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1、思考題第一課自然電位測(cè)井SP?*1.分析自然電位的成因,寫出擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)、擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)、總電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式。 1. 答:自然電場(chǎng)的產(chǎn)生(原理)擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)、擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)、過(guò)濾電動(dòng)勢(shì)擴(kuò)散電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原因:泥漿和地層水礦化度不同——電化學(xué)過(guò)程——電動(dòng)勢(shì)——自然電場(chǎng)產(chǎn)生過(guò)程:溶液濃度不同——離子擴(kuò)散——離子遷移率不同——兩邊分別富集正、負(fù)離子(延緩離子遷移速度)——產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)(直到正負(fù)離子達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡為止)公式: 2. 擴(kuò)散吸附電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原因:泥漿和地層水礦化度不同——產(chǎn)生陽(yáng)離子交換——產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)——自然電場(chǎng)產(chǎn)生過(guò)程:溶液濃度不同——帶電離子擴(kuò)散——陽(yáng)離子交換——孔隙內(nèi)溶液陽(yáng)離子增多——濃度小的一方富
2、集正電荷,濃度大的一方富集負(fù)電荷產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)(擴(kuò)散吸附)公式: 過(guò)濾電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原因:泥漿柱與地層之間的壓差造成離子的擴(kuò)散。一般在近平衡鉆井情況下不考慮。 總電動(dòng)勢(shì)公式: *2.不同Cw、Cmf情況下自然電位測(cè)井曲線有哪些特征? 1.當(dāng)Cw>Cmf:(Rmf>Rw,E<0)負(fù)異常(淡水泥漿)2.當(dāng)Cw0)正異常(咸水泥漿)3.當(dāng)Cw=Cmf:(Rmf=Rw,E=0)無(wú)異常,自然電位測(cè)井失效*4.自然電位測(cè)井曲線在油田勘探開發(fā)中應(yīng)用于哪些方面? 3. 劃分滲透層(半幅點(diǎn)法,砂泥巖剖面較常用)2.估算泥質(zhì)含量3.地層對(duì)比依據(jù):1)相同沉積環(huán)境下沉積的地層巖性特征
3、相似;2)同一段地層有相同或相似的沉積韻律組合;3)由1)和2)決定同層、同沉積(相)的SP曲線特征一致。4.確定、劃分沉積相5.確定油水層及油水界面(AUSP油小于△USP水)6.識(shí)別水淹層(依據(jù)Cw<或>Cwz)滲透層水淹后SP基線偏移,偏移量與Cw/Cwz(注入)有關(guān)7.確定地層水電阻率Rw影響自然電位測(cè)井的因素有哪些? 1.Cw/Cmf影響(地層水礦化度/泥漿濾液礦化度)當(dāng)Cw>Cmf:(Rmf>Rw,E<0)負(fù)異常(淡水泥漿).當(dāng)Cw0)正異常(咸水泥漿)當(dāng)Cw=Cmf:(Rmf=Rw,E=0)無(wú)異常,自然電位測(cè)井失效2.巖性影響砂泥巖剖面泥巖(純泥巖
4、)——基線純砂巖——SSP(h>4d)當(dāng)儲(chǔ)層Vsh增大,自然電位幅度△USP(變?。?SSP靠近泥巖基線3..溫度影響溫度對(duì)離子運(yùn)動(dòng),離子擴(kuò)散速率有影響不同深度地層溫度不同4.地層水、泥漿濾液中含鹽性質(zhì)影響(溶液中離子類型不同,遷移速率不同,直接影響Kd、Kda)5.地層電阻率影響(當(dāng)?shù)貙与娮杪瘦^大時(shí),其影響不容忽視。識(shí)別油水層)6.厚度影響當(dāng)h>4d時(shí),SP=SSP;當(dāng)h<4d時(shí),SP 5、不同分類電位電極系:?jiǎn)坞姌O到相鄰成對(duì)電極的距離小于成對(duì)電極的間距梯度電極系:?jiǎn)坞姌O到相鄰成對(duì)電極的距離大于成對(duì)電極的間距?2.電極系的測(cè)量深度主要決定于什么? 隨著電極距L的加大,電極系的橫向探測(cè)深度加深。探測(cè)半徑深度):當(dāng)球面內(nèi)介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果貢獻(xiàn)為50%時(shí)的半徑(深度)。電極距相同的兩種不同類型電極系探測(cè)深度不同。 3. 普通電阻率有哪些應(yīng)用? 4. 巖層的視電阻率讀數(shù)2.應(yīng)用1)求取巖層的真電阻率2)劃分巖性剖面3)進(jìn)行地層對(duì)比4)求地層孔隙度5)求地層含油飽和度普通電阻率的影響因素有哪些,原因是什么? 電極系的影響(表現(xiàn):不同電極系所測(cè)曲線不同。相同電極系,電極距不同,測(cè)量曲線也 6、不同)2.井的影響(原因:泥漿電阻率小于高阻層電阻率對(duì)電場(chǎng)有分流作用。)3.圍巖-層厚的影響表現(xiàn):目標(biāo)層(含油氣層)厚度變薄視電阻率值變小4.侵入影響(原因:泥漿侵入引起的地層水飽和度(地層電阻率)徑向分布差異。)5.高阻鄰層的屏蔽影響6.地層傾角的影響第三章側(cè)向測(cè)井1、試述三側(cè)向、七側(cè)向、雙側(cè)向測(cè)井的探測(cè)深度和縱向分辨率的差別,并比較它們的應(yīng)用效果。 探測(cè)特性 測(cè)井系列 深側(cè)向探測(cè) 深度 淺側(cè)向探測(cè)深 度 縱向分辨率 性能級(jí)別 三側(cè)向 淺 較深 一般 七測(cè)量 中等 中等 好 雙側(cè)向 深 淺 較好 ok 2、舉例說(shuō)明側(cè)向測(cè)井的應(yīng)用特點(diǎn)。 7、 三側(cè)向測(cè)井應(yīng)用特點(diǎn):1)優(yōu)點(diǎn)與普通電阻率相比:縱向分辨率提高受井眼、圍巖(主電極短)影響減小主要在高阻剖面和鹽水泥漿中測(cè)量2)缺點(diǎn)地層侵入深時(shí):RLLD受侵入帶影響大,RLLS受原狀地層影響大,所測(cè)RLLD和RLLS幅度不明顯。說(shuō)明:深的探測(cè)不夠深;淺的探測(cè)不夠淺。七側(cè)向測(cè)井應(yīng)用:應(yīng)用:基本上與三側(cè)向測(cè)井相同優(yōu)點(diǎn):深七側(cè)向探測(cè)深度較深三側(cè)向探測(cè)深。缺點(diǎn):由于深、淺七側(cè)向電極系電極距不同,受圍巖影響程度不同,縱向分辨能力不同,使測(cè)井資料解釋應(yīng)用產(chǎn)生問題。