地球物理测井(西南石油大学) 中国大学MOOC作业答案

7、 问题:双侧向测井的深、浅侧向读数各反映了什么？双侧向测井曲线有何主要应用，简要说明。
评分规则: 【 深双侧向测井的读数主要反映原状地层电阻率，浅侧向测井读数主要反映侵入带地层电阻率。
双侧向测井曲线的主要应用：（1）地层对比    双侧向曲线特别是其中的深侧向曲线由于探测深度较大，能够探测到原状地层的电阻率，比较真实反映地层的电性特征，便于地层的对比和追踪。
（2）裂缝识别      在碳酸盐岩剖面，可利用双侧向曲线对应不同类型裂缝所表现出的测井响应特征来划分裂缝类型：低角度（60°以下）缝，  双侧向曲线呈现“负差异”；高角度（75°以上）缝，双侧向曲线呈现“正差异”；60~°75°裂缝，双侧向曲线差异较小和无差异；45°裂缝时，双侧向曲线呈现“负差异”，且差异幅度最大。
（3）油、气、水层判别    油、气层：侵入带孔隙空间中的油、气部分被泥浆滤液取代，导致侵入带地层电阻率降低，在双侧向曲线上表现为“正差异”，即RLLD＞RLLS水层：泥浆滤液电阻率一般大于地层水电阻率，深浅双侧向呈“负差异”，即RLLD≤RLLS
（4）计算地层含水饱和度   孔隙型储层可以近似看作均匀、各向同性介质，可直接用阿尔奇公式计算含水饱和度Sw 。
（5）估算裂缝参数   裂缝的产状、张开度及发育程度不同，双侧向电阻率的响应也不同。基于这一原理，可以用双侧向测井信息估算裂缝的孔隙度、张开度等参数，并评价裂缝的发育程度。
】

8、 问题:为什么微电极可以划分渗透层？
评分规则: 【 测井实践中，总是把微电位和微梯度两条测井曲线绘制在一张成果表中，微电位主要反映冲洗带电阻率，微梯度主要受泥饼的影响，因此，渗透性地层两条曲线有幅度差，非渗透地层两条曲线无幅度差，或有正负不定的小幅度差。所以用微电极可以划分渗透层。
】

9、 问题:沉积岩的电阻率大小主要取决于哪些因素？为什么泥质砂岩的电阻率小于砂岩电阻率？
评分规则: 【 主要取决于岩石中的泥质含量和岩石孔隙中地层水的含量、性质、浓度等。
一般情况下，泥质含量越高，电阻率越低。这是由于含有泥质的岩石的比面积增大，附加导电性增大，岩石导电能力增强，电阻率降低。另外，由于泥质颗粒中部分矿物水解使地层水中离子数目增多，也会使岩石电阻率有所降低。
】

10、 问题:名词解释：扩散现象、地层因素、电阻增大系数、探测半径、SSP
评分规则: 【 扩散现象——当两种不同浓度的溶液相接触时,高浓度溶液中的离子将在渗透压力的驱使下，由浓度大的一方向浓度小的一方移动,该现象称为扩散现象。
地层因素——F，100%含水地层电阻率与地层水电阻率之比，为一常数。
电阻增大系数——I，含油地层电阻率与100%含水地层电阻率之比，随着含油饱和度的增加而增加。
探测半径——又称探测深度，是指在均匀介质中，以供电电极为中心，某一半径划一球面，如果该球面内包括的介质对电极系测量结果的贡献占总结果的50%，则此半径为该电极的探测半径或探测深度。
SSP——静自然电位，指纯砂岩和泥岩交界面处的电化学总电势。实测曲线通常以泥岩为基线，巨厚纯砂岩的自然电位幅度就是静自然电位。
】

11、 问题:简答题：1、简述双侧向测井的基本原理。感应测井、侧向测井及普通电阻率测井相比有何优点？
评分规则: 【 双侧向测井的基本原理：利用同性电相排斥的基本原理使主电流聚焦后水平流入地层，提高电阻率测井的横向探测深度。测井时A0发出I0, A1A1’、A2A2’分别发出与I0同极性的Ia1和Ia2,且都流回地面电极。在测量过程中，监督电极M1M2、M1’M2’的电位差用来控制自动调节系统，自动调节Ia1和Ia2 ，使UA2/UA1=a（常数），同时使得UM1=UM2。
双侧向测井的优点：      利用三侧向的棒状电极，加强主电流聚焦；      采用七侧向的监督电极，控制主电流在井轴上的分流。
  感应测井的优点：不要求井筒环境中存在导电介质。
普通电阻率测井当井剖面为高阻薄层或井内充满高矿化度盐水泥浆时，因受井眼内泥浆和围岩的影响，很难划分地层界面，确定冲洗带和地层电阻率，而侧向测井由于主电流被聚焦、感应测井由于采用复合线圈系，极大提高了仪器的横向探测深度以及减小了井眼和围岩的影响。
】

