测井解释计算常用公式.docx

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测井解释计算常用公式

测井【2】解释盘算常用公式目次

测井解释盘算常用公式

1.地层泥质含量（Vsh）盘算公式

1.1应用天然伽马（GR）测井材料

1.1.1常用公式

……………………..

（1）

式中,SH－天然伽马相对值;

GR－目标层天然伽马测井值;

GRmin－纯岩性地层的天然伽马测井值;

GRmax－纯泥岩地层的天然伽马测井值.

……………………..….……

（2）

式中,Vsh－泥质含量,小数;

GCUR－与地层年月有关的经验系数,新地层取3.7,老地层取2.

1.1.2天然伽马进行地层密度和泥质密度校订的公式

………………..…….（3）

式中,ρb.ρsh－分离为储层密度值.泥质密度值;

Bo－纯地层天然伽马本底数;

GR－目标层天然伽马测井值;

GRmax－纯泥岩的天然伽马值.

1.1.3对天然伽马斟酌了泥质的粉砂成分的统计办法

…………………………（4）

式中,SI－泥质的粉砂指数;

SI＝（ΦNclay－ΦNsh）/ΦNclay…………………...……….（5）

（ΦNclay.ΦNsh分离为ΦN－ΦD交会图上粘土点.泥岩点的中子孔隙度）

A.B.C－经验系数.

1.2应用天然电位（SP）测井材料

..…….……………（6）

式中,SP－目标层天然电位测井值,mV;

SPmin－纯地层天然电位值,mV;

SPmax－泥岩层天然电位值,mV.

α－天然电位减小系数,α＝PSP/SSP.PSP为目标层天然电位平常幅度,SSP为目标层段纯岩性地层的天然电位平常幅度（静天然电位）.

1.3应用电阻率测井材料

………………………..………（7）

式中,Rlim－目标层井段纯地层最大电阻率值,Ω·m;

Rsh－泥岩电阻率,Ω·m;

Rt－目标层电阻率,Ω·m;

b－系数,b＝1.0～2.0

1.4中子－声波时差交管帐算

………………………………………………….………….（8）

式中,Tma.Tf－分离为岩石骨架声波时差.地层流体声波时差;

ΦNma.ΦNsh－分离为岩石骨架中子值.泥岩中子值,小数;

Δt－目标层声波时差测井值;

ΦN－目标层中子测井值,小数.

1.5中子－密度交管帐算

………………………………………..………………..（9）

式中,ρma.ρf－分离为岩石骨架密度值.地层流体密度值,g/cm3;

ΦNma.Φsh－分离为岩石骨架中子值.泥岩中子值,小数;

ρsh－泥岩密度值,g/cm3;

ρb.ΦN－目标层密度测井值,g/cm3.中子测井值,小数.

1.6密度－声波交管帐算

………………………………………..………………..（10）

1.7应用天然伽马能谱测井

1.7.1钍曲线（TH）

假若有天然伽马能谱测井,则优先选用能谱测井材料盘算泥质含量.

………………………………..………（11）

………………………………………（12）

式中,TH－目标层钍曲线测井值;

THmin－目标层段纯地层钍曲线值;

THmax－目标层段泥岩钍曲线值;

SH－目标层钍曲线相对值;

GCUR－新.老地层校订系数,新地层为3.7,老地层为2.0.

1.7.2钾曲线（K）

………………………………..….….（13）

…………………………….……..（14）

式中,K－目标层钾曲线测井值;

Kmin－目标层段纯地层钾曲线值;

Kmax－目标层段泥岩钾曲线值;

GCUR－新.老地层校订系数,新地层为3.7,老地层为2.0.

1.7.3无铀曲线（KTH）

……………………………….（15）

……………………………………（16）

式中,KTH－目标层无铀曲线测井值;

KTHmin－目标层段纯地层无铀曲线值;

KTHmax－目标层段泥岩无铀曲线值;

GCUR－新.老地层校订系数,新地层为3.7,老地层为2.0.

