1-测井绪论
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测井 绪论
第一章绪论一、钻井地球物理-地球物理测井钻井地球物理广泛应用于石油、天然气、煤、地下水和地热、金属与非金属矿产等资源勘探中, 以及基础地质研究和许多工程监测中, 凡涉及需要取得钻井（孔）资料时, 都可以进行钻井地球物理勘探。
钻井地球物理是地球物理学的一个重要组成部分, 同时它也是工业中实用性很强的一门工程技术, 工业部门习惯上称它为地球物理测井或简称测井。
在国外也存在着类似的两种称呼，在该课程中简称测井。
测井以地质学、物理学、数学为理论基础，应用计算机信息技术、电子技术及传感器技术设计专门的测井仪器。
将测井仪器置于井中沿井身进行测量，得出井壁地层的各种物理化学性质、地层结构及井身几何特性等各种信息，为石油、天然气和煤等矿产的勘探和开发提供资料和服务。
二、测井的概念测井（钻井地球物理）是在勘探和开发石油、天然气、煤、金属矿等地下矿藏的过程中，利用各种仪器测量井孔地层的各种物理参数和井眼的技术状况，解决地质和工程问题的一种手段。
测井是地球物理学的一个分支。
测井是获取地层信息的最直接的地球物理方法之一，通过在井下放置一定的测量仪器，同时在地面配置对井下仪器进行控制、操作、记录和分析的设备。
沿井孔测量井孔地层剖面上不同地层物理参数的变化，然后对参数进行综合分析得到地层的各种地质特征。
三、测井的发展简史世界上第一次测井是由法国人斯仑贝谢兄弟（C. Schlumberger & M. Schlumberger）与道尔（Doll）一起，在1927年9月5日实现的。
我国第一次测井是由著名地球物理学家翁文波，于1939年12月20日在四川巴县石油沟油矿1号井实现的。
1、模拟记录阶段2、数字测井阶段3、数控测井阶段4、成像测井阶段四、测井工作的两个阶段1、现场测取资料阶段即将仪器运往井场，组装测井仪器，下到待测井段，上提仪器测量各种参数，得到满足一定要求的测井曲线。
2、资料处理解释阶段将测井数据带回室内，在专用的测井解释工作站上用专用测井解释软件进行处理、解释，得到地层各种地质参数。
测井基础概述(全文)
测井概述1、测井的概念：测井，也叫地球物理测井或矿场地球物理，简称测井，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、核）之一。
简而言之，测井就是测量地层岩石的物理参数，就如同用温度计测量温度是同样的道理；石油钻井时，在钻到设计井深深度后都必须进行测井，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。
而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。
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。
2、测井的原理任何物质组成的基本单位是分子或原子，原子又包括原子核和电子。
岩石可以导电的。
我们可以通过向地层发射电流来测量电阻率，通过向地层发射高能粒子轰击地层的原子来测量中子孔隙度和密度。
地层含有放射性物质，具有放射性（伽马）；地层作为一种介质，声波可以在其中传播，测量声波在地层里传播速度的快慢（声波时差）。
地层里的地层水里面含有离子，它们会和井眼中泥浆中的离子发生移动，形成电流，我们可以测量到电位的高低（自然电位）。
3、测井的方法1）电缆测井是用电缆将测井仪器下放至井底，再上提，上提的过程中进行测量记录。
常规的测井曲线有9条；2）随钻测井（LWD-log while drilling）是将测井仪器连接在钻具上，在钻井的过程中进行测井的方式。
边钻边测，为实时测井（realtime),井眼打好之后起钻进行测井为(tipe log)；4、测井的参数1.GR-自然伽马GR是测量地层里面的放射性含量，岩石里粘土含放射性物质最多。
通常，泥岩GR高，砂岩GR低。
2.SP-自然电位地层流体中除油气的地层水中的离子和井眼中泥浆的离子的浓度是不一样的，由于浓度差，高浓度的离子会向低浓度的离子发生转移，于是就形成电流。
