应用于确定地层孔隙度的方法主要有声波、中子和密度测井。它们的测井值主要决定于孔隙度和岩性,与孔隙流体性质也有关。因此对于单矿物、完全含水的纯地层,只用一种孔隙度测井方法如中子或密度测井便能求得孔隙度,如岩层无次生孔隙,用声波测井也能求准孔隙度。
砂岩的骨架矿物主要是石英,其次是长石,它们的中子、密度和声波测井曲线很接近,因此常把砂岩当作单矿物(石英)岩石,用一种孔隙度测井来计算地层孔隙度。但对碳酸盐岩,复杂岩性储集层以及含多种矿物的砂岩,由于含有性质明显不同的几种骨架矿物,故必须将两种或三种孔隙度测井组合才能求得较准确的孔隙度值和岩性矿物成分。
但地层中有发育的裂缝等次生孔隙时,一般认为密度和中子测井能反映次生孔隙,所计算的孔隙度是包括次生孔隙度在内的总孔隙度。但声波测井不反映次生孔隙,所计算的孔隙度是原生粒间孔隙度,因此,因此将三种孔隙度测井组合使用,可求出地层的次生孔隙度。
中子测井原理
中子测井是用中子探测器直接测量地下地层中的热中子和超热中子的密度,它能记录孔隙度随深度的变化曲线。中子由中子源射向地层,在源的周围首先被减速,使其能量减小,最后变为热中子。在中子源周围,为快中子的减速区,稍远处为热中子的扩散区。中子测井就是利用与源有一定距离的中子探测器来测量超热中子(0.2~10eV)或热中子(0.025eV)的密度。通常在较长距离条件下,当地层中的孔隙度大,含氢量高时,中子的计数率低,而地层孔隙度小,含氢量低时,中子的计数率高。根据这种原理,通过模型井的刻度,用中子测井即可测量地层的孔隙度。
密度测井原理
利用伽马射线与物质作用的康普顿效应,研制出补偿地层密度测井仪。利用固定强度的伽马射线源照射地层,伽马射线穿过地层时,由于产生康普顿效应,伽马射线会被吸收,地层对伽马射线吸收的强弱决定于岩石中单位体积内所含的电子数,即电子密度,而电子密度又与地层的密度有关,由此通过测定伽马射线的强度就可测定岩石的密度。
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