12、 问题:简答题：2、双侧向测井的深、浅侧向读数各反映了什么？双侧向测井曲线有何主要应用，简要说明。
评分规则: 【 深双侧向测井的读数主要反映原状地层电阻率，浅侧向测井读数主要反映侵入带地层电阻率。
双侧向测井曲线的主要应用：（1）地层对比    双侧向曲线特别是其中的深侧向曲线由于探测深度较大，能够探测到原状地层的电阻率，比较真实反映地层的电性特征，便于地层的对比和追踪。
（2）裂缝识别      在碳酸盐岩剖面，可利用双侧向曲线对应不同类型裂缝所表现出的测井响应特征来划分裂缝类型：低角度（60°以下）缝，  双侧向曲线呈现“负差异”；高角度（75°以上）缝，双侧向曲线呈现“正差异”；60~°75°裂缝，双侧向曲线差异较小和无差异；45°裂缝时，双侧向曲线呈现“负差异”，且差异幅度最大。
（3）油、气、水层判别    油、气层：侵入带孔隙空间中的油、气部分被泥浆滤液取代，导致侵入带地层电阻率降低，在双侧向曲线上表现为“正差异”，即RLLD＞RLLS水层：泥浆滤液电阻率一般大于地层水电阻率，深浅双侧向呈“负差异”，即RLLD≤RLLS
（4）计算地层含水饱和度   孔隙型储层可以近似看作均匀、各向同性介质，可直接用阿尔奇公式计算含水饱和度Sw 。
（5）估算裂缝参数   裂缝的产状、张开度及发育程度不同，双侧向电阻率的响应也不同。基于这一原理，可以用双侧向测井信息估算裂缝的孔隙度、张开度等参数，并评价裂缝的发育程度。
】

13、 问题:简答题：3、简述储集层的侵入特性。
评分规则: 【 根据侵入带电阻率Rxo和地层真电阻率Rt的相对大小，通常把储集层的侵入特性分为高侵、低侵、无侵（或侵入不明显）三种情况。
  ①泥浆高侵：Rxo明显大于Rt，淡水泥浆钻井的水层一般是高侵，部分具有高矿化度地层水的油气层也可能为高侵。
②泥浆低侵：Rxo明显小于Rt，油气层多为低侵或侵入不明显，部分水层也可能低侵（当泥浆滤液电阻率明显小于地层水电阻率时）。
】

【作业】测井资料综合解释 测井资料综合解释作业训练

1、 问题:比较明显的反映泥质含量的测井方法有什么方法？怎样反映？分别给以说明。
评分规则: 【 较明显的反映泥质含量的方法有自然电位测井和自然伽玛测井。
1）自然电位测井。自然电位曲线以泥岩为基线，泥质含量增加，自然电位异常幅度值会降低，自然电位曲线越接近基线，所以我们可以根据自然电位与基线的差值来判断泥质含量。
2)自然伽玛测井。沉积岩的放射性主要取决于岩层的泥质含量。这是由于泥质颗粒细，具有较大的比面，吸附放射性元素的能力较大，并且沉积时间长，吸附的放射性物质多，有充分的时间使放射性元素从溶液中分离出来与泥质颗粒一起沉积下来。一般泥质含量越大，自然伽玛值越高。所以我们可以根据自然伽玛曲线判断泥质含量。
】

2、 问题:从岩性、电性、物性等方面简述砂泥岩剖面中储集层的基本特征。
评分规则: 【 岩性特征：砂泥岩剖面储集层的基本岩性为砂岩，储集层的上下都有相对厚度较大的泥岩隔层。                   
电性特征：淡水泥浆井中，SP曲线有明显负异常，电阻率曲线出现较明显幅度差，GR低值。若为气层，声波时差值增大或出现跳波，密度减小。     
物性特征：砂岩储集层孔隙度相对较高，孔隙分布较均匀。 
】