自然电位就是测量电位的高低，以分辨砂岩还是泥岩。
非常规储层测井解释1-绪论
分别在非洲、中亚、中东、南美、俄罗斯、 分别在非洲 、 中亚 、 中东 、 南美 、 俄罗斯 、 东南 亚拓展了海外石油天然气联合开发项目。 亚拓展了海外石油天然气联合开发项目。
什么是ห้องสมุดไป่ตู้储层
在自然界中， 在自然界中，把具有一定储集空间 并能使储存在其中的流体在一定压 差下流动的岩石称为储集岩 储集岩。 差下流动的岩石称为储集岩。由储 储集层（ 集岩所构成的地层称为储集层 集岩所构成的地层称为储集层（或 储层） 储层） 孔隙性：即岩石具备由各种孔隙、 孔隙性：即岩石具备由各种孔隙、 孔洞、 孔洞、裂隙及各种成岩缝所组成的 储集空间， 储集空间，其中能储存流体 渗透性：即在一定压差下流体可在 渗透性： 其中流动
碳酸盐岩储层、 碳酸盐岩储层、低阻油 气层、 气层、火成岩储层
碳酸盐岩储层是另一类重要的油气储集层。 碳酸盐岩储层是另一类重要的油气储集层。
碳 酸 盐 岩 岩 储 层
据统计，全球沉积盆地，碳酸盐岩地层剖面占19～ 据统计，全球沉积盆地，碳酸盐岩地层剖面占19～ 22％；砂岩占22～37％；页岩占44～58％ 22％ 砂岩占22～37％ 页岩占44～58％ 碳酸盐岩储层中发现的储量已接近全球油气总储量 的一半，油气产量则占全球总产量的60％以上。 的一半，油气产量则占全球总产量的60％以上。 碳酸盐岩油田比碎屑岩油田储量大。据统计， 碳酸盐岩油田比碎屑岩油田储量大。据统计，碳酸 盐岩大油田平均可采储量为5 亿吨， 盐岩大油田平均可采储量为5.6亿吨，碎屑岩大油田 平均可采储量为2 亿吨。 平均可采储量为2.9亿吨。 碳酸盐岩油田单井产能高， 世界上已发现的8 碳酸盐岩油田单井产能高 ， 世界上已发现的 8 口日 产万吨的井皆出自碳酸盐岩油田。 产万吨的井皆出自碳酸盐岩油田。
测井资料处理与解释之绪论
学习内容
绪论
第一节 测井资料处理与解释的内涵和发展 第二节 测井资料处理与解释的任务
学习内容
绪论
第一节 测井资料处理与解释的内涵和发展 第二节 测井资料处理与解释的任务
第一节 测井资料处理与解释的内涵和发展
1.测井资料处理与解释的含义
测井方法原理
相互区别又相互联系 的三个部分
பைடு நூலகம்
测井学
测井仪器与数据采集
第二节 测井资料处理与解释的任务
1.测井资料处理与解释的任务
第二阶段，研究出了一套由视电阻率变换成地层真电阻率的方法(即所谓横向测井方法)，同时 对于电阻率和储层储集参数和饱和度参数的关系有了初步认识(Archie,1942),可进行初步定量解释。 但是，从视电阻率求地层真电阻率方法只适于一些简单理想地层和井筒情况，由于还缺少确定孔隙 度和岩性的手段，所以定量解释范围和精度很有限。----半定量解释阶段
第一节 测井资料处理与解释的内涵和发展
3.测井资料处理与解释技术发展阶段
四个阶 段
第三阶段。从20世纪50年代后期开始，陆续产生了一些贴井壁、聚焦和井眼补偿的电测井方 法和仪器，特别是提出并完善了一组孔隙度测井方法，如声波测井、中子测井和密度测井。这样， 在评价储层油气饱和度时可以更好地考虑岩性和孔隙度影响。解释精度得到进一步提高，在多数情 况下可获得较准确的定量解释结果。-------定量解释阶段
第四阶段，到20世纪70年代初，对于各种物理参数和储集参数及饱和参数之间的关系有了进一 步认识，建立了更接近实际储层特征的多种解释模型。在计算机帮助下，综合多种地球物理测井数 据，通过解释可以定量求得岩石矿物成分、储集参数、饱和参数和可采油气数量等，并且以需要的 形式显示出来。-------综合分析阶段
测井解释(重要)
按岩性可分为： 碳酸盐岩：主要岩石类型石灰岩、白云岩
储集层的分类及特点
特殊岩性：包括岩浆岩、变质岩、泥岩等 孔隙型
按储集空间结构：
裂缝型
洞穴型
孔隙度：总孔隙度、有效孔隙度、原生孔隙度、次生孔隙度
储集层的基本参数
饱和度：储集层的含油性指示，孔隙中油气所占孔隙的相对体积称含油饱和度。
岩层厚度：指岩层上下界面之距离，以岩性或孔隙度、渗透率的变化为其 特征。
