地球物理测井知识点复习题.docx
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地球物理测井知识点复习题
1、在扩散过程中,各种离子的迁移速度不同,这样在低浓度溶液一方富集负电荷，高浓度溶液富集正电荷,形成一个静电场,电场的形成反过来影响离子的迁移速度,最后达到一个动态平衡,如此在接触面附近的电动势保持一定值,这个电动势叫扩散电动势记为Ed。
2、泥岩薄膜离子扩散,但泥岩对负离子有吸附作用,可以吸附一部分氯离子,扩散的结果使浓度小的一方富集大量的钠离子而带正电,浓度大的一方富集大量的氯离子而带负电,这样在泥岩薄膜形成扩散吸附电动势记为Eda
3、当地层水矿化度大于泥浆滤液矿化度时，储集层自然电位曲线偏向低电位一方的异常称为负异常。
4、当地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度时，储集层自然电位曲线偏向高电位一方的异常称为正异常。
5、在钻井过程中,通常保持泥浆柱压力稍微大于地层压力,在压力差作用下,泥浆滤液向渗透层侵入,泥浆滤液替换地层孔隙所含的液体而形成侵入带,同时泥浆中的颗粒附在井壁上形成泥饼,这种现象叫泥浆侵入.
6、高侵:
侵入带电阻率Ri大于原状地层电阻率Rt;
7、低侵:
侵入带电阻率Ri小于原状地层电阻率Rt
8、梯度电极系：
成对电极距离小于不成对电极到成对电极距离的电极系叫梯度电极系。
9、标准测井：
是一种最简单的综合测井,是各油田或油区为了粗略划分岩性和油气、水层，并进行井间地层对比，对每口井从井口到井底都必须测量的一套综合测井方法。
因它常用于地层对比，故又称对比测井。
10、电位电极系：
成对电极距离大于不成对电极到成对电极距离的电极系叫电位电极系。
11、侧向测井：
在电极上增加聚焦电极迫使供电电极发出的电流侧向地流入地层从而减小井的分流作用和围岩的影响,提高纵向分辨能力,这种测井叫侧向测井又称为聚焦测井
12、横向微分几何因子：
横向积分几何因子：
纵向微分几何因子：
纵向积分几何因子：
13、声系：
声波测井仪器中,声波发射探头和接收探头按一定要求形成的组合称为声波测井仪器的声系
14、深度误差：
仪器记录点与实际传播路径中点不在同一深度上。
15、相位误差：
时差记录产生的误差。
16、周波跳跃：
在裂缝发育地层,滑行纵波首波幅度急剧减小,以致第二道接收探头接收到的首波不能触发记录波,而往往是首波以后第二个,甚至是第三或第四个续至波触发记录波.这样记录到到时差就急剧增大,而且是按声波信号的周期成倍增加,这种现象叫周波跳跃.
17、体积模型：
把单位体积岩石传播时间分成几部分传播时间的体积加权值。
18、超压地层、欠压地层:
当地层压力大于相同深度的静水柱压力的层位，通常称为超压地层；反之，成为欠压地层。
19、放射性放射性核素都能自发的放出各种射线。
20.同位素凡质子数相同，中子数不同的几种核素
21..基态、激发态基态—原子核可处于不同的能量状态，能量最低状态。
激发态—原子核处于比基态高的能量状态，即原子核被激发了
22.半衰期原有的放射性核数衰变掉一半所需的时间。
23.α射线—由氦原子核组成的粒子流。
氦核又称α粒子，因而可以说是α粒子流。
24.β射线—高速运动的电子流。
V=2C/3（C为光速），对物质的电离作用较强，而贯穿物质的本领较小
25.γ射线—由γ光子组成的粒子流。
γ光子是不带电的中性粒子，以光速运动。
26.含氢指数地层对快中子的减速能力主要决定于地层含氢量。
