量（1分）。3）各种岩性剖面均可测量（1分）；4）测速慢成本高（1分）。22伽马射线与物质的作用有几种效应？答：伽马射线与物质作用有三种效应：光电效应（2分）、康普顿吴有逊散射（2分）和电子对效应（1分）。23自然伽马测井曲线有几种应用？ 答：自然伽马测井曲线主要有三个方面的应用：1）划分岩性。（2分）2）进行地层对比。（2分）3）确定泥质含

14、量。（1分）24什么是中子的弹性散射，发生弹性散射的中子能量怎样？答：中子与原子核碰撞前后，中子和被碰撞的原子核系统总动能不变，中子损失的能量全部变成被碰撞原子核的动能，这种碰撞叫做弹性散射。（3分）发生弹性散射的是中能中子。（2分）25. 扩散电位的大小与什么因素有关？答：扩散电位的大小主要与下列三个因素有关：溶液的浓度差；（2分）溶液的温度；（2分）溶液所含离子的种类。（1分）26.为什么补偿中子测井要对含氯量的影响进行补偿？答：因为中子测井是通过测量地层的含氢量的多少来测量孔隙度的（分），由于含氯量增大，使热中子计数率减小进而使求出的孔隙度偏高（分），所以要对氯含量影响进行补偿。27.

15、什么叫做水淹层？如何用自然电位曲线判断水淹层？答：如果一口井的某个油层见了水，这个层就叫做水淹层。（2分）水淹层在自然电位上的显示特点较多，要根据每个地区的实际情况进行分析（1分）。但部分水淹层在自然电位曲线上的基本特点是自然电位曲线在该层上下发生偏移，出现台阶（2分）。28. 电极系的探测深度是如何定义的？答：在均匀介质中（1分），以单极供电的电极为中心（1分），以某一半径为球面（1分），若球面内包含的介质对电极系测量结果的贡献占总贡献的50%时（2分），则此半径就是该电极系的探测深度。29. 为什么设计侧向测井？其优点是什么？答：普通电阻率测井在盐水钻井液或高阻薄层剖面测井时（1分），由于

16、泥浆和围岩的分流作用（1分），使得普通电阻率测井获得的视电阻率远小于地层真电阻率（1分），为此设计了侧向测井。其优点是电流侧向流入地层（1分），大大减少了泥浆和围岩的分流作用（1分）。30. 什么是微电极系？答：微电极系是由三个电极组成两种不同类型的电极系（2分），其中A0.025M10.025M2为微梯度电极系（1.5分），A0.05M2为微电位电极系（1.5分）。31. 为什么放射性测量存在放射性涨落？放射性涨落使自然伽玛曲线的形态怎样？答：因为放射性元素的各个原子核的衰变是彼此独立的（2），衰变的次序是偶然的(2分)。放射性涨落使得自然伽玛曲线不光滑，呈锯齿形（1分）。五、综合题（13）

17、1. 论述自然电位曲线的影响因素。答：根据自然电位异常幅度值公式，（2分）自然电位异常幅度与下列因素有关：1）与总自然电动势成正比（1分）。岩性、地层水矿化度与钻井滤液矿化度的比值直接影响自然电位的异常幅度。（1分）2）受地层厚度（1分）和井径（1分）的影响。3）地层水电阻率，钻井液电阻率以及围岩电阻率。（2分）4）钻井液侵入带（1分）。钻井液侵入带增大，自然电位异常值减小。（1分） 2. 已知某地层自然电位幅度值为20mv，且rm=1.4欧姆，rsh=2.6欧姆，rt=66欧姆，求自然电流回路的总电动势Es。答：根据 （4分）有 （3分）则 （2分）答：自然电流回路总电动势为1000mv。

18、（1分）3. 说明下列电极系的名称，电极距的大小，记录点的位置。1）A0.5M1.3N2）N0.4M3.8A3）A3.5M0.4N4）N4.0M0.5B5）M0.6N2.2B答：1）电位电极系，电极距0.5米，深度记录点在AM中点；（2分） 2）顶部梯度电极系，电极距4米，深度记录点在MN中点；（2分） 3）底部梯度电极系，电极距3.7米，深度记录点在MN中点；（2分）4）电位电极系，电极距0.5米，深度记录点在MB中点；（2分）5）顶部梯度电极系，电极距2.5米，深度记录点在MN中点。（2分）4. 已知某地层电阻率为100欧姆米，地层水电阻率为0.36欧姆米，孔隙度是30%，孔隙度是30%，

