《测井方法原理》课程设计
指导老师：
专 业：
班 级：
姓 名：
年 月 日
一、课程设计的目的和基本要求
本课程设计是地球物理测井教学环节的延续（独立设课），目的是巩固课堂所学的理论知识，加深对测井解释方法的理解，会用所学程序设计语言完成设计题目的程序编写，利用现有绘图软件完成数据成图，对所得结果做分析研究，最终完成报告一份。
二、课程设计的主要内容
1. 运用所学测井知识对某油田实际测井资料进行（手工）定性和（计算机）定量分析。
2. 使用自然伽马、自然电位、井径及微电阻率测井曲线进行岩性识别。
3. 使用自然伽马、自然电位、井径及微电阻率测井曲线进行储层划分，用声波速度、密度及中子曲线进行储层物性评价。
4. 根据划分出的渗透层，读出储层电阻率值。并根据阿尔奇公式计算裸眼井原始含油饱和度和剩余油饱和度。
5. 上述岩性识别、物性评价及含油气性评价定量分析程序要求学生用所学C语言独立编写。
三、基本原理
“四性”关系及其研究方法：
1.岩性评价
岩性是指岩石的性质类型等，包括细砂岩、粉砂岩、粗砂岩等，同时还包括碎屑成分、填隙物、粒间孔发育、颗粒分选、颗粒磨圆度、接触关系、胶结类型等方面。通过划分岩性和分析岩心资料总结岩性规律，其研究主要依据岩心资料，地质资料和测井资料等。通过分析取心井的岩心资料和地质资料以及测井曲线的响应特征来识别岩性，并建立在取心井上的泥质含量预测解释模型。一般常用岩性测井系列的自然伽马GR、自然电位SP、井径CAL曲线来识别岩性。
a．定性分析
定性划分岩性是利用测井曲线形态特征和测井曲线值相对大小，从长期生产实践中积累起来的划分岩性的规律性认识。首先要掌握岩性区域地质的特点，如井剖面岩性特征、基本岩性特征、特殊岩性特征、层系和岩性组合特征及标准层特征等。其次，要通过钻井取心和岩屑录井资料与测井资料作对比分析，总结出用测井资料划分岩性的地区规律。表1为砂泥岩剖面上主要岩石测井特征，在应用表中总结的特征时不能等量齐观，而应针对某一具体岩性找到有别于其他岩性的一两种特征。
表1 主要岩石的测井特征
在对淡水泥浆井，地层剖面由砂岩、粉砂岩、煤层和泥岩四种岩石组成。如果测井资料有自然电位、自然伽马、微电极、密度和电阻率曲线，则可按下列步骤区分它们：
（1）用自然电位和微电极测井曲线把渗透层和非透层区分开：砂岩和粉砂岩的自然电位有明显负异常，微电极有正幅度差，而煤层和泥岩自然电位无异常，微电极无幅度差。
（2）利用自然电位、自然伽马和微电极测井曲线区分砂岩和粉砂岩：砂岩的自然电位、自然伽马测井曲线的异常幅度大于粉砂岩的曲线异常幅度，在微电极测井曲线砂岩异常幅度差大于粉砂岩异常幅度差。
（3）利用电阻率和密度曲线可区分泥岩和煤层，煤层为高阻，泥岩为低阻；泥岩密度测井值较高而煤层密度测井值在剖面上看则很低。
b．定量计算
储集层的岩性评价的定量解释主要是指确定储集层岩石所属的岩石类别，计算岩石主要矿物成分的含量和泥质含量，还可以进一步确定泥质在岩石中分布的形式和粘土矿物的成分。在定量计算方面主要是计算泥质含量和粘土含量。泥质含量是指岩石中颗粒很细的细粉砂(小于0.1mm)与湿粘土的体积占岩石体积的百分数，用符号Vsh表示；当需要把泥质区分为细粉砂和湿粘土时，则要计算岩石的粘土含量，它表示岩石中湿粘土的体积占岩石体积的百分数，用符号Vclay表示。
本次课程设计中用的是：自然伽马确定泥质含量
除钾盐层外，沉积岩放射性的强弱与岩石中含泥质的多少有密切的关系。岩石含泥质越多，自然放射性就越强。
一般常用的经验方程如下：
Vsh=
△GR =
式中Vsh为地层泥质含量；△GR为自然伽马相对值;GR为自然伽马测井读数；GRmin为目的层段自然伽马测井读数最小值，即纯砂岩层段的自然伽马测井读数；GRmax为目的层段自然伽马测井读数最大值，即纯泥岩层段的自然伽马测井读数；GCUR为经验系数，与底层的地质时代有关，可按地层时代在较广泛的地区由岩心分析资料求得。通常，对第三纪地层GCUR=3.7，老地层GCUR=2.0。
