成像测井方法

（一）微电阻率扫描成像测井
2、测量原理 采用侧向测井的屏蔽 原理。电极与极板绝缘。 由电源给极板和钮扣电极 供相同极性的电流，使极 板与钮扣电极的电位相 等，由电极流出的电流受 到极板的屏蔽作用，沿径 向流入地层。
（一）微电阻率扫描成像测井
2、测量原理 记录每一个钮口电极的电流强度和对应的测 量电位差。
8 192 0.2 0.1 0.3 80% 0.2 175 138 90° 5 6.25-21 <20000
EMI
6 150 0.2 0.1 0.3 59% 0.2 175 138 90° 5 6.7-21 <20000
STAR-Ⅱ
6 144 0.2 0.1 0.3 59% 0.2 175 138 90° 5.7 6.7-16 （5.875-16） <20000
一、成像测井概述
成像测井系统的主要特点：
车载高性能计算机系统，网络连接，人机 交互。能实时高速采集大量的测井信息， 能完成刻度、测井、数据处理、显示等多 任务并行处理。 具有高数据传输率的电缆遥测系统，数据 传输率达500kbps，实现井下仪器和地面 设备见得大数据量传输。
一、成像测井概述
成像测井系统的主要特点：
3、仪器结构
全井眼地层微电阻率扫描成像测井仪FMI
4个主极板 ， 4个辅极板 每个极板两排钮扣电极，每排 12个电极，8个极板共192个电极。 8.5 in的井眼，井壁覆盖率为 80%，6in井眼，井壁覆盖率为 100%。
3、仪器结构
全井眼地层微电阻率扫描成像测井仪FMI
0.2in 0.3in
外形尺寸 有效阵列尺寸
1、模拟记录阶段测井方法 普通电阻率（电极）测井 感应测井 声速测井 自然伽马测井 自然电位测井 井径测井 以JD581测井系列为代表
一、成像测井概述
2、数字测井阶段测井方法 深、中、浅三电阻率测井 三孔隙度测井（中子、密度、声波） 三岩性测井(井径、自然伽马、自然电位) 九条曲线 地层倾角和声波全波变密度测井 3600数字测井系统 国产801测井系列
成像测井概述
MAIXS-500
230kb/s
ECLIPS-5700
EXCELL-200
两台IBM RS6000工作站计算机测井 系统； 实时多任务；智能接口
三台以太网连接的HP730工作站计 算机测井系统； 实时多任务；智能接口
217.6kb/s STAR-II HDIL 微电阻率扫描 高分辨率阵列感应 EMI/XRMI
一、成像测井概述
数控测井测井新方法： 岩性密度测井 自然伽马能谱测井 碳氧比能谱测井 长源距声波测井 电磁波/介电测井 高分辨率地层倾角测井
一、成像测井概述
4、成像测井系统 斯伦贝谢公司的MAXIS-500 阿特拉斯公司的ECLIPS-5700 哈里伯顿公司的EXCELL-2000 CPL数控成像测井系统
成像测井特点
♦ 具有广泛适用性。适用于薄层、裂缝性
地层、低孔低渗、复杂岩性等特殊类型 油气藏，高含水油田开发，非均质和各 向异性地层，可用于深层次的地质应用 研究。
一、成像测井概述
井壁声电成像测井主要的地质应用：
裂缝、孔洞识别和评价 薄层划分和评价 地质构造解释 岩石结构分析 沉积构造识别，沉积相研究 帮助岩心定位和描述
二、井壁声电成像测井原理
♦ 测量原理 ♦ 仪器结构 ♦ 影响因素 ♦ 仪器指标
（一）微电阻率扫描成像测井 1、电成像测井仪
70年代末－地层倾角测井 80年代中－地层微电阻率扫描测井FMS 90年代初－FMI 90年代中 - Star Imager（STAR-Ⅱ，Ⅲ） - EMI→XRMI 21世纪初 – 国产MCI
eXepress
DPP
一、成像测井概述
成像测井新方法：
微电阻率扫描成像 方位电阻率成像 高分辨率阵列感应/阵列侧向测井 交叉偶极子阵列声波测井 超声井周扫描成像 核磁共振成像测井
成像测井特点
♦ 具有大数据量、高分辨率、高精度的特
点，提供大量的、丰富的地层岩石物理 信息和数据。 ♦ 具有可视化的特点，可以给出井筒周围 地层二维或三维的物理参数图象。通过 软件把地层岩石结构、矿物含量、地层 孔隙、流体组分及其空间分布以图象的 形式展示出来。
5、测量方式
FMI
测井方式 探头数 8.5in 井眼 覆盖率 最大测井速 度(ft/h)
全井眼 四极板 倾角 192 80% 1800 96 40% 3600 8 / 5400
5、测量方式
STAR-Ⅱ
测量方式 成像模式 倾角模式 采样率 （点/ft） 最大测速 （ft/min） 120 15 60 30
钮扣电极直径:0.16in 钮扣电极间距:0.1in 钮扣电极行距:0.3in 钮扣电极有效直径:0.2in
0.3in
0.16in
3、仪器结构
EMI、STAR-II、MCI
STARⅡ：6个独立的极 板，每个极板24个钮扣电 极，共144个钮扣电极 。 EMI：6个极板，每个极 板25个钮扣电极，共150个 钮扣电极 。 8.5 in的井眼，井壁覆 盖率为59%
