2006-考试题(测井原理与综合解释)答案

一、名称解释（每题3分，共15分）

康普顿效应：康普顿效应：在康普顿效应中，伽马光子与原子的核外电子发生非弹性碰撞，一部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反冲电子，而散射光子的能量和运动方向发生变化。

挖掘效应：具有相同含氢指数的岩石，由于含有天然气而使得用中子测井测得的孔隙度比实际的含氢指数要小的现象。

地层因素：岩石电阻率与该岩石中所含水的电阻率的比值就是岩石的地层因素（或相对电阻率）。该比值只与岩样的孔隙度、胶结情况和孔隙形状有关，而与孔隙中所含水的电阻率无关。

电极系互换原理：把电极系中的电极和地面电极功能互换（原供电电极改为测量电极，原测量电极改为供电电极），各电极相对位置不变，所测得的视电阻率和原来的完全相同，这就叫电极系互换原理。

含油气孔隙度：油气体积占岩石体积的百分数（V油气/V岩石）。

体积物理模型：见参考书46

周波跳跃：周波跳跃是指声波时差比邻近的值高出一个或几个波长，而出现周期性增大的现象。

横向各项异性：是指在沿井轴方向和与井轴垂直方向（水平方向） 上，地层的声波速度、弹性力学性质有差异，而在与该轴垂直的平面（水平面）上，在各个方向上的声波速度和弹性力学性质相同，就是横向各项异性。

二、选择题（每题1分，共12分）：下面每题有4个答案，选择正确的答案填入括号中。

1、岩性密度测井主要利用伽马射线与地层之间的（B）作用来进行测量的。

A：电子对效应与康普顿效应  B：光电效应与康普顿效应  C：康普顿效应与俘获效应

D：光电效应与弹性散射

2、对于普通电阻率测井，电极系的电极距增大，（B）

A：其探测深度会增大，纵向分辨率会增高。

B：其探测深度会增大，纵向分辨率会降低。

C：其探测深度会减小，纵向分辨率会增高。

D：其探测深度会减小，纵向分辨率会降低。

3、利用中子测井曲线进行读值，下面哪句话表述不正确( D )。

A：砂岩的孔隙度总是大于它的真孔隙度。

B：白云岩的孔隙度总是小于它的真孔隙度。

C：石灰岩的孔隙度总是等于它的真孔隙度。

D：中子测井读值受岩性的影响较大，不同岩性的地层均需校正才能得到较准确的地层孔隙度值。 

4、在相同情况下，含泥质地层的自然电位负异常幅度( A  )