1.8应用中子测井材料

1.8.1对于低孔隙度地层,设纯地层ΦN＝0,且对中子孔隙度作了岩性校订.

………………………………………………..（17）

式中,ΦN－目标层中子孔隙度;

ΦNsh－目标层段泥岩中子孔隙度.

注：

孔隙性地层盘算的Vsh偏高.

1.8.2当ΦNmin不为0％时,

…………………………………（18）

2.地层孔隙度（φ）盘算公式

2.1应用声波时差测井材料

2.1.1怀利（Wylie）公式

……………….（19）

式中,Φs－声波盘算的孔隙度,小数;

Tma.Tf－分离为岩石骨架声波时差.地层流体声波时差;

Vsh－地层泥质含量,小数;

CP－声波压实校订系数,可应用岩心剖析孔隙度与声波盘算孔隙度统计求出,

也可应用密度孔隙度与声波孔隙度统计求出.

DT－目标层声波时差测井值.

2.1.2声波地层身分公式

……………………………....……..（20）

式中,x－经常取值为砂岩1.6,石灰岩1.76,白云岩2.0,x大致与储层的胶结指数（m）值有关.

2.1.3Raymer公式

……………………………………………….（21）

式中,v.vma.vf－分离为地层.岩石骨架.孔隙流体的声速.

2.2应用密度测井材料

………….….….（22）

式中,ΦD－密度孔隙度,小数;

Dma.Df－分离为岩石骨架密度值.地层流体密度值,g/cm3;

DEN－目标层密度测井值,g/cm3;

Dsh－泥岩密度值,g/cm3;

Vsh－储层泥质含量,小数.

2.3应用补偿中子测井

……….（23）

式中,ΦN－中子孔隙度,小数;

CN－目标层补偿中子测井值,％;

LCOR－岩石骨架中子值,％;

Vsh－目标层泥质含量,小数;

Nsh－泥岩中子值,％.

2.4应用中子－密度几何平均值盘算

…………………………………..（24）

式中,ΦD.ΦN－分离为密度.中子孔隙度,小数.

2.5应用中子伽马测井盘算

2.5.1绝对值法

…………………………….…….（25）

式中,Φ－中子伽马盘算的孔隙度;

NG－目标层中子伽马测井值;

A.K－分离为地区性常数.斜率.

解释：

在工区内选择两个孔隙度差别较大的地层,分离求出其孔隙度和所对应的中子伽马读数,在半对数坐标纸上,纵坐标为孔隙度,横坐标为中子伽马值,将其作为两个边界点,即可求出A.K两个经验系数.

2.5.2相对值法（古林图版法）

………………………………………………（26）

式中,NG－储层中子伽马测井值;

NGo－标准层的中子伽马读数.

解释：

标准层选择为硬石膏（Φ＝1％）,个中子伽马值为NGo,在半对数坐标纸上,纵坐标设（1－NG/NGo）,横坐标为lgΦ,假如井剖面上有硬石膏层,则读出其NG值（NGo）和目标层的NG值,并知道中子伽马仪器的源距,就可在上述图版上读出其孔隙度.

假如井剖面上没有硬石膏层,则选择距目标层较近的井眼大于40cm的泥岩层作标准层,个中子伽马读数以为是Φ=100％的中子伽马读数NG1,再将其按井径转换图版转换为NGo即可.

转换办法如下：

转换图版纵坐标为井径校订系数Kd,Kd＝NGo/NG1,横坐标为井径值.知道目标层的井径值,由图版查得Kd值,则NGo＝Kd·NG1,即可求出（1－NG/NGo）,查古林图版即可求出Φ.