4、影响因素与分辨率
在均匀介质中测量时，每个电极电流和总电流的比 值是确定的，与介质的电阻率无关。在有井眼的情况下。 不同井眼的直径和不同的Rt／Rm值，对电极电流Ib和聚 焦电流If的比值（Ib／If））有着不同的影响，井眼直 径增大，Rt／Rm增大，均使Ib／If减小，导致测量难度 增加。 井眼直径和Ib／If、Rt／Rm的关系
4、影响因素与分辨率
1）电扣几何形状、分辨率、采样率之间关系
仪器的分辨率与极板电扣的几何结构密 切相关。 （1）电扣越小，分辨率愈高； （2）电扣越小，电扣电流Ib越小，Ib／If愈 小，要求仪器灵敏度越高； （ 3 ）电扣越小，电扣井壁之间泥饼厚度对 分辨率影响愈大；
4、影响因素与分辨率
1）电扣几何形状、分辨率、采样率之间关系
（一）微电阻率扫描成像测井
2、测量原理 利用多个极板上的阵 列分布的钮扣状小电极向 井壁地层发射电流，电流 的变化反映了井壁各处的 岩石电阻率的变化，据此 可以显示电阻率的井壁成 像。
（一）微电阻率扫描成像测井
2、测量原理 测量时，推靠器使 极板贴靠井壁，由地 面系统控制向地层发 射交变电流，交变电 流由下部电极流入地 层，回到上部电极。
Rt/Rm Ib/If (1/2000) Dh,in
1 1 1 1 1
10 0.45 0.4 0.33 0.3
100 0.27 0.17 0.12 0.1
1000 0.09 0.045 0.04 0.03
6 8 10 12
4、影响因素与分辨率
1）电扣几何形状、分辨率、采样率之间关系 分辨率： 指仪器测量的微电导率映射地层特征的能力。比 仪器分辨率大的地层特征可用几个分辨率单位像素来 表示，而比仪器分辨率小的地层特征只能表示成一个 分辨率单位。
一、成像测井概述
3、数控测井系统 斯伦贝谢公司CSU系列 阿特拉斯公司CLS-3700系列 吉尔哈特公司生产测井DDL系列
一、成像测井概述
数控测井系统特点：
以计算机为控制中心，通过电缆控制 系统实现数据交换和对井下仪器的控 制，在井场可以利用车载计算机系统处 理测井数据，实现资料的快速直观解释。（一）微电阻率扫描成像测井源自3、仪器结构 第一代FMS
电极直径： 在地层倾角测井 0.2in（5mm） 仪两个相邻的极板上 安装钮扣电极，每个 极板上共有4排电 极，共装有27个电极。 两个极板共有54个电 极， 对于8 1/2in的井 眼，其井壁覆盖率为 0.1in 20%。
（一）微电阻率扫描成像测井
按照侧向测井原理，它们与地层电阻率的关系为： Rai=K（U/Ibi） 其中：Rai为第i个电极测量的井壁岩石视电阻率 U为电极表面电位 Ibi为电极发射的电流强度
（一）微电阻率扫描成像测井
2、测量原理
当极板与钮扣电极的电位相等，钮扣电极接触的井 壁地层的电阻率不同时，电流强度发生变化： Ra↑， Ib ↓； Ra ↓ ， Ib ↑。 因此，测量每个钮扣电极的电流变化，就能反映井 壁上地层电阻率的变化。 阵列电扣电流经适当处理，用彩色或灰度等级图 象，来显示井壁地层电阻率的变化，从而可反映出井壁 上地层岩石结构变化。
（4）电扣周边绝缘环带愈宽，噪音愈低， 信噪比愈大； （5）分辨率是由电扣电极有效直径决定的。 指从电扣中心延伸到两电扣电极之间绝缘 环带中点的两倍。
FMI、EMI、STAR 分辨率: 0.3in 周向为0.2in、 垂向为0.2in（5.08mm）
0.2in
4、影响因素与分辨率
1）电扣几何形状、分辨率、采样率之间关系 数据采样率是仪器所要求的分辨率的函数。信号 处理原理（采样定理）要求在等效于仪器分辨率的间 距内至少有两个采样点。 当微电阻率成像的仪器分辨率要求是0.2in时，仪 器的采样率每0.1in一个采样点。 0.1in的采样率即满 足周向0.2in分辨率的要求，又满足垂向0.2in 分辨率 的要求。 测量速度越低，采样密度越高。对于微电阻率扫 描成像测井，最大测速为1800ft／h。
STAR -Ⅱ和 CBIL并测组合
6、三种电成像测井仪主要技术指标
技术指标
极板数 钮扣电极数 钮扣电极有效直径(in) 钮扣电极间距(in) 钮扣电极行距(in) 8.5in井眼覆盖率 钮扣电极分辨率 (in) 耐温(℃) 耐压(MPa) 最大井斜 仪器外径(in) 适应井眼(in) Rt/Rm
FMI
配备高分辨率、阵列探测的电、声、核、 核磁等新方法测井仪。 配备一套完整的、适应各类复杂非均质 储层参数定量评价、地质应用、工程应 用的测井解释软件包。
地面 装备 电缆 遥测
三台以太网连接的Micro Vax III+cpi3000阵列处理器计算机 测井系统；实时多任务；智能 接口 500kb/s 微电阻率扫描 阵列感应 阵列侧向 方位电阻率成像 偶极横波成像 超声成像 核磁共振 地震波成像 FMI/FMS AIT ARI DSI