低功耗三分量感应测井仪发射电路设计
阵列感应测井原理及应用
阵列感应测井原理及应用 摘要：本文探讨了阵列感应测井原理，论述了在判断地层水矿化度方面的应用效果，阵列感应在使用中也存在一些缺陷，阵列感应在处理中，人为因素较大，不同的参数处理结果差异较大，这就造成了阵列感应在使用过程中对解释有一定的误导，引起对阵列感应可靠性的怀疑，这在以后的处理方法中有待改进。 关键词：阵列感应测井矿化度应用效果 一、阵列感应测井原理简介 阵列感应测井的最基本原理与普通感应测井原理类似，但它在硬件上采用简单的三线圈系结构，这种线圈系没有硬件聚焦功能，它采用数学方法对呈不对称形状的纵向响应曲线进行软件聚焦处理。它由7组接收线圈对和1个共用的发射线圈组成，实际上相当于具有7种线圈距的三线圈系。在接收线圈系的设计上充分考虑了以下几个问题：（1）、消除直藕信号；（2）、三线圈子阵列纵向特性的频率响应没有盲频；（3）、要有若干子阵列分别反映浅部和深部地层信息；（4）、各接收子阵列之间的间距应按一定规律变化和分布；（5）、离发射线圈较远的接收子阵列应考虑发射功率和接收信号的强度。 高分辨率阵列感应测井仪在硬件设计时充分考虑了上述因素，它的每个接收线圈系都由两个相互对称的线圈组成，即一个主接收线圈和一个辅助接收线圈，它利用了两个线圈电磁场叠加原理，来实现消除直藕信号影响的目的。在线圈系的排列上设计了最小线圈距为6in，最大线圈距为94in，在这两个线圈距之间采用了近似于指数形式的线圈系分布，即全部子阵列间距为6in、10in、15.7in、24.5in、38.5in、60in、94in。这种排列方式不仅有利于采集浅部地层和深部地层信号，而且有利于径向有效信息的均匀采样。发射信号是加到一个单独的发射线圈上的，这种方法能使发射器的有效功率变为最大，由发射线圈发射出的是一个形状为方形的电压波形（即方波），发射波采用方波是由于其具有较高的发射频率，对于给定的电压能使发射线圈的功率变为最大。而且它具有宽的频谱，它包括了方波频率（约等于10KHZ）及所有的奇次谐波的能量，因此每个线圈可以在10、30、50、70、90、110、130、150KHZ共8个频率下同时进行工作。 在阵列感应测井中，接收线圈子阵列接收到测量信号为复信号，即R信号和X信号，R信号也称为实部信号，与发射电流相位相同或相反；X信号又叫虚部信号，与发射电流相位垂直。该阵列感应测井仪器在测井数据采集方面使用了先进的多道全数字化采集技术，能够同时采集7组子阵列在8个工作频率上的R信号和X信号，共112个测量信号。再对这些原始测量信号进行“软件聚焦”，就可得出三种纵向分辨率和六种探测深度的阵列感应合成曲线。 二、在判断地层水矿化度方面的应用效果 根据前期理论和实际经验可知：在渗透性地层中，当井筒内泥浆柱的压力大
磁三分量测井应用技术
磁三分量测井应用技术 中国冶金勘探总公司地质处 徐 江（北京 1000238） 上海地学仪器研究所 刘 晓 （上海 200233） 井中磁三分测量是在钻孔中，沿钻孔方向进行磁场三分量测量。它和地面磁测的本质是一样的，都是根据各种地质体存在磁性差异，而且这种差异在地磁场中会产生强弱不同的磁异常为理论依据。对这磁场种异常进行观测，并对观测结果进行分析，掌握其分布规律，就能解释推断地质体的空间规模和存在位置。对于以找矿为目的的井中磁测往往比地面磁测有更好的探测效果，因为井中磁测可以到达更接近地质体的空间观测，具有更好的异常反映。 井中磁测可以说是地面磁测的空间延深和发展。一些地面磁测不能解决的问题，通过井中磁测就很容易解决。尤其是井中三分量磁测，井中三分量磁测是很有效的一种物探方法，在验证地面弱磁异常，发现和预报深部矿体，确定矿体产状，圈定矿体规模，指示矿体空间位置等方面有很大的优势。 井中磁三分测量的技术特点 井中三分量磁测与地面磁测相比有一些特殊性，主要在以下几个方面。 1．井中磁测受到钻孔数量的限制，一个钻孔只相当地面一条测线。这样，由于钻孔数量较少，得到的空间磁异常信息很有限。 2．由于只能沿钻孔方向测量，井中磁测得到的信息可能是钻孔周围任何方向上的地质体引起的，判别地质体的方位需要很好的分量测量精度。分量测量精度的最大影响因素是仪器定位精度。这不仅取决于三分量测井仪器本身，还要受到钻孔方位准确性影响。钻孔方位测量要借助陀螺测斜仪完成，所以分量测量的精度还会受到陀螺测斜精度的影响。 3．井中磁测有时会因钻孔穿过地质体而测到地质体内部的场强，这和地面磁测只会得到地质体外部的磁场情况是完全不同的。地面磁测是在空气进行，井中磁测在是在介质中进行，测量结果要受到围岩介质磁性的影响，而且是围岩介质的内部场。这就使得资料解释变得很复杂。 4．由于地质体是有限体积，钻孔和地质体的相对位置不同，井中磁测可以测到正向磁化和反向磁化两种情况。和地面磁测只能观测到的正向磁化相比，测量信
三分量感应测井仪的线圈系结构设计
?开发设计? 三分量感应测井仪的线圈系结构设计 党瑞荣 秦 瑶 谢 雁 (西安石油大学,陕西省光电传感与测井重点实验室 陕西西安) 摘 要:三分量感应测井系统是一种全新的地层结构探测系统,它可以识别地层的三维特性,是人们认识地层特性,进行油、气储层评价的非常有效的方法。三分量感应测井仪通过布置三组相互垂直的发射-接收线圈对,可直接测量地层的水平电阻率和垂直电阻率,通过测量两个交叉分量还可得出地层的倾角和方位。文章主要从三分量感应系统线圈系的聚焦理论和方法出发,为了消除线圈间的直接耦合,提出了一套全新的线圈系结构设计方案,并对其进行了详细阐述。 关键词:三分量;感应测井仪;线圈系 中图法分类号:P631.8+11 文献标识码:B 文章编号:100429134(2007)0120027202 0 引 言 传统的感应测井研究大多都建立在电性各向同性介质基础上,但地层的各向异性是客观存在的,尤其是在砂岩和泥岩组成的薄交互层中,各向异性现象更为明显。据统计,世界上大约30%的油气存在于砂泥岩薄互层,在我国,各向异性油气田所占的比例也非常高。