中子源强度和源距一定时，慢中子计数率就只决定于地层的减速能力，即地层含氢量。
27.光电效应：
当伽马射线能量较小时（能量大约在0.01MeV～0.1MeV），它与原子中的电子碰撞，将全部能量传给一个电子，使电子脱离原子而运动，而伽马光子本身被完全吸收。
康普顿效应：
当伽马射线能量中等时，它与原子的外层电子发生作用,把一部分能量传给电子,使该电子从某一方向射出,而损失了部分能量的伽马射线向另一方向散射出去。
这种效应称为康普顿效应，发生散射的伽马射线称为散射伽马射线。
电子对效应：
伽马射线能量大于1.022MEV时，它与物质的原子核发生作用,伽马射线转化为一对电子（正负电子），而伽马光子本身被全部吸收。
这种效应称为电子对效应。
伽马射线通过单位厚度物质时，发生电子对效应引起伽马射线强度减弱,其减弱程度用电子对吸收系数表示:
29.挖掘效应当附加的岩石骨架被挖掘并用气来代替地层具有较小的中子特性减速，中子测井这种计算差异叫“挖掘效应”，
二、填空题
1、形成储集层的条件是①具有孔隙性,它是储集层储集空间大小的反映，也是储集能力的反映；②具有渗透性，渗透性决定了一个储集中的流体是否能流动及流体流动的难易程度
2、泥浆侵入使井壁附近的储集层形成几个环带，分别为冲洗带、过渡带、环带和原状地层。
3、构成储集层的大多数矿物，导电性差，导电性低，使这种岩石的电阻率高；黏土矿物由于电阻率低，使含有此种成分的岩石导电性高
4、在阿尔奇公式中，地层因素与岩石孔隙度的关系式是F=Ro/RW=a/φm，其中个参数的意义分别是a:
与岩性有关的比例系数（0.6~1.5）m:
胶结指数（1.5~3.0）。
5、在阿尔奇公式中，电阻率增大系数与含水饱和度度的关系式是I=b/Swn，其中个参数的意义分别是系数b只与饱和度有关，n只与岩性有关。
（b=1,n=2）。
6、对于同样大小的电极距，电位电极系的探测范围比剃度电极系大，而受泥浆影响以电位电极系为大，围岩影响以梯度电极系为大。
7、三侧向测井采用了中心电极向地层集中供电流的技术，它的中心主电极的极性与两边屏蔽电极的极性相同，且主、屏电极的强度相等。
8、当地层厚度小于三倍井径时，SP曲线的幅度一般会随着地层厚度的增大而增大，随着地层泥质含量的增多而增大。
9、感应测井就是要压制无用信号，通过测量有用信号来测量地层电导率，而且有用信号和无用信号相位相差90°。
10、声场描述的基本物理量有声压、声功率、声强、声能量密度。
11、由于大多数岩石的泊松比为0.25，所以在岩石中的纵横波速度之比约为1.73。
12、为了达到声波测井的目的，对井下换能器或探头必须作一些要求，包括有足够的声功率（对发射探头而言）、
发射频率既要满足划分地层分辨率的要求，又要满足不能有大的衰减的要求，、声波换能器还必须具有一定的方向性。
13、声波在岩石中传播，能量发生衰减的原因有介质对声波的吸收和波前扩展或界面反射。
14、当入射角为第一临界角时，在地层中产生滑行纵波。
15、当入射角度为第二临界角，在地层中产生滑行横波。
16、威利时间平均公式为=△t-△tma/△tf-△tma，其中各参数的物理意义为△t-岩层△t曲线上的读数，△tma-岩性骨架时差，△tf-液体的时差
岩上，时差测值为214
，泥岩上的时差为272
。
已知灰岩骨架时差为156
，孔隙中流体时差为620
。
则纯灰岩的孔隙度为0.125，若灰岩含泥质10%，则该灰岩的孔隙度为0,094。
18、纯砂岩的
测量值为200，其