雙側(cè)向是三側(cè)向與七側(cè)向結(jié)合的產(chǎn)物,既有合適的探測(cè)深度,又使深、淺側(cè)向電極距相同。深側(cè)向電阻率主要反映原狀地層電阻率,淺側(cè)向電阻率主要反映侵入帶 8、電阻率。深、淺側(cè)向受圍巖影響一致,縱向分辨能力相同。?3、簡(jiǎn)述高阻井剖面地層中用雙側(cè)向電阻率測(cè)井資料識(shí)別油、水層原理(RfRw),并畫出示意圖。 識(shí)別油、水層Rmf>Rw時(shí):水層一增阻侵入Rxo>Rt—負(fù)幅度差油層一減阻侵入Rxo 9、置,微電位與微梯度開始分開(分歧點(diǎn))。3)確定油層有效厚度可用以扣除薄夾層,得到油氣層有效厚度。4)確定井徑擴(kuò)大井段。極板無(wú)法推靠井壁,測(cè)量值主要反映泥漿。5)確定沖洗帶電阻率及泥餅厚度2、對(duì)比微電極、微側(cè)向、鄰近側(cè)向、微球形測(cè)井在探測(cè)深度上的主要區(qū)別。 微電極電極距短,縱向分辨能力強(qiáng);緊貼井壁測(cè)井;測(cè)量深度淺:微梯度:40mm—泥餅電阻率,微電位:100mm—沖洗帶電阻率。微側(cè)向特點(diǎn):探測(cè)深度約8cm,主要反映沖洗帶的電阻率。聚焦弱,探測(cè)深度淺,受泥餅影響大。方法:通過(guò)聚焦消除泥餅的影響泥餅電阻率小,分流作用較大。)鄰近側(cè)向:探測(cè)深度15~25cm(泥餅厚度大于6mm時(shí),泥餅影響顯著,應(yīng)增 10、大探測(cè)深度,減小泥餅較厚時(shí)對(duì)沖洗帶電阻率RXO的影響)(聚焦強(qiáng),探測(cè)深度深,受侵入帶影響大)微球形測(cè)井:探測(cè)深度合理,主要反映沖洗帶電阻率。(方法:優(yōu)化電極系結(jié)構(gòu),改善探測(cè)深度。)3、什么是微電極測(cè)井曲線的幅度差(正、負(fù))?其影響因素包括哪些?幅度差:微電位與微梯度測(cè)井值的差異正幅度差——幅度微電位>幅度微梯度負(fù)幅度差——幅度微電位<幅度微梯度幅度差大小取決于Rmc/Rxo及泥餅厚度儲(chǔ)層:一般有幅度差(常為正幅度差)砂泥巖剖面上,儲(chǔ)層滲透性(幅度差)隨泥質(zhì)含量的變化而變化。非儲(chǔ)層:一般無(wú)幅度差(或不規(guī)則差異)?4、哪種微電阻率測(cè)井對(duì)確定Rxo最好?為什么? 微球形聚焦一一RMSFL(Rxo) 11、沖洗帶方法:優(yōu)化電極系結(jié)構(gòu),改善探測(cè)深度。微球形聚焦測(cè)井:探測(cè)深度合理,主要反映沖洗帶電阻率。 第五章感應(yīng)測(cè)井1、單元環(huán)及單元環(huán)幾何因子概念是什么? 單元環(huán):在井中把其周圍介質(zhì)設(shè)想是由以井軸為中心半徑為r、深度為z的各不同的許多個(gè)地層圓環(huán)組成;當(dāng)dr和dz很小時(shí),可以看成是在交變電磁場(chǎng)中,相對(duì)于線圈系位置不同的一個(gè)線圈。幾何因子理論:說(shuō)明T—R的電磁轉(zhuǎn)化過(guò)程單元環(huán)幾何因子g只與單元環(huán)和線圈系的相對(duì)位置有關(guān),表示空間各單元環(huán)的電導(dǎo)率對(duì)視電導(dǎo)率的相對(duì)貢獻(xiàn)大小。 2、試述感應(yīng)測(cè)井的橫向幾何因子縱向幾何因子概念及其物理意義。 橫向幾何因子物理意義:?jiǎn)挝缓穸劝霃綖閞的無(wú)限長(zhǎng)圓筒狀介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的 12、相對(duì)貢獻(xiàn)。研究井及其周圍介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)大小。橫向微分幾何因子:r一定的單元環(huán)幾何因子g對(duì)z的積分(Gr)。橫向積分幾何因子:半徑r不同的圓柱介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)??v向幾何因子物理意義:z一定的單位厚度無(wú)限延伸薄板狀介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)。研究地層厚度、圍巖對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)大小。縱向微分幾何因子:z—定的單元環(huán)幾何因子對(duì)r的積分(Gz)。縱向積分幾何因子:厚度z不同的地層對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)。 第六章聲波測(cè)井1、何謂縱波?何謂橫波??試對(duì)二者的速度及幅度進(jìn)行比較。 聲波傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向一致的波叫縱波。聲波傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相互垂直的波叫橫波。這兩種波可同時(shí)在地層 13、中傳播,但液體和氣體不能傳播橫波。 2、試述滑行波的概念及產(chǎn)生機(jī)理。 斯奈爾定律:sina/sinbp=v1/v2其中:a入射角;0折射角;v1入射波速度;v2折射波速度。當(dāng)v1,v2確定時(shí),折射角隨入射角的增大而增大,在v1a。即當(dāng)入射角增大到某一角度9時(shí),折射角可達(dá)到90。此時(shí),折射波將在第二介質(zhì)中以速度v2沿界面?zhèn)鞑?,在聲波測(cè)井中叫滑行波,對(duì)應(yīng)的入射角e叫臨界角。井內(nèi)聲場(chǎng)分析發(fā)射器在井內(nèi)產(chǎn)生聲波,聲波接收器記錄首波(首先到達(dá)接收器的聲波)到達(dá)時(shí)間。根據(jù)首波到達(dá)時(shí)間,確定首波的傳播速度,測(cè)井時(shí),確保首波是地層縱波。測(cè)井時(shí),井內(nèi)存在以下幾種波:(1)反映地層滑行縱波的泥漿折 14、射波;(2)反映地層滑行橫波的泥漿折射波;(3)井內(nèi)泥漿直達(dá)波;(4)井內(nèi)一次及多次反射波;(5)井內(nèi)流體制導(dǎo)波(管波或斯通利波)。 3、試述聲波周波跳躍的概念及其應(yīng)用。周波跳躍現(xiàn)象:在疏松氣層或裂縫發(fā)育的地層條件下,由于聲波能量被地層大量吸收而發(fā)生衰減——首波信號(hào)只能觸發(fā)第一個(gè)接受器的記錄電平,而續(xù)至波觸發(fā)另一個(gè)接受器電平。 ——聲波時(shí)差數(shù)值“忽大忽小”,曲線幅度急劇變化。應(yīng)用:尋找和識(shí)別氣層以及裂縫發(fā)育的地層的判據(jù)。 4、如何根據(jù)聲波幅度測(cè)井判斷水泥環(huán)的膠結(jié)程度?(cbl:水泥膠結(jié)測(cè)井)套管與水泥環(huán)膠結(jié)好——耦合好,聲波能量容易從套管進(jìn)入水泥環(huán),接受器接受到的聲波幅度較??;套管與水泥 15、環(huán)膠結(jié)不好——耦合不好,聲波能量不容易從套管進(jìn)入水泥環(huán),接受器接受到的聲波幅度較大。 5、如何根據(jù)聲波變密度測(cè)井顯示判斷水泥第一、二界面膠結(jié)狀況?(vdl:聲波變密度測(cè)井)聲波變密度測(cè)井資料主要用于檢測(cè)二界面膠結(jié)狀況,定性解釋固井質(zhì)量。