一般测井方法难于解决的两个问题

A. 测井资料预处理

测井资料预处理的目的是为测井解释提供质量可信、深度一致、数值正确且消除了与探测目的无关的因素影响之后的测井数据。

15.3.1 测井曲线质量及深度一致性检查与校正

测井曲线数值的正确性是衡量测井曲线质量的主要标志。通常由现场测井人员把关，如保证正确的仪器刻度、合适的操作程序和重复测量等。但测井资料使用者也应具备认识与分析测井质量的一些基本方法，如声波、密度和中子曲线在已知岩性地层上的读值应与理论值相吻合等。若两者出现系统的偏高或偏低时，则常常是由于仪器刻度不准造成的。应对该偏差曲线确定一个附加校正值，以便在计算机解释时对其进行系统校正。

测井曲线之间的深度一致性，无论对于定性分析和定量解释都很重要。造成深度不一致的原因主要是由于各次测量时仪器重量和上提情况不同使电缆张力不一致造成的。通常利用每次下井带测的自然伽马曲线相对比来进行检查。当发现曲线之间有深度偏差时，需确定偏差值，然后以某一曲线的深度为准，利用深度移动程序对有偏差的曲线进行校正，即上移或下移一定数值。

15.3.2 测井曲线的环境影响校正

环境影响是指如井孔直径与泥浆、岩层厚度与围岩，以及泥饼和侵入带等的影响。不同测井方法，各自受影响的程度却不一样，这主要与仪器的探测深度及探测目的有关。贴井壁探测的仪器，井孔及围岩的影响几乎可忽略不计，主要考虑泥饼的影响；聚流测井及井眼补偿测井方法，井孔的影响相对较小，主要考虑层厚及侵入带的影响；一般的测井方法，这些影响均不同程度地使测井曲线发生畸变。目前，尽管许多测井仪器在设计时都考虑了如何尽量克服或减小环境影响问题，但仍不能达到完全消除。因此，在测井解释中，环境影响校正仍是一项必要的环节。

目前，对测井曲线进行环境影响校正的方法主要是图版法或图版公式化。前者用于手工分析，后者用于计算机数据处理。这些图版一般是通过实验室或模型井模拟不同环境条件做出的，主要有自然伽马井眼影响校正图版、微电阻率测井泥饼影响校正图版、侧向或感应测井的井孔、层厚及侵入带校正图版，以及补偿中子测井的井径和泥浆密度校正图版和密度测井的井径校正图版等。不同测井公司研制的仪器，由于探测特性、传感器组合与几何尺寸，以及线路设计等方面存在的差异，环境影响校正图版也不完全相同，在使用时需加以考虑和选择。

15.3.3 测井曲线的标准化

原始测井数据的误差除了环境因素的影响之外，还会由于仪器刻度的不精确性、仪器型号与新旧程度的差异，以及操作方式不当等因素造成。这种误差一般属于系统误差，在进行单井测井解释特别是多井测井分析时必须考虑。消除这种误差的工作称为测井曲线的标准化。它使经过环境影响校正后的某种测井数据，在整个油区或油田范围内，性质相同的地层具有基本相同的测井响应特征。

为此，可在油田范围内选择一定数量的关键井并确定标准层，然后将处理井的测井数据分布与关键井的相应数据的分布进行比较，以确定两者的相关性和差异程度，进而求出校正所需的一组转换值。

测井曲线的标准化是多井测井评价和油藏描述的关键技术之一。目前常用的方法是直方图对比法。它首先建立油田关键井内标准层段数据直方图的标准模式；其次，对处理井作相应层段的同类直方图，并与标准模式进行对比，若两者重合较差，说明存在系统误差；然后通过图形重叠移动读出两者的差值再对误差曲线进行系统校正。

需要指出，这种方法是建立在油田范围内标准层沉积稳定、厚度及岩性变化不大，且测井响应特征横向基本不变的基础之上，在多数情况下较难得到满足。于是，可采用趋势面分析方法对测井曲线进行标准化处理。这种方法假定反映地层区域变化特性的测井响应值在空间上将表现为某种自然趋势，因而可将其描绘成一种数字曲面，称为趋势面。应用趋势面分析方法可以根据一定井点的数据做出某一标准层真实测井响应值空间分布的最佳拟合，而当实测标准层的测井响应值偏离趋势值时，即可求出差值对其进行校正。当然，无论哪种标准化方法，都很难对复杂的地质情况做出确切描述，因此充分发挥地质学家的经验和判断力仍十分重要。

B. 测井方法的选择

不同的测井仪器，根据其测量原理、仪器结构、装置特性和探测目的的不同，所测岩石物理性质和解决地质问题的能力是不相同的。因此，任何一种或少数几种测井方法都很难满足地质解释特别是复杂地质和工程问题的需要。随着地质勘探的不断深入，许多测井仪器已不断更新换代，解决地质问题的能力也在不断增强。这为我们根据不同地质任务选取合适、有效的测井方法或多种测井方法的组合提供了极大的可选择空间。

表14-1列出了目前广泛使用的一些测井方法及其主要和次要地质用途，供使用者在实际工作中选择。通常，勘探阶段及复杂地质条件下，测井方法相应较多；而在开发阶段，则可适当减少。

表14-1 一些测井方法的主要和次要地质用途

C. 测井资料解释方法与技术

测井资料解释可分为定量、半定量和定性三种类型。前者主要由计算机来实现，而后者则主要通过人工分析来完成，两者起着相互补充、相互印证的作用。应当承认，先进的计算机解释技术是实现各种复杂地质分析和数值运算的有力手段，也需要指出，单纯的计算机数据处理，并不能完全解决测井解释面临的各种问题。这是因为测井所要解决的地质、工程问题，一般不能仅用单纯的地质-数学模型及相应的解释方程所描述。它既有数值运算，也包含着由多种经验法则组成的非数值运算。大量事实也证明，使用常规的计算机处理方式，只能为测井解释提供分析问题的手段，而不能最终提供综合解题的能力和自动决策的最佳答案。因此，在测井解释中，充分利用各种有用信息（包括地质、录井、测试和岩心分析资料），认真分析各种可能的情况，借助专家的知识和经验，对提高测井解释的地质效果是十分必要的。下面我们通过对一些地质问题的解决的阐述，说明测井解释的一般方法。

15.6.1 划分钻井地质剖面和识别储集层

测井资料是划分钻井地质剖面的可靠手段，它不仅可以准确确定不同性质岩层的顶底界面，而且可以判别岩性，确定储集层及其储集特性。下面讨论两种主要岩层剖面。

15.6.1.1 碎屑岩剖面

碎屑岩剖面的主要岩类是砂岩（各种粒级）、泥岩和它们的过渡岩类，有时也有砾岩及砂岩与砾岩的过渡岩类。利用目前常规的测井方法，可以较好地解决划分其岩性剖面和确定储集层问题。其中较有效的方法是自然电位、自然伽马和微电极测井，其他测井方法如电阻率和声波等也有重要的辅助作用。

通常，泥岩层都具有正的自然电位和较高的自然伽马读数，微电极系曲线读数最低且无幅度差。砂岩层的显示特征正好与此相反。砂岩岩性纯、孔渗性好，有较明显的自然电位负异常，自然伽马低读数以及微电极系曲线的正幅度差等特征，且井径曲线常表现为实测井径值小于钻头直径。据此，也不难将剖面上的砂岩储集层划分出来，并可进一步根据这些曲线特征的明显程度判断其渗透性的好坏。