3、 问题:简述中子-密度交会图版的使用方法及用途。
评分规则: 【 （1）把DEN和CNL进行井眼、泥质校正                （2）把校正后的DEN、CNL点到DEN–CNL交会图上。   
（3）确定岩性                                             1）资料点落在岩性线上，岩石是由单一矿物构成的。     2）资料点落在两岩性线之间，岩石由两种矿物构成的岩石。由线段比可算每种矿物的百分含量：        云岩的含量  =AP/AB    灰岩的含量 =PB/AB
（4）孔隙度：过资料点作附近等孔隙度的平行线，与岩性线相交的孔隙度为该岩石的孔隙度。  
用途：可以确定岩性、孔隙度及岩石骨架。           
】

4、 问题:简要回答天然气对孔隙度测井的影响。
评分规则: 【  ①声波时差测井：在非压实砂岩地层中，声波时差明显增大或出现周波跳跃。        
②密度测井：天然气使测量的地层密度降低，从而使计算的孔隙度升高。       
 ③中子测井：天然气使中子孔隙度测井读数降低，挖掘效应明显时可出现负值。 
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【作业】声波测井 声波测井单元作业

1、 问题:名词解释：弹性、杨氏模量、声波、声波测井、第一临界角、周波跳跃 、声波时差、相对幅度、体积物理模型、第一声学界面
评分规则: 【 弹性——是指物体受有限外力而发生形变后恢复原来形态的能力。
杨氏模量——弹性体单位截面所受的力与单位长度的形变之比。
声波——是一种机械波，是介质质点振动向四周的传播。
声波测井——是通过研究声波在井下岩层和介质中的传播特性，从而了解岩层的地质特性和井的技术状况的一种测井方法。
第一临界角——产生滑行纵波的入射角。
周波跳跃 ——声波时差值增大且呈周期性跳跃的现象。
声波时差——声波通过井下单位厚度岩层的传播时间。
相对幅度——目的层段的曲线幅度与自由套管曲线幅度之比。
体积物理模型——根据测井方法的探测特性和岩石的各种物理性质上的差异,把岩石体积分成几个部分,然后研究每一部分对岩石宏观物理量的贡献,并视宏观物理量为各部分贡献之和。
第一声学界面——套管与水泥的交界面。
】

2、 问题:简答题1、为什么在井中很容易激发沿井壁滑行的地层纵波。
评分规则: 【 对于井下岩层，一般都满足vm （泥浆速度）＜vp（地层速度），即产生第一临界角的条件，因此井中很容易激发沿井壁滑行的地层纵波
】

3、 问题:简答题2、水泥胶结评价测井如何评价固井质量？ 
评分规则: 【 利用相对幅度来评价固井质量。           （1）如果相对幅度小于20%，则说明固井质量好；         （2）如果相对幅度介于20%至40%之间，则说明固井质量中等；       （3）如果相对幅度大于40%，则说明固井质量差。 
】

4、 问题:简答题3、什么是临界角？前沿触发是如何定义的？
评分规则: 【 波从一种介质传播到另一种介质，若在第一种介质中的波速小于第二种介质中的波速，那么根据波的折射和反射定律，入射角将小于折射角，且折射角随入射角的增大而增大。当入射角增大到一定程度上，折射角将等于直角，折射波将沿界面附近在介质2中传播，这时的入射角称为临界角。
在硬地层中，发射探头发射声波以后，接收探头等待接收，如果井壁不规则，仪器碰撞井壁产生声波，可能被接收探头接收到，它在正常声波的前面，会出现很低的时差，称为前沿触发。
】

【作业】放射性测井 放射性测井单元作业

1、 问题:名词解释：核衰变、视石灰岩孔隙度、含氢指数H、减速长度、康普顿散射、标准层
评分规则: 【 核衰变——放射性元素的原子核自发地释放出一种带电粒子（a或b），蜕变成另外某种原子核，同时放射出伽马（g）射线的过程。
视石灰岩孔隙度——以含淡水纯石灰岩为标准来刻度的孔隙度。
含氢指数H—－任何岩石或矿物中氢核数与同体积的淡水氢核数之比。
减速长度――快中子减速为热中子所移动的直线距离。
康普顿散射——当伽马射线能量为中等时，伽马射线与原子的外层电子发生作用，把一部分能量传给电子，使电子从某一方向射出，此电子称为康普顿电子，损失了部分能量的射线向另一方向散射出去，这种效应称为康普顿效应。
标准层——具有一定厚度，区域内连续、稳定分布的地层。
】

2、 问题:简答题1、请大致排列出泥岩、石膏、砂岩、含泥质石灰岩的自然放射性强度大小关系，如果岩石骨架不含放射性矿物，岩石的自然放射性强度受什么影响？
评分规则: 【 岩＞含泥质的石灰岩＞砂岩＞石膏
岩石的自然放射性强度受下列因素的影响：①随泥质含量的增加而增加；      ②随有机物含量增加而增加，如沥青质泥岩的放射性很高。在还原条件下，六价铀能被还原成四价铀，从溶液中分离出来而沉淀在地层中，且有机物容易吸附含铀和钍的放射性物质；    ③随着钾盐和某些放射性矿物的增加而增加。  
】