2.物性评价
物性是指是指岩石的物理性质，主要包括孔隙度、渗透率等方面。一般常用孔隙度测井曲线来判断物性，包括声波时差AC、密度测井DEN，中子测井CNL等。
储层物性反映的是储层质量的好坏，决定了油区的丰度和储量。应用测井资料对储层物性评价，主要是通过储层的有效孔隙度、绝对渗透率、有效渗透率、孔渗关系等进行储层的评价分类。
测井计算反映储层物性的参数主要有孔隙度、渗透率、泥质含量以及粒度中值，甚至颗粒分选系数等，显然储层孔隙度高、渗透率大、泥质含量低、粒度大而均匀则储层物性好，相反，储层孔隙度低、渗透率小、泥质含量高、粒度细或颗粒不均匀则储层物性差。
A. 孔隙度
孔隙度是反映储层物性的重要参数，也是储量、产能计算及测井解释不可缺少的参数之一。目前，用测井资料求取储层孔隙度的方法已经比较成熟，精度完全可以满足油气储量计算和建立油藏地质模型的需要。
本次课程设计用的是：声波时差测井定量计算孔隙度
含水纯地层：Φ=Φs=
含泥质水层：Φ=Φs-SH
B. 渗透率
渗透率是评价油气储层性质和生产能力的又一个重要参数。由于受岩石颗粒粗细、孔隙弯曲度、孔喉半径、流体性质、粘土分布形式等诸多因素影响，使测井响应与渗透率关系非常复杂，各影响因素之间尚无精确的理论关系，所以只能估计渗透率。
本次课程设计估计渗透率的公式：PERM=0.6021*e(21.88*POR)
3.含油气性评价
含油性是指还油的多少，其研究主要根据已有的岩心资料、试油资料、测井资料。储集层的含油性是指岩层孔隙中是否含油气以及油气含量大小。地质上对岩心含油级别的描述分为饱含油、含油、微含油、油斑及油迹，其含油性依次降低。应用测井资料可对储集层的含油性作定性判断，更多的是通过定量计算饱和度参数来评价储集层的含油性。
通常计算的饱和度参数有：地层含水饱和度Sw，束缚水饱和度Swb，可动水饱和度Swm；含油气饱和度Sh或含油饱和度So，含气饱和度Sg，残余油饱和度Sor，可动油饱和度Som以及冲洗带可动油体积Vom=φSom和残余油体积Vor=φSor。应用这些参数来评价储集层的含油性。
本次课程设计运用阿尔奇公式来计算地层的含水饱和度以判断含油气情况。
,
其中Sw为含水饱和度；a为与岩性有关的比例系数，一般为0.6~1.5；m为岩石胶结指数，常取2左右；b为与岩性有关的常数，常取1；n为饱和度指数，常取2；Rw为地层水电阻率；Rt为地层含油时的电阻率；Φ为岩石孔隙度。
虽然阿尔奇公式本来是对具有粒间孔隙的纯地层得出的，但实际上，它们可用于绝大多数常见储集层。在目前常用的测井解释关系式中，只有阿尔奇公式最具有综合性质，它是连接孔隙度测井和电阻率测井两大类测井方法的桥梁，因而成为测井资料综合定量解释的最基本解释关系式。
4.电性评价
电性是指一切测井响应特征，测井曲线的质量和来源地可靠度成为首要条件。通过研究分析关键井的测井响应曲线，结合岩心分析资料、录井资料、试油资料等，建立关键井的“四性”关系，从而就未取心的井开展电性，岩性，物性及含油性研究。
四、实例分析
本次课程设计是利用赵老师的测井资料，利用CARBON软件进行数据处理，绘制图件，对该井的储集层进行相应的岩性、物性和含油饱和性评价。本课程设计对1250m到1320m段进行分析评价。成果图如下：（见下页）
1.岩性评价
a.定性划分岩性
①1252.65m-1255.10m井段：SP曲线偏离泥岩基线出现负异常，GR值为低值，微电极RNL﹥RMN，用微电极划分薄层，故这一井段为薄层渗透性岩层。
②1272.65m-1283.95m井段：SP曲线偏离泥岩基线出现明显负异常，GR值为低值，微电极RNL﹥RMN，可运用SP曲线半幅值法划分岩性剖面，也可根据微电极分离处确定界限位置。