剖面上的非渗透性致密岩层，如致密砂岩、砾岩等，其自然电位和自然伽马曲线特征与一般砂岩基本相同，但它们有明显高的电阻率值和低的声波时差读数，容易根据微电极系或球形聚焦曲线，再配合径向电阻率曲线和声波时差曲线将它们划分出来。

利用渗透性地层与非渗透性泥页岩和致密层之间的电性差异，可以划分出储层中的非渗透夹层，进而确定储层的有效厚度。岩层界面的划分，通常是用直观性较好的自然电位或自然伽玛曲线和分层能力较强的微电阻率曲线，同时参考径向电阻率曲线和孔隙度测井曲线来实现。如图15-11是碎屑岩剖面上主要岩性在常规测井曲线上的显示特征和用这些曲线划分岩层剖面及确定储集层的实例。

在实际工作中，我们也可能遇到与所述规律不相符合的一些特殊情况，如含放射性矿物的高伽马储层，含高矿化度地层水的低电阻率储层，以及由于泥浆滤液矿化度大于地层水矿化度而使储层的自然电位曲线表现为正异常等等，对此需根据有关资料做出具体分析。

15.6.1.2 碳酸盐岩剖面

碳酸盐岩剖面的主要岩类是石灰岩、白云岩，也有泥岩、部分硬石膏以及这些岩类的过渡岩。储集层主要是在致密、巨厚石灰岩或白云岩中的孔（洞）隙和裂缝发育带，因此与砂岩储集层不同之处是，它与周围围岩具有相同的岩性。

划分碳酸盐岩剖面的岩性可用常规的自然伽马、径向电阻率和孔隙度测井（声波、密度和中子）曲线。通常，泥岩层具有高伽马、低电阻率和高时差、低密度及高中子孔隙度等特征；致密的纯石灰岩、纯白云岩，具有低的自然伽马和电阻率值高达数千甚至上万欧姆·米的特征，且在孔隙度测井曲线上有较典型的特征值。如石灰岩：Δt=47.5μs/ft（1 ft=0.3048 m），ρ_b=2.71g/cm³，Φ_N=0；白云岩：Δt=43.5μs/ft，ρ_b=2.87g/cm³，Φ_N=0.04；硬石膏的典型特征是，自然伽马为剖面最低值，电阻率为最高值，且体积密度最大（ρ_b=2.98g/cm³），很容易加以识别。

碳酸盐岩剖面上的储集层，由于其孔隙或裂缝发育，泥浆滤液的侵入造成电阻率明显降低（低于围岩），成为区分碳酸盐岩储层与非储层的一个重要标志。电阻率降低的数值与裂缝的发育程度有关。通常可低达数百欧姆·米甚至数十欧姆·米。在孔隙度测井曲线上，储集层的显示特征也较明显，即相对于致密层有较高的时差值，较低密度值和较大的中子孔隙度读数。特别是当裂缝较发育时，声波曲线还常显示出较明显的周波跳跃特征。

在实际划分碳酸盐岩剖面上的储集层时，应首先寻找低电阻率地层；其次，利用自然伽马曲线的相对高值排除其中的泥质层。然后，根据径向电阻率曲线的差异和孔隙度测井曲线的显示特征圈定出储集层，并进一步判断其渗透性的好坏。如图15-12是碳酸盐岩剖面上主要岩性及储层的测井响应特征实例。

15.6.2 确定储集层参数

在前述的测井分析程序中，我们已经介绍了几种主要储集层参数（孔隙度、饱和度和渗透率等）的常规确定方法，这里仅就程序中未能涉及到的一些问题作进一步补充。

图15-11 碎屑岩剖面主要岩性及储层的测井响应特征实例

图15-12 碳酸盐岩剖面主要岩性及储层的测井响应特征实例

15.6.2.1 确定孔隙度

在用孔隙度测井资料确定储层孔隙度时，对于高、中、低孔隙度的地层剖面，使用三孔隙度系列，一般都有较强的求解能力。也广泛使用单一的声波测井方法计算孔隙度，因为它的探测深度较深，对井眼条件的敏感性较低，且受岩石中可能存在的重矿物的影响较小。若再用岩心分析数据对声波测井资料求得的孔隙度作进一步刻度，一般都能满足储层评价中定量计算孔隙度的要求。

也需要指出，岩石的声波速度不是仅与孔隙度有关，它还受岩性、压实程度、胶结程度、孔隙结构，以及孔隙流体性质等诸多因素的制约。因此，线性形式的威利时间平均公式常常不足以表达这种复杂的关系。1986年，法国道塔尔石油公司通过声波时差与孔隙度之间关系的研究，提出了“声波地层因素”概念，其表示式为

勘查技术工程学

或

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式中：F_ac为声波地层因素；x为岩性指数，与岩性和孔隙结构有关。对于砂岩、石灰岩和白云岩，x的经验值分别为1.6，1.76和2.00。

由于式（15.6-1）与电阻率地层因素-孔隙度关系式十分相似，故有“声波地层因素公式”之称。将其表示成孔隙度的计算形式为

勘查技术工程学

在给出岩石的岩性指数和骨架声波时差之后，可由该式计算孔隙度。它的特点是不需要作声波压实校正，也不需要流体声波时差，因而避免了这两个参数引起的误差。该式不适用于天然气层。

对于天然气储层，特别是疏松的高孔隙砂岩含气层，当声波曲线出现周波跳跃时，将无法用声波曲线计算可靠的孔隙度值。此时可用中子、密度测井由下式近似估算气层孔隙度

勘查技术工程学

式中：φ_N、φ_D分别是中子、密度测井计算的孔隙度值（%）。

对于裂缝性储层，提出了一种利用电阻率测井资料计算裂缝孔隙度的方法。由于这类储层的总孔隙度由岩块孔隙度φ_b和裂缝孔隙度φ_f两部分构成，假定岩层浅部裂缝中有泥浆侵入而岩块孔隙及岩层深处的裂缝中无泥浆侵入，则根据并联电路原理和阿尔奇方程可导出计算裂缝孔隙度的方程为

勘查技术工程学

式中：R_m为泥浆电阻率；m_f为裂缝的孔隙度指数，通常为1～1.3。

15.6.2.2 确定饱和度

目前，在常规测井解释中主要是利用电阻率测井资料，由阿尔奇方程计算油气储层的含水饱和度。尽管阿尔奇方程在应用中也暴露出了许多问题，但它仍是目前指导油气层测井解释的理论基础。实践表明，用好阿尔奇方程的关键，是根据岩石类型和岩石结构正确确定方程中的经验系数a、m、n和b，或根据对具体储层的研究，提出一些针对性强和更加适用的派生公式。下面列举几种评价泥质砂岩和碳酸盐岩油气层的几种派生饱和度公式。