图1古林图标

图2井径校订图版

3.地层含水饱和度（Sw）盘算

3.1粒状砂岩或少量含泥质砂岩层饱和度公式（Archie）：

……………………………….…….（27）

式中,Sw－目标层含水饱和度,小数;

Rt－目标层深电阻率测井值,Ω·m;

Φ－目标层孔隙度,小数;

Rw－地层水电阻率,Ω·m;

a－岩性附加导电性校订系数,其值与目标层泥质成分.含量及其散布情势亲密相干;

b－岩性润湿性附加饱和度散布不平均系数.对于亲水岩石,b<1（在油驱水进程中将有残余水消失,形成持续的导电通道,致使Rt/Ro<1/Swn）;对于亲油岩石,b>1（油驱水进程将是“活塞式”,而没有残余水消失,Rt/Ro>1/Swn）.

m－孔隙度指数（胶结指数）,是岩石骨架与孔隙网混引起的孔隙曲折性的器量.孔隙曲折度愈高,m值愈大.

n－饱和度指数,是对饱和度微不雅散布不平均的校订.因为孔隙的曲折性,在驱水进程中烃与水在孔隙中的散布是不平均的,这种不平均性随Sw变化,进一步增大了电流在岩石孔隙中流淌的曲折性,使Rt的增大速度比Sw下降的速度大,是以须要应用饱和度指数n进行校订.

注：

m和a是互相制约的,a大,m就小,a小,m就大.根据现实井的试验材料,

分离对砂岩和碳酸盐岩研讨了m和a之间的定量关系：

地层水含盐量8500～300000g/L,孔隙度4～>30％,渗入渗出率1mD以上时,

a值在0.3～1.0,砂岩m值在0.5～2.6,碳酸盐岩m值在1.0～2.6.研讨成果得

到以下经验关系式：

砂岩：

m＝1.8－1.29lga

碳酸盐岩：

m＝2.03－0.911lga

m值与Φ的经验关系：

砂岩（Φ为20～32％）m＝14.4＋20.21lgΦ

碳酸盐岩（Φ为8～18％）m＝7.3＋6.13lgΦ

3.2印度尼西亚公式

…………………………………..（28）

式中,

Vcl－粘土含量;

Rcl－粘土电阻率,Rcl＝Rsh（1－SI）2,SI为泥质的粉砂指数;

Φe－目标层有效孔隙度;

Rw－地层水电阻率;

a－岩性附加导电性校订系数;

Rt－目标层电阻率;

Sw－目标层含水饱和度.

注：

（27）式实用于地层水矿化度较低（<3×104mg/L）的地区.

对于Vsh≤0.5的泥质砂岩,可简化为下式：

…………………………………..（29）

3.3Simandoux公式

………………………….（30）

式中,常取m＝n＝2,d＝1～2,常取d＝1.上式可得：

………………..…（31）

令a＝0.8,m＝2,上式变为：

……………………..……….（32）

3.4尼日利亚公式

………………………………….（33）

式中,a＝1～2

3.5含疏散泥质的泥质砂岩饱和度公式

…..….（34）

式中,Rt－目标层电阻率;

Rsh－目标层段泥岩层电阻率;

Rw－地层水电阻率;

Vsh－目标层泥质含量,小数;

Φe－目标层有效孔隙度,小数;

m－目标层孔隙度指数（胶结指数）;

a－岩性附加导电性校订系数;

Φe－目标层有效孔隙度.

3.6Waxman－Smits模子（疏散粘土双水模子）

..................................................（35）

……………………………………………………（36）

……………………………………..（37）

……………………………………..……（38）

式中,Sw－目标层含水饱和度,小数;

Rt－目标层电阻率,Ω·m;

Rw－地层水电阻率,Ω·m;

Φt－目标层（泥质砂岩）的总孔隙度,小数;

F*－孔隙度与泥质砂岩总孔隙度（Φt）相等的纯砂岩的地层身分,即地层水电导

率Cw足够高时,泥质砂岩的地层身分;

m*－地层水电导率Cw足够高时肯定的泥质砂岩的胶结指数,也可算作为经粘土校订后的纯砂岩的胶结指数;

n*－相当于该岩石不含粘土的饱和度指数,常取n*＝2.0;

