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1、测井基础知识讲座,中海油湛江分公司研究院 二零一零年三月,前言,什么是测井(LOG)？ 测井是利用专门仪器记录钻入地下的一口井中岩石或流体混合物不同的物理、化学、电子或其他性质的过程。一次测井就是一次行程的记录，类似于一条航船的航海日志。在这种情况下，航船是某种类型的一支测井仪器，而行程是下入和取出井眼的过程。,地球物理测井是应用地球物理学的一个分支，简称测井。它是在勘探和开发石油、天然气、煤、金属矿等地下矿藏过程中，利用各种仪器测量井下地层的各种物理参数和井眼的技术状况，以解决地质和工程问题的一门学科。,log n.航行日志, 原木, 园形木材, 园木 v.把.记入航行日志, 伐木, 把.锯
2、成段,测井的基本原理 测井是用多种专门仪器放入钻开的井内，沿着井身测量钻井地质剖面上地层的各种物理参数（电阻率、自然电位、中子、密度、声波等等），然后利用这些物理参数和地质信息（泥质含量、孔隙度、饱和度、渗透率等等）之间应有的关系，采用特定的方法把测井信息加工转换成地质信息，从而研究地下岩石物理性质与渗流特性，寻找和评价油气及其它矿藏资源。,目 录,一、测井的起源及发展历程二、测井资料的现场采集与处理三、测井仪器的介绍和基本用途四、南海西部海域测井情况介绍五、南海西部海域测井资料的应用六、结束语,测井的起源及发展历程,测井起源于法国，1927年法国人斯仑贝谢兄弟发明了电测井，开始在欧洲用于勘探
3、煤和气。中国使用电测井勘探石油和天然气，始于1939年12月，奠基人是原中国科学院院士、著名地球物理学家翁文波教授，测的第一口是四川巴县石油沟油矿1号井。,测井的起源及发展历程,60多年来，中国测井仪器经历了四次更新换代，第一代半自动测井仪；第二代全自动测井仪；第三代数字测井仪；第四代数控测井仪。海洋测井一直走在中国测井的前列，已经完成了第四代测井仪器的转化工作。目前，中国正在研制或者引进第五代测井仪器成像测井仪，将作为21世纪更新换代的新产品！,测井的分类,1、按照研究的物理性质分类： 电法测井、声波测井、放射性测井、井温测井、井径测井、地层测试器等等,2、按照技术服务项目分类： 提供测井技
4、术服务的产业是测井公司。测井公司要根据地质或工程需要选择几种测井方法，构成一套综合测井方法，称之为测井系列。按测井公司提供的技术服务项目，测井技术主要分为四大测井系列： 1）裸眼井地层评价测井系列：在未下套管的裸眼井中进行测量获得测井资料；探井、评价井首先进行,测井的分类,2）套管井地层评价测井系列：在已下套管的井中进行测量获得测井数据。探井、评价井后期以及生产井过套管声波、电阻率等等,3）生产动态测井系列：在生产井或注入井的套管内，在地层产出或吸入流体情况下，用测井资料确定生产井的产出剖面或注水井的注水剖面。生产测井系列,4）工程测井系列：在裸眼井或套管井内，用测井资料确定井斜状态、固井质量
5、、酸化或压裂效果、射孔质量等等,此外，测井技术还可以提供井壁取心、地层测压测试、射孔等等服务,测井的分类,3、按照资源评价的对象分类： 1）石油测井：石油测井是勘探和开采石油及天然气所用的各种测井技术总称，它在使用测井技术的产业部门中一直处于领先地位；,2）煤田测井：对煤田进行测井，规模仅次于石油测井,3）金属矿测井：勘探开采各种金属或稀有金属使用，其中以放射性测井尤为重要,4）水文工程测井：评价水资源,测井的分类,对于我们石油行业来说，关注的当然是石油测井技术。平常我们所说的大满贯测井、声感组合测井、中子密度孔隙度测井基本都是在裸眼井进行的；过套管声波时差、电阻率肯定是在套管里进行的；生产测