（1）分散泥质砂岩油气层饱和度方程

勘查技术工程学

式中：q为分散泥质含量，它是分散泥质体积占岩石总孔隙体积之比，即q=V_SH／V_φ，

勘查技术工程学

（2）层状泥质砂岩油气层饱和度方程

勘查技术工程学

式中：V_SH为层状泥质砂岩的泥质含量；φ为层状泥质砂岩的有效孔隙度，它与纯砂岩部分的有效孔隙度φ_SD之间的关系为φ=φ_SD（1-V_SH）。

（3）混合泥质砂岩油气层饱和度方程

勘查技术工程学

（4）裂缝性碳酸盐岩油气层饱和度方程

岩块含水饱和度由下式计算

勘查技术工程学

式中：R_tb为岩块电阻率；m_b和n_b分别是岩块孔隙度指数和饱和度指数；R_tb为岩块真电阻率，可由下式确定

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m_f为裂缝的孔隙度指数。

裂缝含水饱和度目前还很难根据测井资料直接确定，它与裂缝壁的束缚水厚度h_bW成正比，而与裂缝宽度b成反比。通常认为，只要裂缝宽度大于10μm，裂缝含水饱和度将小于5%。因此，一般情况下，裂缝性油气层的裂缝含油气饱和度特别高。

裂缝性油气层的总含水饱和度S_Wt等于裂缝含水饱和度与岩块含水饱和度的算术加权和。若用V_f表示裂缝孔隙度占岩石总孔隙度的是百分数（称为裂缝分布指数），则

勘查技术工程学

另外，也可用电阻率测井资料计算，即

勘查技术工程学

式中m和n为总孔隙度指数和总含水饱和度指数，R_TC为裂隙性地层的真电阻率。

15.6.2.3 确定渗透率

确定储集岩石的渗透率是测井解释的一个难题，主要原因是影响岩石渗透率的因素较多，随机性较强，加之目前还缺乏能直接反映岩石渗透率的测井手段。因而，现有的方法基本上都是通过统计分析建立由测井计算的孔隙度、束缚水饱和度与岩心分析渗透率之间的经验关系式。局限性较大，很难达到地质分析所要求的精度。

应用核磁共振测井资料计算储层渗透率是目前较有效的方法。岩心实验分析得出的计算渗透率的两个主要经验公式是

SDR方程

勘查技术工程学

Timur方程

勘查技术工程学

式中：φ_NMR为核磁测井求得的孔隙度；φ_F和φ_B分别是自由流体和束缚水孔隙度；T_2log为T₂的对数平均，C、a₁、a₂、b₁和b₂为经验系数。对于砂岩地层，通常取a₁=4，a₂=2，b₁=1，b₂=2。系数C₁和C₂对于不同地区或层段可能不一样，可通过实验分析确定。一般情况下（砂岩），C₁=4，C₂=10。

D. 相对于直井,大斜度井或水平井中的测井技术可能有哪些困难如何解决

独自一人，乘着海浪

E. 地球物理测井包括哪些方法

油气田的地球物理法包括地球物理勘探和地球物理测井。地球物理勘探已在前一节中做了介绍，本节将介绍地球物理测井方法，简称测井。

地球物理测井已广泛应用于石油地质勘探和油气田开发过程中。应用测井方法可以划分井筒地层剖面、确定岩层厚度和埋藏深度、进行区域地层对比，还可以探测和研究地层的主要矿物成分、裂缝、孔隙度、渗透率、油气饱和度、倾向、倾角、断层、构造特征、沉积环境与砂岩体的分布等参数，对于评价地层的储集能力、检测油气藏的开采情况、精细分析和研究油气层等具有重要的意义。

目前，常用的测井方法主要有电法测井、声波测井和放射性测井等。

一、电法测井不同岩石的导电性不同，岩石孔隙中所含各种流体的导电性也不同。利用该特点认识岩石性质的测井方法称为电法测井。电法测井包括自然电位测井、电阻率测井和感应测井等。

1.自然电位测井1)基本原理自然电位测井是根据油井中存在着扩散吸附电位进行的。在打井钻穿岩层时，地层岩石孔隙中含有地层水。地层水中所含的一定浓度的盐类要向井筒内含盐量很低的钻井液中扩散。地层水所含的盐分以氯化钠为主，钠离子带正电，氯离子带负电。由于氯离子移动得快，大量进入井筒内钻井液中。致使井内正对着渗透层的那段钻井液带负电位，形成扩散电位。而这种电位差的大小与岩层的渗透性密切相关。地层渗透性好，进入钻井液里的氯离子就多，形成的负电位就高；地层渗透性差，氯离子进入钻井液里就少，形成的负电位就低。因此，含油渗透层在自然电位曲线上表现为负值，而不渗透的泥岩层等则显正值(图3-2)。

图3-8判断油气水层的测井资料综合解释

另一方面要对测井以外的资料(如该井的钻井、地质和工程资料等)进行综合分析和解释，搞清楚油层、气层和水层的岩性、储油物性(孔隙度和渗透率)、含油性(含油饱和度、含气饱和度或含水饱和度)等。

