地球物理勘查仪器 测井仪器

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1、地球物理勘查仪器设备中国矿业大学地球物理勘查仪器设备讲义本章学时：2 授课教师： E m a il：第六章 测井仪器地球物理勘查仪器设备中国矿业大学测井概况测井概况地球物理勘查仪器设备中国矿业大学测井概况测井概况地球物理勘查仪器设备中国矿业大学引论引论 地球物理测井地球物理测井 地球物理学的一个重要分支，它以地球物理学的一个重要分支，它以物理学物理学、 数学数学和和地质学地质学的理论为基础，采用先进的电子技术和信息处理技术，的理论为基础，采用先进的电子技术和信息处理技术， 借助专门的借助专门的仪器设备仪器设备，沿井身测量井眼周围地层或井中介质的各种物，沿井身测量井眼周围地层或井中介质的各种物

2、理参数，以便了解地下的地质情况，进而发现石油与天然气、煤、金理参数，以便了解地下的地质情况，进而发现石油与天然气、煤、金 属与非金属、放射性、地热、地下水等矿产资源，近年来已扩展到基属与非金属、放射性、地热、地下水等矿产资源，近年来已扩展到基 础地质、工程地质、灾害地质、生态环境、考古研究等应用领域础地质、工程地质、灾害地质、生态环境、考古研究等应用领域。 本章主要阐述测井技术及仪器发展概况，说明了主要测井技术、原理本章主要阐述测井技术及仪器发展概况，说明了主要测井技术、原理 及应用范围，介绍当前应用最广泛的国内外测井仪器设备。及应用范围，介绍当前应用最广泛的国内外测井仪器设备。地球物理勘查仪

3、器设备中国矿业大学6.1 6.1 测井技术发展概况测井技术发展概况 测井技术是随着钻井采油的发展而发展的。石油测井技术起源于测井技术是随着钻井采油的发展而发展的。石油测井技术起源于19211921 年，巴黎矿业学院第一次进行了人工电场测量。测井技术的发展，经年，巴黎矿业学院第一次进行了人工电场测量。测井技术的发展，经 历了四个阶段历了四个阶段: : （1 1）第一阶段为半自动测井；应用多线简单地测量地层的电阻和自）第一阶段为半自动测井；应用多线简单地测量地层的电阻和自 然电位，然电位，19271927年法国斯伦贝谢公司成功测出了第一条电阻率曲线，真年法国斯伦贝谢公司成功测出了第一条电阻率曲线，

4、真 正诞生了在井眼内进行地球物理测井。正诞生了在井眼内进行地球物理测井。 （2 2）第二阶段为数字测井；在此阶段广泛应用了电子技术和计算机）第二阶段为数字测井；在此阶段广泛应用了电子技术和计算机 技术。技术。 （3 3）数字测井；进入）数字测井；进入2020世纪世纪7070年代国外高精度的质量监控、大容量年代国外高精度的质量监控、大容量 的数据传输及计算机处理技术的应用，由此带来了以计算机为核心数的数据传输及计算机处理技术的应用，由此带来了以计算机为核心数 字测井设备及技术的蓬勃发展。字测井设备及技术的蓬勃发展。 （4 4）第四个阶段为高可靠、高集成和高精度综合测井；进入二十一）第四个阶段为高

5、可靠、高集成和高精度综合测井；进入二十一 世纪以后，国际测井技术向集成化、快速化方向发展迅速，进入高可世纪以后，国际测井技术向集成化、快速化方向发展迅速，进入高可 靠、高集成和高精度测井时代。靠、高集成和高精度测井时代。地球物理勘查仪器设备中国矿业大学6.1.1 6.1.1 我国测井技术发展我国测井技术发展 我国的测井工作始于我国的测井工作始于19391939年，当年年，当年1212月，著名地球物理学家翁文波月，著名地球物理学家翁文波 先生在四川巴县石油沟先生在四川巴县石油沟1 1号井用号井用1m1m电位电极系成功测得第一条电阻率电位电极系成功测得第一条电阻率 曲线，继而发展了手摇绞车点测仪。