(1)自由套管:套管波強(qiáng),地層波弱或完全沒有;(2)有良好的水泥環(huán),且一、二界面膠結(jié)良好,套管波弱,地層波強(qiáng);(3)一界面膠結(jié)好,二界面膠結(jié)差,套管波弱,地層波弱。 6、長(zhǎng)源距聲波全波列測(cè)井可以測(cè)量記錄哪些聲波波列? 裸眼井中聲波全波列成分滑行縱波:速度快、幅度小、頻率高,為首波。 滑行橫波:只在硬地層(VS>vf)才能產(chǎn)生滑行橫波,它是波列中的次首波, 16、其速度小于滑行縱波,但幅度大于滑行縱波偽瑞利波:偽瑞利波是沿井壁傳播的表面波,其能量集中分布在井壁附近很小的范圍內(nèi),它具有頻散性。低頻成分的相速度接近于地層橫波速度,幅度明顯大于滑行橫波。 斯通利波:在井內(nèi)泥漿中傳播的管波。其速度和幅度與井壁地層有關(guān),速度低于井內(nèi)泥漿介質(zhì)的縱波速度,幅度,頻率低。 7、如何利用聲速測(cè)井和聲幅測(cè)井劃分裂縫和溶洞性地層? 聲速測(cè)井:聲波全波列測(cè)井資料能夠指示地層裂縫。由于聲波通過(guò)裂縫時(shí),其幅度都會(huì)減小,表現(xiàn)在波形圖上就是聲波幅度減小。聲波幅度衰減程度取決于波的性質(zhì)(類型、頻率)、裂縫傾角(水平裂縫、低角度裂縫、高角度裂縫)、裂縫張開度等因素。水平縫對(duì)橫波幅度 17、影響大;高角度裂縫對(duì)縱波幅度影響大。 聲幅測(cè)井:裂縫性地層聲幅測(cè)井曲線顯示低值,在聲波時(shí)差曲線上顯示周波跳躍。溶洞性地層聲幅低。 &如何用Willy公式計(jì)算地層孔隙度。 威利時(shí)間平均公式:地層聲速和地層孔隙度有關(guān),大量數(shù)據(jù)表明,在固結(jié)、壓實(shí)的純地層中,地層孔隙度和聲波時(shí)差存在線性關(guān)系,即威利時(shí)間平均公式:At二(1—Q)At+^AtmafAt—At =pma sAt—Atfma第七章自然伽馬和放射性同位素測(cè)井1、能量不同的伽馬射線與物質(zhì)相互作用,可能發(fā)生哪幾種效應(yīng)?各種效應(yīng)的特點(diǎn)是什么? 放射性核衰變放出的Y射線能量一般在0.5~5.3MeV之間,在該能量范圍內(nèi)主要發(fā)生光電效應(yīng)、康 18、普頓、電子對(duì)效應(yīng)。 1)光電效應(yīng):Y射線能量較低時(shí),穿過(guò)物質(zhì)與原子中的電子相碰撞,將其能量交給電子,使電子脫離原子而運(yùn)動(dòng),Y整個(gè)被吸收,釋放出光電子。光電效應(yīng)發(fā)生幾率隨原子序數(shù)的增大而增大,隨Y能量增大而減小。 2)康普頓效應(yīng):中等能量的Y與原子的外層電子發(fā)生作用時(shí),把一部分能量傳給電子,使電子從一個(gè)方向射一一康普頓電子,損失了部分能量的射線向另一個(gè)方向散射出去一一康普頓射線。Y發(fā)生康普頓效應(yīng)時(shí),Y損失的能量與原子序數(shù)及單位體積內(nèi)的電子數(shù)有關(guān)??灯疹D效應(yīng)效應(yīng)的結(jié)果是導(dǎo)致Y射線能量的減弱,減弱的程度與康普頓吸收系數(shù)有關(guān)。 3)電子對(duì)效應(yīng):當(dāng)Y能量大于1.022Mev時(shí),它與物質(zhì)作用就會(huì)使Y 19、轉(zhuǎn)化為電子對(duì)(正、負(fù)電子),而本身被吸收。 Y與物質(zhì)作用時(shí),三種效應(yīng)發(fā)生幾率與Y的能量有關(guān):低能Y以光電效應(yīng)為主;中能Y以康普頓效應(yīng)為主;高能Y以電子對(duì)效應(yīng)為主。 2、自然伽馬測(cè)井曲線為什么能反映地層的泥質(zhì)含量?怎樣用其求取地層泥質(zhì)含量? 3、自然伽馬能譜測(cè)井測(cè)量哪幾種放射性元素?各種元素主要反映地層的什么信息? 能譜測(cè)井主要依據(jù)鈾、釷、鉀三種放射性核素放出的Y射線的能譜差異來(lái)測(cè)量其含量,同時(shí)可以測(cè)量總的放射性。 1)U或U/K越高,說(shuō)明有機(jī)碳越多,則泥巖為生油巖,且生油能力強(qiáng).2).富含有機(jī)物的高放射性黑色頁(yè)巖,在局部地段有裂縫、粉砂或碳酸鹽巖夾層,可能成為產(chǎn)油層,其特點(diǎn)是鉀、釷含 20、量低,而鈾含量高.3)尋找高放射性碎屑巖和碳酸巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集層巖石中含有高放射性礦物時(shí),放射性也會(huì)較強(qiáng).4)研究沉積環(huán)境陸相、氧化環(huán)境:Th/U>7海相淺海半深海環(huán)境:Th/U<7海相深海環(huán)境:Th/U<25)求取泥質(zhì)含量一般Th、K與泥質(zhì)含量關(guān)系較大,而U與泥質(zhì)含量關(guān)系較小。6)區(qū)分泥質(zhì)砂巖和云母利用釷和鉀的含量交會(huì)圖,可以給出石英、云母和泥質(zhì)的百分含量。 第八章密度測(cè)井和巖性密度測(cè)井1、密度、巖性密度測(cè)井分別主要應(yīng)用伽馬射線的什么效應(yīng)? 巖性密度測(cè)井:康普頓效應(yīng),光電效應(yīng) 2、怎么利用密度測(cè)井求取孔隙度? .p=(i—e)p+epe bmaf 第九章中子測(cè)井1、中子與物質(zhì)的作用為何 21、? 密度測(cè)井:康普頓效應(yīng) P—P, mab P—P maf中子射入物質(zhì)后,會(huì)發(fā)生一系列核反應(yīng):1.快中子的非彈性散射快中子+靶核=>激發(fā)態(tài)復(fù)核=>能量較低中子+非彈性散射伽馬射線=>基態(tài)靶核2、快中子對(duì)原子核的活化快中子+穩(wěn)定原子核=>放射性原子核=>活化核衰變+活化伽馬射線3、快中子的彈性散射快中子+穩(wěn)定原子核=>放射性原子核=>活化核衰變+活化伽馬射線4.熱中子擴(kuò)散和俘獲熱中子從密度大的區(qū)域向外擴(kuò)散=>被原子核俘獲(復(fù)核)=>俘獲伽馬射線+基態(tài)靶核2、影響熱中子計(jì)數(shù)率(中子孔隙度)、補(bǔ)償中子(中子孔隙度)、中子伽馬計(jì)數(shù)率的因素? 影響熱中子計(jì)數(shù)率(中子孔隙度)因素:1.巖性的影 22、響快中子的減速過(guò)程過(guò)程,取決于地層中原子核的種類及其數(shù)量,不同靶核與中子發(fā)生彈性散射的截面不同,每次散射的平均能量損失不同,因而,它們的減速長(zhǎng)度不同。在孔隙度相同的情況下,由下圖可知,不同巖性的地層,快中子的減速長(zhǎng)度不同。2.孔隙度的影響在地層中所有的核素中,氫核減素能力最強(qiáng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其它核素。因此,地層的減速能力取決于地層中氫的含量,氫主要存在于孔隙流體中,因此,孔隙度增大,減速能力增強(qiáng)。3.源距對(duì)計(jì)數(shù)率的影響孔隙度、巖性不同,造成超熱中子的空間分布不同:孔隙度越大,減速長(zhǎng)度越小,則在源附近的超熱中子越多;孔隙度越小,減速長(zhǎng)度越大,則離源較遠(yuǎn)的空間超熱中子越多。4.地層的含氫指數(shù)氫是地層中最 23、重要的減速劑,因此,氫含量的高低決定了地層的減速能力,實(shí)際用含氫指數(shù)來(lái)反映地層中氫元素的多少。