80年代中期开始，由于计算机工业的发展，测井资料采集技术得到极大的提高， 先后问世的CSU、CLS3700、MAX-500等测井系统使测井系列得到极大丰富，测井资 料解释摆脱手工定性解释阶段，开始进入应用计算机的半定量解释阶段。解释评价软 件有：POR、SAND、CRA等，各油田还根据自己的的特点研制开发了自动判别油气 水层程序等多种应用软件，可以定量计算孔、渗、饱、泥质含量、可动油饱和度、束 缚水饱和度等参数，还可以通过地倾角测井，解释地层倾向、倾角、断层等构造问题， 研究沉积相变化等 第三阶段：定量解释和多井评价阶段 从90年代末发展起来的成像测井技术，为测井资料解释展现了广阔平台，现代的
第二部分 测井综合解释评价
测井资料解释技术发展史
第一阶段：60-80年代裸眼井测井系列是横向测井和 声-感测井定性解释阶段
当时用手工方法根据横向测井地层电阻率特征，结合自然电位、井径曲线划分 储层，在根据微梯度与微电位曲线之间的差异，自然电位幅度大小所反映的储 层渗透性的好坏，对储层进行评价，结合录井的岩屑、井壁取芯、钻井取芯的 显示定性判别储层油、气、水性质。 通过区域一些井的试油、试采结果，统计电性与含油性的关系，如：制作 地层真电阻率与纯水层电阻率交会图版；地层真电阻率与自然电位相对值的图 版等，对应用电阻率进行储层油、气、水性质判别起到较大作用。
1.测井-绪论
20% < 相对幅度 < 40%
相对幅度 > 40%
水泥胶结一般
水泥胶结差
自由套管—管外为泥浆的井段
5、影响水泥胶结测井的因素
1)测井时间 最好在注水泥后20--40小时进行测量,因为水泥有个凝固过程， 过早或过晚,都会造成错误解释。 2)水泥环的厚度 水泥环的厚度>2cm ，对套管波的衰减是个定值 ,水泥环的厚 度 <2cm, 水泥环越薄 , 对套管波的衰减越小 , 测得的声幅值高。 3)仪器偏心和窜槽 不同方向到达的管波相位不同,相互抵消,测得的声幅值低。
岩性不同 VP、VS的影响不同 弹性模量不同 VP、VS 不同
密度
，E增加，
Vp增加
常见介质和岩石的密度与纵波速度
2、孔隙度的影响
流体的弹性模量和密度都不同于岩石骨架，相对讲，即使岩性相 同，其中的流体也不同。
孔隙度
传播速度
3、岩层的地质时代的影响
实际资料表明：厚度、岩性相同，岩层越老，则传播速度越快。
S1 P1
入射波P V1 V2
β2 θ β1
θ1 S2 折射波
Vp1＜Vp2
θ1＝90°
1 arcsin
V p1 Vp2
Ⅰ Ⅱ
P2
θ1*——第一临界角
滑行纵波
滑行纵波和横波沿界面滑行 时，将沿临界角方向向介质 Ⅰ中辐射能量。对于井下岩 层，一般都满足vm （泥浆速 度）＜vp（地层速度）第一 临界条件，因此井中很容易 激发沿井壁滑行的地层纵波。
寻找裂缝和溶洞地层的特征：
声幅曲线上，幅度值低。 在时差曲线上，时差值高，可能出现周波跳跃。
二、套管井的声幅测井（水泥胶结测井CBL）
1、声系：单发单收，源距为1米
测井地质学-概述及常规测井方法
2）测井电极系:
普通电阻率测井一般井下三个电极(如A,M,N),地面一个电极(如B)。这种测 量装置称为测井电极系。 测井电极系可分为梯度电极系,电位电极系。 a.梯度电极系 Lateral electrodes (sondes) 成对电极: 同一回路的二个电极。如A,B电极,M,N极。 不成对电极: 在井下除成对电极之外的一个电极。如井
2）地球物理测井的定义
地球物理测井是地球物理勘探的一个分支,原则上地面的地球 物理方法都能用于井下。即地球物理测井是应用地球物理的方法, 来研究油气田，煤田，水文工程等方面的钻井地质剖面，解决某 些地下地质问题和钻井技术问题的一门应用技术科学。
它是以不同岩石的物性差异为基础，如电性差异，电化学差 异，核物理差异，声差异等等,通过相应的地球物理方法连续地测 量反映岩石某种物性参数随井的变化规律,从而研究油气田，煤田， 水文工程等方面的钻井地质剖面，划分油气层,煤层,确定油气的 储集特征,煤质含量等等。
常用测井曲线名称
测井符号
英文名称
中文名称
Rt
true formation resistivity.