6、翁先生的工作不仅在当代具有极曲线，继而发展了手摇绞车点测仪。翁先生的工作不仅在当代具有极 高的应用价值，时至今日，仍在测井的理论和实践上具有普遍的指导高的应用价值，时至今日，仍在测井的理论和实践上具有普遍的指导 意义意义。 8080年代后期是我国测井技术的发展期。在这一时期，我国很多油田和年代后期是我国测井技术的发展期。在这一时期，我国很多油田和 科研单位组织力量研制自己的数控测井设备并取得丰硕成果。科研单位组织力量研制自己的数控测井设备并取得丰硕成果。（1 1）西安石油仪器总厂引进的）西安石油仪器总厂引进的37003700系列石油设备生产线。系列石油设备生产线。（2 2）江汉石油测井设备研究

7、所和中电科技集团）江汉石油测井设备研究所和中电科技集团2222所的测井仪器。所的测井仪器。（3 3）520520电缆传输数控系列石油测井仪器。电缆传输数控系列石油测井仪器。这些是这个阶段发展起来的比较有代表性的国内一代数控测井设备这些是这个阶段发展起来的比较有代表性的国内一代数控测井设备 ，这其中尤以，这其中尤以520520电缆传输数控测井仪器和设备为代表。电缆传输数控测井仪器和设备为代表。地球物理勘查仪器设备中国矿业大学6.1.1 6.1.1 我国测井技术发展我国测井技术发展 具有当今世界先进水平的具有当今世界先进水平的斯伦贝谢、阿特拉斯、哈里伯顿斯伦贝谢、阿特拉斯、哈里伯顿三大测井公三大测

8、井公 司的测井技术和测井设备代表着测井技术的发展方向和水平。司的测井技术和测井设备代表着测井技术的发展方向和水平。为了发展我国的测井技术，使测井设备跨上一个新台阶，提高测为了发展我国的测井技术，使测井设备跨上一个新台阶，提高测 井时效，缩短与世界先进水平的差距，自井时效，缩短与世界先进水平的差距，自19861986年始至年始至19961996年，历经年，历经 十年，由中国舰船研究院和中原油田共同开发研制出适合我国国情的十年，由中国舰船研究院和中原油田共同开发研制出适合我国国情的 新一代电缆传输数控测井系统。电缆传输数控测井系统是大型综合系新一代电缆传输数控测井系统。电缆传输数控测井系统是大型综

9、合系 统工程，技术密集，性能可靠，专业面广。统工程，技术密集，性能可靠，专业面广。520520电缆传输数控测井系电缆传输数控测井系 统的研制受到国家科委的高度重视，经专家评审，该机电一体化高新统的研制受到国家科委的高度重视，经专家评审，该机电一体化高新 技术科研项目符合国家科委组织实施的技术科研项目符合国家科委组织实施的“ “火炬计划火炬计划” ”项目的标准要求，项目的标准要求， 19881988年年9 9月被列为首批国家级月被列为首批国家级“ “火炬计划火炬计划” ”项目。自项目。自20002000年开始，环鼎年开始，环鼎 公司以公司以520520系列测井仪器为基础，成功地组织开发出系列测井

10、仪器为基础，成功地组织开发出530530高可靠常规高可靠常规 测井系列，极大提高了常规测井系列的测量性能和现场作业的可靠性测井系列，极大提高了常规测井系列的测量性能和现场作业的可靠性 ，缩短了中国测井界的常规测井技术与国际水平的差距。该产品，缩短了中国测井界的常规测井技术与国际水平的差距。该产品20032003 年完成样机设计，目前已全面推向市场，成为国内颇具竞争力的主打年完成样机设计，目前已全面推向市场，成为国内颇具竞争力的主打 产品。产品。地球物理勘查仪器设备中国矿业大学6.1.2 6.1.2 国外测井技术最新发展趋势国外测井技术最新发展趋势 测井技术发展到今天，形成了常规组合测井、成像测

11、井、地层测试和测井技术发展到今天，形成了常规组合测井、成像测井、地层测试和 射孔、油气藏动态监测、随钻测井及测井应用软件等六大技术系列。射孔、油气藏动态监测、随钻测井及测井应用软件等六大技术系列。 目前测井服务的主导产品是目前测井服务的主导产品是斯伦贝谢的斯伦贝谢的MAXIS-500MAXIS-500系统系统、贝克贝克- -阿特阿特 拉斯的拉斯的ECLIPS-5700ECLIPS-5700系统系统及及哈里伯顿的哈里伯顿的ECELL-2000ECELL-2000系统系统，及其配套，及其配套 的井下仪器系列和解释软件的井下仪器系列和解释软件。 国外测井技术的发展趋势表现在如下几个方面：国外测井技术

