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石油科普—石油地球物理测井--第1页

石油地球物理测井

一、综合篇

1.什么是地球物理测井

井下地层是由各类岩石组成，不同的岩石具有不同的物理化学性质，为了研究各类岩石

的物理性质及井下地层是否含有石油天然气和其他有用矿产，建立了一门实用性很强的边缘

学科??地球物理测井学，简称“测井”，它以地质学、物理学、数学为理论基础，采用计算机

信息技术、电子技术及传感器技术，设计出专门的测井仪器，沿着井身进行测量，得出地层

的各种物理、化学性质、地层结构及井身几何特性等各种信息，为石油天然气勘探、油气田

开发提供重要数据和资料。测井的井场作业如图所示，由测井地面仪器、绞车和电缆组成，

通过电缆把下井仪器放到井底，在提升电缆过程中进行测量。地球物理测井包括以下方法：

（1）电法测井，如视电阻率测井、侧向测井、感应测井、阵列感应测井等，能在各种

井眼条件下测量地层电阻率；

（2）电磁波传播测井，测量岩石介电常数，利用地层电阻率和介电常数能准确地划分

出油气层；

（3）地层倾角测井，确定井下地层的产状和构造；

（4）全井眼地层微电阻率扫描成像测井，能研究地层结构、层理及裂缝等，并能给出

井壁成像；

（5）声波测井，如声速测井、阵列声波测井、偶极声波成像测井等，可用于确定地层

孔隙度、渗透率、裂缝及机械特性等。井下声波电视可提供井壁图像，是成像测井系列的重

要方法之一；

（6）核测井（放射性测井），自然伽马测井用于测量岩石的自然放射性，自然伽马能谱

测井可确定岩石中铀、钍、钾的含量。用伽马射线源照射地层可确定地层的岩性和密度，称

为岩性密度测井。用中子源照射地层可研究地层的中子特性，包括中子测井、中子寿命测井、

碳氧比测井、中子活化测井等，用于确定井下地层的岩性、孔隙度及含油饱和度，是划分油、

气、水层的重要方法；

（7）近年来又兴起一种新的测井方法??核磁测井，能测量地层孔隙度、束缚水及可动

油饱和度；

（8）热测井，测量井下地层温度；

（9）在油井生产过程中能测量各地层的油气产量，这类方法统称生产测井。

地球物理测井已成为勘探地下油气藏、煤田及其他有用矿产的重要方法，在能源、矿产资源

建设中起着重要作用。

2.为什么需要地球物理测井

石油和天然气埋藏于数千米的地下，为了找到和开采石油和天然气，就要钻勘探井和开

发井。在钻井过程中需及时了解井身是垂直的还是倾斜的（井斜），如果是倾斜的，要测出

是向哪个方向倾斜（方位），还要测量井眼直径的大小（井径）。在钻大斜度井和水平井时，

要及时控制钻井方向和位置，以保证在有前景的目的层中钻进，就需要工程测井和随钻测井

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提供有关信息，指导钻进过程。在钻完井后，要用一系列地球物理测井（简称测井）方法对

井下地层进行测量，确定地层是水平的还是倾斜的（产状），是由何种岩石构成，并且划分

出含石油天然气地层和含水地层，提供含石油天然气地层的准确深度和厚度，地层储存油气

空间（孔隙度●1）的大小，含油气的多寡（含油饱和度●2），以及石油天然气是否能开采出

来（渗透率的大小），为计算石油天然气储量和油气田开发设计提供可靠依据。下完套管和

固井后，要检查水泥胶结质量，如果水泥胶结质量好，要进行射孔，用射孔枪把油气层部位

的套管、水泥环和地层射穿，为石油天然气流入井内提供通道，水泥胶结质量好坏与油气层

部位的确定也都要由地球物理测井来完成。在采油过程中要测量各层的油气产量，并监视井

下地层还剩有多少石油天然气，注水效果等，需进行生产测井。总之从一口井开钻起，到油

层枯竭，油井报废为止，都要进行