因此,准确地认识这些地层的特性对于油气资源的探测和合理开发有着重要的意义。三分量感应测井系统可以很好的解决上述问题,它是一种全新的地层结构探测系统,可以识别地层的三维特性,能够探测传统方法难以探测到的薄储层、低渗透率储层。因此,目前有关三分量测井仪器的研制及相关的理论和实验研究是国内外的前沿课题,引起了测井界的普遍关注和重视。 1 三分量感应测井仪的原理与特性 三分量感应测井仪与以往的感应测井仪最主要的区别就在于其线圈系的设计。以往的感应测井仪的线圈系布局都是在平行于井轴的平面内,因而只能测量垂直方向的电导率。而三分量感应测井仪按照x 、y 、z 三个方向分别布局发射和接收线圈,可以同时探测多个方向的电导率。其中,z 方向为井轴方向,其探测性能与传统方法相同,x 方向和y 方向的有用信号穿越 了不同的地层,又因为其涡流的大小主要取决于相邻的低电导率地层,从而保证了不会漏测含碳氢化合物的油气储层。三分量感应测井仪的线圈系基本结构布局如图1所示[1]。 图1 线圈系结构布局 T x 、T y 和T z 分别为三个方向的发射线圈,R x 、R y 和R z 分别为三个方向的接收线圈。发射线圈发射一定频率的交流电,接收线圈接收各个方向的地层信息可得到9个磁场分量,经过一定的数据处理可得到9 个电导率分量。这三组互相垂直的发射-接收线圈,可测量平行于井轴的常规磁场分量H zz ,和两个垂直于井轴的磁场分量H xx 和H yy 。此外,由于xy 和xz 平面内也设有接收线圈,可 测量用以确定磁倾角和仪器方位角的两个交叉磁场分量H xy 和H xz 。其中每组三个方向的接收线圈组成基本接收单元,测量来自三个方向的二次感生电动势,多组基本接收单元构成阵列测量系列[2]。每组接收单元测得的信号经刻度后可得到九个磁场分量,即磁场张量H 通过式(1)求得。 式(1)中各元素下角标的两个字符,第一个表示发射线圈的方位,第二个表示接收线圈的方位。该矩阵 基金项目:https://www.360docs.net/doc/869230531.html,PC 中青年创新基金(04E7043) 2.陕西省教育厅专项科研项目(05J K283) 第一作者简介:党瑞荣,男,1957年生,博士、教授、博士生导师,西安石油大学校级学术带头人,1991年毕业于南京理工大学,获博士学位,现主要 从事数字信号处理及测井技术领域的教学与科研工作。邮编:710065 ? 72? 2007年 第21卷 第1期 石 油 仪 器 PETROLEUM INSTRUMENTS
国外阵列感应测井仪器的最新发展
国外阵列感应测井仪器的最新发展 阵列感应仪器在电缆测井作业中已经受了时间的考验,用于商业化服务快接近20年了。Schlumberger公司在1991年推出了AIT仪器（Barber和Rosthal等），之后Baker Atlas公司在1996年（Beard等）、Halliburton公司在2000年（Beste 等）也分别推出了各自的阵列感应仪器。利用阵列感应仪器可以测得聚焦探测深度为10至120英寸、相应的垂直分辨率为1、2、4英尺的径向电阻率曲线。这些测井曲线从横向和纵向上对井眼及其周围地层给予了清晰的描述。近年来，感应仪器的设计者们一直都在不断努力创新,改进仪器的硬件设计和软件处理,最终提高仪器的测量精度和重复性,发挥阵列感应测井的优势,为油、气层识别奠定基础。 一、斯伦贝谢公司的阵列感应成像测井仪AIT家族 AIT阵列感应成像测井仪能在不同井眼条件和环境下精确测量裸眼井地层的电导率，该电导率既是井眼深度的函数，也是径向深度的函数。阵列感应仪器的线圈阵列有多种工作频率。对接收到的信号进行软聚焦处理可以得到不同探测深度的电阻率测井曲线。多道信号处理给出了丰富而稳定的仪器响应,其径向探测深度和纵向分辨率都明显改进和提高，而且对环境影响进行了校正。利用仪器的测量结果还可实现二维（2D）电阻率成像，成像图形清晰定量地显示了层理和侵入特征。利用多种侵入特征描述参数可以表明过渡带和环空带的地层特征。可以把定量的侵入信息现场彩绘为2D含水饱和度Sw图像。继开发出用于测量井眼条件适中的地层电阻率的标准的AIT-B和AIT-C型仪器外,斯伦贝谢公司也开发出用于小井眼和恶劣环境(高温高压)条件下测井等多种类型的阵列感应仪器，组成了AIT家族。多种类型的AIT仪器可适用于不同的特殊工作环境，包括小井眼、恶劣环境下高温高压环境（HPHT）。 Platform Express Array Induction Imager Tool(AIT-H) AIT-H 仪器特别用于Platform Express 测井平台。此种仪器的长度大约只有AIT-B和AIT-C的一半，但仍可提供同样高质量的测量结果。此仪器主要用于标准的测井条件即：压力高达15,000psi(103Mpa),温度高达257℉（125℃）。最新型号的AIT-M仪器可以用于额定温度高达302℉环境下的同样的参数测量。Slim Array Induction Tool(SAIT)
井中三分量磁测规范
地质矿产部地球物理地球化学勘查局井中磁测工作规范 (试行) 一九八二年十一月
地质矿产部地球物理地球化学勘查局 关于颁发《井中磁测工作规范》 (试行)的通知 物物二[1982]246号 各省、市、自治区地质局及所属物化探专业队、地质队，部直属物探大队：《井中磁测工作规范》(试行)是地质矿产部地球物理地球化学勘查局委托部第一综合物探大队编制的，现颁发试行。本规范是第一次编制，可能会有不够完善之处，各单位在试行过程中有何经验，问题和建议，希直接报物化探局，以便在适当时期再作修改。 一九八二．十一．十三