思考题

1. 什么叫油气田？什么叫含油气盆地？

2. 区域勘探和工业勘探分别可划分为哪两个阶段？

3. 地球物理勘探法主要包括哪些方法？简述各种方法的基本原理。

4. 地球化学勘探法的主要原理是什么？具体包括哪些方法？

5. 地质录井包括哪些方法？

6. 地球物理测井主要包括哪些方法？分别主要有哪些用途？

7. 简述声波测井的基本原理。

F. 测井系列的选择的原则

一个地区所选用的测井系列是否合理，主要取决于它是否能够鉴别岩性、划分储集层、减少与克服环境的干扰、比较精确地提供主要的地质参数以及能够比较可靠地评价储层中的流体性质，其选择的主要原则是：
1.满足确定地层岩性及其成分的需要，清楚地划分渗透层；
2.满足薄层和厚层细分的需要，纵向上有较高的分辨率；
3.满足确定地层物性参数和孔隙结构的需要，复杂地质条件地层要有三种孔隙度测井方法；
4.能够适应地层水矿化度的变化，满足油、气、水层有效识别和剩余油饱和度计算的需要；
5.满足多井小层对比、沉积微相识别以及精细油气藏描述等地质研究的需要；
6.满足解决地应力分析等地质问题和井径、井斜计算等工程问题的需要；
7.测井系列设计要求有必测项目和选测项目；
8.对评价井和取心井要求进行特殊测井系列设计；
9.必测项目要求有不同探测深度（深、中、浅）电阻率测井、 孔隙度测井、自然伽玛（或自然伽玛能谱）、自然电位、井径、井斜等项目。
10、每一个测井系列选择的合理性、实用性和经济性。
总之，在选择测井系列及项目时，要针对测井所要解决的地质和工程上的实际问题， 选择合理的测井系列，首先在标准测井曲线图上测井系列进行改革，具体如下：
1、在砂泥岩储层中采用双侧向、声波时差、自然电位取代了2.5米底部梯度电阻率和自然电位。原因如下：
1）辽河油田已处于高开发阶段，大套的地层对比已基本明确，地层需要更精细对比，而2.5米底部梯度电阻率曲线的纵向分辨率为2.5米，而小于2.5米的薄层和薄互层却分辨不出来，双侧向电阻率曲线的分辨率却很高，满足薄层和厚层细分的需要，地层对比也就更加精细。而且与目的层段的双侧向电阻率曲线连续，减少了测井项目，节约了投入。
2）声波时差测井曲线也列入标准测井项目，其原因之一是便于发现浅部不宜发现的浅气层，之二是便于地震剖面的精细刻度，利于总体油藏描述。
3）井径测井曲线也列入标准测井项目，其原因是便于工程上计算固井水泥量的计算。
2、在碳酸盐岩及特殊岩性储层中采用双侧向、声波时差、自然伽玛；用双侧向测井替代了原对比系列测井项目为2.5m梯度电阻率。双侧向、声波时差测井曲线改测的原因与砂泥岩储层的原因相同，自然伽玛测井曲线列入标准测井项目的原因是在碳酸盐岩及特殊岩性储层自然伽玛曲线能准确反映岩性，便于地层对比的需要。
其次，在用微球形聚焦测井替代原系列中的国产数控0.5m电位、3700系列中微侧向测井项目，提高冲洗带电阻率的探测精度。其原因是微球形聚焦测井和国产数控0.5m电位测井曲线都测量的是冲洗带电阻率，而微球形聚焦测井的电流是聚焦的，垂直流向地层，减少了井眼和泥浆的分流的影响，能较精确计算冲洗带电阻率。
其它测井系列优化选择是在针对不同的井别和不同的油藏类型的基础上进行优化的。具体如下： 1、砂泥岩地层
这类井测井主要目的是发现油气层和精确计算储层的孔隙度、渗透率、含油饱和度等地质参数，为准确计算油气储量和制定开发方案提供可靠依据，根据这一需要，应制定如下测井项目：3700的常规测井及地层倾角、核磁共振测井、阵列感应测井及补测小数控的相关资料，为了避免漏失浅气层，测量段以上应加测补偿声波资料。
2、复杂岩性地层
A、在上部砂泥岩地层井段，按砂泥岩地层探井的测井系列项目实施。
B、对于复杂岩性地层来说，测井主要目的是进行裂缝发育段划分及其发育程度的估算，这
也是测井资料解释的难点，既要划出裂缝发育段，又要对裂缝的发育程度及有效性进行评价，井周声波成像测井（或微电阻率扫描成像）能很好地划分裂缝发育段，且能直观地显示其产状；交叉偶极声波测井既能定性地划分裂缝发育段，且能结合能谱测井判断裂缝的有效性，又能计算岩石的各种机械特性参数。因此，这类井应选择3700的常规测井的完井系列（补偿密度改为岩性密度）、井周声波成像（或微电阻率扫描成像）测井、交叉偶极声波测井、自然伽玛能谱测井及补测小数控的相关资料，对于火成岩地层，还应实施核磁共振测井。 开发井是指某一区块从刚投入开发到油层严重水淹层以前所实施的井。一般情况下，这类
井所须的测井系列和项目相对简单，选用小数控完井测井系列即可。但是，出现小数控常规完井测井系列难以解决问题时，应按相应测井系列和项目实施测井。
1、常规开发井
这类井所须的测井系列和项目相对简单，选用数控常规完井测井系列即可。
2、深部气层（深度大于2000米）
地层的压实程度随着深度的加深而加重，储层的物性随之变差，气层在各三孔隙度曲线上的反映特征也就不明显，仅单孔隙度曲线（声波时差）就更难区分油、气、水层，但通过三孔隙度曲线组合判断气层还有明显优势。因此，这类储层应选择3700的常规测井的完井系列及补测小数控的相关资料。
3、高束缚水饱和度低阻油气层
形成低阻的主要原因是它的高束缚水饱和度而导致油气层电阻率低，使之与水层电阻率接近而不易区分，而 核磁共振测井与常规资料结合能较准确的求准储层的束缚水饱和度、 可动水饱和度和油气饱和度及孔隙度和渗透 率。因此，这类储层应选择3700的常规测井、核磁共振测井及补测小数控的相关资料。
4、高矿化度泥浆形成的低阻油气层
形成低阻的主要原因是高矿化度泥浆而导致油气层电阻率降低， 使之与水层电阻率接近而不易区分。在泥浆 矿化度小于100000ppm（大致数）时， 选择核磁共振测井来确定储层的束缚水饱和度、可动水饱和度和油气饱和 度及孔隙度和渗透率；另外， 由于阵列感应测井有三种纵向分辨率(1ft、2ft、4ft)六种探测深度(10in、20in、 30in、60in、90in、120in)共18条曲线，且深探测的线圈系探测深度( 约3m)较深侧向探测深度(约2m)深，基本上没 有泥浆侵入的影响，基本上能反映地层的真电阻率，油气层的电阻率与水层的电阻率就会有较明显的差异。因此，这类储层应选择3700的常规测井、核磁共振测井、阵列感应测井及补测小数控的相关资料。
5、薄层及薄互层油气层
对于薄层及薄互层，一般电极系测井因层薄受其上下围岩影响，导致所测得的电阻率与其真电阻率差别较大，对薄层及薄互层油气层的影响就更大， 薄层电阻率测井仪分辨率为2in(5cm),也就是说对于大于5cm的储层， 薄层电阻率测井就能实现较准确的电阻率测量。因此，这类储层应选择3700的常规测井系列和薄层电阻率测井及补测小数控的相关资料。
6、复杂岩性地层
对于这类地层，测井系列和项目应该与探井裂缝性地层测井系列和项目相同，但考虑到费用问题，成像测井系列中项目可适当减少，因此，这类井应将3700的常规测井的完井系列（补偿密度改为岩性密度）、井周声波成像测井或微电阻率扫描成像测井、自然伽玛能谱测井及小数控的补测项目作为必测项目，另外，根据地质和工程需要，还应实施核磁共振测井、交叉偶极声波测井作为选测项目。
7、水淹层
这类井测井主要目的是解决注入水、蒸汽冷凝水、边水及底水水淹问题，而油层水淹后的岩性、物性及储层流体性质特征在常规测井曲线上基本不反映。油层注水后，地层水矿化度随水淹程度增强逐渐变淡，地层水电阻率逐渐增大，用常规测井资料难于求出变化后的地层水电阻率，从而给计算的地层含油饱和度带来较大误差，难于区分水淹层及评价其水淹程度。核磁共振测井是评价水淹层最有效的方法，人工激发极化电位能计算地层水的矿化度及其电阻率，也能在一定程度上解决水淹层问题，电缆地层测试器能准确测量地层压力，通过它可以分析周边井注采关系来间接确定油层水淹状况，而核磁共振测井和电缆地层测试器测井的费用相对较贵，人工激发极化电位测井的费用相对较低。极化率曲线和自然电位曲线均是划分渗透层的重要曲线。应用自然电位划分渗透层生产上已广泛应用，其不利条件是当泥浆矿化度与地层水矿化度接近时，自然电位幅度差变小或无幅度差，即难于区分渗透层了，而极化率曲线反映渗透层则非常灵敏。这是其方法特性决定的，因为地层极化电位的产生是靠地层水中的离子在地层内的运移形成的， 对于渗透性较差的地层(实验表明， 低于10*10-3um2)，由于离子运移受阻，不能充分极化，所测极化率远低于渗透性较好储层 ，故利用极化率这一特性划分渗透层非常有效。
因此，对于有水淹层的井，除了小数控完井测井系列外，都应加测人工激发极化电位（尤其是注水开发区块）；对于规模性调整区块，应选择一定量核磁共振测井和电缆地层测试器测井来进行面上控制（加测核磁共振测井时，常规测井应选择3700完井系列），以便进行电性对比，为准确识别后期井的水淹层打下基础。
8、侧钻井
测井系列与常规开发井相同。
9、水平井
A、在仪器自由下放井段，选择小数控完井测井系列或3700的常规测井的完井系列；
B、在大斜度和水平井段，选择3700的常规测井的完井系列（双侧向—微侧向改成双感应—八侧向）。
10、资料井
截止目前，这类井主要砂泥地层中实施，测井主要目的是取全取准各项资料，精确计算储层的孔隙度、渗透率、含油饱和度等地质参数，分析油层水洗及孔隙度、渗透率变化情况，为制定油田中后期开发方案提供可靠依据。因此，这类储层应选择3700的常规测井、核磁共振测井、阵列感应测井、薄层电阻率测井、人工激发极化电位测井及补测小数控的相关资料。 固放磁测井包括固井质量检查（声波变密度或伽玛密度和声波变密度或分区水泥胶结）测井、放射性（中子伽玛、自然伽玛）测井和磁定位测井这三项内容。将声波变密度测井作为常规的固井质量检查测井，当需要对固井质量做进一步检查或检查套管技术状况时，再从另两种方法中选一种。