③1290.95m-1312.35m井段：SP曲线偏离泥岩基线出现明显负异常，GR值为低值，微电极RNL﹥RMN，可运用SP曲线半幅值法划分岩性剖面，也可根据微电极分离处确定界限位置。
b.定量计算泥质含量
经验方程如下：
Vsh=
△GR =
① 1252.65m-1255.10m井段：GR=2.213,代入上式，得出Vsh=0.17117
② 1272.65m-1283.95m井段：GR=1.466,代入上式，得出Vsh=0.058346
③ 1290.95m-1312.35m井段：GR=1.359,代入上式，得出Vsh=0.044398
2.物性评价
a.定性评价
孔隙度测井系列曲线主要有：声波时差测井，密度和中子测井。从声波时差曲线中可以看出：上述划分的砂岩段中的曲线幅度较为稳定，泥岩井段严重坍塌，出现“周波跳跃”现象。对于渗透率，一般认为孔隙度大的井段渗透率也相应较好。
b.定量计算
对储集层的物性评价是通过对相应砂岩层的孔隙度和渗透率计算，本课程设计运用的公式：
，
K=0.6021*e（21.88*Φ）
①1252.65m-1255.10m井段：△t=240.948，代入公式得，Φ=0.180083，K=30.96549
②1272.65m-1283.95m井段：△t=236.378，代入公式得，Φ=0.17226，K=26.09449
③1290.95m-1312.35m井段：△t=240.948，代入公式得，Φ=0.173777，K=26.97514
3.含油气性评价
含油气评价主要是根据已给数据的电阻率曲线形态及相关数据分析其含油性好坏，计算含油饱和度或含水饱和度。
a.定性评价
从所绘曲线定性评价各个目的层段含油气性时，主要是观察电阻率曲线形态，一般电阻率越大含油性越好。
b.定量计算
计算含油饱和度主要是利用阿尔奇公式：
、So = 1- Sw
①1252.65m-1255.10m井段：Rt=22.479，代入公式得，So=0.476213,但由于该层段为薄层，测得的电阻率受围岩影响较大，故该数据不准确。
②1272.65m-1283.95m井段：Rt=15.057，代入公式得，So=0.330947
③1290.95m-1312.35m井段：Rt=18.148，代入公式得，So=0.395902
四、结果分析
通过上述计算可以得到：该井段储集层主要为砂岩层；其物性较差，为低孔低渗储集层；含油饱和度一般。可得研究段主要的的储集层段有：1252.65m-1255.10m、1272.65m-1283.95m、1290.95m-1312.35m三段。其泥质含量的平均值分别为17.1%、5.8%，4.4%;孔隙度平均值分别为18.0%、17.2%、17.5%；含油饱和度平均值分别为47.6％（不准确）、33.1％、39.6％。这三段的孔隙度属于低孔，但也可作为油气的有效储层。含油饱和度一般，具有一定的勘探开发价值。
五、总结
在对测井资料处理时，岩性评价一般使用自然电位、自然伽马、井径测井曲线；物性评价时一般根据声波时差、密度及中子测井曲线；含油气评价时一般用电阻率测井曲线，并利用阿尔奇公式算出含水饱和度进而得出含油饱和度，以此判断地层含油气情况。
地球物理测井不仅可以解决勘探中的问题，也能解决开发中的问题；不仅能直接解决和含油气有关的问题，而且在研究地质构造、地层压力、岩石强度和沉积环境的等一系列地质问题方面也有重要进展；不仅能够解决找矿问题，还能解决一些工程问题。所以说，学好《测井方法原理》并能把理论与实际结合起来是非常重要的。
参考文献
赵军龙.测井方法原理.西安：陕西人民教育出版社，2008
第二篇：测井课程设计报告(电子版)
工程技术学院
测井课程设计报告
学生姓名:
系 (部): 石 油 资 源 系
专业班级: 资源勘查工程60801班