绪言 一、井中磁测目前包括钻孔中磁场强度测量和磁化率测井。它们是以岩矿石的磁性差异为物理基础，通过仪器测定钻孔中的磁场强度和孔壁附近岩矿石的磁化率，了解井中磁异常及岩矿磁化率的变化特征，并且在掌握了工区地质和地面磁测资料后，经过资料的分析研究，然后作出地质解释达到找矿和解决其它地质问题的目的。 井中磁场强度测量的基本原理与地面磁测相同，故它是地面磁测向井中的发展，它不但反映了地球磁场和钻孔周围一定空间范围内磁性体磁场的总和，而且当钻孔穿过磁性矿体时，还可获得磁性矿体内磁场的变化特征，因而为解决地质问题提供了更多的资料(如利用磁性矿体处的磁场研究板状矿体的倾向和倾角)成为普查勘探磁性矿体工作中一种重要的井中物探方法。磁化率测井是地球物理测井方法中的一种方法，在地质勘探工作的某些领域中正被逐步地使用起来。 二、在普查勘探中强磁性矿体的地区，由于矿体与围岩的磁性差异较大，而且钻孔往往接近矿体或打穿矿体，故井中磁测更易发现孔旁和孔底盲矿，或找出被钻探打丢、打薄的矿层，又由于井中磁测的仪器比较轻便，操作简单，在某些条件下还能解决一些钻孔技术问题，提供钻孔岩矿的磁化率参数等，同时为地质、钻探和地面磁测三方面服务，所以井中磁测具有应用广、效果好、成本低、效率高等优点，它有助于合理布置探矿工程，提高钻探资料的质量，是普查勘探中强磁性矿体的一种有效而经济的物探方法。因此，凡是进行中强磁性矿体普查勘探的钻孔，一般均应进行井中磁测，必要时辅以其它有效的测井方法或其它井中物探方法，以便获得更多的钻孔物探资料，提高找矿和解决其它地质问题的效果。 和其它物探方法一样，井中磁测的应用是有条件的，只有从当地的地质和地球物理条件出发，必要时经过试验以确定方法的有效性，在此基础上选择合理的方法技术，才能得到较好的地质效果和经济效果。 三、在目前的技术条件下，井中磁测可用以解决下列地质任务： 1. 配合地质钻探验证地面磁异常，判断引起磁异常的原因； 2. 发现孔旁或孔底盲矿并大致确定其位置； 3. 找出钻探打丢、打薄的磁性矿层并确定其深度和厚度，了解矿体的延伸和边界，确定板状矿体的产状。在地质地球物理条件良好的勘探矿区，用以确定磁铁矿层的全铁品位； 4. 结合地面磁测，确定矿体的规模和分布范围，提高对磁性矿体赋存情况解释推断的准确程度。§10.井中磁场强度的正常场应与工区地面磁异常零线相一致。
5700测井技术介绍—阵列感应测井原理及应用
5700测井技术介绍— 阵列感应 测井原理及地质应用
目录 一、前言 (1) 二、阵列感应测井原理及应用 (1) 1.阵列感应测井原理简介 (1) 2阵列感应资料处理 (2) 3.阵列感应测井的地质应用 (10) 三、阵列感应测井实例分析 (14) 1、低矿化度泥浆侵入含高矿化度地层水的储层 (14) 2、高矿化度泥浆侵入含低矿化度地层水的储层 (17) 3、在稠油井中的应用效果 (20) 4、水淹层解释应用效果 (21) 5、在判断地层水矿化度方面的应用效果 (23) 四、总结和建议 (24)
一、前言 阵列感应测井是测井发展史上的一个飞跃，自从测井公司引进了阿特拉斯的阵列感应测井仪HDIL后，经过多年的使用，已经成为测井中一项不可缺少的项目，特别是在沙泥岩地层和低电阻率地层中，发挥了其它测井项目不可替代的作用。 二、阵列感应测井原理及应用 1.阵列感应测井原理简介 阵列感应测井的最基本原理与普通感应测井原理类似，但它在硬件上采用简单的三线圈系结构，这种线圈系没有硬件聚焦功能，它采用数学方法对呈不对称形状的纵向响应曲线进行软件聚焦处理。它由7组接收线圈对和1个共用的发射线圈组成，实际上相当于具有7种线圈距的三线圈系。在接收线圈系的设计上充分考虑了以下几个问题：（1）、消除直藕信号；（2）、三线圈子阵列纵向特性的频率响应没有盲频；（3）、要有若干子阵列分别反映浅部和深部地层信息；（4）、各接收子阵列之间的间距应按一定规律变化和分布；（5）、离发射线圈较远的接收子阵列应考虑发射功率和接收信号的强度。 高分辨率阵列感应测井仪在硬件设计时充分考虑了上述因素，它的每个接收线圈系都由两个相互对称的线圈组成，即一个主接收线圈和一个辅助接收线圈，它利用了两个线圈电磁场叠加原理，来实现消除直藕信号影响的目的。在线圈系的排列上设计了最小线圈距为6in，最大线圈距为94in，在这两个线圈距之间采用了近似于指数形式的线圈系分布，即全部子阵列间距为6in、10in、15.7in、24.5in、38.5in、60in、94in。这种排列方式不仅有利于采集浅部地层和深部地层信号，而且有利于径向有效信息的均匀采样。发射信号是加到一个单独的发射线圈上的，这种方法能使发射器的有效功率变为最大，由发射线圈发射出的是一个形状为方形的电压波形（即方波），发射波采用方波是由于其具有较高的发射频率，对于给定的电压能使发射线圈的功率变为最大。而且它具有宽的频谱，它 ）及所有的奇次谐波的能量，因此每个线圈可以包括了方波频率（约等于10KH Z 共8个频率下同时进行工作。 在10、30、50、70、90、110、130、150KH Z
关于测井技术应用与发展探讨
关于测井技术应用与发展探讨 随着石油勘探开发的需要，测井技术发展已愈来愈迅速，高分辨阵列感应、三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪为研究地层各向异性提供了强有力的手段;新的测井仪器，如电阻率、新型脉冲中子类测井仪、电缆地层测试及永久监测等现代测井技术可以在井中确定地层参数，精细描述油藏动态变化;随钻测井系列也不断增加。通过介绍测井技术的测量原理和部分仪器结构，寻求我国测井技术的差距和不足，这对于我国当前的科研和生产具有指导和借鉴作用。 标签：测井技术地质测试 根据地质和地球物理条件，合理地选用综合测井方法，可以详细研究钻孔地质剖面、探测有用矿产、详细提供计算储量所必需的数据，如油层的有效厚度、孔隙度、含油气饱和度和渗透率等，以及研究钻孔技术情况等任务。此外，井中磁测、井中激发激化、井中无线电波透视和重力测井等方法还可以发现和研究钻孔附近的盲矿体。测井方法在石油、煤、金属与非金属矿产及水文地质、工程地质的钻孔中，都得到广泛的应用。