含氫指數(shù)為任何物質(zhì)單位體積(1立方厘米)的氫核數(shù)與同樣體積淡水氫核數(shù)的比值。根據(jù)規(guī)定,淡水(純水)含氫指數(shù)為1,而任何其它物質(zhì)的含氫指數(shù)將與其單位體積內(nèi)的氫核數(shù)成正比。(1)飽和淡水純石灰?guī)r的含氫指數(shù)(2)油氣的含氫指數(shù)(3)與有效孔隙度無(wú)關(guān)的含氫指數(shù)(4)挖掘效應(yīng):由于氣體和挖掘效應(yīng),導(dǎo)致中子計(jì)數(shù)率高,中子孔隙度偏小。 補(bǔ)償中子(中子孔隙度):中子伽馬計(jì)數(shù)率:(1)中子伽馬計(jì)數(shù)率與源距關(guān)系在長(zhǎng)源距條件下:致密巖石,減速長(zhǎng)度增加,熱中子密度大,俘獲后生成Nn-r增加;氣層含氫指數(shù)小,減速長(zhǎng)度增加,熱中子密度大,俘獲后生成Nn-r增加。(2)地層中子伽馬計(jì)數(shù)率Nn-r與地層含氫量有關(guān),也與地層含氯量有關(guān);俘獲截面很大,且放出的伽馬光子也比氫多約3.1個(gè))。 3、如何用好SNL、CNL、NG測(cè)井資料? SNL: CNL: NG:特征:致密巖石的Nn-r很高,氣層的Nn-r很高,高礦化度的水層Nn-r很高。(1)劃分巖性:和GR結(jié)合,孔隙性、滲透性地層Nn-r較低;(2)識(shí)別氣層裸眼井:Nn-r高于相鄰的儲(chǔ)集層,但受侵入影響,某些侵入深時(shí),顯示不明顯。套管井:固井后不同時(shí)期測(cè)蠢n-r顯示不同(侵入帶消失)第十章脈沖中子測(cè)井
5、不同分類電位電極系:?jiǎn)坞姌O到相鄰成對(duì)電極的距離小于成對(duì)電極的間距梯度電極系:?jiǎn)坞姌O到相鄰成對(duì)電極的距離大于成對(duì)電極的間距?2.電極系的測(cè)量深度主要決定于什么? 隨著電極距L的加大,電極系的橫向探測(cè)深度加深。探測(cè)半徑深度):當(dāng)球面內(nèi)介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果貢獻(xiàn)為50%時(shí)的半徑(深度)。電極距相同的兩種不同類型電極系探測(cè)深度不同。 3. 普通電阻率有哪些應(yīng)用? 4. 巖層的視電阻率讀數(shù)2.應(yīng)用1)求取巖層的真電阻率2)劃分巖性剖面3)進(jìn)行地層對(duì)比4)求地層孔隙度5)求地層含油飽和度普通電阻率的影響因素有哪些,原因是什么? 電極系的影響(表現(xiàn):不同電極系所測(cè)曲線不同。相同電極系,電極距不同,測(cè)量曲線也
6、不同)2.井的影響(原因:泥漿電阻率小于高阻層電阻率對(duì)電場(chǎng)有分流作用。)3.圍巖-層厚的影響表現(xiàn):目標(biāo)層(含油氣層)厚度變薄視電阻率值變小4.侵入影響(原因:泥漿侵入引起的地層水飽和度(地層電阻率)徑向分布差異。)5.高阻鄰層的屏蔽影響6.地層傾角的影響第三章側(cè)向測(cè)井1、試述三側(cè)向、七側(cè)向、雙側(cè)向測(cè)井的探測(cè)深度和縱向分辨率的差別,并比較它們的應(yīng)用效果。 探測(cè)特性 測(cè)井系列 深側(cè)向探測(cè) 深度 淺側(cè)向探測(cè)深 度 縱向分辨率 性能級(jí)別 三側(cè)向 淺 較深 一般 七測(cè)量 中等 中等 好 雙側(cè)向 深 淺 較好 ok 2、舉例說(shuō)明側(cè)向測(cè)井的應(yīng)用特點(diǎn)。
7、 三側(cè)向測(cè)井應(yīng)用特點(diǎn):1)優(yōu)點(diǎn)與普通電阻率相比:縱向分辨率提高受井眼、圍巖(主電極短)影響減小主要在高阻剖面和鹽水泥漿中測(cè)量2)缺點(diǎn)地層侵入深時(shí):RLLD受侵入帶影響大,RLLS受原狀地層影響大,所測(cè)RLLD和RLLS幅度不明顯。說(shuō)明:深的探測(cè)不夠深;淺的探測(cè)不夠淺。七側(cè)向測(cè)井應(yīng)用:應(yīng)用:基本上與三側(cè)向測(cè)井相同優(yōu)點(diǎn):深七側(cè)向探測(cè)深度較深三側(cè)向探測(cè)深。缺點(diǎn):由于深、淺七側(cè)向電極系電極距不同,受圍巖影響程度不同,縱向分辨能力不同,使測(cè)井資料解釋應(yīng)用產(chǎn)生問題。雙側(cè)向是三側(cè)向與七側(cè)向結(jié)合的產(chǎn)物,既有合適的探測(cè)深度,又使深、淺側(cè)向電極距相同。深側(cè)向電阻率主要反映原狀地層電阻率,淺側(cè)向電阻率主要反映侵入帶
8、電阻率。深、淺側(cè)向受圍巖影響一致,縱向分辨能力相同。?3、簡(jiǎn)述高阻井剖面地層中用雙側(cè)向電阻率測(cè)井資料識(shí)別油、水層原理(RfRw),并畫出示意圖。 識(shí)別油、水層Rmf>Rw時(shí):水層一增阻侵入Rxo>Rt—負(fù)幅度差油層一減阻侵入Rxo 9、置,微電位與微梯度開始分開(分歧點(diǎn))。3)確定油層有效厚度可用以扣除薄夾層,得到油氣層有效厚度。4)確定井徑擴(kuò)大井段。極板無(wú)法推靠井壁,測(cè)量值主要反映泥漿。5)確定沖洗帶電阻率及泥餅厚度2、對(duì)比微電極、微側(cè)向、鄰近側(cè)向、微球形測(cè)井在探測(cè)深度上的主要區(qū)別。 微電極電極距短,縱向分辨能力強(qiáng);緊貼井壁測(cè)井;測(cè)量深度淺:微梯度:40mm—泥餅電阻率,微電位:100mm—沖洗帶電阻率。微側(cè)向特點(diǎn):探測(cè)深度約8cm,主要反映沖洗帶的電阻率。聚焦弱,探測(cè)深度淺,受泥餅影響大。方法:通過(guò)聚焦消除泥餅的影響泥餅電阻率小,分流作用較大。)鄰近側(cè)向:探測(cè)深度15~25cm(泥餅厚度大于6mm時(shí),泥餅影響顯著,應(yīng)增 10、大探測(cè)深度,減小泥餅較厚時(shí)對(duì)沖洗帶電阻率RXO的影響)(聚焦強(qiáng),探測(cè)深度深,受侵入帶影響大)微球形測(cè)井:探測(cè)深度合理,主要反映沖洗帶電阻率。(方法:優(yōu)化電極系結(jié)構(gòu),改善探測(cè)深度。)3、什么是微電極測(cè)井曲線的幅度差(正、負(fù))?其影響因素包括哪些?幅度差:微電位與微梯度測(cè)井值的差異正幅度差——幅度微電位>幅度微梯度負(fù)幅度差——幅度微電位<幅度微梯度幅度差大小取決于Rmc/Rxo及泥餅厚度儲(chǔ)層:一般有幅度差(常為正幅度差)砂泥巖剖面上,儲(chǔ)層滲透性(幅度差)隨泥質(zhì)含量的變化而變化。非儲(chǔ)層:一般無(wú)幅度差(或不規(guī)則差異)?4、哪種微電阻率測(cè)井對(duì)確定Rxo最好?為什么? 微球形聚焦一一RMSFL(Rxo) 11、沖洗帶方法:優(yōu)化電極系結(jié)構(gòu),改善探測(cè)深度。微球形聚焦測(cè)井:探測(cè)深度合理,主要反映沖洗帶電阻率。 第五章感應(yīng)測(cè)井1、單元環(huán)及單元環(huán)幾何因子概念是什么? 單元環(huán):在井中把其周圍介質(zhì)設(shè)想是由以井軸為中心半徑為r、深度為z的各不同的許多個(gè)地層圓環(huán)組成;當(dāng)dr和dz很小時(shí),可以看成是在交變電磁場(chǎng)中,相對(duì)于線圈系位置不同的一個(gè)線圈。