6、井就要分情况。,目 录,一、测井的起源及发展历程二、测井资料的现场采集与处理三、测井仪器的介绍和基本用途四、南海西部海域测井情况介绍五、南海西部海域测井资料的应用六、结束语,测井资料的采集,采集测井数据的各种测井仪器，统称为测井仪器，由以下三个主要部分组成：各种下井仪器；绞车、电缆及井口装置；地面测量、记录和控制系统。,测井资料的采集,测井资料的采集下井仪器,下井仪器主体是探测器，还有电子线路、机械部件及钢外壳。探测器将地层的物理性质转换成电信号。,测井资料的采集地面记录仪,地面记录仪是在地面给井下仪器供电，对井下仪器实行测量控制，接受和处理井下仪器传来的测量信号，并将测量信号转换成测井物理参
7、数加以记录。,多线记录仪,数字磁带测井仪,数控测井仪,测井资料的采集电缆等辅助设备,由导电缆芯、绝缘层和钢丝编织层组成的单芯或多芯电缆，是向井内传送下井仪、给下井仪供电、在下井仪和地面仪间传送信息的设备。电缆测井之名由此而来。为了适应大斜度井，逐渐发展了钻杆传输测井PCL/TLC、随钻测井LWD技术。,测井资料的采集,测井深度记号：电缆上每隔一定的距离做一个磁记号，在钻台方补心上防止一个磁性记号器，当电缆磁记号经过记号器时向记录仪发出深度记号。因此，测井记录的深度是从钻台方补心的顶面开始计算的，方补心顶面至地面的距离称为补心高度。（和地震上的深度有差别），测井数据的采集一般在仪器上提的过程中进
8、行。,LOG DISPLAY LOG HEADER 1,LOG DISPLAY LOG HEADER 2,LOG DISPLAY LINEAR SCALE,测井资料的处理和解释,采集测井数据的过程是将地质信息变成测井信息的过程，而处理与解释测井数据的过程则是将测井信息转换成地质信息的过程。,1、测井数据处理： 测井数据处理是用计算机处理和解释测井数据所做的各项工作，主要包括测井数据预处理和测井数据地质分析两个方面。,测井资料的处理和解释,（1）、测井数据处理： 、深度对齐 、把斜井曲线校成直井曲线 、曲线平滑处理 、环境校正 、数据标准化 、确定解释模型和解释参数,测井资料的处理和解释,（2）
9、、测井数据分析： 按照确定的解释模型，选用相应的测井分析程序，计算机用测井数据计算出各种地质或工程参数，并用直观的测井成果图显示出来。,测井资料的处理和解释,2、测井数据的综合解释： 测井技术是用测量的物理参数来间接推断地层的地质特征和计算相应的地质参数，间接性导致了多解性和不准确性，特别是单条测井曲线的多解性十分突出。因此，应用测井资料的途径应当是：,测井资料的处理和解释,、按照地质情况和井眼条件选用一套经济适用的综合测井方法； 、采用多种方法保证测井数据的准确性（质量控制、原始曲线的定性检查、预处理等） 、根据地区经验，收集尽可能多的第一性资料，选择切合实际的解释模型和解释参数 、把测井解
10、释结果和地区地质知识、邻井的解释结果、测试结果综合分析,测井资料的处理和解释,3、测井综合解释的三个层次： 、井场解释 、测井公司解释 、油田研究,目 录,一、测井的起源及发展历程二、测井资料的现场采集与处理三、测井仪器的介绍和基本用途四、南海西部海域测井情况介绍五、南海西部海域测井资料的应用六、结束语,测井仪器介绍自然电位sp,顾名思义，自然电位测井就是测量井下自然电位的。为什么会形成自然电位呢？是因为井内有自然电流流动。为什么会有自然电流呢？简单的说，是因为井筒中泥浆和岩石孔隙中不同浓度的盐溶液相接触时的扩散吸附作用以及在孔隙中的渗滤作用等作用引起的。离子浓度的不同，引起离子的相互交换，从
11、而形成了电流，产生了电位差。,Spontaneous Potentional logging,自然电位sp的用途,自然电位测井适用于砂泥岩剖面和淡水泥浆的裸眼井，它的作用主要体现在以下几个方面：,1、划分储集层,自然电位sp的用途,2、地层对比和研究沉积相,单层曲线形态反应粒度分布和沉积能量变化的速率。如柱形表示粒度稳定；钟形表示粒度由粗到细，水进的结果。,自然电位sp的用途,3、判断岩性，计算泥质含量,4、确定地层水电阻率,声波测井是通过测量井壁介质的声学性质来判断井壁地层的地质特征及井眼工程状况的一类测井方法，以不同岩石的声差异为基础，其在不同岩石中传播时存在有以下几方面差异:1)声波传播