特别在油气田、煤田及水文地质勘探工作中，已成为不可缺少的勘探方法之一[1]。应用测井方法可以减少钻井取心工作量，提高勘探速度，降低勘探成本。在油田有时把测井称为矿场地球物理勘探、油矿地球物理或地球物理测井。按照传统的观点，测井技术在油气勘探与开发中，仅仅对油气层做些储层储集性能和含油气性能（孔隙度、渗透率、含油气饱和度和油水的可动性）定量或半定量的评价工作，这已远远跟不上油气工业迅猛发展的需要。而当今测井工作中评价油气藏的理论、方法技术有了长足的发展，解决地质问题的领域也在逐步扩大。 1电阻率测井技术 电阻率成像测井把由岩性、物性变化以及裂缝、孔洞、层理等引起的电阻率的变化转化为伪色度，直观看到地层的岩性及几何界面的变化，识别岩性、孔洞、裂缝等。电阻率成像有FMI、AIT及ARI等。斯伦贝谢的FMI有四个臂，每个臂上有一个主极板和一个折页极板，主极板与折页极板阵列电极间的垂直距离为5.7in，8个极板上共有192个传感器，都是由直径为0.16in的金属纽扣外加0.24in的绝缘环组成，有利于信号聚焦，使得钮扣电极的分辨率达0.2in，测量时极板被推靠在井壁岩石上，小电极主要反映井壁附近地层的微电阻率。斯伦贝谢或阿特拉斯的AIT是基于DOLL几何因子的电磁感应原理，通过对单一发射线圈供三种不同频率交流使其在周围的介质中产生电磁场，用共用一个发射线圈的8对接收线圈检测感应电流，从而可以求出介质的电导率。ARI是斯伦贝谢基于侧向测井技术推出的，可以有效的进行薄层、裂缝、储层饱和度等地层评价。长庆近年来均采用四米电阻率测井系。主要用于定性划分岩石类型和判定砂岩的含油、含水性能。 2声波测井技术
三分量测井方法规程
6 特种测井方法技术设计 特种测井方法由于不常使用，尚无相应的规范或标准，有些方法属国际合作项目，所用仪器尚未落实，只能根据有关参考资料，编写初步技术设计。待项目落实后，再根据有关资料补充或修改设计。 6.1 井中重力测量 井中重力测量主要测量重力变化值Δg，可以确定重力场、岩石的平均整体密度随深度的变化规律，一般情况下，它与岩性密度测井通常有较好的一致性，但其探测深度远大于岩性密度测井，因而可以发现钻井附近的密度异常体，这对于解释地面重力异常和地震勘探结果具有重要意义。 6.1.1 任务及目的 测量井段：主孔0米到5000米； 测点间距：控制测量为50米，密度边界测量应加密，总测点数控制在150左右。 测量目的：测量地层密度，了解钻井附近的密度异常体和构造情况。 6.1.2 测量仪器 采用引进的美国L&R井中重力仪和精密深度控制系统。 井中重力仪主要技术特性见下表： 6.1.3 测量技术要求 深度误差：绝对深度误差与其它测井要求相同，两种测量间距测量间的相对深度误差小于10厘米； 重力测量均方误差小于20微伽； 对每点仪器稳定后的测量值求平均作为最终重力值，每点测量时间约为10分钟，总测井时间小于2天。 测量时，应考虑零漂的影响。
6.1.4 数据处理与解释 测量数据应进行零漂、深度（井斜）、地形等校正。 从校正后的重力值，给出视体密度和布格异常垂直剖面图； 正反演求解钻孔外侧异常体参数或探索地层产状。 6.2 井中三分量磁测 井中三分量磁测是地面磁测向井中的发展，在钻孔中确定磁场的大小和方向随深度的变化。它的特点是可以同时测得磁场的三个互相垂直分量：△Z、△X、△Y。该方法同时亦能划分磁性岩层的界面及发现井周的磁性不均匀体。 6.2.1 任务与目的 测量井段：0～5000米分次完成测量； 测量目的：提供井及其周围一定空间范围内地下地质体磁性、空间分布、构造和空间磁场变化规律等资料。 6.2.2 测量仪器 井中三分量磁测属于国际合作项目，因客观原因，具体的仪器型号、参数尚未得知，暂按德国Braunchweig大学研制的FML磁饱和式井中三分量磁力仪考虑。 测量范围±65000nT 分辨率 0.1nT 6.2.3 测量方法技术要求 该方法尚无国家或行业标准，测量方法技术等可参照原地质矿产部地球物理地球化学勘查局1982年颁发的《井中磁测工作规范》和有关文献资料。 1、由测量段底部向顶部提升时连续测量 测速：小于720m/h 测量精度：20 nT 采样间距：8～10cm 2、为减少外地磁场短时变化的影响，钻孔中的测量安排在夜间磁场活动平静期进行； 3、基点选择和正常场的确定 在井场附近，其周围20～30米范围内无磁性干扰，建立校对仪器用的分基点，该点应与工区地面磁测基点联测，推算工区正常场值。 4、所测钻孔应是斜孔，其斜度需大于1°。其它如深度控制、重复测量长度、深度比例尺、横向比例尺、对钻孔和提升设备的要求和安全操作等和常规测井曲线基本相同。 5、井场的资料初步验收
国外主要测井公司介绍教学文案
国外主要测井公司介绍 (34)Rabinovich,et al.,2001,enhanced anistropy from jiont processing of multicomponent induction and multi-array induction tools, paper HH,in 42th Annual logging symposium transactions:Society of Professional Well Log Analysts,2001 测井是技术密集型产业，测井仪器装备一次性投资大，投资回收期较长。国际性的油田技术服务公司中，以测井为主营业务的公司，主要有斯仑贝谢公司、哈里伯顿公司、贝克-阿特拉斯公司，这三家公司占据90%多的测井服务市场（斯仑贝谢约占62%），哈里伯顿和贝克-阿特拉斯分别约占14%和15%）。其他公司还有威德福公司、Tucker能源服务公司、REEVES 公司和PROBE公司等等，这些公司在整体上逊色于三大公司，但在部分专项上可以与三大公司媲美。 第一节斯仑贝谢公司 一、公司概况 斯仑贝谢是测井行业的开山鼻祖，公司总部位于美国纽约。