幾何因子理論:說(shuō)明T—R的電磁轉(zhuǎn)化過(guò)程單元環(huán)幾何因子g只與單元環(huán)和線圈系的相對(duì)位置有關(guān),表示空間各單元環(huán)的電導(dǎo)率對(duì)視電導(dǎo)率的相對(duì)貢獻(xiàn)大小。 2、試述感應(yīng)測(cè)井的橫向幾何因子縱向幾何因子概念及其物理意義。 橫向幾何因子物理意義:?jiǎn)挝缓穸劝霃綖閞的無(wú)限長(zhǎng)圓筒狀介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的 12、相對(duì)貢獻(xiàn)。研究井及其周圍介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)大小。橫向微分幾何因子:r一定的單元環(huán)幾何因子g對(duì)z的積分(Gr)。橫向積分幾何因子:半徑r不同的圓柱介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)??v向幾何因子物理意義:z一定的單位厚度無(wú)限延伸薄板狀介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)。研究地層厚度、圍巖對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)大小。縱向微分幾何因子:z—定的單元環(huán)幾何因子對(duì)r的積分(Gz)。縱向積分幾何因子:厚度z不同的地層對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)。 第六章聲波測(cè)井1、何謂縱波?何謂橫波??試對(duì)二者的速度及幅度進(jìn)行比較。 聲波傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向一致的波叫縱波。聲波傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相互垂直的波叫橫波。這兩種波可同時(shí)在地層 13、中傳播,但液體和氣體不能傳播橫波。 2、試述滑行波的概念及產(chǎn)生機(jī)理。 斯奈爾定律:sina/sinbp=v1/v2其中:a入射角;0折射角;v1入射波速度;v2折射波速度。當(dāng)v1,v2確定時(shí),折射角隨入射角的增大而增大,在v1a。即當(dāng)入射角增大到某一角度9時(shí),折射角可達(dá)到90。此時(shí),折射波將在第二介質(zhì)中以速度v2沿界面?zhèn)鞑?,在聲波測(cè)井中叫滑行波,對(duì)應(yīng)的入射角e叫臨界角。井內(nèi)聲場(chǎng)分析發(fā)射器在井內(nèi)產(chǎn)生聲波,聲波接收器記錄首波(首先到達(dá)接收器的聲波)到達(dá)時(shí)間。根據(jù)首波到達(dá)時(shí)間,確定首波的傳播速度,測(cè)井時(shí),確保首波是地層縱波。測(cè)井時(shí),井內(nèi)存在以下幾種波:(1)反映地層滑行縱波的泥漿折 14、射波;(2)反映地層滑行橫波的泥漿折射波;(3)井內(nèi)泥漿直達(dá)波;(4)井內(nèi)一次及多次反射波;(5)井內(nèi)流體制導(dǎo)波(管波或斯通利波)。 3、試述聲波周波跳躍的概念及其應(yīng)用。周波跳躍現(xiàn)象:在疏松氣層或裂縫發(fā)育的地層條件下,由于聲波能量被地層大量吸收而發(fā)生衰減——首波信號(hào)只能觸發(fā)第一個(gè)接受器的記錄電平,而續(xù)至波觸發(fā)另一個(gè)接受器電平。 ——聲波時(shí)差數(shù)值“忽大忽小”,曲線幅度急劇變化。應(yīng)用:尋找和識(shí)別氣層以及裂縫發(fā)育的地層的判據(jù)。 4、如何根據(jù)聲波幅度測(cè)井判斷水泥環(huán)的膠結(jié)程度?(cbl:水泥膠結(jié)測(cè)井)套管與水泥環(huán)膠結(jié)好——耦合好,聲波能量容易從套管進(jìn)入水泥環(huán),接受器接受到的聲波幅度較??;套管與水泥 15、環(huán)膠結(jié)不好——耦合不好,聲波能量不容易從套管進(jìn)入水泥環(huán),接受器接受到的聲波幅度較大。 5、如何根據(jù)聲波變密度測(cè)井顯示判斷水泥第一、二界面膠結(jié)狀況?(vdl:聲波變密度測(cè)井)聲波變密度測(cè)井資料主要用于檢測(cè)二界面膠結(jié)狀況,定性解釋固井質(zhì)量。(1)自由套管:套管波強(qiáng),地層波弱或完全沒有;(2)有良好的水泥環(huán),且一、二界面膠結(jié)良好,套管波弱,地層波強(qiáng);(3)一界面膠結(jié)好,二界面膠結(jié)差,套管波弱,地層波弱。 6、長(zhǎng)源距聲波全波列測(cè)井可以測(cè)量記錄哪些聲波波列? 裸眼井中聲波全波列成分滑行縱波:速度快、幅度小、頻率高,為首波。 滑行橫波:只在硬地層(VS>vf)才能產(chǎn)生滑行橫波,它是波列中的次首波, 16、其速度小于滑行縱波,但幅度大于滑行縱波偽瑞利波:偽瑞利波是沿井壁傳播的表面波,其能量集中分布在井壁附近很小的范圍內(nèi),它具有頻散性。低頻成分的相速度接近于地層橫波速度,幅度明顯大于滑行橫波。 斯通利波:在井內(nèi)泥漿中傳播的管波。其速度和幅度與井壁地層有關(guān),速度低于井內(nèi)泥漿介質(zhì)的縱波速度,幅度,頻率低。 7、如何利用聲速測(cè)井和聲幅測(cè)井劃分裂縫和溶洞性地層? 聲速測(cè)井:聲波全波列測(cè)井資料能夠指示地層裂縫。由于聲波通過(guò)裂縫時(shí),其幅度都會(huì)減小,表現(xiàn)在波形圖上就是聲波幅度減小。聲波幅度衰減程度取決于波的性質(zhì)(類型、頻率)、裂縫傾角(水平裂縫、低角度裂縫、高角度裂縫)、裂縫張開度等因素。水平縫對(duì)橫波幅度 17、影響大;高角度裂縫對(duì)縱波幅度影響大。 聲幅測(cè)井:裂縫性地層聲幅測(cè)井曲線顯示低值,在聲波時(shí)差曲線上顯示周波跳躍。溶洞性地層聲幅低。 &如何用Willy公式計(jì)算地層孔隙度。 威利時(shí)間平均公式:地層聲速和地層孔隙度有關(guān),大量數(shù)據(jù)表明,在固結(jié)、壓實(shí)的純地層中,地層孔隙度和聲波時(shí)差存在線性關(guān)系,即威利時(shí)間平均公式:At二(1—Q)At+^AtmafAt—At =pma sAt—Atfma第七章自然伽馬和放射性同位素測(cè)井1、能量不同的伽馬射線與物質(zhì)相互作用,可能發(fā)生哪幾種效應(yīng)?各種效應(yīng)的特點(diǎn)是什么? 放射性核衰變放出的Y射線能量一般在0.5~5.3MeV之間,在該能量范圍內(nèi)主要發(fā)生光電效應(yīng)、康 18、普頓、電子對(duì)效應(yīng)。 1)光電效應(yīng):Y射線能量較低時(shí),穿過(guò)物質(zhì)與原子中的電子相碰撞,將其能量交給電子,使電子脫離原子而運(yùn)動(dòng),Y整個(gè)被吸收,釋放出光電子。光電效應(yīng)發(fā)生幾率隨原子序數(shù)的增大而增大,隨Y能量增大而減小。 2)康普頓效應(yīng):中等能量的Y與原子的外層電子發(fā)生作用時(shí),把一部分能量傳給電子,使電子從一個(gè)方向射一一康普頓電子,損失了部分能量的射線向另一個(gè)方向散射出去一一康普頓射線。Y發(fā)生康普頓效應(yīng)時(shí),Y損失的能量與原子序數(shù)及單位體積內(nèi)的電子數(shù)有關(guān)??