19、求该层的含油饱和度是多少？（a=b=1，m=n=2）答：根据阿尔奇公式，有， （4分）把已知条件代入，有 （2分） （3分）答：该层含油饱和度为80%。 （1分）5. 地层水电阻率与什么有关？简单说明。答：地层水电阻率决定于溶解盐的化学成分（分）、溶液含盐浓度（分）和地层水的温度（分）。不同的溶解盐具有不同的电离度、离子价和迁移率（分）。电离度越大，离子价越高，迁移率越大，地层水电阻率越小（分）。溶液含盐浓度越大，地层水电阻率越小。（分）地层水温度越高，地层水电阻率越小（分）。6. 三侧向测井的基本原理是什么？答：三侧向测井电极系由三个柱状金属电极组成（2分），主电极A0位于中间，比较短（1分

20、），屏蔽电极A1和A2对称的排列在A0的两端（1分），它们互相短路（2分）。测井时，主电极和屏蔽电极通以相同极性的稳定电流，并使A0、A1和A2三个电极的电位相等（2分），沿纵向方向的电位梯度为零，这就保证了从主电极流出的电流不会沿井轴方向流动，而测量的是主电极（或任一屏蔽电极）上的电位值U（2分）。7. 单发双收声速测井仪的测量原理是什么？答：如图所示，发射探头A在某一时刻发射声波，首波经过钻井液、地层、钻井液的传播，被接收探头E、F所接收。两个探头接收到的首波分别经过路径ABCE和ABCDF（1分）。到达的时刻分别为和，两个接收探头的时差即为： （1分） （1分） （1分） 如果两个接收探

21、头对应井段的井径没有明显变化且仪器居中（1分），则可认为，（1分）。为仪器的间距，固定仪器来说是常数（1分），设为L因此，。（1分）这样时差的大小就反映地层声速的高低。（1分）8. 声波变密度测井中套管波强水泥胶结情况怎样？地层波在什么位置？若地层波强说明什么？地层波和套管波都很弱说明什么？答：套管波强表明第一、第二界面均未胶结或自由套管（套管外无水泥）。（1分）地层波在套管波之后到达。（1分）若地层波强说明有良好的水泥环，且第一、第二界面均胶结良好。（1分）地层波和套管波都很弱说明水泥与套管胶结良好与地层胶结不好，即第一界面胶结良好，第二界面胶结不好。（2分）9. 如何判断水泥胶结声幅测井质

22、量？答：利用相对幅度检查固井质量。（2分） （2分）相对幅度越大，固井质量越差。一般规定如下三个质量段：相对幅度小于20为胶结良好；（2分）相对幅度2040之间为胶结中等；（2分）相对幅度大于40为胶结不好或串槽。（2分）10. 已知某砂岩储层的自然伽玛值为3300脉冲/分，泥岩的自然伽玛值为4500脉冲/分，岩性相同的纯砂岩储层的自然伽玛值为2100脉冲/分，求此储层的泥质含量。(GCUR=2.0)答：根据 （2分） （1分） （1分） （2分） （1分） （2分） 答：此储层的泥质含量为33.3%。 （1分）11. 密度测井都有什么应用？如何应用？答：密度测井的应用有：1）确定岩层的岩性。

23、用密度和其他孔隙度测井组合来确定岩性。（3分）2）在确定岩性的基础上，计算孔隙度（2分），（2分）3）区分储层的流体性质。（3分）12. 试述求孔隙度的测井方法，并写出它们的公式。答：求孔隙度的测井方法有：电阻率测井（1分）、密度测井（1分）、声波测井（1分）。电阻率测井求孔隙度是根据阿尔奇公式（1分） （2分）密度测井求孔隙度的公式为 （2分）声波测井求孔隙度的公式为 （2分）13比较明显的反映泥质含量的测井方法有什么方法？怎样反映？分别给以说明。答：较明显的反映泥质含量的方法有自然电位测井（1分）和自然伽玛测井（1分）。1）自然电位测井。自然电位曲线以泥岩为基线（2分），泥质含量增加，自然

