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如何利用测井曲线解释岩性剖面

2016-05-14王育香崔莲

中国科技纵横 2016年6期

王育香 崔莲

【摘 要】现在录井资料整理与采集是地质工作中的一项重要环节,其中如何解释岩性剖面是录井资料整理的重中之重。作为资料整理验审人员,离不开测井成果的分析与应用。正式电测图对于资料整理而言,极其重要,我们划分层位、地层对比等,仅仅从钻时 、岩屑录井上来判断往往是不够的,利用测井曲线判断、解释岩性剖面是主要依据。

【关键词】自然电位 视电阻率 自然伽马 双侧向 岩性剖面

近年来,由于快速钻井条件下,岩屑录井质量受到较大的影响,对解释岩性剖面造成一定的困难。本文主要介绍利用测井曲线来划分地层岩性,目前经常用于解释岩性剖面的测井曲线有:标准曲线(自然电位、2.5m视电阻率曲线)、自然伽马、双侧向。

1 自然电位曲线测井基本原理及在解释岩性剖面中的应用

自然电位测井(SP)是应用地层溶液浓度(矿化度)差异及在一定渗透性条件下地层与井壁之间正负离子(砂岩正,泥岩及泥饼负)扩散吸附电位差原理,测量地层电化学作用产生的电位的方法。

自然电位曲线的应用:

自然电位曲线对划分砂泥岩剖面及砂岩渗透层直观而有效。常用“半幅点”划分渗透层的顶底界,不同厚度的渗透性岩层,自然电位的特征是不同的。当厚度小于4米后,曲线特征逐渐向不对称转变,当厚度小于1米后“半幅点”位置更靠近幅定旁侧。

泥岩杂自然电位上一般表现为基线,无幅度差异,砂岩“负异常”,油气层“负异常”。自然电位幅度随地层(如砂岩)泥质含量的增加而降低。当地层含油气时幅度也要降低。

判断油、水层。当地层水含盐浓度大于泥浆含盐浓度时,油、水层在自然电位曲线上均为负异常,在其它条件相同的情况下,含油气砂岩的幅度比含水砂岩要小些。

判断水淹层:水淹层在自然电位曲线上的显示特点较多,利用自然电位曲线上出现的基线偏移确定水淹程度,并根据偏移量的大小估计水淹程度。

2 视电阻率曲线测井基本原理及在解释岩性剖面中的应用

测井时将电极系放入井下,在上提过程中测量记录一条△Vmn(电位差)随井深变化的曲线,称为视电阻率曲线。

底部梯度电极系在高阻层测井曲线的形状特点如下:

(1)对着高阻层视电阻率升高,但曲线不对称于地层中点,高阻层顶界面、底界面分别在极小值、极大值的1/2mn处。

(2)对于厚层、地层中部附近曲线出现平直或变化平缓,随地层减薄平直段缩短直至消失,该处视电阻率值接近地层真电阻率。

(3)对于薄层,在高阻层底界面以下一个电极处,在视电阻率曲线上出现一个“假极大”,极小也比原层上移。

视电阻率曲线的应用:

(1)划分岩层界面:利用底部梯度电极系视电阻率曲线划分岩层界面的原理是高阻层顶界面(底界面)位于视电阻率曲线极小值、极大值以下1/2mn处。

(2)判断岩性:在砂泥岩剖面中,当地层水含盐浓度不是很大时,砂岩电阻率大于泥岩的电阻率,粉砂岩泥质砂岩、砂质泥岩介于它们之间。但视电阻率曲线无法区分灰岩和拉拉扯扯云岩,它们的电阻都非常大。

(3)地层对比和定性判断油水层:对于同一储层,如果0.45m底部梯度幅度高于4m底部梯度梯度测井曲线幅度该层可能为水层,反之则为水层。

3 自然伽马曲线测井基本原理及在解释岩性剖面中的应用

自然伽玛测井(GR)是探测地层天然放射性矿物(主要是铀,钍,钾等)放射性伽玛射线的强度,从而判断地层参数的一种测井方法。探测半径约6-12in(15-30cm),裸眼井和套管井均可以测自然伽玛。测量单位为“API”值。

自然伽玛测井的主要用途:(1)划分岩性:在砂泥岩剖面中,砂岩显示出最低值,泥岩显示出最高值,而粉砂岩、泥质粉砂岩显示中间值。随着岩层中泥质含量的增加而曲线的计数率增高。(2)在碳酸盐岩剖面中,白云化的岩石比石英岩具有稍高的放射性。在裂缝发育带,由于地下水的作用,常易沉淀铀元素而呈现高值。所以,自然伽玛既可以划分砂泥岩层,又可以区分含泥量高或者低的砂岩,既可以区分含泥量很高的泥灰岩以及较高的白云岩和较低的灰岩,又可以间接指示裂缝发育带的存在。

4 双侧向测井基本原理及在解释岩性剖面中的应用

双侧向测井是采用电流屏蔽方法,迫使主电极的电流经聚焦后成水平状电流束垂直于井轴侧向流入地层,使井的分流作用和低阻层对电流的影响减至最小程度,因而减少了井眼和围岩的影响,较真实地反应地层电阻率的变化,并能解决普通电极系测井所不能解决的问题。

双侧向测井曲线的应用:

确定地层的真电阻率。划分岩性剖面,以深浅双侧向曲线异常的根部(异常幅度的1/3处)划分地层界面。快速、直观地判断油、水层。双侧向曲线是对高阻层具有对称性,最大值在地层中点,解释读最大值,可以确定地层电阻率,且对薄层分层能力比对其他电阻测井要清晰的多。根据两条曲线的幅度差可以划分渗透层和油气水层。油层、气层幅度差大,且显示正幅度差,水层幅度差小,或显示负幅度差。

辅助解释岩性剖面的测井曲线还有声波时差、阵列感应、微电极、补偿中子、体积密度等,声波时差是根据岩石的声物理特性发展起来的一种测井方法,含气层,声波时差出现周波跳跃现象。微电极曲线详细划分地层:地层界面一般在曲线的转折点或半幅点;划分渗透层,判断岩性:微电极曲线在渗层上显示正幅度差,数值中等,地层渗透率越好,二者的幅度差越大,因此可以根据微电极曲线的幅度差判断地层的渗透性好坏。陈列感应、补偿中子、体积密度曲线可以确定地层孔隙度,识别岩性。

5 结语

应用测井资料进行地层,岩性对比必不可少,尤其是特殊层段,如可溶性盐岩,膏岩层,水基泥浆钻井常常捞不到岩屑,不得不借助相关测井资料的岩性解释来恢复岩性剖面特征。对非正常的岩屑,岩屑录井段(如漏层钻进,大角度定向斜井,上部地层较严重垮塌条件下钻井以及高压喷射钻井,或泥浆携带能力较差)岩屑代表性不好,建立正常录井剖面难度较大,不得不以电测曲线为主,结合录井资料综合解释岩性剖面。