灯疹D效應(yīng)效應(yīng)的結(jié)果是導(dǎo)致Y射線能量的減弱,減弱的程度與康普頓吸收系數(shù)有關(guān)。 3)電子對(duì)效應(yīng):當(dāng)Y能量大于1.022Mev時(shí),它與物質(zhì)作用就會(huì)使Y 19、轉(zhuǎn)化為電子對(duì)(正、負(fù)電子),而本身被吸收。 Y與物質(zhì)作用時(shí),三種效應(yīng)發(fā)生幾率與Y的能量有關(guān):低能Y以光電效應(yīng)為主;中能Y以康普頓效應(yīng)為主;高能Y以電子對(duì)效應(yīng)為主。 2、自然伽馬測(cè)井曲線為什么能反映地層的泥質(zhì)含量?怎樣用其求取地層泥質(zhì)含量? 3、自然伽馬能譜測(cè)井測(cè)量哪幾種放射性元素?各種元素主要反映地層的什么信息? 能譜測(cè)井主要依據(jù)鈾、釷、鉀三種放射性核素放出的Y射線的能譜差異來(lái)測(cè)量其含量,同時(shí)可以測(cè)量總的放射性。 1)U或U/K越高,說(shuō)明有機(jī)碳越多,則泥巖為生油巖,且生油能力強(qiáng).2).富含有機(jī)物的高放射性黑色頁(yè)巖,在局部地段有裂縫、粉砂或碳酸鹽巖夾層,可能成為產(chǎn)油層,其特點(diǎn)是鉀、釷含 20、量低,而鈾含量高.3)尋找高放射性碎屑巖和碳酸巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集層巖石中含有高放射性礦物時(shí),放射性也會(huì)較強(qiáng).4)研究沉積環(huán)境陸相、氧化環(huán)境:Th/U>7海相淺海半深海環(huán)境:Th/U<7海相深海環(huán)境:Th/U<25)求取泥質(zhì)含量一般Th、K與泥質(zhì)含量關(guān)系較大,而U與泥質(zhì)含量關(guān)系較小。6)區(qū)分泥質(zhì)砂巖和云母利用釷和鉀的含量交會(huì)圖,可以給出石英、云母和泥質(zhì)的百分含量。 第八章密度測(cè)井和巖性密度測(cè)井1、密度、巖性密度測(cè)井分別主要應(yīng)用伽馬射線的什么效應(yīng)? 巖性密度測(cè)井:康普頓效應(yīng),光電效應(yīng) 2、怎么利用密度測(cè)井求取孔隙度? .p=(i—e)p+epe bmaf 第九章中子測(cè)井1、中子與物質(zhì)的作用為何 21、? 密度測(cè)井:康普頓效應(yīng) P—P, mab P—P maf中子射入物質(zhì)后,會(huì)發(fā)生一系列核反應(yīng):1.快中子的非彈性散射快中子+靶核=>激發(fā)態(tài)復(fù)核=>能量較低中子+非彈性散射伽馬射線=>基態(tài)靶核2、快中子對(duì)原子核的活化快中子+穩(wěn)定原子核=>放射性原子核=>活化核衰變+活化伽馬射線3、快中子的彈性散射快中子+穩(wěn)定原子核=>放射性原子核=>活化核衰變+活化伽馬射線4.熱中子擴(kuò)散和俘獲熱中子從密度大的區(qū)域向外擴(kuò)散=>被原子核俘獲(復(fù)核)=>俘獲伽馬射線+基態(tài)靶核2、影響熱中子計(jì)數(shù)率(中子孔隙度)、補(bǔ)償中子(中子孔隙度)、中子伽馬計(jì)數(shù)率的因素? 影響熱中子計(jì)數(shù)率(中子孔隙度)因素:1.巖性的影 22、響快中子的減速過(guò)程過(guò)程,取決于地層中原子核的種類及其數(shù)量,不同靶核與中子發(fā)生彈性散射的截面不同,每次散射的平均能量損失不同,因而,它們的減速長(zhǎng)度不同。在孔隙度相同的情況下,由下圖可知,不同巖性的地層,快中子的減速長(zhǎng)度不同。2.孔隙度的影響在地層中所有的核素中,氫核減素能力最強(qiáng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其它核素。因此,地層的減速能力取決于地層中氫的含量,氫主要存在于孔隙流體中,因此,孔隙度增大,減速能力增強(qiáng)。3.源距對(duì)計(jì)數(shù)率的影響孔隙度、巖性不同,造成超熱中子的空間分布不同:孔隙度越大,減速長(zhǎng)度越小,則在源附近的超熱中子越多;孔隙度越小,減速長(zhǎng)度越大,則離源較遠(yuǎn)的空間超熱中子越多。4.地層的含氫指數(shù)氫是地層中最 23、重要的減速劑,因此,氫含量的高低決定了地層的減速能力,實(shí)際用含氫指數(shù)來(lái)反映地層中氫元素的多少。含氫指數(shù)為任何物質(zhì)單位體積(1立方厘米)的氫核數(shù)與同樣體積淡水氫核數(shù)的比值。根據(jù)規(guī)定,淡水(純水)含氫指數(shù)為1,而任何其它物質(zhì)的含氫指數(shù)將與其單位體積內(nèi)的氫核數(shù)成正比。(1)飽和淡水純石灰?guī)r的含氫指數(shù)(2)油氣的含氫指數(shù)(3)與有效孔隙度無(wú)關(guān)的含氫指數(shù)(4)挖掘效應(yīng):由于氣體和挖掘效應(yīng),導(dǎo)致中子計(jì)數(shù)率高,中子孔隙度偏小。 補(bǔ)償中子(中子孔隙度):中子伽馬計(jì)數(shù)率:(1)中子伽馬計(jì)數(shù)率與源距關(guān)系在長(zhǎng)源距條件下:致密巖石,減速長(zhǎng)度增加,熱中子密度大,俘獲后生成Nn-r增加;氣層含氫指數(shù)小,減速長(zhǎng)度增加,熱中子密度大,俘獲后生成Nn-r增加。(2)地層中子伽馬計(jì)數(shù)率Nn-r與地層含氫量有關(guān),也與地層含氯量有關(guān);俘獲截面很大,且放出的伽馬光子也比氫多約3.1個(gè))。 3、如何用好SNL、CNL、NG測(cè)井資料? SNL: CNL: NG:特征:致密巖石的Nn-r很高,氣層的Nn-r很高,高礦化度的水層Nn-r很高。(1)劃分巖性:和GR結(jié)合,孔隙性、滲透性地層Nn-r較低;(2)識(shí)別氣層裸眼井:Nn-r高于相鄰的儲(chǔ)集層,但受侵入影響,某些侵入深時(shí),顯示不明顯。套管井:固井后不同時(shí)期測(cè)蠢n-r顯示不同(侵入帶消失)第十章脈沖中子測(cè)井
9、置,微電位與微梯度開始分開(分歧點(diǎn))。3)確定油層有效厚度可用以扣除薄夾層,得到油氣層有效厚度。4)確定井徑擴(kuò)大井段。極板無(wú)法推靠井壁,測(cè)量值主要反映泥漿。5)確定沖洗帶電阻率及泥餅厚度2、對(duì)比微電極、微側(cè)向、鄰近側(cè)向、微球形測(cè)井在探測(cè)深度上的主要區(qū)別。 微電極電極距短,縱向分辨能力強(qiáng);緊貼井壁測(cè)井;測(cè)量深度淺:微梯度:40mm—泥餅電阻率,微電位:100mm—沖洗帶電阻率。微側(cè)向特點(diǎn):探測(cè)深度約8cm,主要反映沖洗帶的電阻率。聚焦弱,探測(cè)深度淺,受泥餅影響大。方法:通過(guò)聚焦消除泥餅的影響泥餅電阻率小,分流作用較大。)鄰近側(cè)向:探測(cè)深度15~25cm(泥餅厚度大于6mm時(shí),泥餅影響顯著,應(yīng)增