A：低于纯砂岩地层的自然电位负异常幅度。

B：高于纯砂岩地层的自然电位负异常幅度。

C：与纯砂岩地层的自然电位负异常幅度相等。

D：可能高于、也可能低于纯砂岩地层的自然电位负异常幅度。

5、自然伽马能谱测井是根据（A）的特征伽马射线的强度测定地层中铀的含量的。

A：214Bi   B： 235U  C： 214Pb  D：208TI

6、下面4句话哪一句正确？（A）

A：当地层的密度大于围岩的密度时，补偿密度测井对薄层的补偿结果会使视密度离地层真密度更远。

B：当地层的密度大于围岩的密度时，补偿密度测井对薄层的补偿结果会使视密度离地层真密度更近。

C：当地层的密度大于围岩的密度时，补偿密度测井对薄层的补偿结果对视密度的影响不大。

D：当地层的密度大于围岩的密度时，补偿密度测井对薄层的补偿结果会使视密度等于地层真密度。

7、双侧向的纵向分辨率（ C  ）

A：比三侧向高，探测深度比三侧向要低一些。

B：比三侧向高，探测深度也比三侧向高一些。

C：比三侧向低，探测深度比三侧向要高一些。

D：比三侧向低，探测深度也比三侧向低一些。

8、下面4句话哪一句正确？（ D  ）

A：感应测井电阻率动态范围高，适用于电阻率较低的碎屑岩地层，也适用于电阻率较

高的碳酸盐岩地层。

B：感应测井电阻率动态范围高，不用于电阻率较低的碎屑岩地层，适用于电阻率较高的碳酸盐岩地层。

C：感应测井电阻率动态范围低，适用于电阻率较低的碎屑岩地层，也适用于电阻率较

高的碳酸盐岩地层。

D：感应测井电阻率动态范围低，适用于电阻率较低的碎屑岩地层，不适用于电阻率较高的碳酸盐岩地层。

9、用（ B）测井资料可以计算岩石的孔隙度

A  声波时差    B 自然伽马    C 自然电位    D  底部梯度

10、中子—密度Z值交会图Z值含义是（ B  ）。

A  频率数值   B 第三条曲线的平均级别  C 第三条曲线的值  D 密度值

11、用统计法建立解释模型必须经过（ C  ）。

A  标准检验    B  深度检验    C  数学和实践检验   D 质量检验

12、用（ A  ）重叠可识别流体性质。

A  密度孔隙度和含水孔隙度  B 含水孔隙度与束缚水孔隙度  C 总孔隙度与D

13、在全波列中，落后于滑行横波，而先于其他波到达接收器的波是（C）

   A、滑行纵波；    B 泥浆波；      C. 瑞利波 ；  D 斯通利波；

14、在确定声波测井仪器的源距时，应该根据下列哪种岩性确定（D）

  A．砂岩；   B. 硬石膏；  C.  白云岩；  D  泥岩；

15、如果第I声学界面胶结的好，第II声学界面胶结差，那么变密度图像的特征是（C）

A出现平直的条纹；越靠近左边，反差越明显；

B声波变密度图上，左边的条纹模糊或消失，右边的条纹反差大；

C在声波变密度图上，左右条纹模糊，信号很弱；

D套管波明显，不仅条纹多，且幅度大。

16、对于偶极横波声波测井，下列不正确的说法是（D）

A 偶极子声波测井仪采用4个发射探头，4个接收探头；

B 偶极子声波测井仪的工作频率应该很高，一般大于10kHz，以便于接收滑行横波；

C 在设计声源时，对于偶极子声源的类型应该选择低阶的，阶数n=2；

D 偶极子横波测井记录的是井筒中的弯曲波，而不是横波。

三、简答题（每题5分，共10分）

1、简述岩石的热中子宏观俘获界面和寿命的主要特点？

答：①高矿化度地层水热中子宏观俘获截面比石英、白云石和方解石等孔隙性岩石骨架矿物

大一个数量级，是淡水或原油截面的2～5倍，因而一般储集层的宏观俘获截面主要决定于

高矿化度地层水的相对体积；

    ②高矿化度地层水的热中子宏观俘获截面和寿命与原油有明显区别，因而用中子寿命测井可测定含水饱和度；

    ③天然气的热中子宏观俘获截面很小，利用寿命测井可识别气层；

    ④硼和钆的热中子俘获截面非常大，岩石骨架或孔隙流体中若含硼或钆对中子寿命测并有严重影响。但若将含硼或钆的水溶液注入或渗入地层，根据之了的变化可研究地层的吸水能力、可动流体相对体积、剩余或残余油饱和度；