G. 主要测井方法

近几十年来，人们为了通过测井使裂缝更容易被探测与评价，已做出了很大努力。然而，人们也发现裂缝的定性和定量评价比原来预计的情况复杂得多。各种方法都基于这一事实，即在井眼尺寸不变的均质地层中，裂缝带将在探测的正常响应上产生异常。如果裂缝是张开的，则这种异常相当大；如果是闭合的，这种异常则微不足道。裂缝的分布极为复杂，裂缝性储集层产量变化大而递减快，高产井、低产井、干井交替出现，开发这类储层需付出很高的代价。随着测井技术的进步，对裂缝性储层的描述与开发已形成了一定的技术系列。以声波及放射性为主的裂缝测井系列与地震资料结合，进行横向预测，可以划分裂缝发育带及其分布，对裂缝发育带应用微电极扫描和井下声波电视测井，可以直观地把裂缝形态、宽度、长度、走向，以及它们的含油产状展示在人们面前。虽然有了这些技术上的进步，但由于地震资料受到地质因素的影响，在一个新区判断裂缝发育带仍然有很大的多解性。这些技术只能提高我们的成功率而不能在任何条件下得出单一而又肯定的解释。由于裂缝发育的随机性，以及层理、岩性等因素的影响，导致了测井响应的多解性，在一定程度上影响了用测井资料探测裂缝的成功率。探测裂缝及其分布规律的主要依据是裂缝与基质岩块具有不同的地质、地球物理特征，故在多数测井曲线上都有相应的显示。用测井来探测裂缝只能限于那些张开或部分充填的裂缝，很难把天然裂缝从人工诱导缝中区分开来。

1.电测井方法

①双侧向测井。这种仪器强烈地受到裂缝的影响，因为裂缝网络构成低电阻率通道，这种通道具有分流电流的作用。在与钻井轴成亚平行的裂缝情况中，如果钻井液比存在于裂缝中的导电流体导电性更强，则浅侧向电阻率R_LLS比深侧向电阻率R_LLD低，曲线呈现双轨；而在致密带内，孔隙少，无裂缝，R_LLS与R_LLD读出的电阻率值相近，两条曲线基本重合。②微侧向测井。与双侧向相同，应用电阻率的异常来确定裂缝带，微侧向测井受垂向电阻率变化的影响，由于它们具有极板，因此面向极板的裂缝才能观测到。但是，一般说来，由于钻孔在裂缝附近易破碎，井眼成椭圆形，而极板有沿着长轴定向的趋势。微侧向测井仪器探测的深度很浅，裂缝系统的存在将大大影响这些仪器的响应。③感应测井。在假设裂缝产生电阻率异常的前提下，感应测井可用于确定裂缝的存在，由于其感应电流的分布是呈环状的，所以感应测井受水平电阻率变化的影响，微侧向测井与感应测井之间的振幅差异可用于显示垂直与水平裂缝的存在。④电磁波传播测井。千兆级高频电磁波探测很浅的地层，具特高垂向分辨率，使传播时间和衰减曲线反映很薄的岩性变化。对水平和低角度裂缝有不同的反映特征，水平缝以两条曲线的尖锐高尖出现，泥页岩的衰减更剧烈。如果极板遇上高角度缝，则出现较长井段的相应异常。

2.核测井方法

①补偿密度测井。当井身结构较好时，补偿密度曲线能较好地反映地层岩性和进行裂缝识别。②岩性密度测井。当采用重晶石钻井液钻井时，由于重晶石的光电吸收截面指数Pe值很大，Pe曲线在裂缝段将急剧增高。如果裂缝段井壁上形成重晶石泥饼，则裂缝段不仅有高的Pe值，而且还会有负的补偿密度曲线值。③自然伽马能谱测井。由于裂缝是流体循环的好场所，所以在漫长的地质年代里，如果有铀或其他放射性元素存在，NGS就能探测到裂缝。

3.声波测井方法

①声幅测井。这种方法可能比其他方法更多地用于探测裂缝。据Marris（1964）和其他学者的研究，纵波遇到垂直或高角度裂缝时减弱，而横波遇到水平或低角度裂缝时更敏感。当纵波遇到充满流体的裂缝时，由于接触面上的反射，它的振幅降低。当横波遇到充满流体的裂缝时，它的振幅基本消失（Aquilera&Vanpoollen，1977）。另外，Welex把相长和相消干涉描述为平行井身但并不横切井身的裂缝标志。然而，经验表明，由于岩性变化及仪器居中状况会使幅度产生像裂缝引起那样大的变化。实际上，由于裂缝中固体颗粒的连接会使声特性的不连续消失。因此，很难普遍使用这种方法。②变密度测井。变密度测井记录的是在一个声波传送脉冲后，深度和振幅与时间的变化关系，大部分声波波列被记录下来并以近似地震道的形式显示在测井记录上。测井记录上的阴影变化表明了振幅变化。暗色阴影表明最大的正振幅，淡色阴影表明最大的负振幅。根据Aguilera和Vanpoollen（1977）的工作，这种方法就是通过在测井记录上寻找两个独特平行波组之间的跳跃或杂乱带来表现裂缝。一些学者不是依靠跳跃带而是寻找特殊的W形图案来发现裂缝。然而，无论哪种情况，如果分析者未能很好地了解地层剖面，那么，可能把岩性变化误认为裂缝带。由于岩性与孔隙度的变化在图上可能产生类似于裂缝产生的突变，因此，解释这种测井图必须特别小心。③环形声波测井。记录沿井壁呈水平环形传播的声波，以声波幅度的衰减来探测垂直高角度裂缝。实践表明，这种方法是一种很有潜力的高倾角裂缝探测系统。④阵列声波测井。通过时间窗口控制，可获得纵波、横波、斯通利波的能量曲线。利用斯通利波的衰减来探测裂缝，是一种探测裂缝的新途径。斯通利波是一种频率为2～5Hz的波，它对裂缝有很强的响应。斯通利波在裂缝面产生的机理是由于入射波在裂缝面的压缩作用产生的流体脉冲进入井筒，使井壁产生压缩及膨胀。因为流体由裂缝压入井眼和流体进入裂缝，使转换的斯通利能量消耗，因此能量衰减与裂缝发育有密切的关系。