地层真电阻率
Rxo
flushed zone formation resistivity
冲洗带地层电阻率
Ild
deep investigate induction log
深探测感应测井
Ilm
medium investigate induction log
测井地质学
姜 涛 廖远涛
1 第一讲 绪论 2 第二讲 常规测井方法及其地质应用 3 第三讲 成像测井及其地质应用 4 实习一 测井方法实习（上机实习） 5 第四讲 测井沉积学研究 6 实习二 测井沉积学实习 7 第五讲 测井构造分析 8 实习三 测井构造学实习 9 第六讲 测井地应力分析 10 第七讲 岩石裂缝的测井识别与评价 11 第八讲 烃源岩、盖层的测井评价 12 第九章 测井在油藏评价中的应用 13 实习四 测井油气评价
封面-油气地球物理测井工程-print
第2章 核测井 (Nuclear Logging)
第1节 自然伽马和伽马能谱测井 第2节 地层密度和岩性密度测井 第3节 中子测井
第3章 声波测井 (Acoustic Logging)
第1节 声波测井基础 第2节 声波速度测井 第3节 声波幅度测井
第4章 测井地层评价 (Formation
Evaluation Based on Well Logs)
第1节 测井地层评价基础 第2节 岩性和孔隙度测井评价 第3节 储层含油性测井评价 第4节 储层渗透率测井评价
测井曲线与解释示例 A B
Gao J & Fu JW
PPT讲义使用说明
《油气地球物理测井工程》（Well Logging Engineering）是中国石油 大学（北京）为地质工程专业型研究生开设的测井专业课程。为方便我 校地质工程专业型硕士研究生学习地球物理测井基础知识，我们提供了 该课程的课堂讲义PPT资料。 根据《油气地球物理测井工程》课程大纲的基本要求，本课堂讲义主要 取材于测井专业基础教材和中国石油大学（北京）及相关石油高校教师 的PPT资料。我们对国内外测井同行和书籍编者表示诚挚的感谢；同 时提醒，该讲义只能作为本校学生学习相关测井课程之参考，勿作其它 用途！水平和认识所限，有引用或表述不当、不周之处，亦敬请见谅！
（北京）
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
研究生课程
油气地球物理测井工程
( Well Logging Engineering )
教 师：高 杰 付建伟
2012 地球物理与信息工程学院测井系
目录
绪论
第1章 电法测井(Electrical Logging)
第1节 自然电位测井 第2节 普通电阻率测井 第3节 侧向测井 第4节 感应测井 第5节 微电阻率及井壁电成像测井
第1节 自然伽马和伽马能谱测井 第2节 地层密度和岩性密度测井 第3节 中子测井
第3章 声波测井 (Acoustic Logging)
第1节 声波测井基础 第2节 声波速度测井 第3节 声波幅度测井
第4章 测井地层评价 (Formation
Evaluation Based on Well Logs)
第1节 测井地层评价基础 第2节 岩性和孔隙度测井评价 第3节 储层含油性测井评价 第4节 储层渗透率测井评价
测井曲线与解释示例 A B
Gao J & Fu JW
PPT讲义使用说明
《油气地球物理测井工程》（Well Logging Engineering）是中国石油 大学（北京）为地质工程专业型研究生开设的测井专业课程。为方便我 校地质工程专业型硕士研究生学习地球物理测井基础知识，我们提供了 该课程的课堂讲义PPT资料。 根据《油气地球物理测井工程》课程大纲的基本要求，本课堂讲义主要 取材于测井专业基础教材和中国石油大学（北京）及相关石油高校教师 的PPT资料。我们对国内外测井同行和书籍编者表示诚挚的感谢；同 时提醒，该讲义只能作为本校学生学习相关测井课程之参考，勿作其它 用途！水平和认识所限，有引用或表述不当、不周之处，亦敬请见谅！
（北京）
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
研究生课程
油气地球物理测井工程
( Well Logging Engineering )
教 师：高 杰 付建伟
2012 地球物理与信息工程学院测井系
目录
绪论
第1章 电法测井(Electrical Logging)
第1节 自然电位测井 第2节 普通电阻率测井 第3节 侧向测井 第4节 感应测井 第5节 微电阻率及井壁电成像测井
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煤田测井方法与原理
（32+16学时）