Qv－岩石的阳离子交流容量,mmol/cm3;

CEC－岩石的阳离子交流才能,mmol/g干岩样;

B－交流阳离子的当量电导率,S·cm3/（mmol·m）;

ρG－岩石的平均颗粒密度,g/cm3;

表1粘土矿物CEC值一览表

粘土矿物

蒙脱石

伊利石

高岭石

绿泥石

CEC值（mmol/g）

0.8－1.5

0.1－0.4

0.03－0.15

≈0

CEC平均值

1.0

0.2

0.03

0

3.7归一化的W－S方程

…………………………………………………（39）

……………………………………….（40）

………………………………………….（41）

……………………………………………………………..（42）

……..………….（43）

…………………………………….（44）

式中,Swt－泥质砂岩总含水饱和度,小数;

Rt－泥质砂岩电阻率,Ω·m;

Vsh.Φt－泥质砂岩的泥质（或粘土）含量,小数;

Φt－泥质砂岩总孔隙度,小数,可用密度测井来盘算;（因为泥质砂岩中的干粘土密度ρcld一般近似于纯砂岩骨架的密度ρma,即约为2.65g/cm3,故现实上可以为密度测井不受地层粘土含量的影响.）

Φtsh－泥岩的总孔隙度,小数,可用密度测井来盘算ΦDsh;

Rw－泥质砂岩自由水电阻率,Ω·m;

Rwsh－泥质砂岩中粘土水电阻率,Ω·m;

Qvn－归一化的泥质砂岩阳离子交流容量,小数,取值规模0～1.0;

Qvsh－与砂岩临近的泥岩的Qv值,mmol/cm3;

Qv－泥质砂岩的阳离子交流容量,mmol/cm3;

m*－地层水电导率Cw足够高时肯定的泥质砂岩的胶结指数,也可算作为经粘土校订后的纯砂岩的胶结指数;

n*－相当于该岩石不含粘土的饱和度指数,常取n*＝2.0;

B－交流阳离子的当量电导率,S·cm3/（mmol·m）.

解释：

参数m*.Rw.Rwsh的最佳拔取办法是用lgRt－lgΦt与Cwa－Qvn交会图.

图3归一化W－S方程的参数选择

用GR-Z或Vsh交会图来辨别纯砂岩和泥岩点.在交会图（图3）上经由过程含水纯砂岩点

（S）并与水层点群相切的直线,可以为是代表纯砂岩线,其斜率应为m*,在Φt＝1.0

处的截距应为Rw.同时,与纯砂岩线平行,并过泥岩点（Sh）的直线在Φt＝1.0处的截

距应为Rwsh.

根据图3（a）的m*作出的Cw－Qvn交会图（图3－（b））同样可肯定Rw和Rwsh

值,并且还可用于断定解释层段中粘土矿物的成分是否稳固.如在Cwa＝Φt-m*/Rt的值从

Cw到Cwash规模内,经由过程水层和泥岩的点子根本在一条直线上,则表明粘土矿物成分

根本稳固.反之,假如Cwa－Qvn交会图上点子很疏散,趋向线曲折,则可能是粘土矿

物成分产生变化,或者m*.Rw产生变化,解释砂岩和泥岩的参数是不同的.此时,只

有效岩心材料才能找出真正的原因.对于显著偏离趋向线的高Qvn层,必须采用不同组

的参数.

参数n*应由岩心测量得出,一般情形下,对于砂岩可取n*＝m*,或n*＝m*＋0.1;

在碳酸盐岩中,可取n*＝2.0.

3.7双水模子－疏散粘土（Clavieret）

图４　含泥质地层的双水模子

图4中,Φf－自由水孔隙度（自由水占地层体积的百分数）;

Φb－约束水孔隙度;

Φh－油气孔隙度;

Φt－总孔隙度.