4.成像测井方法

利用电流束和声波波束对井轴进行扫描，从而得到有关井壁的“图像”的一类测井方法。它是近20年发展起来的，并在继续发展和完善中。通过成像测井可得到有关地层产状、溶孔、溶洞等其他测井方法无法获得的重要信息。这对地层、构造、岩性和裂缝性储层的研究等方面意义都很大。包括：①井下电视。显示井眼表面声波响应的连续图像。这种仪器能给出一张井壁声波影像。它是通过记录一部分声波能量获得的，由声源发出并由井壁折回，反射到本身发射极，因此它起着接收器的作用。当岩石致密而光滑时地层的反射能量更高。如果岩石表面粗糙，有裂缝或者孔洞，那就会存在能量失散，而这些不规则出现在胶片上更阴暗。这种仪器不仅能够探测裂缝而且能够确定裂缝的产状，能很好地显示岩石表面的形状。它只能发现宽的、开启的破裂面。当时间和振幅测井双重显示时，可发现充填物与基质具有声波差异的裂缝。由于这是一种新的定向方法，因而也能确定裂缝的方向（Wily，1980；Aillet，1981）。这种方法在裂缝定量方面具有较好的应用前景。但是为了避免能量失散和有花斑的图像的出现，不仅要求在钻井液中没有呈现悬浮状态的组分，而且没有厚的泥饼，还要求井眼不是椭圆形井眼，钻井液中不含天然气。②微电阻率扫描测井（FMS）。井壁附近的电阻率是重要的岩石物理性质之一，可用来描述地层的细微结构。微电阻率测井沿井壁测量，探测浅而垂向分辨率高，因而对井壁地层的电性不均匀极为敏感。微电阻率测井无法确定裂缝的产状，无法区分裂缝、小溶洞、溶孔，这些问题可以通过微电阻率扫描来解决。当致密层中存在裂缝时，钻开后高电导率的钻井液或滤液就回流或渗入地层中。FMS仪器扫描到此处时，就记录下裂缝的高电导信息。在相应的FMS图像上显示为深灰或黑色，而没有裂缝的地方，岩石为高电阻率，对应的FMS图像上为浅灰或白色。FMS记录的信息的清晰程度取决于以下几个因素：ⓐ裂缝的张开度，如果裂缝的张开度大，钻井液进入得就多而深，裂缝处的FMS图像颜色就深，否则就浅；如果裂缝是闭合的，FMS就扫描不出来。ⓑ钻井液性质，钻井液电导率越大，对应裂缝处的FMS图像就越暗。ⓒ钻井液侵入程度，钻井液取代地层中的烃越多，对应的FMS图像就越暗。利用FMS图像研究裂缝是一种新的测井手段，它能给出其他识别裂缝的测井方法不能给出的裂缝视产状，能把裂缝和溶孔两种不同的储集层区分开，能估计裂缝视宽度而不受其他参数控制。这种方法是测井识别裂缝的补充和发展，它以直观、简单两大特点使解释人员易懂易用。③全井眼地层微扫描测井（FMI）：20世纪80年代中期，斯伦贝谢公司推出了第一支电法成像仪———地层扫描仪。这种仪器与倾角仪相似，但较之倾角仪，它安装了大量的附加电极“电扣”去采样电流，获得的数据经处理后产生一幅对应于井壁的高清晰度图像。1991年推出的FMI具有更大的井眼覆盖率和更高的分辨率。FMI极板安装在8in井眼中应有80%的覆盖率、0.2in的垂向分辨率。FMI极板有192个电扣，能测定92条微电阻率曲线，能对井内每一条微电阻率曲线精确定位。现在已能用诸如FRACVIEW程序来分析井眼图像电导率所反映的裂缝密度、张开度和孔隙度。张开度是根据裂缝加在电图像背景上的电导率计算的；计算裂缝密度时计入井眼偏移并作为“校正密度”供井间对比使用；孔隙度用每一条裂缝的平均开度计算。

5.地层倾角测井方法

①双井径曲线。在很好地掌握了地层剖面后，井径测井是发现井中裂缝带的有效方法。简言之，若井眼钻遇高密度裂缝带，则井径扩大。特别是钻遇高角度裂缝时，往往在与形成区域性裂缝的最小应力方向相平行的方向上产生井眼定向扩径。②电导率异常检测。该方法是排除地层层理引起的电导率异常，突出与裂缝有关的电导率异常。求出各极板与相邻两个极板的电导率读数之间的最小电导率正差异，把这个最小正差异叠加在该极板的方位曲线上，作为识别裂缝的标志。③地层倾角矢量图。在地层倾角测井矢量图中，裂缝或者表现为层段之间无法进行对比，或者表现为倾角看起来很杂乱。也可根据孤立的高倾角显示识别裂缝的存在。

6.其他测井方法

①温度测井。钻井液中的温度梯度受开启裂缝带存在的影响，由于裂缝网隅被钻井液侵入，使地层变冷，从而使温度降低。②磁粉测井。可探测流体能与井眼流体交换的任何裂缝以及它们的方位和范围。③重复式地层测试器（RFT）。系统测取地层压力和钻井液柱压力，能分析压力系统、寻找新裂缝系统。能直观地认识地层渗透性，计算渗透率，评价生产能力。从仪器推靠和封闭成败及预测压力恢复情况，分析地层是干层、较小裂缝或孔隙、纵向连通很好的大裂缝，还是分散孤立的高角度裂缝，这也有助于研究高角度裂缝。

从以上的分析可以看出，在过去40年中，裂缝的探测与分析对电缆服务来说一直是个持续的挑战。井下声波电视测井（Taylor，1983）是一种成功的方法，然而却难以区分开启与闭合裂缝；环形声波测井（Guy，1987）可用于探测垂直的或近于垂直的裂缝。斯通利波的能量衰减能显示开启裂缝的特征（Brie，1988），尤其是用阵列声波仪器规一化的差值能量。然而垂向平均间隔仍很大。除声波方法外，在水基钻井液中应用微电场获得了成功。很久以来在裂缝性储集层中一直使用倾角测井和SHDT（Lehne，1988），但仍然存在井眼粗糙度的影响问题。已经证明地层微扫描仪（Ekstrom等，1986）是富有成效的，但受粗糙度的影响，并且有时开启与闭合裂缝的存在而使问题更加繁琐。因此，对测井来说可靠的裂缝分析方法仍然是一种挑战。

H. 相对于直井，大斜度井或水平井中的测井技术可能有哪些困难如何解决

从理论上讲，水平井注水效果优于直井，因为水平井注水位线性高，注水效果快，波及面积大，可以提高采收率。但水平井注水在国内外应用较少，成本较高，生产管理难度大，风险较大。一个地区是否适合水平井注水，不仅取决于地质储层的研究，还取决于钻井完井技术的可行性。对于低渗透和特低渗透油藏，在钻井和完井工艺能够满足地质油藏要求的前提下，我鼓励采用水平井注水提高采收率。