经过70多年的发展，斯仑贝谢公司已成为一家除工程建设服务以外的全球性油田和信息服务超级大型企业集团，但公司主要的经营活动还是集中在石油工业，在世界上100多个国家和地区有业务往来。公司员工60，000余人，来自140多个国家。公司2002年总收入为135亿美元，其中测井部分年收入为56亿美元，测井研发经费4亿美元（占测井收入的7%）。除现场作业外，斯仑贝谢公司在美国、英国等地建有研发中心，作为公司经营服务的强大技术支持。 斯仑贝谢公下设三个主要的经营部门： 斯仑贝谢油田服务公司：是世界上最大的油田技术服务公司，为石油和天然气工业提供宽广的技术服务和解决方案。 斯仑贝谢Sema公司：为能源工业，同时也为公共部门、电信和金融市场，提供IT咨询、系统集成、网络和基础建设服务。 斯仑贝谢西方地震服务公司：是与贝克休斯公司合作经营的公司，是世界最大的、最先进的地面地震服务公司。 斯仑贝谢公司其他方面的业务还有智能卡服务（电子付款、安全识别、公用电话、移动电话、身份证、停车系统等）、半导体测试和诊断服务、水资源服务等等。 二、斯仑贝谢油田服务公司 斯仑贝谢油田服务公司是具有测井、测试、钻井、MWD/LWD和定向钻井、陆上和海上地震、井下作业和油田化学、软件开发和资料处理等多种能力的综合性油田技术服务公司，在开放的国际测井服务方面，其市场占有率达到62%左右。 在长达七十多年的时间内，斯仑贝谢公司在测井方面始终保持着领先地位。世界上第一套数字测井仪、第一套数控测井仪、第一套成像测井仪都是斯仑贝谢公司首先推出的；各种新的测井仪器，十有八、九是斯仑贝谢公司首先推出的。可以说，斯仑贝谢一直领导着测井发展的潮流。 该公司于20世纪90年代初率先推出了成像测井系统——MAXIS 500多任务采集成像测井系统，能完成裸眼井和套管井地层评价、生产测井和射孔服务。 1996年又率先推出了快测平台技术，提高了作业效率、仪器可靠性和数据精度。 1998年推出套管井地层电阻率测量仪CHFR，采集套管后地层电阻率数据。2000年推出改进型套管井电阻率测井仪CHFR-Plus。 该公司的核磁共振测井技术也处于领先地位。1996年推出CMR200可组合磁共振成像测井仪，1998年推出其改进型CMR-Plus
井中三分量磁测数据处理
井中三分量磁测数据处理 （一）井中三分量磁测原理和处理方法 井中磁测是磁法勘探和测井勘探相结合一种勘探方法，它是以研究岩、矿体的磁性为物理基础的。不同磁性的岩、矿体将产生不同形态和强度的磁异常，井中三分量磁测就是测定磁性岩、矿体在它周围所产生的磁场强度的异常，它测量的是相互垂直的三个分量，即两个水平分量和一个垂直分量，然后对测得的数据进行相应的计算处理，并按照解释需要绘制成相应的图形，最后以此进行推断解释[1]。 进行井中磁测资料处理前应收集如下资料：（1）剖面方位角A ，由三分量磁力仪测得； （2）工区地磁场正常场垂直分量0Z 和水平分量0H ，由正常地磁场测得；（3）三分量磁力仪所测得的五个参数：井的顶角δ、倾斜方位角β、磁场的水平分量X 、Y 和垂直分量Z ，由三分量磁力仪在井中测得。这些资料都作为三分量磁测的原始资料，然后对它们进行相应的处理。 进行井中磁测资料处理时，分直井和斜井两种情况。当井的倾斜度达到某一顶角（一般为5°）以上时，才能保证磁测元件的定向精度，可以作为斜井处理，否则作为直井处理。斜井比直井复杂，下面介绍斜井的磁测资料处理方法。 1、磁异常垂直分量 由于Z 和0Z 方向相同，因此将每点所测的Z 值减去0Z 就得到了磁异常的垂直分量： 0Z Z Z ?=- （1） 2、磁异常水平分量 磁异常水平分量H ?是一个水平面内的向量，可由H 减去0H 求得，这是向量运算。其中H 可由实测的X 、Y 分量合成，0H 方向为磁北，求H ?步骤如下： （1）求0H 在x 轴和y 轴上的投影0x H 和0y H ： 00sin x H H β=- ,0cos oy H H β= （2） （2）求H 与0H 在x 轴和y 轴上的模差值： 00x X X X X H ?=-=- ,0oy Y Y Y Y H ?=-=- （3） （3）求H ?的模值： H ?（4） （4）求H ?的方向角?，?角从N 极算起，是沿顺时针方向与H ?的夹角： ?θβ=+ （5） 式中的θ角由下列公式算出： ||1Y X tg - (X 为正，Y 为正) =θ || 1 Y X tg --π (X 为正，Y 为负) ||1 Y X tg -+π (X 为负，Y 为负) ||21Y X tg --π(X 为负，Y 为正) （6）
浅谈中国测井技术的发展方向
浅谈中国测井技术的发展方向 发表时间：2009-12-03T11:41:43.577Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年9月下旬刊供稿作者：杨云侠庞巨丰 [导读] 油田勘探与开发过程中，测井是确定和评价油、气层的重要手段，也是解决一系列地质问题的重要手段 杨云侠1，2 庞巨丰1 （1.西安石油大学电子工程学院；2.延长油田股份公司井下作业工程公司测井站） 摘要：随着石油勘探开发的需要，测井技术发展已愈来愈迅速，高分辨阵列感应、三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪为研究地层各向异性提供了强有力的手段;新的过套管井测井仪器，如电阻率、新型脉冲中子类测井仪、电缆地层测试及永久监测等现代测井技术可以在套管井中确定地层参数，精细描述油藏动态变化；随钻测井系列也不断增加。通过介绍国外如斯伦贝谢、哈里伯顿、阿特拉斯、康普乐、俄罗斯等测井新技术的测量原理和部分仪器结构，寻求我国测井技术的差距和不足，这对于我国当前的科研和生产具有指导和借鉴作用。 关键词：新技术过套管成像随钻核磁地层测试 1 测井新技术 油田勘探与开发过程中，测井是确定和评价油、气层的重要手段，也是解决一系列地质问题的重要手段。国外测井技术领先者是斯伦贝谢、贝克—阿特拉斯、哈里伯顿公司三大测井公司。 