Swf－自由水饱和度;Swf＝Φf/Φt

Swb－约束水饱和度;Swb＝Φb/Φt

Swt－总含水饱和度;Swt＝（Φf＋Φb）/Φt或Swt＝Swf＋Swb

双水模子的约束水已包括湿粘土的水分,同时,地层孔隙中消失自由水和约束水两

种导电路径雷同的溶液.除了地层水的导电性按其矿化度估计的值不同以外,含泥质地

层与同样孔隙度.孔道曲折度及含水饱和度的纯地层具有同样的导电特征,而地层水的

导电性是自由水与约束水并联所决议的.是以,可采用Archie公式来研讨含泥质地层的

导电性.双水模子以为约束水对含泥质地层导电性有重要影响,并把它看作是一种特别

的导电溶液来斟酌（这是与W－S模子的重要差别）.

……………………..（45）

………………………………..………………….（46）

式中,Sw－泥质砂岩含水（自由水）饱和度;

Rt.Ct－分离为泥质砂岩电阻率.电导率;

Ro－泥质砂岩100％含水时的电阻率;

Φt－泥质砂岩总孔隙度,小数;

Swb－泥质砂岩约束水饱和度,小数;

Rwf.Cwf－自由水（远离粘土表面未被泥质约束的全体水－远水）电阻率.电导率;

Rwb.Cwb－约束水（粘土临近缺少盐分的水）电阻率.电导率.可选择100％纯泥岩处的Rwa作为Rwb,即Rwb＝RshΦtsh2..

注：

在现实处理时可根据现实情形选择a.m值.

4.钻井液电阻率的盘算公式

4.1钻井液电阻率的温度转换公式

（℃）………………………………………………（47）

…………………….……………………………（48）

式中,Rm1－T1温度下的钻井液电阻率,Ω·m;

Rm2－T2温度下的钻井液电阻率,Ω·m.

注：

摄氏温度与华氏温度转换关系：

4.2D.W.Hilchie研讨的盐水溶液电阻率与其温度间的关系

…………………………………………………………（49）

………………………..…………..（50）

式中,R

（1）－肇端温度为T

（1）（°F）时测量的盐水溶液电阻率,Ω·m;

R（T）－温度为T（°F）时测量的盐水溶液电阻率,Ω·m.

4.3根据钻井液电阻率盘算其滤液电阻率

……………………………………………………………（51）

式中,Rm－钻井液电阻率,Ω·m;

C－与钻井液密度有关的系数,可由表2肯定

表2C值与钻井液密度的对应关系表

钻井液密度（g/cm3）

1.2

1.32

1.44

1.56

1.68

1.92

2.16

C

0.847

0.706

0.584

0.488

0.412

0.380

0.350

4.4泥饼电阻率

……………………………………..（52）

式中,Rmc－泥饼电阻率,Ω·m;

Rmf－钻井液滤液电阻率,Ω·m.

对于大多半NaCl钻井液,有如下近似公式：

…………………………………………………………（53）

4.5钻井液滤液矿化度盘算公式

4.5.1当已知钻井液滤液电阻率Rmf和所对应的温度T,则可用图6所示的图版肯定钻

井液滤液矿化度Pmf.

4.5.2当已知24℃或75°F时的钻井液滤液电阻率RmfN时,可用（53）式盘算其矿化

度.

………………………….（54a）

4.5.3钻井液密度

（24℃/75°F,101.325kPa）…………….…..（54b）

5.地层水电阻率盘算办法

5.1应用水剖析材料盘算地层水电阻率

5.1.1盘算地层水等效NaCl总矿化度Pwe

表3地层水离子的等效系数（Ki）表

离子名称

Na+1

K+1

Ca+2

Mg+2

Cl-1

SO4-2

CO3-2

HCO3-1

Ki

……………………………………………………….（55）

式中,Pwe－等效NaCl溶液矿化度,ppm;

Ki－第i种离子的等效系数;

Pi－第i种离子的矿化度,ppm.