，若求得的
为25.3%，则
=626.65，这表明孔隙中可能含有油（水、油或者气）。
19、在孔隙地层中，含泥使
增大，且随着
的增大而增大；充有油气的地层
增大。
20、套管井中的波形成分一般有套管波、水泥环波、泥浆波和地层波等四种。
21、自由套管情况下，套管波幅度随着套管直径的增大而增加，随着套管厚度的增加而变化不明显。
22、水泥固井质量评价中，Ⅰ界面指套管与水泥胶结面，Ⅱ界面指水泥与岩层胶结面。
CBL-VDL组合测井评价中，一般用CBL评价Ⅰ界面，用变密度测量评价Ⅱ界面。
23、井中测量的视瑞利波的波速以地层横波速度15千英尺/秒为上限，以井内流体速度9千英尺/秒为下限。
24、全波列测井中，声源的工作方式有纵波、滑行横波、、斯通利波和视瑞利波、专家方式、上或下偶极横波方式。
25、从岩石大类来讲，一般火成岩的自然伽马放射性最强，变质岩次之，沉积岩最低。
26、沉积岩的自然放射性随岩石粘土含量增加而增加。
27、中子测井与密度测井直接测得的并不是孔隙度和体积密度值，实际上中子测井测得的是中子孔隙度，密度测井测量得的是密度孔隙度；气体的存在使实测量的密度孔隙度较真孔隙度大，中子孔隙度较真孔隙度小。
28、岩石孔隙中充满淡水时，体积密度的体积模型响应方程是：
ρ=ρ水.φ+ρ骨架（1-φ）。
29、补齐地层中的放射性核数衰变方程：
40、20
30、补齐下列产生中子的核反应方程：
7、6
31、测井数据用户磁带的起始标志为bot，结束标志为eot；每个数据文件的结束标志为eof。
三、选择题
1、邻近侧向的探测范围比微侧向大，受泥饼影响程度比微侧向小。
A大B小C相近
2、球形聚焦测井主要是减小了井的影响，用来探测B。
A冲洗带B侵入带但稍浅一些C侵入带但稍深一些
3、探测冲洗带电性最好的方法是B。
A球形聚焦法B微球形聚焦法C微侧向法
4、若储集层的岩性是均匀砂岩，上下泥岩岩性相同，则下面哪些测井曲线形态是对称地层中点ADE。
A自然电位B自然伽马C梯度电极系电阻率D电位电极系电阻率E声速
5．根据射线声学理论，采用适当的声源发射主频，在裸眼井壁上产生斯通利波时所需要的入射角大小为C。
A第一临界角B第二临界角C大于第二临界角D90度
6．水泥胶结测井曲线上，自由套管井段的等间距负尖峰显示为C。
A套管断裂B套管外有气C套管接箍D套管外为泥浆
7．水泥胶结好时，声幅相对幅度值。
A大于20%B小于20%C在20-40%D大于40%
8.偶极横波测井是为了测量硬地层中的横波，所采用的频率为低频率。
（裂缝）
A硬，高B硬，低C软，高D软，低
9、中子测井（CNL或SNP）测得的视石灰岩孔隙度同真孔隙度相比，在纯砂岩地层上低于真孔隙度，在纯白云岩地层上高于真孔隙度。
A高于，高于B高于，低于C低于，高于D低于，低于
10、下列诸多测井方法中，探测冲洗带的有ABCG，探测侵入带的有E，探测原状地层的有DF。
A微电极/MLB球形聚焦/SFLC微球形聚焦/MSFLD深感应ILD
E浅双侧向/LLSF深双侧向/LLDG微侧向/MLL
四、简答题
1、试叙述侧向测井的定义以及应用条件，并画出深七侧向测井的电极系和电流分布。
在电极上增加聚焦电极迫使供电电极发出的电流侧向地流入地层从而减小井的分流作用和围岩的影响,提高纵向分辨能力,这种测井叫侧向测井又称为聚焦测井
应有条件：
在高矿化度泥浆的钻井中或高电阻率剖面井中进行普通电阻率测井时,由于井的分流作用大,所测量的视电阻率曲线变化平缓,几乎无法分辨岩层,更无法确定岩层的电阻率.