24、电位异常幅度值会降低，自然电位曲线越接近基线，（2分）所以我们可以根据自然电位与基线的差值来判断泥质含量。2)自然伽玛测井。沉积岩的放射性主要取决于岩层的泥质含量。这是由于泥质颗粒细，具有较大的比面，吸附放射性元素的能力较大（1分），并且沉积时间长，吸附的放射性物质多，有充分的时间使放射性元素从溶液中分离出来与泥质颗粒一起沉积下来（1分）。一般泥质含量越大，自然伽玛值越高（2分）。所以我们可以根据自然伽玛曲线判断泥质含量。简述单发双收和双发双收声系的差别答、单发双收声系能直接测量岩层的声波速度或时差，得到的速度为源距内平均值，分辨率好。但受井眼不规律影响，仪器记录点与实际传播路径中点不在同一深

25、度上，即存在深度误差。双发双收声系可消除井径变化对测量结果的影响，可消除深度误差；但对薄层分辨率低，对于低速地层出现盲区。简述利用相对比值方法评价固井质量的方法答：相对幅度=目的层幅度/自由套管幅度相对幅度40%：固井质量差；（2040）%：固井质量中等；Vo）低频段V0.9Vo，高频段V0.96Vo；在低速地层（VsVo），频散严重，速度小于横波速度，约为0.6Vo. 3）能量主要集中在低频处，在小于5kHz范围内这种波的低频波也称为管波。伪瑞利波：1）它是全反射波（波数在K1Ks=w/v），即声射线入射角在（s,/2）之间。由于存在许多声射线，伪瑞利波有许多模式波。 2）它是一种界面波，在

26、径向方向，井内按Jo（X1a）震荡衰减（X1为井中径向上波数），在地层中近似指数规律衰减；在Z轴上部衰减。 3）相速度：声波测井发射信号是声脉冲，看成不同频率、不同振幅的各种连续波组成。其速度随频率变化称频散。频散性严重；K存在截止频率，只有声源频率高于截止频率时才激发此波；随着频率的增加速度下降快，最近趋近泥浆速度。 4）群速度：存在极小值，低于泥浆波速度，此处为爱雷相，能量也为最大，称高频伪瑞利波；速度在VsVo之间为低频伪瑞利波，截止频率处能量幅度接近为零，并且速度为横波速度，说明横波与伪瑞利波是分离的。 5）低频时与横波密切，高频时与流体波密切，纵波对它影响可以忽略。计算泥质含量3、自

27、然电位测井：Vsh=(SSP-PSP)/SSP=1-。为自然电位减小系数；PSP含粘土地层的静自然电位（假静自然电位）；SSP含粘土地层水矿化度相同的纯地层静自然电位。4、自然伽马测井：（3）相对值法：自然伽马相对值I（GR）=(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin)；GR、GRmin、GRmax分别为解释层、纯地层和泥岩的自然伽马测井值。泥质含量：Vsh=2(GCOR*I(GR)-1/2(GCOR)-1；GCOR为希尔奇指数，新地层3.7；老地层2。（4）绝对值法：Vsh=（b GR-Bo）/(sh GRsh-Bo)；Bo纯地层背景值，Bo=sd GRsd(或纯 GR纯)；b,sh,

28、sd,纯分别为解释层，泥岩，砂岩，纯地层的自然伽马值。二计算孔隙度3、密度测井：b=f+(1-)f，=(ma-b)/(ma-f)；孔隙度，ma岩石骨架密度，f探测范围内的空隙流体密度。4、声波测井：t=tf+tma(1-),=(t-tma)/(tf-tma)；孔隙度，t岩层时间差曲线上的读值，tf液体的时差，tma岩石的骨架时差。三、计算含油饱和度原始地层Rt/Rw=ab/mSwn，Sw+So=1,Shr+Smo=So；冲洗带 Rxo/Rmf=ab/m Sxon，Sxo+Shr=1,Smo=Sxo-Sw；So原始地层含油饱和度，Sw原始地层含水饱和度；Rt原状地层电阻率，Rw地层水电阻率；Shr冲洗带含油饱和度，S