12、的发展趋势表现在如下几个方面： （1 1）测井装备向高可靠、集成化、成像化、网络化发展；）测井装备向高可靠、集成化、成像化、网络化发展； （2 2）井下仪器向阵列化和集成化发展，变单点测量为阵列测量，以适应）井下仪器向阵列化和集成化发展，变单点测量为阵列测量，以适应 地层非均质的需要；变分散的仪器测量为高精度的组合仪器测量，以地层非均质的需要；变分散的仪器测量为高精度的组合仪器测量，以 适应质量和效率的需要；适应质量和效率的需要； （3 3）随钻测井系列不断完善，在国际测井市场的份额不断增加；）随钻测井系列不断完善，在国际测井市场的份额不断增加； （4 4）套管井电阻率测井以及井下永久探测器等

13、油藏动态监测技术系列不）套管井电阻率测井以及井下永久探测器等油藏动态监测技术系列不 断发展和完善；断发展和完善； （5 5）测井资料应用从目前的单井评价和多井评价发展为油气藏综合优化）测井资料应用从目前的单井评价和多井评价发展为油气藏综合优化 管理的整体解决方案。管理的整体解决方案。地球物理勘查仪器设备中国矿业大学6.1.2 6.1.2 国外测井技术最新发展趋势国外测井技术最新发展趋势 除常规测井以外，特别值得关注的是除常规测井以外，特别值得关注的是随钻测井技术随钻测井技术的普及应用和的普及应用和光纤光纤 传感技术传感技术的推广应用两个方面：的推广应用两个方面：（1 1）钻测井技术：）钻测井技

14、术：大斜度井、水平井钻井活动推动了随钻测井技术的大斜度井、水平井钻井活动推动了随钻测井技术的 发展发展, ,在海上钻井中几乎在海上钻井中几乎100100使用随钻测井。目前大多数电缆测井项使用随钻测井。目前大多数电缆测井项 目都可按随钻的方式进行，一些目都可按随钻的方式进行，一些LWDLWD探头的测量质量已经达到同类电探头的测量质量已经达到同类电 缆测井仪器的水平。随钻测井资料主要应用于地质导向和地层评价。缆测井仪器的水平。随钻测井资料主要应用于地质导向和地层评价。 大力发展随钻测井技术是国外油田技术服务公司的一个主要关注方向大力发展随钻测井技术是国外油田技术服务公司的一个主要关注方向 。随钻测

15、井的优点随钻测井的优点： 电缆测井需占用钻机在用时间，井眼环境和泥浆滤液的侵入严重电缆测井需占用钻机在用时间，井眼环境和泥浆滤液的侵入严重 影响常规测井数据质量。与之相比，随钻测井资料是在泥浆滤液侵入影响常规测井数据质量。与之相比，随钻测井资料是在泥浆滤液侵入 地层之前或侵入很浅时测得的。更真实地反映原状地层的地质特征。地层之前或侵入很浅时测得的。更真实地反映原状地层的地质特征。 在大斜度井、水平井或特殊地质环境（如膨胀粘土或高层地层）在大斜度井、水平井或特殊地质环境（如膨胀粘土或高层地层） 钻井时，电缆测井困难或风险大以致不能进行作业时，随钻测井可以钻井时，电缆测井困难或风险大以致不能进行作

16、业时，随钻测井可以 取而代之进行测量。这样既减少钻井在用时间，降低成本，又提高了取而代之进行测量。这样既减少钻井在用时间，降低成本，又提高了 地层评价测井数据的质量。地层评价测井数据的质量。地球物理勘查仪器设备中国矿业大学6.1.2 6.1.2 国外测井技术最新发展趋势国外测井技术最新发展趋势 目前，在海上钻井活动中几乎都使用随钻测井技术。未来目前，在海上钻井活动中几乎都使用随钻测井技术。未来5 51010年，年， 全球石油钻井活动陆续从陆上向海上转移，大斜度井、水平井、多分全球石油钻井活动陆续从陆上向海上转移，大斜度井、水平井、多分 之井的数量会持续增加，与之配套的随钻测井技术也会进一步完善和之井的数量会持续增加，与之配套的随钻测井技术也会进一步完善和 发展。迄今为止，可进行随钻测井的项目有比较完整的随钻声、电、发展。迄今为止，可进行随钻测井的项目有比较完整的随钻声、电、 核测井系列，随钻井径、随钻地层压力、随钻核磁共振测井以及随钻核测