2、指出下述电极系的类型名称、电极距、记录点：
（1）A0.95M0.1N
（2）B0.1A0.95M（3）A0.1M0.95N（4）B0.5A0.225M
一般电极系包含:
供电电极:
AB;测量电极:
MN;有两种类型:
1电位电极系定义:
成对电极距离大于不成对电极到成对电极距离的电极系叫电位电极系
电位电极系测量记录的是M点电位
2梯度电极系定义:
成对电极距离小于不成对电极到成对电极距离的电极系叫梯度电极系
梯度电极系测量记录的是MN电位梯度;
梯度电极系按成对电极和单电极的相对位置分为正装和倒装梯度电极系
3）记录点电位电极系记录点AM中点;梯度电极系记录点MN中点
4）电极系表示方法符号法：
N0.5M2.25A;B2.25A0.5M
3、简述普通电阻率测井的分类及其应用
分类：
梯度电极系测井、电位电机系测井、微电阻率测井。
应用：
一划分岩性;
砂泥岩剖面:
泥岩电阻率低,砂岩电阻率高
碳酸岩剖面:
致密层电阻率低,裂缝性层电阻率高
二估算地层真电阻率;
视电阻率Ra经过围岩井眼和侵入等校正后可以得到地层真电阻率
三计算含水饱和度,判断油水层
利用岩石电阻率和含水饱和度的关系计算含水饱和度,进一步判断油水层
3、分别画出三、七、双侧向测井的电极系结构示意图，并指出这三种电极系的特点与区别。
三侧向
七侧向
双侧向
探测深度
浅
深
深
纵向分辩率
低（深浅侧向分辩率
高（深浅侧向分辩率
中等（深浅侧向分辩率相同）
不同）
不同）
曲线解释方便程度
不方便
不方便
方便
5、比较微电极、微侧向、邻近侧向以及微球形聚焦侧井仪器的优缺点。
探测深度
泥饼影响
原状地层影响
分层厚度
微电极
5-10cm
微侧向
5-9cm
大
无
5cm
邻近侧向
10-25cm
小
容易受影响
10cm
微球形聚焦
5cm
中
无
20cm
6、在声速测井中，试导出滑行纵波作为首波的条件（只考虑井和地层情况，设泥浆和地层速度为Vf、Vp，井眼半径为a，发射器与接收器距离为L），并说明将滑行纵波作为首波记录的优越性。
声速测井是接收地层纵波—滑行纵波，来反映地层的特性。
就要把滑行波与直达波、反射波区分开来。
其中，Ｌ为源距．a为井眼半径．
根据费尔玛最小原理，滑行波最先到达R处所满足的条件：
取泥岩（最低）：
Vp=1800，V1=1600，a=0.1L#=0.825m
取白云岩（最高）：
Vp=7900，V1=1600，a=0.1L#=0.25m
当L>0.825m时,在整个地层剖面,接收的首波总是来自沿井壁岩层传播的滑行纵波。
目前国产仪器源距为1米，一般仪器的外壳是钢管，通过刻槽方法消除来自钢管的直达波，经多次反射使能量急剧衰减。
滑行波作为首波的优点:
1）方便容易记录；2）受地层干扰少。
7、简述声速测井中双发双收声系的工作原理，并比较单发双收和双发双收声系的优点和缺点。
1）测量原理
当井眼规则时
F1—J1、J2
J1:
ABCE
J2:
ABDF
t1=CD/Vp
F2—J2、J1
J2：
ABCE
J1：
ABDF
t2=CD/Vp
t=（t1+t2）/2
=CD/Vp
测量段为CC
双发双收声系：
1）优点①可消除井径变化对测量结果的影响
②可消除深度误差2）缺点
（1）薄层分别率差2）对于低速地层出现盲区
单发双收声系：
优点:
①能直接测量岩层的声波速度或时差;在固定l上仅与岩层速度有关传播时间,在整个井眼剖面上得到的岩层速度指在l间距内平均值。
②现用间距为0.5米,使声波测井曲线能划分厚度0.5米以上岩层。
存在的问题：
Ａ井眼不规则影响，Ｂ深度误差（仪器记录点与实际传播路径中点不在同一深度上）
8、自然伽马射线与物质的作用形式有哪些？
并简要叙述其物理过程。
自然伽马侧井（naturalgamma-raylog）是用伽马射线探测器测量岩石总的自然伽马射线强度，以研究井剖面地层性质的测井方法。
由于伽马射线能量不同,与物质的作用不同,一般有光电效应,康普顿效应和电子对效应.