各类离子的等效系数可按图5所示图版来肯定.图板横坐标为混杂液总矿化度,纵坐标为等效系数（Ki）

5.1.2根据求出的Pwe值,按NaCl溶液电阻率与矿化度及温度的关系图版（图6）,可

查出地层水电阻率.

5按混杂液的总矿化度肯定各类离子的等效系数

5.1.2根据等效NaCl溶液矿化度,查图板（图6）肯定地层水电阻率Rw.

图6NaCl溶液电阻率与其矿化度及温度的关系

5.1.3

由（55）式可导出盘算24℃或75°F时地层水电阻率RwN的近似式：

5.1.3近似盘算办法

………………………..（56）

式中,PwN－24℃或75°F时地层水总矿化度,（NaCl,mg/L）;

RwN－24℃或75°F时地层水电阻率,Ω·m.

盘算出RwN后,再应用（57z）或（57b）式盘算随意率性温度（T）下的地层水电阻率

Rw.即

…………………….…………………（57a）

或

……………………….……………….（57b）

5.2应用天然电位盘算Rw

5.2.1厚的纯地层的静天然电位SSP为

…………………………….…….……….（58）

式中,K－天然电位系数,其值与温度成正比：

……………………………………….（59a）

或

…………………………………….（59b）

Rwe－地层水等效电阻率,Ω·m;

Rmfe－钻井液滤液等效电阻率,Ω·m.

5.2.2按测井图头标出的T1温度下的钻井液电阻率RmT1盘算24℃时的钻井液电阻率

RmN.

………………………………..………（60）

5.2.3按公式（51）盘算24℃时的钻井液滤液电阻率RmfN.

……………………………………………（60）

式中,C－根据钻井液密度,按表2查出.

5.2.4盘算24℃时的钻井液滤液等效电阻率RmfeN.

当RmfN＞0.1Ω·m时,

…………………….（61）

当RmfN≤0.1Ω·m时,

……………..….（62）

5.2.5盘算24℃时的等效地层水电阻率RweN.

………………………………………..（63）

5.2.6盘算24℃时地层水电阻率RwN.

当RwN＞0.12Ω·m时,

…….…（64）

当RwN≤0.12Ω·m时,

……………………（65）

5.2.7盘算地层温度下的地层水电阻率.

…………………………………….（66a）

或

……………………………………..（66b）

留意：

用天然电位盘算Rw的办法,实用于地层水重要含NaCl和从SP曲线能得到好的

静天然电位SSP值的情形.假如不能知足上述前提,则需对SP曲线应用专门的

图版进行（地层厚度.井径.侵入带及电阻率比值（Ri/Rm）等校订,从而得到

SSP.假如钻井液与地层间压差过大,SP中显著消失过滤电位成分,则用SP计

算的Rw可能偏低.

5.3视地层水电阻率法

……………………………………………（67）

式中,Rwa－视地层水电阻率,Ω·m;

Rt－深探测电阻率,Ω·m;（Rt应为具有必定厚度的纯岩性水层的Ro）

Φ－地层孔隙度,小数;

m－胶结指数;

a－岩性附加电阻率校订系数.

解释：

在具有较厚的纯水层井段和Rw根本稳固或Rw逐渐变化的层段,选择纯水层的

Rwa作为Rw,可取得较好的后果.

5.4用Rt和Rxo肯定Rw

具有平均粒间孔隙的纯地层,由Archie公式可分离导出Sw和Sxo关系式,将两式

归并可得：

………………………….……………………..（68）

在有钻井液侵入的含水纯砂岩处,Sw＝Sxo＝1,故Rw/Rmf＝Rt/Rxo,是以有

……………………………………………….（69）

5.5电阻率－孔隙度交会图法

5.5.1Hingle交会图法

对于平均粒间孔隙的纯地层,由Archie公式可得

…………………………………………….（70）

图7Hingle电阻率－孔隙度交会图

对于给定地区和岩性,系数a.b和指数m.n是已知的.在岩性和Rw根本保