西安科技大学地质与环境学院
2010-2011年度第二学期
西安科技大学资源勘查08级煤田测井方法与原理
刘之的 2011年2月28日
绪
论
什么是地球物理测井？ 测井技术的分类与特点
测井技术能做什么？——应用
为什么学习地球物理测井？
如何学习本课程？
井
非电法 测井 生产 测井
声波 测井 其它 测井
裸眼井测井方法分类
自然电位测井 自然伽马测井 井径测井
渗透性
测 井
常规测井
声波测井 密度测井 中子测井 电阻率测井
孔隙度 含油饱和度
石油储量＝面积×厚度×孔隙度×含油饱和度
新方法
核磁共振、成像测井、MDT动态测试等
多 极 子 阵 列 偶 极 声 波 测 井 仪
地球物理学学科组成
勘察石油、煤、金属、非金属矿或其他地质体
广义地球物理学
又称：物理探矿学
应用地球物理学
研究大尺度 深部探测 和一般原理 地球动力学
计算地球物理学
狭义，通常，一般 又称：地体学或大地物理学
按实施测量的空间位臵和区域不同划分 地震测井 VSP测井 微地震监测 随钻地震
地面地球物理勘探
面。综合应用多种测井方法，并重视与钻井、录井资料 结合，才能全面认识地下地质面貌，发现和评价油气层
测井能做什么？ ——在石油、天然气勘探开发中的应用
在油气田勘探过程中用测井资料可以
确定岩性（矿物组成、孔隙度、渗透率、饱和度） 沉积环境(岩相)分析（深水、浅水、急流河相） 确定生油岩（有机碳含量，生油条件） 确定盖层（封闭性、厚度等） 储层评价（确定目的层，油气水分布、富集程度）
地质学可通过地表地质构造看过去——时间回溯 地表观察构 造 形迹 大量 感性材料
地球物理学可透过地球物理场看深部——空间上延展
定性 半定量研究 上层局部
结果形式 文字 图示
如何学习本课程？
学习要点 1、重点掌握基本概念、基本方法步骤、及基本原理;
2、掌握测井基本图件格式、物理量单位、含义等；
4、初步掌握利用测井资料进行地质解释的基本方法; 5、了解不同方法之间的异同 学习方法 1、重视基本概念、方法原理的理解，不死记硬背；
地球物理学与地质学的异同 共性：同属地球科学，研究对象相同 定量研究 仪器观测 大量 结果形式公 个性：研究方法不同，结果显示方式不同
地球物理场
场特性数据 深部 整体 式 数字
测井为应用地球物理学的一个重要分支，是透过 地表观测地下地质特性的最有利的手段之一，地 对地球有完整认识——时、空的完美结合 质家只有了解测井方法、技术才能用好测井资料
第三代记录系统：数字探管+计算机+软件
特点：采用数字化探管直接采集数字信息 计算机现场完成数据采集、记录、处理、显示 和打印定时测井曲线，方便了现场解释和使用 取消功能面板， 硬件最少 发展新方法无需更换系统
第一代数字测井仪（据董守华《地学仪器》，1992）
代表性产品：英国BPB公司的Tu 第一代记录系统：模拟测井+数字磁带记录
特点：基本保持了模拟记录的特征 现场进行模数转换，按一定的格式记磁带 现场只能采集数据，无法处理，应用不便 可在计算中心进行数据处理
第二代记录系统：模拟测井+计算机及外设
特点：模拟测井和数字测井并存 功能重复， 设备繁杂， 操作麻烦、造价高昂， 计算机仅用来采集数据，未能在井场发挥作用 数据处理在室内进行
英国罗伯逊公司的G-100 美国MOUNT SPORIS公司的系列II改进型-1987年 上海地质仪器厂JXW-1型微机测井系统-1987年 渭南煤矿专用设备厂TYsc-3Q型数字测井仪-1990年
目前常用数字测井仪 特点：用数字磁带机记录，提高了测量精度，可靠性
便于计算机处理
相应测井方法:
具有浅、中、深探测的电阻率测井（一般是双感应— 球形聚焦测井 或双侧向—微球聚焦测井) 三孔隙度测井（声速、中子孔隙度、补偿密度测井） 井径测井 自然伽马测井 自然电位测井 称为常规的“九条曲线”测井。 作用：可较好地分层，识别岩性，求准孔隙度，计算地层真 电阻率和含油(气)饱和度，合理评价油(气)储层 不足：仪器复杂、开关旋钮很多，操作繁琐
MRIL-Prime核磁共振测井仪
测井装备
ECLIPS-5700
为Atlas公司ECLIPS5700 数控测井系统
成像测井
测井分类 II
形成相对独立的几门测井技术
石油天然气测井技术 煤田测井技术
按应用 领域不 同划分
金属与非金属测井技术
水文、工程与环境测井技术
(简称水工环测井技术或水工环测井)
楚泽涵等编著，《地球物理测井方法与原理（上册）》，石油工业出版社，2007
测井技术发展的总的趋势是装备由简到繁，再由繁到简， 以软件代替硬件， 简化装备， 降低造价。 按照测井仪器、记录特点，测井技术发展大致分为四个阶段
第一阶段：模拟（记录）阶段（1927- 60年代末） 仪器：模拟记录测井仪 原理： 用高灵敏度检流计测量回路电流得到探测系统