10、大探測(cè)深度,減小泥餅較厚時(shí)對(duì)沖洗帶電阻率RXO的影響)(聚焦強(qiáng),探測(cè)深度深,受侵入帶影響大)微球形測(cè)井:探測(cè)深度合理,主要反映沖洗帶電阻率。(方法:優(yōu)化電極系結(jié)構(gòu),改善探測(cè)深度。)3、什么是微電極測(cè)井曲線的幅度差(正、負(fù))?其影響因素包括哪些?幅度差:微電位與微梯度測(cè)井值的差異正幅度差——幅度微電位>幅度微梯度負(fù)幅度差——幅度微電位<幅度微梯度幅度差大小取決于Rmc/Rxo及泥餅厚度儲(chǔ)層:一般有幅度差(常為正幅度差)砂泥巖剖面上,儲(chǔ)層滲透性(幅度差)隨泥質(zhì)含量的變化而變化。非儲(chǔ)層:一般無(wú)幅度差(或不規(guī)則差異)?4、哪種微電阻率測(cè)井對(duì)確定Rxo最好?為什么? 微球形聚焦一一RMSFL(Rxo)
11、沖洗帶方法:優(yōu)化電極系結(jié)構(gòu),改善探測(cè)深度。微球形聚焦測(cè)井:探測(cè)深度合理,主要反映沖洗帶電阻率。 第五章感應(yīng)測(cè)井1、單元環(huán)及單元環(huán)幾何因子概念是什么? 單元環(huán):在井中把其周圍介質(zhì)設(shè)想是由以井軸為中心半徑為r、深度為z的各不同的許多個(gè)地層圓環(huán)組成;當(dāng)dr和dz很小時(shí),可以看成是在交變電磁場(chǎng)中,相對(duì)于線圈系位置不同的一個(gè)線圈。幾何因子理論:說(shuō)明T—R的電磁轉(zhuǎn)化過(guò)程單元環(huán)幾何因子g只與單元環(huán)和線圈系的相對(duì)位置有關(guān),表示空間各單元環(huán)的電導(dǎo)率對(duì)視電導(dǎo)率的相對(duì)貢獻(xiàn)大小。 2、試述感應(yīng)測(cè)井的橫向幾何因子縱向幾何因子概念及其物理意義。 橫向幾何因子物理意義:?jiǎn)挝缓穸劝霃綖閞的無(wú)限長(zhǎng)圓筒狀介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的
12、相對(duì)貢獻(xiàn)。研究井及其周圍介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)大小。橫向微分幾何因子:r一定的單元環(huán)幾何因子g對(duì)z的積分(Gr)。橫向積分幾何因子:半徑r不同的圓柱介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)??v向幾何因子物理意義:z一定的單位厚度無(wú)限延伸薄板狀介質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)。研究地層厚度、圍巖對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)大小。縱向微分幾何因子:z—定的單元環(huán)幾何因子對(duì)r的積分(Gz)。縱向積分幾何因子:厚度z不同的地層對(duì)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)貢獻(xiàn)。 第六章聲波測(cè)井1、何謂縱波?何謂橫波??試對(duì)二者的速度及幅度進(jìn)行比較。 聲波傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向一致的波叫縱波。聲波傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相互垂直的波叫橫波。這兩種波可同時(shí)在地層
13、中傳播,但液體和氣體不能傳播橫波。 2、試述滑行波的概念及產(chǎn)生機(jī)理。 斯奈爾定律:sina/sinbp=v1/v2其中:a入射角;0折射角;v1入射波速度;v2折射波速度。當(dāng)v1,v2確定時(shí),折射角隨入射角的增大而增大,在v1a。即當(dāng)入射角增大到某一角度9時(shí),折射角可達(dá)到90。此時(shí),折射波將在第二介質(zhì)中以速度v2沿界面?zhèn)鞑?,在聲波測(cè)井中叫滑行波,對(duì)應(yīng)的入射角e叫臨界角。井內(nèi)聲場(chǎng)分析發(fā)射器在井內(nèi)產(chǎn)生聲波,聲波接收器記錄首波(首先到達(dá)接收器的聲波)到達(dá)時(shí)間。根據(jù)首波到達(dá)時(shí)間,確定首波的傳播速度,測(cè)井時(shí),確保首波是地層縱波。測(cè)井時(shí),井內(nèi)存在以下幾種波:(1)反映地層滑行縱波的泥漿折
14、射波;(2)反映地層滑行橫波的泥漿折射波;(3)井內(nèi)泥漿直達(dá)波;(4)井內(nèi)一次及多次反射波;(5)井內(nèi)流體制導(dǎo)波(管波或斯通利波)。 3、試述聲波周波跳躍的概念及其應(yīng)用。周波跳躍現(xiàn)象:在疏松氣層或裂縫發(fā)育的地層條件下,由于聲波能量被地層大量吸收而發(fā)生衰減——首波信號(hào)只能觸發(fā)第一個(gè)接受器的記錄電平,而續(xù)至波觸發(fā)另一個(gè)接受器電平。 ——聲波時(shí)差數(shù)值“忽大忽小”,曲線幅度急劇變化。應(yīng)用:尋找和識(shí)別氣層以及裂縫發(fā)育的地層的判據(jù)。 4、如何根據(jù)聲波幅度測(cè)井判斷水泥環(huán)的膠結(jié)程度?(cbl:水泥膠結(jié)測(cè)井)套管與水泥環(huán)膠結(jié)好——耦合好,聲波能量容易從套管進(jìn)入水泥環(huán),接受器接受到的聲波幅度較??;套管與水泥
15、環(huán)膠結(jié)不好——耦合不好,聲波能量不容易從套管進(jìn)入水泥環(huán),接受器接受到的聲波幅度較大。 5、如何根據(jù)聲波變密度測(cè)井顯示判斷水泥第一、二界面膠結(jié)狀況?(vdl:聲波變密度測(cè)井)聲波變密度測(cè)井資料主要用于檢測(cè)二界面膠結(jié)狀況,定性解釋固井質(zhì)量。(1)自由套管:套管波強(qiáng),地層波弱或完全沒有;(2)有良好的水泥環(huán),且一、二界面膠結(jié)良好,套管波弱,地層波強(qiáng);(3)一界面膠結(jié)好,二界面膠結(jié)差,套管波弱,地層波弱。 6、長(zhǎng)源距聲波全波列測(cè)井可以測(cè)量記錄哪些聲波波列? 裸眼井中聲波全波列成分滑行縱波:速度快、幅度小、頻率高,為首波。 滑行橫波:只在硬地層(VS>vf)才能產(chǎn)生滑行橫波,它是波列中的次首波,
16、其速度小于滑行縱波,但幅度大于滑行縱波偽瑞利波:偽瑞利波是沿井壁傳播的表面波,其能量集中分布在井壁附近很小的范圍內(nèi),它具有頻散性。低頻成分的相速度接近于地層橫波速度,幅度明顯大于滑行橫波。 斯通利波:在井內(nèi)泥漿中傳播的管波。其速度和幅度與井壁地層有關(guān),速度低于井內(nèi)泥漿介質(zhì)的縱波速度,幅度,頻率低。 7、如何利用聲速測(cè)井和聲幅測(cè)井劃分裂縫和溶洞性地層? 聲速測(cè)井:聲波全波列測(cè)井資料能夠指示地層裂縫。由于聲波通過(guò)裂縫時(shí),其幅度都會(huì)減小,表現(xiàn)在波形圖上就是聲波幅度減小。聲波幅度衰減程度取決于波的性質(zhì)(類型、頻率)、裂縫傾角(水平裂縫、低角度裂縫、高角度裂縫)、裂縫張開度等因素。水平縫對(duì)橫波幅度
17、影響大;高角度裂縫對(duì)縱波幅度影響大。 聲幅測(cè)井:裂縫性地層聲幅測(cè)井曲線顯示低值,在聲波時(shí)差曲線上顯示周波跳躍。溶洞性地層聲幅低。 &如何用Willy公式計(jì)算地層孔隙度。 威利時(shí)間平均公式:地層聲速和地層孔隙度有關(guān),大量數(shù)據(jù)表明,在固結(jié)、壓實(shí)的純地層中,地層孔隙度和聲波時(shí)差存在線性關(guān)系,即威利時(shí)間平均公式:At二(1—Q)At+^AtmafAt—At =pma sAt—Atfma第七章自然伽馬和放射性同位素測(cè)井1、能量不同的伽馬射線與物質(zhì)相互作用,可能發(fā)生哪幾種效應(yīng)?各種效應(yīng)的特點(diǎn)是什么? 放射性核衰變放出的Y射線能量一般在0.5~5.3MeV之間,在該能量范圍內(nèi)主要發(fā)生光電效應(yīng)、康