3、 问题:简答题2、简要回答自然伽马能谱测井的主要应用。
评分规则: 【 自然伽马能谱测井的主要应用有：        ①计算泥质含量；          ②确定粘土类型；        ③研究沉积环境；          ④研究生油层；        ⑤地层对比。
】

4、 问题:简答题3、已知孔隙度为25％的纯砂岩，孔隙中充满淡水，求该砂岩的石灰岩孔隙度单位。
评分规则: 【 根据含水纯岩石密度孔隙度关系式，砂岩的体积密度：ρb=ρma（1-φ）+φρf          砂岩骨架ρma=2.65g/cm3，水ρf=1.0g/cm3          ρb=2.65×(1-0.25)+1×0.25=2.2375(g/cm3)  
该砂岩的石灰岩孔隙度φD=（ρb-2.71)/(ρf-2.71)=(2.2375-2.71)/(1-2.71)≈0.276    
】

5、 问题:简答题4、为什么补偿中子测井要对含氯量的影响进行补偿？
评分规则: 【 因为中子测井是通过测量地层的含氢量的多少来测量孔隙度的，由于含氯量增大，使热中子计数率减小进而使求出的孔隙度偏高，所以要对氯含量影响进行补偿。
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6、 问题:简答题5、什么是地层对比？利用自然伽马测井曲线进行地层对比有哪些优点？
评分规则: 【 要了解整个区域的地下地质面貌，确定地层在空间的分布情况和分析岩性的变化规律，从而找到生油、储油的有利层段和有利地区，就必须综合利用多口井的资料进行对比分析，即所谓的地层对比。
利用自然伽马测井曲线进行地层对比的优点：①自然伽马测井值在一般情况下与岩石孔隙中的流体性质（油或水）无关；②自然伽马测井值与地层水和泥浆矿化度无关；③在自然伽马测井曲线上容易找到标准层。 
】

【作业】测井资料综合评价 测井剖面划分

1、 问题:  已知一淡水泥浆砂泥岩剖面测井资料如图，完成以下问题：    （1）写出图中各条测井曲线符号所代表的名称；（4分）（2）对图中8条曲线按作用类型进行归类；（3分）（3）计算2360-2365m段的泥质含量、孔隙度、含水饱和度，并判断流体性质。（已知Rw＝0.05Ω·m，a=b=1,m=n=2）  （13分）
评分规则: 【 GR：自然伽马  SP：自然电位 CAL：井径 DEN：密度   AC：声波时差 CNL：中子RXO：冲洗带电阻率   RT：深探测电阻率    
岩性识别曲线：GR、SP、CAL 孔隙度曲线：DEN、AC、CNL电阻率曲线：RT、RXO 
GRmax=100API， GRmin=40API， GR=60API，Δt=74μS/ft，Δtf=189μS/ft，Δtma=56μS/ft 
Rt=100Ω•m 
  泥质含量的正确计算
孔隙度的正确计算
饱和度的正确计算
流体性质的判别
】

【作业】声波测井 声波测井作业

1、 问题:为什么在井中很容易激发沿井壁滑行的地层纵波。
评分规则: 【 对于井下岩层，一般都满足vm （泥浆速度）＜vp（地层速度），即产生第一临界角的条件，因此井中很容易激发沿井壁滑行的地层纵波
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2、 问题:什么是周波跳跃？简述周波跳跃产生的原因以及周波跳跃的特点。
评分规则: 【 ：在含气疏松地层，或钻井液混有气体时，声波能量严重衰减，首波只能触发第一个接收探头，第二个接收探头只能被后续波触发， 曲线会出现急剧偏转或特别大的时差，这种现象称为周波跳跃。
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3、 问题:简述声波时差测井原理的关键点。
评分规则: 【 关键点一：能够产生沿井壁滑行的折射纵波（由于V地层 >V泥浆，满足产生第一临界角的条件）
关键点二：让滑行纵波成为首波（因反射波、泥浆波都只在泥浆中传播，V地层大于V泥浆，因此可以合理选择源距使滑行纵波首先到达接收探头）
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4、 问题:第一声学界面、第二声学界面的基本概念
评分规则: 【 第一声学界面——套管与水泥的交界面。
第二声学界面——水泥环与井壁地层的交界面。
】