1.1 电阻率测井技术 1.1.1 高分辨率阵列感应测井哈里伯顿的HRAI-X由1个发射器和6个子阵列接收器组成，每个子阵列有1对接收器(主接收器和补偿接收器)。线圈间距选择上确保子阵列接收器的固有探测深度接近设计的径向探测深度，所有子阵列接收器均位于一侧，具有5个径向探测深度和3个工作频率。除了感应测量外，还采集自然电位、泥浆电阻率和探头温度。 1.1.2 电阻率成像测井把由岩性、物性变化以及裂缝、孔洞、层理等引起的电阻率的变化转化为伪色度，直观看到地层的岩性及几何界面的变化，识别岩性、孔洞、裂缝等。电阻率成像有FMI、AIT及ARI等。斯伦贝谢的FMI有四个臂，每个臂上有一个主极板和一个折页极板，主极板与折页极板阵列电极间的垂直距离为5.7in，8个极板上共有192个传感器，都是由直径为0.16in的金属纽扣外加0.24in的绝缘环组成，有利于信号聚焦，使得钮扣电极的分辨率达0.2in，测量时极板被推靠在井壁岩石上，小电极主要反映井壁附近地层的微电阻率。斯伦贝谢或阿特拉斯的AIT是基于DOLL几何因子的电磁感应原理，通过对单一发射线圈供三种不同频率交流使其在周围的介质中产生电磁场，用共用一个发射线圈的8对接收线圈检测感应电流，从而可以求出介质的电导率。ARI是斯伦贝谢基于侧向测井技术推出的，可以有效的进行薄层、裂缝、储层饱和度等地层评价。 1.1.3 三分量感应测井三分量感应用于电性各向异性地层测井，Bak-erAtlas的三维探路者3DEX，用三对相互正交的发射-接收线圈对，采集5个磁场分量Hxx、Hyy、Hzz、Hxy、Hxz。这些信息可导出地层的水平电阻率(Rh)和垂直电阻率(Rv)，从而可描述地层电阻率各向异性。斯伦贝谢的多分量感应测井仪有一个三轴发射器和两个三轴接收器，每个线圈系都含有一个常规的z轴线圈和两个横向线圈，形成正交线圈系。 1.2 声波测井技术声波测量能揭示许多储层与井眼特性，可以用来推导原始和次生孔隙度、渗透率、岩性、孔隙压力、各向异性、流体类型、应力与裂缝的方位等。声成像测井是换能器发射超声窄脉冲，扫描井壁并接收回波信号，采用计算图像处理技术，将换能器接受的信号数字化、预处理及图像处理转换成像。斯伦贝谢的Sonic Scanner将长源距与井眼补偿短源距相结合，在6英尺的接收器阵列上有13个轴向接收点，每个接收点有个以45°间隔绕仪器放置的8个接收器，仪器总计有104个传感器，在接收器阵列的两端各有一个单极发射器，另一个单极发射器和两个正交定向偶极发射器位于仪器下部较远处，可接收在径向、周向和轴向上纵波和横波慢度。 1.3 核磁测井技术核磁共振是磁场中的原子核对电磁波的一种响应，处于热平衡的自旋系统，在外磁场的作用下磁化矢量偏离静磁场方向，外磁场作用完后，磁化矢量试图从非平衡状态恢复到平衡状态，恢复到平衡态的过程叫做驰豫。核磁共振NMR信号的驰豫时间与氢核所处的周围环境密切相关，水的纵向恢复时间比烃快得多。根据核磁共振特性间的差异指示含氢密度的高低来识别油层。共振测井仪主要有哈里伯顿和阿特拉斯采用NUMAR专利技术推出的MRIL、斯伦贝谢的CMR及俄罗斯的大地磁场型MK923。 1.4 电缆地层测试技术斯伦贝谢的RFT及MDT在油气钻探过程中对地层压力及流体进行测试，RFT每次下井只获取2个样品，但不知道是什么样的样品。只是取样前，仪器中设有预测试功能，取样能力很有限。MDT具有流体动态实时监测功能、地层压力测量、地层流体性质分析、地层流体取样及地层渗透率估算等，通过流体压力剖面的预测，可以在勘探初期确定气、油、水界面，研究油藏类型及其油藏性质，结合其他测井资料进行储层产能预测。 1.5 随钻测井技术随钻测井仪帮助作业者进行重要的钻井决策以及用于确定井眼周围的应力状态，提供地质导向，在完井和增产作业中用于地层评价。随钻测井数据传输有泥浆脉冲遥测、电磁传输速率、钻杆传输及光纤遥测技术，泥浆脉冲遥测是普遍使用的一种数据传输方式为4~16bit/s;电磁传输与泥浆脉冲传输速率相当是双向传输的，不需要泥浆循环，有精确钻井康谱乐公司的EMMWD系统、斯伦贝谢的E脉冲电磁传输系统，通过钻杆来传输声波或地震信号达到100bit/s，不需要泥浆循环;光纤遥测技术传输速率1Mbit/s。 1.6 过套管测井技术现代测井技术的发展可以在套管井中确定地层参数，在油藏动态描述中，国外近几年主要采用脉冲中子仪、过套管地层测试器、过套管地层电阻率及永久监测技术。过套管电阻率测井、偶极横波成像测井、过套管地层测试器和脉冲中子可以提供下套管后的地层孔隙度、体积密度、岩性、含水饱和度、声波特性、渗透率估算值、地层压力和地层流体采样。其更有效地评价无裸眼井测井资料或裸眼井测井资料有限的井、对老井重新评价寻找遗漏的或新增的油气层、监测流体界面与饱和度及压力变化及优化完井设计和射孔作业、漏失油气层的评价、流体界面的移动、饱和度与压力的变化和衰竭及注入剖面等。斯伦贝谢的过套管油藏评价仪有C/O、RST、DSI 及CHDT。 1.7 井下永久传感器永久井下监测可以为生产决策实时提供有价值的信息，无须井下作业，还可用于井间成像，有井间电阻率成像及井间地震成像两类，可以监测地下流体(油气、蒸汽、水)的分布，井下永久传感器测得的资料来控制井下的一些阀，以封闭出水层位，调整各层的产出量或是注水量，达到智能化。光纤传感器可以在高温下工作，可以不用井下电子线路，不受干扰，其信息可以通过光纤快速传送到地面等，美国CIDRA公司在光纤压力监测研究方面处于前沿，光纤温度传感器准确度1℃，分辨率0. 1℃。永久井下光纤3分量地震测量具有高灵敏度和方向性，能产生高精度空间图象，不仅能提供近井眼图象，而且能提供井眼周围地层图象，能经受恶劣的环境条件(温度175℃，压力100MPa)，分布式光纤温度传感器(DTS)可以很高精度和分辨率获得井眼中温度分布，用于生产和注入剖面监测，为生产决策
地球物理测井