12、的速度有差异;2)声波幅度有差异. 包括声速测井、声幅测井、声波全波列测井等多种测井方法。,测井仪器介绍声波测井,声波仪器是利用声波发射器向井筒内发射有一定声功率、有一定方向性和频率特性的声脉冲，然后仪器上安装的声波接收器（由压电陶瓷晶体）接收声波信号，获得各种声波波形。利用地层中的骨架、流体的传播速度的不同，在声波时差上反映出来，从而达到在石油地质上的应用.,测井仪器介绍声波测井,1声学测井发展历程的回顾,声波测井方法50年代初在国外开始出现，先后发展了声幅测井、声速测井、长源距声波全波列测井、井下声波电视测井、阵列声波测井、偶极子及多极子横波测井、高分辩率声波成像等。声波测井在其近50年的
13、发展历程中，有几个代表其发展阶段的事件。 1956年由Wyllei提出的时间平均公式，使得用声波测井资料估算储层孔隙度成为现实。, 70年代末出现长源距声波全波列测井。实现了对声波全波列的数字化记录，从而在相当长的一段时期内，支持了对井筒内声场的理论研究。 90年代初出现了偶极子及多极子横波测井，使对井壁声场的研究从传统的滑行波等转换波模式发展为直接激发模式，从轴对称的圆柱场发展为非对称的圆柱场。 以获得井壁直观图像为目的的井下声波电视及后来的体积扫描、井周声波成像方法的完善，使在方法原理上较为简单的声脉冲反射法依托计算机技术实现了对井壁附近空间介质分布的声波成像。,滑行纵波,常规声波测井即通
14、常的声速或声幅测井，记录声波信号的滑行纵波首波的速度（时差）或幅度信息，对携带有大量地层信息的续至波则完全没有记录并加以利用，数据量小，只反映岩性和孔隙度、计算波阻抗等重要信息,1、单发双收声速测井,2、全波列测井,记录时间窗长内所有的声波波列信号，包括纵波、横波和斯通利波等多种波成分的速度、幅度、频率等信息。通过对波列信号的分析和处理，可准确提取纵、横波和斯通利波时差，求取各种地层弹性模量参数，判断裂缝、指示含气层段、估算渗透率、评价地层各向异性等地质应用,全波列测井分类,DSI(Dipole Shear Sonic Imager)偶极横波成像测井仪 DAC(Digital Array Ac
15、oustilog)数字阵列声波测井 MAC(Multipole Array Acoustilog)多级阵列声波测井 XMACII(Cross Multipole Array Acoustilog)交叉多级阵列声波测井,West-Atlas,Schlumberger,波的传播方向,质点的震动方向,波的传播方向,质点的震动方向,声波全波列测井的发展历程,单发八收 （单、偶极 发射）,双发双收 （单极发射）,单发八收 （单极发射）,数字阵列声波测井,几种代表性的全波列仪器示意图,发 射 器,单极子发射器 偶极子发射器,单极子声源在井眼中激发声场，使介质产生对称运动。,单极子声源激发模式示意,单极子发
16、射器是圆柱形的压电元件,能均匀地向仪器四周发射声波能量.。使地层介质产生轴对称运动。这种能量包括以地层中纵波速度传播的纵波，以地层横波速度传播的折射横波和斯通利波。,单极接收器元件,单极子声源在井眼中激发声场，使地层介质产生轴对称运动,Monopole (Traditional) Tool,单极子声源记录的典型波形,Compressional wave,Shear wave,Fluid wave,Source,Hard Formation,单极发射器的声场示意图,在井眼中可接收到纵波、横波、斯通利波,Vs Vf,单极子声源在快速地层中记录的波形,包括：纵波、横波、斯通利波,文昌912井单极波形图,单极发射器的声场示意图,在井眼中只可接收到纵波、斯通利波，无法接收到横波。,Vs V