18、普頓、電子對(duì)效應(yīng)。 1)光電效應(yīng):Y射線能量較低時(shí),穿過(guò)物質(zhì)與原子中的電子相碰撞,將其能量交給電子,使電子脫離原子而運(yùn)動(dòng),Y整個(gè)被吸收,釋放出光電子。光電效應(yīng)發(fā)生幾率隨原子序數(shù)的增大而增大,隨Y能量增大而減小。 2)康普頓效應(yīng):中等能量的Y與原子的外層電子發(fā)生作用時(shí),把一部分能量傳給電子,使電子從一個(gè)方向射一一康普頓電子,損失了部分能量的射線向另一個(gè)方向散射出去一一康普頓射線。Y發(fā)生康普頓效應(yīng)時(shí),Y損失的能量與原子序數(shù)及單位體積內(nèi)的電子數(shù)有關(guān)??灯疹D效應(yīng)效應(yīng)的結(jié)果是導(dǎo)致Y射線能量的減弱,減弱的程度與康普頓吸收系數(shù)有關(guān)。 3)電子對(duì)效應(yīng):當(dāng)Y能量大于1.022Mev時(shí),它與物質(zhì)作用就會(huì)使Y
19、轉(zhuǎn)化為電子對(duì)(正、負(fù)電子),而本身被吸收。 Y與物質(zhì)作用時(shí),三種效應(yīng)發(fā)生幾率與Y的能量有關(guān):低能Y以光電效應(yīng)為主;中能Y以康普頓效應(yīng)為主;高能Y以電子對(duì)效應(yīng)為主。 2、自然伽馬測(cè)井曲線為什么能反映地層的泥質(zhì)含量?怎樣用其求取地層泥質(zhì)含量? 3、自然伽馬能譜測(cè)井測(cè)量哪幾種放射性元素?各種元素主要反映地層的什么信息? 能譜測(cè)井主要依據(jù)鈾、釷、鉀三種放射性核素放出的Y射線的能譜差異來(lái)測(cè)量其含量,同時(shí)可以測(cè)量總的放射性。 1)U或U/K越高,說(shuō)明有機(jī)碳越多,則泥巖為生油巖,且生油能力強(qiáng).2).富含有機(jī)物的高放射性黑色頁(yè)巖,在局部地段有裂縫、粉砂或碳酸鹽巖夾層,可能成為產(chǎn)油層,其特點(diǎn)是鉀、釷含
20、量低,而鈾含量高.3)尋找高放射性碎屑巖和碳酸巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集層巖石中含有高放射性礦物時(shí),放射性也會(huì)較強(qiáng).4)研究沉積環(huán)境陸相、氧化環(huán)境:Th/U>7海相淺海半深海環(huán)境:Th/U<7海相深海環(huán)境:Th/U<25)求取泥質(zhì)含量一般Th、K與泥質(zhì)含量關(guān)系較大,而U與泥質(zhì)含量關(guān)系較小。6)區(qū)分泥質(zhì)砂巖和云母利用釷和鉀的含量交會(huì)圖,可以給出石英、云母和泥質(zhì)的百分含量。 第八章密度測(cè)井和巖性密度測(cè)井1、密度、巖性密度測(cè)井分別主要應(yīng)用伽馬射線的什么效應(yīng)? 巖性密度測(cè)井:康普頓效應(yīng),光電效應(yīng) 2、怎么利用密度測(cè)井求取孔隙度? .p=(i—e)p+epe bmaf 第九章中子測(cè)井1、中子與物質(zhì)的作用為何
21、? 密度測(cè)井:康普頓效應(yīng) P—P, mab P—P maf中子射入物質(zhì)后,會(huì)發(fā)生一系列核反應(yīng):1.快中子的非彈性散射快中子+靶核=>激發(fā)態(tài)復(fù)核=>能量較低中子+非彈性散射伽馬射線=>基態(tài)靶核2、快中子對(duì)原子核的活化快中子+穩(wěn)定原子核=>放射性原子核=>活化核衰變+活化伽馬射線3、快中子的彈性散射快中子+穩(wěn)定原子核=>放射性原子核=>活化核衰變+活化伽馬射線4.熱中子擴(kuò)散和俘獲熱中子從密度大的區(qū)域向外擴(kuò)散=>被原子核俘獲(復(fù)核)=>俘獲伽馬射線+基態(tài)靶核2、影響熱中子計(jì)數(shù)率(中子孔隙度)、補(bǔ)償中子(中子孔隙度)、中子伽馬計(jì)數(shù)率的因素? 影響熱中子計(jì)數(shù)率(中子孔隙度)因素:1.巖性的影
22、響快中子的減速過(guò)程過(guò)程,取決于地層中原子核的種類及其數(shù)量,不同靶核與中子發(fā)生彈性散射的截面不同,每次散射的平均能量損失不同,因而,它們的減速長(zhǎng)度不同。在孔隙度相同的情況下,由下圖可知,不同巖性的地層,快中子的減速長(zhǎng)度不同。2.孔隙度的影響在地層中所有的核素中,氫核減素能力最強(qiáng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其它核素。因此,地層的減速能力取決于地層中氫的含量,氫主要存在于孔隙流體中,因此,孔隙度增大,減速能力增強(qiáng)。3.源距對(duì)計(jì)數(shù)率的影響孔隙度、巖性不同,造成超熱中子的空間分布不同:孔隙度越大,減速長(zhǎng)度越小,則在源附近的超熱中子越多;孔隙度越小,減速長(zhǎng)度越大,則離源較遠(yuǎn)的空間超熱中子越多。4.地層的含氫指數(shù)氫是地層中最
23、重要的減速劑,因此,氫含量的高低決定了地層的減速能力,實(shí)際用含氫指數(shù)來(lái)反映地層中氫元素的多少。含氫指數(shù)為任何物質(zhì)單位體積(1立方厘米)的氫核數(shù)與同樣體積淡水氫核數(shù)的比值。根據(jù)規(guī)定,淡水(純水)含氫指數(shù)為1,而任何其它物質(zhì)的含氫指數(shù)將與其單位體積內(nèi)的氫核數(shù)成正比。(1)飽和淡水純石灰?guī)r的含氫指數(shù)(2)油氣的含氫指數(shù)(3)與有效孔隙度無(wú)關(guān)的含氫指數(shù)(4)挖掘效應(yīng):由于氣體和挖掘效應(yīng),導(dǎo)致中子計(jì)數(shù)率高,中子孔隙度偏小。 補(bǔ)償中子(中子孔隙度):中子伽馬計(jì)數(shù)率:(1)中子伽馬計(jì)數(shù)率與源距關(guān)系在長(zhǎng)源距條件下:致密巖石,減速長(zhǎng)度增加,熱中子密度大,俘獲后生成Nn-r增加;氣層含氫指數(shù)小,減速長(zhǎng)度增加,熱中子密度大,俘獲后生成Nn-r增加。(2)地層中子伽馬計(jì)數(shù)率Nn-r與地層含氫量有關(guān),也與地層含氯量有關(guān);俘獲截面很大,且放出的伽馬光子也比氫多約3.1個(gè))。 3、如何用好SNL、CNL、NG測(cè)井資料? SNL: CNL: NG:特征:致密巖石的Nn-r很高,氣層的Nn-r很高,高礦化度的水層Nn-r很高。(1)劃分巖性:和GR結(jié)合,孔隙性、滲透性地層Nn-r較低;(2)識(shí)別氣層裸眼井:Nn-r高于相鄰的儲(chǔ)集層,但受侵入影響,某些侵入深時(shí),顯示不明顯。套管井:固井后不同時(shí)期測(cè)蠢n-r顯示不同(侵入帶消失)第十章脈沖中子測(cè)井
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