地球物理测井的发展历史和现状 摘要：地球物理测井或石油测井是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性，测量地球物理参数的方法，属于应用地球物理方法（包括重、磁、电、震、测井）之一。本文在讨论测井技术的几种基本方法和应用的基础上，详细分析了测井技术的发展历史及应用现状，最后指出了测井技术今后的发展方向。 地球物理测井学是应用地球物理学的一个重要的分支学科，它是用多种专门仪器放入井中，沿井身测量钻井地质剖面上地层的各种物理参数，研究地下岩石物理性质和渗流特性，寻找和评价油气及其它矿藏资源的一门应用技术学科。 1 地球物理测井的研究内容 石油钻井时，在钻到设计井深深度后都必须进行测井，又称完井电测，以获得各种石油地质及工程技术资料，作为完井和开发油田的原始资料。这种测井习惯上称为裸眼测井；在油井下完套管后所进行的二系列测井，习惯上称为生产测井或开发测井。 地球物理测井学研究内容包括三个部分：测井方法与理论基础，测井仪器和数据采集，测井数据处理与综合解释。其中测井数据处理与综合解释是与实际联系最紧的一个环节，它是按照预定的地质任务，用计算机对测井井资料进行自动处理，并综合地质、录井和开发资料进行综合分析解释，以解决地层划分、油气储集层和有用矿藏的评价及其勘探开发中的其它地质与工程技术问题，并将解释成果图以图形或数据表的形式直观形象地显示出来。 在油田勘探与开发过程中，测井是确定和评价油、气层的重要手段之一，也是解决一系列地质问题的重要手段。它能直接为石油地质和工程技术人员提供各项资料和数据。测井技术起源于20世纪20年代，在油井第一次测量地层电阻率获得成功。其发展大体经历了模拟测井、数字测井、数控测井、成像测井四个阶段。 测井方法众多，电、声、放射性是三种基本方法。各种特殊方法：如电缆地层测试、地层倾角测井、成像测井、核磁共振测井，其他形式测井如随钻测井等。 各种测井方法基本上是间接地、有条件地反映岩层地质特性的某一侧面。要全面认识地下地质面貌，发现和评价油气层，需要综合使用多种测井方法，并重视钻井、录井第一性资料。 根据地质和地球物理条件，合理地选用综合测井方法，可以详细研究钻孔地质剖面、探测有用矿产、详细提供计算储量所必需的数据，如油层的有效厚度、孔隙度、含油气饱和度和渗透率等，以及研究钻孔技术情况等任务。此外，井中磁测、井中激发激化、井中无线电波透视和重力测井等方法还可以发现和研究钻孔附近的盲矿体。测井方法在石油、煤、金属与非金属矿产及水文地质、工程地质的钻孔中，都得到广泛的应用。特别在油气田、煤田及水文地质勘探工作中，已成为不可缺少的勘探方法之一。应用测井方法可以减少钻井取心工作量，提高勘探速度，降低勘探成本。在油田有时把测井称为矿场地球物理勘探、油矿地球物理或地球物理测井。 测井作为勘探与开发油气田的重要方法技术，至今已近80年的历史。随
阵列感应测井方法和技术进展
阵列感应测井方法和技术进展 前言：就目前而言，测井的方法种类繁多，并且趋于系列化。其基本的方法有电、声、放射性测井三种。此外还有特殊方法，如电缆地层测试、地层倾角、成像、核磁共振测井。当然还存在其他形式的测井方法，如随钻测井。然而每种方法都只能反映岩层地质特性的某一侧面。在实际运用中应当综合地应用多种测井方法。[1] 阵列感应测井技术始于20世纪90年代初。阵列感应测井技术的原理是利用阵列在接受线圈集中在一侧的好处可大大缩短仪器长度。目前广泛应用的阵列感应测井有斯仑贝谢的AIT-A和AIT-H、Baker Altas的HDIL以及哈里伯顿的HRIA等。与传统的双感应和双侧向相比，具有测量信息多、分辨率高、探测深度大、反映侵入直观等优点。 一、国内外研究及应用现状 感应测井仪器经历了双感应测井、聚焦感应测井、阵列感应测井仪器等几个发展阶段[2]。感应测井解决了淡水和油基泥浆井中的电阻率测量问题，由于早期的普通电阻率测井、侧向测井，只能在导电的泥浆中进行测量，有时为了获取地层原始含油饱和度信息，需要用油基泥浆或空气钻井，针对这个问题，1949年Doll提出了感应测井及其在油基泥浆井中的应用理论，该理论的根据是电磁感应原理。如果忽略趋肤效应的影响，则依据电磁场Maxwell方程就可以推导出Doll几何因子表达式。1962年研制出具有商用价值的双感应测井仪器，但是该测井仪器在实际应用中出现了很多问题，例如不能进行薄层分析，分辨率低，受井眼、侵入、围岩以及趋肤效应环境影响严重等，这些不足导致测井曲线不能反映实际的地层信息。 作为一维的测量和处理方法，传统的聚焦感应测井方法不能有效地消除二维的井眼、围岩，侵入等环境影响以及趋肤效应的影响。为了解决测井方面遇到的问题，二十世纪九十年代出现了新的测井方法和测井仪器——阵列感应测井方法和阵列感应测井器。该测井方法在测井过程中易于获取丰富的井下地层信息。这种测井方法不仅能有效地消除二维的环境影响，获取地层的真电导率[3]，而且使感应测井的应用范围更广泛，进行薄层分析和复杂的侵入解释，对油气储藏的准确评价具有重要的作用。 1984年，BPB公司率先推出了商用的阵列感应测井仪器（Array Induction Sonde，AIS），该仪器采用一个发射线圈和四个接收线圈的结构。主接收线圈的间距是根据传统感应测井线圈系间距设计的，采用了单频率的工作方式，所有的接收信号经数字化后再传送到地面，由地面计算机进行处理。由于径向和纵向特性不可能分别达到最优，因此它的二维特性不是最优的。1990年斯伦贝谢（Schlumberger）公司推出了阵列感应成像测井仪器（Array Induction Tool，AIT）。最初其推出的
中国大陆科学钻探主孔100_2000m测井磁化率和磁三分量分析_张红杰