指导老师: 王功军、杨巍
时 间: 2010.12.20——2011.1.9
设计地点: 石油系机房
一、目的与任务
测井课程设计是学完测井方法和测井解释之后的重要实践教学环节。其基本目的是：
（1）培养学生理论联系实际的能力，训练综合运用所学的基础理论只是，结合生产实际分析和解决实际问题的能力从而使基础理论知识得到巩固，加深和系统化。
（2）学习掌握实际生产中测井资料的处理与解释的过程和方法。
二、课程设计的内容
（1）岩性识别；
（2）储层识别；
（3）分层取值；
（4）储层参数计算；
（5）成果图 、成果表整理；
（6）在FORWARD测井解释平台上处理测井资料；
（7）编写设计报告。
三、课程设计步骤
1.手工解释部分（重点）
（1）分层；
（2）划分岩性；
（3）读值——列表；
砂岩层数据表格：
（4）计算泥质含量；
（5）计算孔隙度（AC、DEN）;
（6）计算含水饱和度;
（7）计算含油饱和度;
（8）判断油水层。
所给常数：
GCUR=2 ρma=2.65g/cm3 ρf=1g/cm3 DTMA=181 DTF=620 A=1.193 B=1.048
M=1.6597 N=1.8562 Rw=0.017Ω.m DTMA=181(骨架时差) DTMF=620(流体时差)
代入公式后得到的计算结果如下表：
2.FORWORD测井解释平台
（1）打开勘探测井解释平台2.7
（2）数据转换：将所给的井文件（.txt文件→.wis文件）
①点击方法管理器→数据管理→磁带扫描→盘文件到盘文件→确定；
②在磁带扫描对话框中文件选“引入磁盘文件”（如右上图）→选中所给的井文件→数据解编→保存wis文件；
（3）编辑参数卡和参数的导入
①用记事本编辑以下的参数卡片
②方法管理器→数据管理→wis文件管理→浏览→选择该井的文件夹→在表中增加新空表→选择表名og-result→选定og-result→装入→从数据文件中装入→将以上的参数卡片选定→双击表中的og-result 弹出对话框→若最后一行没有数据则就删除最后一行→保存→退出
（4）根据参数卡处理曲线
①方法管理器→常规处理→单孔隙度分析→打开该井的wis文件→选定编辑项中的能够编辑→点击编辑参数卡片→出现对话框→点击否→装入以上编辑的参数卡片→点击小对话框中的的保存→退出小对话框；
②点击处理→开始处理→直至下方出现“执行数据一致性 处理完毕！”为止→数据处理完毕后得到曲线；
（5）添加模块和各层分析
①根据自己所分的层位，在“解释结论”一列中，在所分层的旁边右键点击“增加（A）”，拉伸所添加的模块，直到满足所分层的厚度；
②双击模块，出现对话框，根据自己所读取的数值（Sw值）判断该层的性质（如弱水淹油层，油水同层等）；
（6）成果输出、添加泥质含量(SH)和渗透率（PERM）栏
①方法管理→成果输出→测井解释综合表→引入文件（.wis）→弹出对话框→确定→修改基本信息；
②右键剪切掉备注→工具栏“绘图”→常规曲线→下拉→找到SH（别名：泥质含量；单位：（%））→确定→自动生成→将其拖到空白栏；（渗透率栏的添加操作类似；注意单位为（md）；注意保存）
（7）打印图和成果表（见附图）
四、体会
实习结束了，可自己总感觉还是意犹未尽，总感觉自己要学的东西还很多很多，通过这次上机实习自己没能完全掌握这方面的知识。不过，通过老师理论讲解和上机实习（在上机的过程中还有老师一定的讲解）。虽然时间理论学习的时间和上机的时间对于我们这些初学者要全面掌握理论知识和实践知识是相当难的。但是，由于理论老师的精心备课加上他的精心讲解我觉得自己在这方面有了很大的长进，还是由于上课时的粗心和笔记的不清楚，使自己在很多方面还是不能很好的操作和运用软件。当遇到不懂的地方时通过问老师和同学，我开始慢慢的一步步的按照老师所说的步骤一步步的完成着老师布置的任务。
附图：