楚泽涵等编著，《地球物理测井方法与原理（上册）》，石油工业出版社，2007
1949年，考虑到油基钻井液的井眼条件，H．G．Doll提出 了感应测井，奠定了常规双感应测井研究和应用的基础 — —目前仍然是常用的重要电法测井方法。 1951年，出现聚焦侧向测井 20年后，发展了双侧向电阻率测井仪，一直用到现在 20世纪80年代初，介电测井仪器开始应用 20世纪90年代开始， 发展了阵列侧向测井、方位侧向测井和阵列感应测井等 在地层倾角测井基础上发展了井壁电成像测井 在随钻测井中2MHz的电磁波测井得到普通应用 20世纪末期，过金属套管电阻率测井技术出现并应用
在油气田开发过程中，用测井可以
监测生产动态(产出流体性质-油/水，出水量，油水比例) 解决工程问题(套管是否变形，有没有损坏、脱落或变位， 管外有无窜槽，射孔有没有射开) 注水开发过程中(分层注入量，有无窜流) 开发方案设计中(计算油层有效厚度，寻找剩余油富集区)
测井服务于石油天然气勘探开发的全过程
煤层气测井技术
环境与煤层气为后发展起来的
测井特点
间接地、有条件的测量方法。 方法种类多(系列化)
基本方法有电、声、放射性测井三种 特殊方法(电缆地层测试、地层倾角、成像、核磁共振测井) 其他形式(如随钻测井) 分辨率高（相对地面地震而言）
仪器综合化、记录数字化、操作程控化、解释自动化 多解性。每种方法都只能反映岩层地质特性的某一侧
①《煤炭地质勘查钻孔质量标准》MT/T 1042-2007第 6.1节“钻孔综合煤层质量标准”规定，煤层的“优质”与
“合格”需“经钻探和测井资料对比研究”来确定；
②煤层底板坐标需经过可靠的测斜资料来计算； ③测温资料可评价矿井地温场变化情况； ④水文测井可准确确定涌水点和漏水点位臵； ⑤物性标志可增加煤层对比的可靠性；测井曲线对比可 是断层解释更加合理；
测井技术发展简史
什么是地球物理测井？
是一门边缘学科,是应用地球物理学的分支一，井 中地球物理学的俗称，简称测井或测井技术。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，采用相应仪器沿着井筒连续地 测量反映岩石、矿石某种物理性质的地球物理参数， 达到解决地质问题的一种地球物理方法。 岩石物理基础：导电性、电化学性、声学特性 (弹性)、核物理性质（放射性）等。 测量参数：地球物理参数(反映地球物理场特性) 目的和应用：研究油气田、煤田、煤层气、水 文、工程、环境等方面的地下地质问题和钻井技术 问题。
第三阶段 数控测井（1976年--）遥控遥测
仪器：数控测井仪（以计算机为中心的遥控遥测系统） 特点：下井仪器作为计算机外设，通过电缆通讯系统与计算机实现
煤田地球物理测井可解决的地质问题
• 7、测算煤岩层力学参数； • 8、初步估算目的煤层的煤层气含量、孔隙度、渗 透率，定性评价其顶底板岩层的渗透率； • 9、确定钻孔顶角和方位角； • 10、固井质量检查评价和套管校深；
• 11、对其他有益矿产提供信息或作出评价。
为什么学习本课程？
——地质专业开设本科程的必要性及意义
按物性 基础不 同划分
目前国内外先进的测井方法有： 超声成像、多极子阵列声波成像、微电阻率扫描成像、 核磁共振成像、地球化学测井等方法。
测井方法分类
电法 测井
测
放射性 测井
自然电位测井 普通电阻率测井 侧向测井 感应测井 电磁波传播测井 自然伽马测井 伽马能谱测井 中子测井 密度测井 声波速度测井 声波幅度测井 声波全波列测 井 地层倾角测井 气测井 成像测井
2、注意整体内容的把握——然后是细节
3、正确理解教与学的关系；
测井技术发展简史
电法测井是发展最早的地球物理测井方法， 1927年9月5日，在法国东部阿尔萨斯(A1sace)地区的佩 彻布朗(Pechelbronn)，Schlumberger兄弟与H. G. Doll 利用梯度电极系完成了实际电法测井，得到世界上第一 条测井曲线，曲线清楚地指示了井下含油砂岩，标志着 现代地球物理测井的诞生。—80年发展史 1929年，Schlumberger兄弟获得了用自然电位确定渗 透性地层的专利； 1931年，实现了自然电位与电位电极系和梯度电极系一 起测量，可以提供连续测井曲线。 1942年，G. E. Archie提出Archie(阿尔奇)公式，奠定了 利用测井资料定量评价岩石流体饱和度的基础。
地下水资源勘查(含水层性质、深度和厚度、范围等) 工程地质勘察与评价(识别裂隙带、溶洞和断层分布,风化程度) 岩土材料工程质量的无损检测(岩土层的工程力学参数) 地质灾害预测和环境地质评价与监测等
据侯俊胜《国外地质勘探技术》，1998
（32+16学时）