    ⑤地层骨架矿物俘获截面与孔隙流体有明显区别，中子寿命测井将对孔隙度敏感；

    ⑥粘土矿物的俘获截面大，泥质含量对中子寿命测井有较大影响。

2、什么是静自然电位？静自然电位的高低取决于哪些因素

答：在相当厚的砂岩和泥岩接触面处的自然电位幅度基本上是产生自然电场的总电动势SSP，也称静自然电位。

SSP的大小主要取决于岩性、温度、地层水和泥浆中所含离子成分、泥浆滤液电阻率与地层水电阻率之比。

3、简述测量伽马射线时，闪烁探测器的工作步骤？

答：① 伽马射线进入晶体，通过光电效应、康普顿效应和电子对效应产生次级电子；

② 闪烁体吸收电子的能量，使原子、分子电离和激发；

③ 被电离和激发的原子、分子退激时产生光子，即发生闪烁；

④ 利用反射物质和光耦合剂使光子尽可能被收集到光电倍增管的光阴极上，并经光电效应产生光电子；

⑤ 光电子在光电倍增管中倍增，电子数量增加几个数量级，并收集到阳极上，经过倍增的电子流在阳极负载上产生电信号；

⑥ 电信号经电子仪器处理、记录。

4、简述测井资料预处理的内容？

参：单位转换、测井资料数字化、深度校正、平滑滤波、环境校正

5、双侧向对裂缝的响应特征主要有哪些？

答：低角度缝双侧向呈“负差异”；高角度缝双侧向呈“正差异”；裂缝角度越高，张开度越大，双侧向“正差异”的差异幅度也越大。

6、简述POR程序计算泥质含量和孔隙度测井资料，并写出求泥质含量的公式？

GR  CNL SP  RT  NLL是计算泥质含量的资料；DEN  AC  CNL是计算孔隙度资料

参：公式见参考书

评分标准：写出测井资料3分，写出公式2分，共计5分

7、简要说明声幅测井评价水泥胶结质量的原理和评价标准

答：声幅测井测量的是地层声波幅度的大小，而声波的幅度受到介质声学特性的影响。在声幅测井中，套管和水泥之间胶结的程度直接影响到达接收器声波幅度的大小，如果水泥胶结的质量高，那么从套管耦合到水泥环中的声波能量就高，到达接收器的声波能量就低；相反，如果水泥胶结的质量差，从套管耦合到水泥环的能量就少，到达接收器的声波能量就高。声幅测井就是根据这样的原理来评价水泥胶结程度的。

一般的评价标准是：以自由套管段为基准值，在有水泥环的层段，根据套管波首波衰减的程度来评价水泥胶结的质量。即：

 BI(相对幅度）=目的井段声波幅度/自由套管声波幅度×100%

一般根据相对幅度，分成三个等级：

胶结良好，BI<20%；

胶结中等，20%胶结差，BI>40%。

8、简要说明横波速度资料在测井解释中的应用

答：（1）根据横波测井资料，可以计算泊松比，评价地层力学特性；

（2）根据横波测井资料，可以计算储层孔隙度，识别裂缝型孔隙；

（3）根据横波测井资料，估算储层的渗透率；

（4）根据纵横波测井资料，可以计算纵横波速度比和储层体积弹性模量，进而估算储层剩余油饱和度

四、论述题（每题5分，共20分）

1、试述自然伽马能谱测井的主要应用？

答：（1）岩性识别：在地球物理测井常见的剖面中，粘土岩的自然放射性高而稳定，常常能

连成一条与深度轴平行的“泥岩线”。放射性高于这一泥岩线的地层是酸性岩浆岩、富含放射性矿物的砂岩或碳酸盐岩及富含有机质的粘土岩。石膏、硬石膏、岩盐、纯砂岩或碳酸盐岩、基性和超基性岩浆岩的放射性很低，形成曲线的基线。含泥质的砂岩或碳酸盐岩放射性介于泥岩和纯地层之间，白云岩放射性通常比石灰岩略高。