第19卷 第4期2005年12月 现 代 地 质 G E O SC I ENCE Vol 119 No 14 D ec 12005 中国大陆科学钻探主孔100~2000m 测井磁化率 和磁三分量分析 张红杰,潘和平,骆 淼,李清松,赵卫平 (中国地质大学地球物理与空间信息学院,湖北武汉 430074) 收稿日期: 2005 05 10;改回日期:200509 10;责任编辑:潘令枝。 基金项目:中国地质调查局中国大陆科学钻探工程测井专题研究。 作者简介:张红杰,女,1983年出生,地球物理专业,主要从事测井资料解释工作。 摘要:对比分析了中国大陆科学钻探(CCSD)主孔100~2000m 测井磁化率与岩心样本磁化率的测量结果,二者具有较好的一致性。测井磁化率统计结果表明CCS D 主孔100~2000m 超高压变质岩的磁化率从高至低依次为:蛇纹岩、石英榴辉岩、金红石榴辉岩、正片麻岩、退变质榴辉岩、多硅白云母榴辉岩、副片麻岩、绿泥石角闪岩、角闪岩。由CCSD 主孔100~2000m 磁三分量测量数据得到磁异常的v B Z 、v B H 和v B T 值,结合前人所做的岩石学研究分析发现:主孔530~575m 的磁异常主要由岩石的金红石矿化、钛磁铁矿化和磁铁矿化引起,604~643m 和652~678m 的磁异常 主要由岩石的蛇纹石化引起;钻孔中岩层的磁化率对磁三分量异常起着主要的决定作用,高磁化率岩层都表现出较大 的磁三分量异常。 关键词:中国大陆科学钻探(CCSD);超高压变质岩;测井;磁化率;磁三分量中图分类号: P63118 文献标识码:A 文章编号:1000-8527(2005)04-0608-07 Analysis on M agnetic Suscepti bility and M agnetic Trico m ponent D ata fro m W ell L ogging i n the M ai n Hole (100-2,000m )of CCS D Z HANG H ong -jie ,PAN H e -ping ,L UO M i a o ,LI Q ing -song ,Z HAO W e-i ping (Instit u te o f G eo physics and G eo ma tics ,Ch i na Un i versit y of G eoscie n ces ,W uhan,H ubei 430074,Ch i na ) Abst ract :The study contrasted a nd analyzed m agnetic suscepti b ility data obta i n ed by well logg i n g and c ore m easure -m ents fr o m 100to 2,000m in the m ain hole of Ch i n ese Conti n enta lScientific D rilli n g (C CSD),the resultsw ere co -herent 1The statisti c al resu lts of ultra -hi g h pressure (UH P)m eta m or ph i c rocks p logg i n g suscepti b ility i n dicated that t h e suscepti b ility beca m e l o w gradua lly fro m ser pentinite to quartz eclog ite ,rutile -beari n g eclog ite ,orthogneiss ,re-t rograded eclog ite ,phengite ecl o gite ,para gneiss ,chlorite a m phi b o lite and a m ph i b o lite 1M agnetic ano m aly v B Z 、v B H and v B T w ere co m puted fr o m t h e data of trico mponentm agneti c sur vey fro m 100to 2,000m in CCSD m ai n hole 1Accordi n g to the previous petrolog i c research ,itwas sho wn that the magnetic ano ma l y i n 530575m was i n -duced by m agnetite ,rutile ,titano -m agnetite ,and t h e m agnetic ano m alies i n 610640m and 655680m were i n -duced by serpenti n ized peridotite ,and t h atm agnetic ano m alies were do m i n ated ma i n ly by rock p s suscepti b ility ,and roc ks which had high suscepti b ility displayed clear ano m alies i n t h e boreho le 1K ey w ords :Chinese Conti n ental Sc ie n tific Drilli n g (CCSD );ultra -h i g h pressure (UHP )m eta m orphic r ock ;w ell logg ing ;m agnetic suscepti b ility ;m agnetic trico m ponent 0 引 言 井中磁测是研究各种岩矿石的磁性差异和由此引起的地磁场变化。井中磁测的探测项目可分 为3类:总场、场分量和磁化率的测量 [1-2] 。近年 来在世界范围开展的大陆科学钻探项目中广泛应 用了磁测井技术[3]。Leonard i 等[4] 把德国KTB 的磁测数据等用于地壳结构各向异性的研究,得到