西安科技大学地质与环境学院
2010-2011年度第二学期
西安科技大学资源勘查08级煤田测井方法与原理
刘之的 2011年2月28日
绪
论
什么是地球物理测井？ 测井技术的分类与特点
测井技术能做什么？——应用
为什么学习地球物理测井？
如何学习本课程？
井
非电法 测井 生产 测井
声波 测井 其它 测井
裸眼井测井方法分类
自然电位测井 自然伽马测井 井径测井
渗透性
测 井
常规测井
声波测井 密度测井 中子测井 电阻率测井
孔隙度 含油饱和度
石油储量＝面积×厚度×孔隙度×含油饱和度
新方法
核磁共振、成像测井、MDT动态测试等
多 极 子 阵 列 偶 极 声 波 测 井 仪
地球物理学学科组成
勘察石油、煤、金属、非金属矿或其他地质体
广义地球物理学
又称：物理探矿学
应用地球物理学
研究大尺度 深部探测 和一般原理 地球动力学
计算地球物理学
狭义，通常，一般 又称：地体学或大地物理学
按实施测量的空间位臵和区域不同划分 地震测井 VSP测井 微地震监测 随钻地震
地面地球物理勘探
面。综合应用多种测井方法，并重视与钻井、录井资料 结合，才能全面认识地下地质面貌，发现和评价油气层
测井能做什么？ ——在石油、天然气勘探开发中的应用
在油气田勘探过程中用测井资料可以
确定岩性（矿物组成、孔隙度、渗透率、饱和度） 沉积环境(岩相)分析（深水、浅水、急流河相） 确定生油岩（有机碳含量，生油条件） 确定盖层（封闭性、厚度等） 储层评价（确定目的层，油气水分布、富集程度）
地质学可通过地表地质构造看过去——时间回溯 地表观察构 造 形迹 大量 感性材料
地球物理学可透过地球物理场看深部——空间上延展
定性 半定量研究 上层局部
结果形式 文字 图示
如何学习本课程？
学习要点 1、重点掌握基本概念、基本方法步骤、及基本原理;
2、掌握测井基本图件格式、物理量单位、含义等；
4、初步掌握利用测井资料进行地质解释的基本方法; 5、了解不同方法之间的异同 学习方法 1、重视基本概念、方法原理的理解，不死记硬背；
地球物理学与地质学的异同 共性：同属地球科学，研究对象相同 定量研究 仪器观测 大量 结果形式公 个性：研究方法不同，结果显示方式不同
地球物理场
场特性数据 深部 整体 式 数字
测井为应用地球物理学的一个重要分支，是透过 地表观测地下地质特性的最有利的手段之一，地 对地球有完整认识——时、空的完美结合 质家只有了解测井方法、技术才能用好测井资料
第三代记录系统：数字探管+计算机+软件
特点：采用数字化探管直接采集数字信息 计算机现场完成数据采集、记录、处理、显示 和打印定时测井曲线，方便了现场解释和使用 取消功能面板， 硬件最少 发展新方法无需更换系统
第一代数字测井仪（据董守华《地学仪器》，1992）
代表性产品：英国BPB公司的Tu 第一代记录系统：模拟测井+数字磁带记录
特点：基本保持了模拟记录的特征 现场进行模数转换，按一定的格式记磁带 现场只能采集数据，无法处理，应用不便 可在计算中心进行数据处理
第二代记录系统：模拟测井+计算机及外设
特点：模拟测井和数字测井并存 功能重复， 设备繁杂， 操作麻烦、造价高昂， 计算机仅用来采集数据，未能在井场发挥作用 数据处理在室内进行
英国罗伯逊公司的G-100 美国MOUNT SPORIS公司的系列II改进型-1987年 上海地质仪器厂JXW-1型微机测井系统-1987年 渭南煤矿专用设备厂TYsc-3Q型数字测井仪-1990年
目前常用数字测井仪 特点：用数字磁带机记录，提高了测量精度，可靠性
便于计算机处理
相应测井方法:
具有浅、中、深探测的电阻率测井（一般是双感应— 球形聚焦测井 或双侧向—微球聚焦测井) 三孔隙度测井（声速、中子孔隙度、补偿密度测井） 井径测井 自然伽马测井 自然电位测井 称为常规的“九条曲线”测井。 作用：可较好地分层，识别岩性，求准孔隙度，计算地层真 电阻率和含油(气)饱和度，合理评价油(气)储层 不足：仪器复杂、开关旋钮很多，操作繁琐
MRIL-Prime核磁共振测井仪
测井装备
ECLIPS-5700
为Atlas公司ECLIPS5700 数控测井系统
成像测井
测井分类 II
形成相对独立的几门测井技术
石油天然气测井技术 煤田测井技术
按应用 领域不 同划分
金属与非金属测井技术
水文、工程与环境测井技术
(简称水工环测井技术或水工环测井)
楚泽涵等编著，《地球物理测井方法与原理（上册）》，石油工业出版社，2007
测井技术发展的总的趋势是装备由简到繁，再由繁到简， 以软件代替硬件， 简化装备， 降低造价。 按照测井仪器、记录特点，测井技术发展大致分为四个阶段
第一阶段：模拟（记录）阶段（1927- 60年代末） 仪器：模拟记录测井仪 原理： 用高灵敏度检流计测量回路电流得到探测系统
