如何利用測井曲線解釋巖性剖面

王育香　崔蓮

【摘 要】現(xiàn)在錄井資料整理與采集是地質(zhì)工作中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，其中如何解釋巖性剖面是錄井資料整理的重中之重。作為資料整理驗(yàn)審人員，離不開測井成果的分析與應(yīng)用。正式電測圖對(duì)于資料整理而言，極其重要，我們劃分層位、地層對(duì)比等，僅僅從鉆時(shí) 、巖屑錄井上來判斷往往是不夠的，利用測井曲線判斷、解釋巖性剖面是主要依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】自然電位 視電阻率 自然伽馬 雙側(cè)向 巖性剖面

近年來，由于快速鉆井條件下，巖屑錄井質(zhì)量受到較大的影響，對(duì)解釋巖性剖面造成一定的困難。本文主要介紹利用測井曲線來劃分地層巖性，目前經(jīng)常用于解釋巖性剖面的測井曲線有：標(biāo)準(zhǔn)曲線（自然電位、2.5m視電阻率曲線）、自然伽馬、雙側(cè)向。

1 自然電位曲線測井基本原理及在解釋巖性剖面中的應(yīng)用

自然電位測井（SP）是應(yīng)用地層溶液濃度（礦化度）差異及在一定滲透性條件下地層與井壁之間正負(fù)離子（砂巖正，泥巖及泥餅負(fù)）擴(kuò)散吸附電位差原理，測量地層電化學(xué)作用產(chǎn)生的電位的方法。

自然電位曲線的應(yīng)用：

自然電位曲線對(duì)劃分砂泥巖剖面及砂巖滲透層直觀而有效。常用“半幅點(diǎn)”劃分滲透層的頂?shù)捉?，不同厚度的滲透性巖層，自然電位的特征是不同的。當(dāng)厚度小于4米后，曲線特征逐漸向不對(duì)稱轉(zhuǎn)變，當(dāng)厚度小于1米后“半幅點(diǎn)”位置更靠近幅定旁側(cè)。

泥巖雜自然電位上一般表現(xiàn)為基線，無幅度差異，砂巖“負(fù)異?！?，油氣層“負(fù)異?！薄Ｗ匀浑娢环入S地層（如砂巖）泥質(zhì)含量的增加而降低。當(dāng)?shù)貙雍蜌鈺r(shí)幅度也要降低。

判斷油、水層。當(dāng)?shù)貙铀}濃度大于泥漿含鹽濃度時(shí)，油、水層在自然電位曲線上均為負(fù)異常，在其它條件相同的情況下，含油氣砂巖的幅度比含水砂巖要小些。

判斷水淹層：水淹層在自然電位曲線上的顯示特點(diǎn)較多，利用自然電位曲線上出現(xiàn)的基線偏移確定水淹程度，并根據(jù)偏移量的大小估計(jì)水淹程度。

2 視電阻率曲線測井基本原理及在解釋巖性剖面中的應(yīng)用

測井時(shí)將電極系放入井下，在上提過程中測量記錄一條△Vmn（電位差）隨井深變化的曲線，稱為視電阻率曲線。

底部梯度電極系在高阻層測井曲線的形狀特點(diǎn)如下：

（1）對(duì)著高阻層視電阻率升高，但曲線不對(duì)稱于地層中點(diǎn)，高阻層頂界面、底界面分別在極小值、極大值的1/2mn處。

（2）對(duì)于厚層、地層中部附近曲線出現(xiàn)平直或變化平緩，隨地層減薄平直段縮短直至消失，該處視電阻率值接近地層真電阻率。

（3）對(duì)于薄層，在高阻層底界面以下一個(gè)電極處，在視電阻率曲線上出現(xiàn)一個(gè)“假極大”，極小也比原層上移。

視電阻率曲線的應(yīng)用：

（1）劃分巖層界面：利用底部梯度電極系視電阻率曲線劃分巖層界面的原理是高阻層頂界面（底界面）位于視電阻率曲線極小值、極大值以下1/2mn處。

（2）判斷巖性：在砂泥巖剖面中，當(dāng)?shù)貙铀}濃度不是很大時(shí)，砂巖電阻率大于泥巖的電阻率，粉砂巖泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖介于它們之間。但視電阻率曲線無法區(qū)分灰?guī)r和拉拉扯扯云巖，它們的電阻都非常大。