（2）地层对比：①由于孔隙流体（原油、天然气、地层水）中几乎没有放射性物质，所以曲线的幅度和形态不受流体类型的影响；②与钻井液矿化度无关；③容易找到标准层，总

放射性或铀、钍、钾含量特别高或特别低的分布稳定的地层均可选用。

（3）识别高放射性油气层；①高放射性砂岩油气层；②高放射性碳酸盐岩油气层；③花岗岩冲积层油层；④高放射性粘土岩油气层。

（4）研究粘土岩：①求泥质含量；②识别粘土矿物：③估算阳离子交换容量和比表面；④研究生油层；⑤研究沉积环境。

（5）监测水淹层：水驱油过程中，常在水驱前沿形成高放射性带，铀曲线幅度增高的程

（6）寻找放射性矿物；

（7）计算岩石生热率；

（8）监测环境污染。

2、阐述复合线圈系的结构与特点？

答：（1）由串联在一起的多个发射线圈和串联在一起的多个接收线圈组成；

（2）它们分别用符号T0，T1，…，Tl和R0，R1，…，Rm表示；

（3）它们的匝数分别是nT0，…，nTl和nR0，…，nRm表示；

（4）它们的匝数nT0和nR0一定是最大的；

（5）线圈的匝数可以取正值，也可以取负值；

（6）nT0和nRO永远取正数；

（7）发射线圈的缠绕方向与主发射线圈T0相同时，匝数为正，否则为负；

（8）接收线圈的缠绕方向与主接收线圈R0相同时，匝数为正，否则为负；

（9）由于匝数有负，主线圈对的权系数通常大于1。

3、阐述测井资料在石油勘探开发中作用？（要求至少五个方面）

参要点：

（1）确定储集层参数

（2）对地层进行评价

（3）寻找油气层

（4）评价固井质量

（5）评价提高采收率措施的效果

等等

评分标准：只要写出五个测井资料解决的问题或者用途，都给满分，少一个扣2分

4、在声波测井中，为什么会产生周波跳跃现象？周波跳跃在测井解释中有什么应用？

答：在声波时差测井过程中，如果遇到断层，裂缝比较发育的地层，滑行波在地层中的衰减将明显增加，因此，滑行波到达接收器时，能量很弱，以至于不能触发接收器产生一个有效的记录信号，必须要等待后续波的到来，这滑行波的能量叠加，并达到某一定值时，才能够使接收器产生一个有效的记录信号。这就使得对应地层的声波时差明显增加，其增加量往往是一个或几个周期的时差，这就是周波跳跃现象。

产生周波跳跃现象的根本原因是由于传播介质（地层）对声波的衰减很明显，声波吸收系数大。

通常产生周波跳跃的地层往往是断层，裂缝发育的地层，地层的破碎带或者地层含油大量的气体。如果地层存在异常压力，也可能产生周波跳跃现象。

五、综合题（50分）

  1、根据电阻并联和阿尔奇公式推导层状泥质砂岩的电阻率与含水饱和度之间的关系式：（10分）

参：见参考书

评分标准：1 写出假设给 2分

2 画出等效电路图给 2 分

3  根据等效电路图写出电阻率表达式给2 分

4  用阿尔奇公式给 2分

5   得到公式给 2 分

2、已知一淡水泥浆砂泥岩剖面的测井资料如下图，完成以下问题：（20分）

（1）写出图上每条曲线符号的含义   （作在图上）

（2）根据测井资料判断出渗透层段并确定其界面，简述依据  （作在图上）

（3）根据测井曲线定性确定出每个层段的岩性，简述依据  （作在图上）

（4）在图上选择一个好的渗透层段计算泥质含量、含油气饱和度，并根据计算结果判断流体性质   （已知Rw=0.045欧姆米）

（1）写出图上每条曲线符号的含义   （作在图上，4分）

参：  SP---自然电位   GR---自然伽马  RLLD---深双侧向   RLLS---浅双侧向

            RXO---冲洗带电阻率  DEN—密度   CNL—补偿中子  DT—声波时差

评分标准：每个0.5分，共计4分

（2）根据测井资料判断出渗透层段并确定其界面，简述依据  （作在图上，6分）

参要点：界面见图。据图划分出3个渗透层段

    依据：GR比泥岩低、SP有幅度差、时差比泥岩低、CNL比泥岩低等

评分标准：每个渗透层段2分，共计6分

（3）根据测井曲线定性确定出每个层段的岩性，简述依据  （作在图上，3分）

参要点：岩性标在图上

依据：GR比泥岩低、SP有幅度差、时差比泥岩低、CNL比泥岩低为砂岩

     GR高、SP无幅度差、时差高、CNL高为泥岩

评分标准：每个层段0.5分，共计3分

（4）在图上选择一个好的渗透层段计算泥质含量、含油气饱和度，并根据计算结果判断流体性质   （7分）

选择最后一个渗透层段：

根据题意：已知DENma=2.65 CM3/G, DENmf=1.0 CM3/G，Rw=0.045欧姆米,a=b=1,m=n=2

从图上读值得：

GR= 32 API,   纯泥岩GR=112API，纯砂岩=26API, DEN=2.35CM3/G,  Rt=1.05欧姆米

① 根据公式泥质含量= ,将上述值代人计算Vsh=6.98%   （2分）

② 密度孔隙度=,将上述值代人计算(=0.22            （2分）

③根据阿尔奇公式得含油气饱和度=1-，将上述值代人计算So=0.114   根据计算结果判断为水层                             （3分）

评分标准：写出相应公式给1分，每个公式的读值1分