楚泽涵等编著，《地球物理测井方法与原理（上册）》，石油工业出版社，2007
1949年，考虑到油基钻井液的井眼条件，H．G．Doll提出 了感应测井，奠定了常规双感应测井研究和应用的基础 — —目前仍然是常用的重要电法测井方法。 1951年，出现聚焦侧向测井 20年后，发展了双侧向电阻率测井仪，一直用到现在 20世纪80年代初，介电测井仪器开始应用 20世纪90年代开始， 发展了阵列侧向测井、方位侧向测井和阵列感应测井等 在地层倾角测井基础上发展了井壁电成像测井 在随钻测井中2MHz的电磁波测井得到普通应用 20世纪末期，过金属套管电阻率测井技术出现并应用
在油气田开发过程中，用测井可以
监测生产动态(产出流体性质-油/水，出水量，油水比例) 解决工程问题(套管是否变形，有没有损坏、脱落或变位， 管外有无窜槽，射孔有没有射开) 注水开发过程中(分层注入量，有无窜流) 开发方案设计中(计算油层有效厚度，寻找剩余油富集区)
测井服务于石油天然气勘探开发的全过程
煤层气测井技术
环境与煤层气为后发展起来的
测井特点
间接地、有条件的测量方法。 方法种类多(系列化)
基本方法有电、声、放射性测井三种 特殊方法(电缆地层测试、地层倾角、成像、核磁共振测井) 其他形式(如随钻测井) 分辨率高（相对地面地震而言）
仪器综合化、记录数字化、操作程控化、解释自动化 多解性。每种方法都只能反映岩层地质特性的某一侧
①《煤炭地质勘查钻孔质量标准》MT/T 1042-2007第 6.1节“钻孔综合煤层质量标准”规定，煤层的“优质”与
“合格”需“经钻探和测井资料对比研究”来确定；
②煤层底板坐标需经过可靠的测斜资料来计算； ③测温资料可评价矿井地温场变化情况； ④水文测井可准确确定涌水点和漏水点位臵； ⑤物性标志可增加煤层对比的可靠性；测井曲线对比可 是断层解释更加合理；
测井技术发展简史
什么是地球物理测井？
是一门边缘学科,是应用地球物理学的分支一，井 中地球物理学的俗称，简称测井或测井技术。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，采用相应仪器沿着井筒连续地 测量反映岩石、矿石某种物理性质的地球物理参数， 达到解决地质问题的一种地球物理方法。 岩石物理基础：导电性、电化学性、声学特性 (弹性)、核物理性质（放射性）等。 测量参数：地球物理参数(反映地球物理场特性) 目的和应用：研究油气田、煤田、煤层气、水 文、工程、环境等方面的地下地质问题和钻井技术 问题。
第三阶段 数控测井（1976年--）遥控遥测
仪器：数控测井仪（以计算机为中心的遥控遥测系统） 特点：下井仪器作为计算机外设，通过电缆通讯系统与计算机实现
煤田地球物理测井可解决的地质问题
• 7、测算煤岩层力学参数； • 8、初步估算目的煤层的煤层气含量、孔隙度、渗 透率，定性评价其顶底板岩层的渗透率； • 9、确定钻孔顶角和方位角； • 10、固井质量检查评价和套管校深；
• 11、对其他有益矿产提供信息或作出评价。
为什么学习本课程？
——地质专业开设本科程的必要性及意义
按物性 基础不 同划分
目前国内外先进的测井方法有： 超声成像、多极子阵列声波成像、微电阻率扫描成像、 核磁共振成像、地球化学测井等方法。
测井方法分类
电法 测井
测
放射性 测井
自然电位测井 普通电阻率测井 侧向测井 感应测井 电磁波传播测井 自然伽马测井 伽马能谱测井 中子测井 密度测井 声波速度测井 声波幅度测井 声波全波列测 井 地层倾角测井 气测井 成像测井
2、注意整体内容的把握——然后是细节
3、正确理解教与学的关系；
测井技术发展简史
电法测井是发展最早的地球物理测井方法， 1927年9月5日，在法国东部阿尔萨斯(A1sace)地区的佩 彻布朗(Pechelbronn)，Schlumberger兄弟与H. G. Doll 利用梯度电极系完成了实际电法测井，得到世界上第一 条测井曲线，曲线清楚地指示了井下含油砂岩，标志着 现代地球物理测井的诞生。—80年发展史 1929年，Schlumberger兄弟获得了用自然电位确定渗 透性地层的专利； 1931年，实现了自然电位与电位电极系和梯度电极系一 起测量，可以提供连续测井曲线。 1942年，G. E. Archie提出Archie(阿尔奇)公式，奠定了 利用测井资料定量评价岩石流体饱和度的基础。
地下水资源勘查(含水层性质、深度和厚度、范围等) 工程地质勘察与评价(识别裂隙带、溶洞和断层分布,风化程度) 岩土材料工程质量的无损检测(岩土层的工程力学参数) 地质灾害预测和环境地质评价与监测等
据侯俊胜《国外地质勘探技术》，1998