（3）地層對(duì)比和定性判斷油水層：對(duì)于同一儲(chǔ)層，如果0.45m底部梯度幅度高于4m底部梯度梯度測井曲線幅度該層可能為水層，反之則為水層。

3 自然伽馬曲線測井基本原理及在解釋巖性剖面中的應(yīng)用

自然伽瑪測井（GR）是探測地層天然放射性礦物（主要是鈾，釷，鉀等）放射性伽瑪射線的強(qiáng)度，從而判斷地層參數(shù)的一種測井方法。探測半徑約6-12in（15-30cm），裸眼井和套管井均可以測自然伽瑪。測量單位為“API”值。

自然伽瑪測井的主要用途：（1）劃分巖性：在砂泥巖剖面中，砂巖顯示出最低值，泥巖顯示出最高值，而粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖顯示中間值。隨著巖層中泥質(zhì)含量的增加而曲線的計(jì)數(shù)率增高。（2）在碳酸鹽巖剖面中，白云化的巖石比石英巖具有稍高的放射性。在裂縫發(fā)育帶，由于地下水的作用，常易沉淀鈾元素而呈現(xiàn)高值。所以，自然伽瑪既可以劃分砂泥巖層，又可以區(qū)分含泥量高或者低的砂巖，既可以區(qū)分含泥量很高的泥灰?guī)r以及較高的白云巖和較低的灰?guī)r，又可以間接指示裂縫發(fā)育帶的存在。

4 雙側(cè)向測井基本原理及在解釋巖性剖面中的應(yīng)用

雙側(cè)向測井是采用電流屏蔽方法，迫使主電極的電流經(jīng)聚焦后成水平狀電流束垂直于井軸側(cè)向流入地層，使井的分流作用和低阻層對(duì)電流的影響減至最小程度，因而減少了井眼和圍巖的影響，較真實(shí)地反應(yīng)地層電阻率的變化，并能解決普通電極系測井所不能解決的問題。

雙側(cè)向測井曲線的應(yīng)用：

確定地層的真電阻率。劃分巖性剖面，以深淺雙側(cè)向曲線異常的根部（異常幅度的1/3處）劃分地層界面?？焖?、直觀地判斷油、水層。雙側(cè)向曲線是對(duì)高阻層具有對(duì)稱性，最大值在地層中點(diǎn)，解釋讀最大值，可以確定地層電阻率，且對(duì)薄層分層能力比對(duì)其他電阻測井要清晰的多。根據(jù)兩條曲線的幅度差可以劃分滲透層和油氣水層。油層、氣層幅度差大，且顯示正幅度差，水層幅度差小，或顯示負(fù)幅度差。

輔助解釋巖性剖面的測井曲線還有聲波時(shí)差、陣列感應(yīng)、微電極、補(bǔ)償中子、體積密度等，聲波時(shí)差是根據(jù)巖石的聲物理特性發(fā)展起來的一種測井方法，含氣層，聲波時(shí)差出現(xiàn)周波跳躍現(xiàn)象。微電極曲線詳細(xì)劃分地層：地層界面一般在曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)或半幅點(diǎn)；劃分滲透層，判斷巖性：微電極曲線在滲層上顯示正幅度差，數(shù)值中等，地層滲透率越好，二者的幅度差越大，因此可以根據(jù)微電極曲線的幅度差判斷地層的滲透性好壞。陳列感應(yīng)、補(bǔ)償中子、體積密度曲線可以確定地層孔隙度，識(shí)別巖性。

5 結(jié)語

應(yīng)用測井資料進(jìn)行地層，巖性對(duì)比必不可少，尤其是特殊層段，如可溶性鹽巖，膏巖層，水基泥漿鉆井常常撈不到巖屑，不得不借助相關(guān)測井資料的巖性解釋來恢復(fù)巖性剖面特征。對(duì)非正常的巖屑，巖屑錄井段（如漏層鉆進(jìn)，大角度定向斜井，上部地層較嚴(yán)重垮塌條件下鉆井以及高壓噴射鉆井，或泥漿攜帶能力較差）巖屑代表性不好，建立正常錄井剖面難度較大，不得不以電測曲線為主，結(jié)合錄井資料綜合解釋巖性剖面。