1）光电效应：
当伽马射线能量较小时（能量大约在0.01MeV～0.1MeV），它与原子中的电子碰撞，将全部能量传给一个电子，使电子脱离原子而运动，而伽马光子本身被完全吸收。
2）康普顿效应：
当伽马射线能量中等时，它与原子的外层电子发生作用,把一部分能量传给电子,使该电子从某一方向射出,而损失了部分能量的伽马射线向另一方向散射出去。
这种效应称为康普顿效应，发生散射的伽马射线称为散射伽马射线。
3）电子对效应：
当伽马射线能量大于1.022MEV时，它与物质的原子核发生作用,伽马射线转化为一对电子（正负电子），而伽马光子本身被全部吸收。
这种效应称为电子对效应。
伽马射线通过单位厚度物质时，发生电子对效应引起伽马射线强度减弱,其减弱程度用电子对吸收系数表示:
9、简述自然伽马测井与密度测井的区别，并分别简要介绍它们的应用。
一、用伽马源发射的伽马射线照射地层,根据康普顿效应测量地层体积密度的测井方法成为地层密度测井（formationdensitylogging）.因为其发射的射线和探测的射线都是伽马射线,因此也称为伽马-伽马测井.应用：
1、计算地层的孔隙度2、划分岩性3、划分裂缝带或气层。
二、自然伽马侧井（naturalgamma-raylog）是用伽马射线探测器测量岩石总的自然伽马射线强度，以研究井剖面地层性质的测井方法。
应用：
1、划分岩性2、地层对比3、计算泥质含量1）相对比值法，2）斯伦贝谢方法。
四、综合题（40分）：
1.、先叙述体积模型的概念，然后试用体积模型推导出含气砂岩地层中时差求孔隙度的公式。
（空隙度为
，含气饱和度为S
，含水饱和度S
=1－S
）
答：
体积模型：
把单位体积岩石传播时间分成几部分传播时间的体积加权值。
△t=△tma（1-φ）+φSg△tg+φ（1-Sg）△tw
推出φ
2、下图为一井段的声幅测井（CBL）曲线图,请简单分析A层段、B层段、C层段、D层段最可能的胶结情况，并在图上标出套管接箍位置和水泥面，简单说明理由。
（10分）
只有这个图，怎么做，我也不是很清楚
3、已知某深度处的储集层，由图上读得
，并知道计算孔隙度的公式为：
，
。
并且已经地层水电阻率为0.3
。
其他参数为：
。
试求含水饱和度和含油气饱和度。
4、何为交会图技术，试阐述频率图、Z值图和直方图的区别与联系。
答：
交会图表示地层的测井参数或其他参数之间关系的图形。
交会图技术指测井解释和数字处理中各种交会图的绘制方法、人工解释方法和数字处理方法。
1、频率图：
交会图坐标平面分成若干个网格，在绘图井段内统计落入某一网格中的采样点数，并打印在该网格上的一种直观的统计图形。
2、Z值图：
频率交会图的基础上，引入第三条曲线作为Z参数绘成的统计图形。
图中打印的数字称为Z值，用0-9的整数表示。
若是自然伽马为Z参数，则Z值图主要反映泥质含量的变化。
3、直方图：
测井值为横轴，以频率为纵轴的分布图。
5、根据下列数据，利用阿尔奇公式和威利时间平均公式定量判断油水层。
判别标准为：
Sw<50%，油层；90%>Sw>50%,油水同层；Sw>90%，水层。
已知
。
岩电参数为：
，
。
层号
侧向测井
（Ωm）
声波测井
（
）
孔隙度
（%）
含水饱和度
（%）
解释结果
1
3.7
301
0.275
32.6
2
1.2
380
0.455
34.7
油层
3
6.5
370
0.432
15.7
4
6.7
357
0.402
16.6
6、盐水泥浆中，两个砂岩层的资料见下表，
相同，其他参数为
，砂岩密度为2.65g/cm3试补齐下表：
地层
（Ωm）
（g/cm3）
（g/cm3）
（Ωm）
Φ
（%）
F
（Ωm）
Sw
（%）
Sh
（%）
纯水层
4
2.34
2.65
0.198
10
2.185
0.198
10
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