I. 测井勘探及其发展趋势

（一）测井勘探技术简介

测井是通过在钻孔内测量各个岩层的不同物理性质来研究钻孔地质剖面，解决地下地质问题和了解钻孔技术状况。1910年首次试用了电阻仪测井。我国在20世纪50年代初开始采用电测井技术。60年代以来，世界各国广泛利用岩层的电、磁、核、声、热等各种物性特征，开发出多种测井方法。早期的测井为单道测量、模拟记录。单独采用电测井方法研究钻孔剖面会出现许多难以解决的问题。每一种测井参数只反映岩性的一个侧面，各种测井方法都有其局限性。因此，通常采用综合测井技术，取长补短，去伪存真。我国已把综合测井技术列为油、气、煤等矿产地质勘探的常规手段，其测井曲线可作为划分岩油、气层、煤层，确定其厚度和埋藏深度，以及区分含水层、隔水层的重要依据。随着电子技术和计算机技术的发展，油气、煤炭测井技术走上了数字化道路，它使油气测井技术从定性分层定厚发展到定量分析；从人工解释发展到计算机解释与成图；从单一划分岩层到解决多种地质问题，为评估油气煤炭等资源储量及其产量提供科学依据。

中国应用测井技术勘探始于1939年，七十多年来，中国油气、煤炭勘探测井技术经历了5次更新换代。第一代：半自动测井技术：第二代：全自动测井技术；第三代：数字测井技术；第四代：数控测井技术；第五代：成像测井技术，这些测井技术对提高油气煤炭等资源的勘探效益发挥了重要作用。

（二）目前测井解释过程中存在的问题

（1）解释的不确定性

利用测井技术测得的信息仅仅是间接包含了岩石的地学描述信息，而不是直接得出地学知识信息。人们希望用测井数据去直接解释一个地质目标，也就是说在测井与地质之间寻找对应关系。由于测井数据集是确定的，全部可量化的（而不是描述的），维数是有限的（即仅有几种测井方法），因此测井数据集与地质描述结合之间就不是一一对应的，存在着不确定的解。

（2）解释的区域性

由于沉积体与沉积环境密切相关，因此地质对沉积体的描述大多是地区性的。而测井方法是固定的，同样是电阻率曲线对不同井、不同层位、不同地区，即使是同一类岩石也不会具有相同的数量。这就是为什么用同一种测井方法，如果不修改控制参数，在研究地学问题时在不同的地区会得到不同的结论。

（3）负载能力有限性

地球物理测井测的是地层的电性、声学特性和核物理特性，加上探测研究环境和条件的影响，不同的地质对象的响应差异并不显着，如有岩性误差，测井仪误差，井径和钻井液影响。所以测井识别地质现象的能力是很有限的，需要数学和物理约束，才可以得出满意的解。

测井地质学成果是地质识别的辅助信息，即辅助地质人员在由数据信息到知识和智慧（即决策）信息的生成过程中少走弯路，节省投入，达到事半功倍的境界。

（三）测井发展主要方向

1.测井技术发展方向

（1）电磁成像测井技术

它是电测井发展的主流方向，它使电测井信息的现场处理和后处理技术发生了突破，可以提供较为完善的测井图像，方便直观解释与应用。电磁成像测井仪器采集的信息量大，信息全面，经过复杂的测后处理，如软件聚焦、图像处理等可形成曲线、图像，适于进行地质应用解释。

（2）随钻测井技术

随钻测井是一种新型的测井技术，它能够在钻开地层的同时实时测量地层信息。它的最大优点是能实时测井，在定向井和水平井的钻进过程中，用随钻测量的数据可实时确定井眼轨迹和地层岩性，从而可以实时确定靶点命中情况；其次，不需要电缆，可测全常规测井项目，由于测速慢，降低了放射性测井的统计误差，提高了仪器的纵向分辨率；最后，随钻测井数据是在地层刚钻开后不久测量到的，这时的地层还未受钻井液污染或侵入很浅，能较真实地反映原始地层的特性。

随钻测井系统的缺点是数据传输率低，实时传输的曲线条数和数据采样率受到限制，数据的精度也低于电缆测井，在探测器设计、可靠性和数据传输、资料应用等方面还存在一些问题。尽管随钻测量在进行地层评价方面还存在明显不足，但它仍是进行地层评价的一种有效的方法，在某些情况下，可以提供更好的结果。近几年来，由于随钻传感器的质量不断得到改善，其在地层评价方面的应用也日趋广泛，提高了随钻测量信息的可靠性。由于中子孔隙度、地层密度和补偿双电阻率随钻测井仪的问世，随钻测量在地层评价中的应用不断扩大。随着随钻测量数据传输率的改善，将会进一步提高采样的频率，并允许进行更多的随钻测量，如地层倾角、微电阻率测井、核磁共振等。这些信息与井场计算机系统相结合可进行实时的油气分析。另外，随钻测量的数据解释、质量控制、标准化等问题也会逐步改善，使随钻测量技术得到完善和提高。

（3）井间测井技术

发展井间测井技术，包括井间地震测井和井间电磁成像测井。主要是通过实现对井间地层特性的直接测量，改变测井横向探测能力不足的固有弱点，同时也能较好地解决井孔与井间所采集到的信息类型和信息丰度极不平衡的问题，以及进一步改变单纯以井为分析窗口推演和预测井间地层属性的传统研究模式。美国能源部把井间电磁成像特别是金属套管井间电磁成像列为面向21世纪的能源科技战略发展规划的重点技术研究项目。目前，在我国，井间测井技术主要在油气勘探方面得到一些应用。胜利油田从1997年开始，与美国EMI公司开展井间电磁成像测井技术应用方法的合作研究，主要的技术目标是实现井间电阻率信息的直接测量，以提供反映井间构造、储层和油气水分布的二维乃至三维的电阻率图像。经过双方共同努力，分别在胜利油田所属的孤岛、埕东油田的3对井中，成功地进行了10个井次的井间电磁成像大型工业性试验。反演得到的井间电阻率成像图，分析井间油水分布也见到较好的地质效果，标志着井间电磁成像测井技术在实用化方面有了重要的进展，并有可能应用于其他能源矿产的勘探。

（4）测井的正演、反演研究

电法测井正演研究是电法测井研究的基础。正演模拟计算可为仪器设计服务，仪器的改进也必然需要正演模拟的配合。为了尽量准确、快速地求取地层电性参数，在给定完善仪器的条件下，使正演计算方法快速准确，反算法才可能稳定有效。电磁测井的数据处理和成果解释都离不开数值模拟，这些使电测井的正演、反演成为研究热点。

（5）测井装备向高可靠、集成化、成像化、网络化发展

井下仪器向阵列化和集成化发展，变单点测量为阵列测量，以适应地层非均质的需要；变分散的仪器测量为高精度的组合仪器测量，以适应质量和效率的需要。

（6）声波测井方面

偶极子和多极子横波测井、声源及声波频谱测井研究、井间声波测井研究、声波测井识别油气、煤炭等矿产资源探索都将成为研究的热点。

（7）核测井方面

中子测井法将继续得到发展。

（8）套管井电阻率测井以及井下永久探测器等油藏动态监测技术系列不断发展和完善

（9）数字电子技术和遥测技术不断改进

使仪器精度和可靠性得到提高，使仪器的应用扩展到高温高压环境，使井下处理得以增强，促进了新的小井眼设计取得成功。

2.测井解释发展方向

1）更新用测井资料确定岩性、岩相、环境研究的概念，将测井信息作为单项指标量提高到模型化的高度（即由数量模型提高到概念模型），建立典型模型。

2）深入研究测井曲线的旋回特性，建立测井层序地层学分析体系，并以层序地层、旋回地层和地层模拟为综合测井和地震勘探资料研究使地震高分辨率上升到测井的量级，使测井在区域研究上有更大的用武之地。

3）将测井资料进一步有效地应用到地应力计算、次生孔隙评价、地层敏感性分析和油层、煤层保护等工程方面。

4）测井资料应用从目前的单井评价和多井评价发展为油气煤层等综合优化管理的整体解决方案。

J. 地球物理测井概述

地球物理测井，简称测井（Well Logging），是用各种地球物理方法在井中进行勘查工作的总称。

将测井与地面地球物理相比，许多方法的基本理论大体相同。由于井下探测的特殊性，测井的探测环境、研究对象、数据采集，以及一整套数据处理和资料解释技术都与地面物探有着完全不同的概念。正是由于它能直接面对被探测对象进行测量，因而测量结果的真实性和可靠性，以及解决地下地质问题的能力和精细程度明显高于地面地球物理方法。也需要指出，由于测井探测范围的局限，所能提供的地球物理数据主要是井孔附近（探测器周围）介质的响应，即从宏观来看是一个井点的地层特征，从区域研究的角度，它又不如地面地球物理。

根据探测对象及研究任务的不同，测井细分为油气田测井（石油测井）、煤田测井、金属与非金属测井和水文与工程测井几个小的分支。无论哪一类测井，都是根据地下不同岩、矿石或探测对象所表现的物理性质的差异，通过某种物理参数的测定来研究钻井地质剖面，确定目的层段，并对其进行定量或半定量评价。本篇主要讲述这一学科的一些基础理论、方法原理和资料处理解释技术。

地球物理测井的最初工作始于法国（1927年），七十多年来，随着勘探工作的不断深入和科学技术的进步，测井技术经历了一系列的变革和发展，逐渐形成了以电学、声学、核学为主体，结合热学、磁学、力学和光学的一整套测井方法、仪器设备及资料解释技术。目前，已有的测井手段可多达数十种，根据它们的物理基础和应用领域，可作如下分类。

13.1.1 按岩石物理性质分类

（1）电测井类

这是以研究岩石导电性、介电特性和电化学活动性为基础的一类测井方法。它利用某种井下装置或仪器，通过测量岩石的电阻率、介电特性和电化学特性来解决地下地质问题的，在各类矿产的勘探开发中应用最为广泛。属于这类的测井方法主要如下。

1）普通视电阻率测井。

2）侧向测井。包括深、浅侧向（或双侧向）、微侧向和微球形聚焦测井等。

3）微电阻率（或微电极系）测井和微电阻率扫描测井。

4）感应测井。包括深、中感应（或双感应）和阵列感应测井。

5）电磁波传播测井。

6）自然电位测井。

（2）声测井类

这是以研究声波在岩石中传播时，其速度、幅度和频率变化等声学特性为基础的一类测井方法。它广泛用于地震解释，确定地层孔隙度和储层裂缝分析等。属于这类的测井方法主要如下。

1）声波速度测井。包括普通声波测井和偶极声波测井。

2）声波幅度测井。

3）声波全波列测井。

4）井下声波电视。

（3）核测井类

这是以研究岩石核物理性质为基础的一类测井方法，也称放射性测井。它包括岩石的自然放射性和人工放射性两类，广泛应用于确定岩石性质与地层孔隙度，以及储层裂缝分析等。属于这类的测井方法主要如下。

1）自然伽马及自然伽马能谱测井。

2）密度测井。包括补偿密度和岩性密度测井。

3）中子测井。包括补偿中子、中子寿命、次生伽马能谱和中子活化测井。

（4）其他类型测井

除了上述几个大的测井分类之外，还有一些测井手段具有一定的特殊性，它们如下。

1）核磁测井。

2）磁测井。

3）重力测井。

4）地层倾角测井。

5）井径及井斜测量。

6）井温测井。

7）用于监控油气储层的流量测井和地层压力测井（电缆地层测试器）。

13.1.2 按地质应用的测井组合分类

不同测井手段由于其所测岩石物理性质和仪器结构设计等差异，解决地质问题的能力和侧重不尽相同。同时，也由于地下地质情况的复杂性，许多地质问题常常又需要多种测井方法共同配合去解决。因此，从实用的角度出发，有人又将测井按地质应用进行系列分类。因此，以下的分类组合只能理解为它的主要应用领域而不是全部。另外，有些测井方法还很难归类于某种地质应用之中。

（1）饱和度测井系列

目前，用于研究油气储层饱和度的测井方法主要是电阻率测井。这是因为组成储集岩石的矿物颗粒（骨架）和油气具有非常高的电阻率，其导电性主要与岩石孔隙中所含导电流体（水）的数量，即含水饱和度以及该流体的电阻率有关。因此，利用深、浅、微电阻率测井组合，如双侧向-微侧向（或微球形聚焦）组合，或深、中感应-微侧向组合，可以研究冲洗带含水饱和度和原状地层含水饱和度，进而确定可动油气和残余油气体积，这两类测井组合常称为饱和度测井系列。

此外，可用以研究油气储层饱和度的测井方法还有中子寿命测井和电磁波传播测井，但它们在实际工作中应用较少。

束缚水饱和度也是评价油气储层，特别是评价渗透率的重要参数，但所述这些测井方法均无能为力。核磁测井对确定这一参数有独到之处。

（2）孔隙度测井系列

目前，测定岩石孔隙度的测井方法主要是声波（速度）测井、密度测井和中子测井。

需要指出，在定量研究岩石孔隙度时，岩性资料必不可缺。不知道岩性，孔隙度也难以求准。这三种方法的组合，能在一定程度上分析岩性并同时确定孔隙度。因此，有时又将它们称为岩性孔隙度测井。

（3）岩性测井系列

有些测井方法虽不能用于研究岩石孔隙度和饱和度，但确定岩性的能力较强，我们把它归为一类，称为岩性测井。这些方法是自然电位测井、自然伽马测井、岩性密度测井，以及自然和人工伽马能谱测井等。后三种测井方法对于定量评价复杂岩性的岩石成分具有重要的作用。

（4）地层倾角测井系列

地层倾角测井最初主要用于测量井下岩层的倾斜角和倾斜方位，并由此研究地质构造、断层和沉积特征等。随着探测仪器的不断改进，相继发展了高分辨率地层倾角测井和地层学地层倾角测井，这一测井方法的地质应用领域向着更精细的地层学和沉积学研究方向进一步发展。

（5）成像测井系列

成像测井是20世纪90年代迅速发展起来的新型测井技术，它主要由电成像测井、声成像测井、核成像测井，以及数字遥传系统的多任务数据采集与成像系统组成。其中电成像测井有地层微电阻率扫描成像和阵列感应成像测井等方法；声成像测井有偶极横波声波成像、超声波电视和阵列地震成像测井等方法；核成像测井有阵列中子孔隙度岩性成像、碳氧比能谱成像和地球化学成像测井等方法。这些成像测井技术，为复杂、非均质储层的地质分析和油气勘探开发提供了有效的手段。

（6）其他

还有一些测井方法，如井斜、井径测量及套管井声幅测井等常归为工程测井；中子寿命测井和碳氧比测井属于开发测井范畴；地层流量测量、压力测量以及井温、流体密度和持水率计测井等又属于生产测井等等。