成像技术的研究及应用
光学成像技术的成像原理与应用

光学成像技术的成像原理与应用光学成像技术是一种利用光学器件实现对目标物体进行成像的技术,它广泛应用于电子显微学、医学成像、军事侦查、视频监控等领域。
在本文中,我们将探讨光学成像技术的成像原理及其在不同领域的实际应用。
一、成像原理光学成像技术的成像原理基于光线的传播规律和光学器件的特性。
在一个光学系统中,光线从目标物体上发出,经过光学器件(例如凸透镜、凹透镜等),最终在成像屏上形成一个虚像。
具体地讲,成像的过程可以分为两步。
首先,光线从目标物体上发出,经过凸透镜后,会被聚焦在凸透镜的焦点上。
焦点处形成一个小的倒置实像。
接着,利用凸透镜与成像屏之间的距离和凸透镜与目标物体之间的距离之间的比例关系,相应地放置成像屏,倒置实像会被映射到成像屏上,形成一个正立的虚像。
二、应用领域1. 电子显微学在电子显微镜中,采用的是把电子束成像的特殊光学成像技术,取代了光束成像,能够将物体的显微结构以高分辨率的形式展现出来。
这种技术在生命科学、材料科学等领域中得到了广泛的应用。
2. 医学成像医学成像常用的方法有X线成像、CT成像、核磁共振成像等。
其中核磁共振成像是利用光学成像技术取代了光束成像,通过磁场、脉冲、电磁波和计算机等技术,将人体组织的3D图像转换为2D平面上的图像,用于医生对患者进行诊断和治疗。
3. 军事侦查军事侦查中使用的光学成像技术主要是目视观测成像技术和红外成像技术。
目视观测成像技术能够使用其他方法难以探测的低能光线来形成图像;红外成像技术则是利用物体发射出的红外辐射来生成图像。
4. 视频监控视频监控常用的有模拟式和数字式两种。
模拟式视频监控是利用模拟信号将图像传送给数字录像机的光学成像技术;数字式视频监控则是利用数字化技术将图像转化为数字信号,并通过网络实时传输。
其中采用光学成像技术的监控摄像头主要有CCD摄像头和CMOS摄像头。
三、总结光学成像技术是一种非常重要的成像技术,可以应用在多个领域。
通过了解其成像原理及实际应用,我们能够更好地了解光学成像技术的使用方法和优缺点,从而更好地应用该技术解决实际问题。
光电成像技术的研究与应用

光电成像技术的研究与应用一、引言光电成像技术是现代科学技术中极具前景和广泛应用的一种技术。
它可以将光信号转化为电信号,使得我们可以在电子设备上直接对照片、视频等进行数字处理和分析。
从极小的图像到广泛的遥感应用,都需要光电成像技术的支持。
本文将介绍光电成像技术的研究和应用。
二、光电成像技术的分类光电成像技术包括红外成像技术、夜视成像技术、超声成像技术、激光成像技术等多种类型。
1. 红外成像技术红外成像技术是将远红外、中红外、近红外等光谱区域的热辐射能转化成彩色电子图像、视频或其他视觉信息的过程。
这种技术广泛应用于医疗、运输、安全、战术和工业等领域。
红外成像技术可分为主动与被动两种。
主动红外成像利用传感器内嵌的激光器,主动探测和照射目标,通过反射、散射等反应来获取图像。
被动红外成像则利用目标本身所发出的红外辐射来获取图像。
2. 夜视成像技术夜视成像技术也可以称为低光成像技术,是对光弱状况下的光线进行捕捉和放大,使其达到肉眼可见。
常见的夜视成像设备包括红外线(IR)成像、微光成像和热成像三种技术。
光弱成像技术回避了传统照明方法在夜间暴露我们的位置,保障了夜间暗处的监控安全。
3. 超声成像技术超声成像技术是利用人体组织对声波的反射和吸收的转换,获取有用的信息的技术。
医学领域是超声成像技术的主要应用领域。
除了医学,超声成像还被广泛应用于工程、军事、地质勘探等领域中。
4. 激光成像技术激光成像技术是指通过氢氦激光束向外辐射物体,使物体自然发出大量散射光进行成像技术,这种技术又称为散弹成像技术。
激光成像技术应用更为现代化,构建高效、智能的自动驾驶汽车、无人机、无人机等。
三、光电成像技术的应用它不仅逐渐成为了军事领域的主流技术,也逐渐广泛应用于医学、科学研究、文化遗产保护、工业制造、智能交通、航空航天、环境监测和农业等行业。
1. 光电成像技术在医学上的应用随着医学技术的不断发展,现代医学在各种手术和治疗过程中广泛应用光电成像技术。
动态光学成像技术的应用研究

动态光学成像技术的应用研究动态光学成像技术是一种基于光学原理的成像技术,该技术能够实现对物体运动状态的快速、准确、多角度的观测和记录,因此在许多领域得到了广泛的应用,如开展生物医学研究、探究流体动力学现象、进行材料科学研究等。
本文将对动态光学成像技术的原理、应用和发展进行介绍。
一. 动态光学成像技术的原理动态光学成像技术是一种基于相干、非相干光的物光学观测技术,其原理是在物体被照射物光的条件下,经过物光学变换后,形成的物像均与时间有关,即形成了时间上的动态图片。
动态光学成像技术的基本原理是利用相干或非相干光对物体进行照射,通过双光子电子发射等现象记录物体的光学信号,并利用光学系统进行图像处理和分析。
这样就可以记录下物体在某个时间内的状态和运动信息。
二. 动态光学成像技术的应用1. 生物医学研究动态光学成像技术广泛应用于生物医学研究领域。
在生物医学研究中,通过该技术可以观察、记录、分析细胞、组织甚至器官的内部结构和运动状态。
如据报道,利用动态光学成像技术可以诊断肿瘤、观察心血管疾病和神经科学等领域的生理和病理现象。
2. 流体动力学研究动态光学成像技术在流体动力学研究中也得到了广泛的应用,可以通过该技术对流体运动和分布信息进行观察和记录,形成具有时间和空间位置信息的流体动态图像。
例如利用动态光学成像技术可以观测海洋的水流、对地下水流的分布和运动进行研究等。
3. 材料科学研究材料科学研究也是动态光学成像技术的潜在应用领域。
例如,利用该技术可以对金属的塑性流变行为、材料的断裂行为以及微观组织结构的演变等相关现象进行直接观测和分析。
这对于对新材料开发、机械制造以及航空、航天、汽车等领域的研究都有着十分重要的实际意义。
三. 动态光学成像技术的发展动态光学成像技术是近年来发展比较迅速的一种技术,尤其是随着计算机技术、数字化和光学成像技术的快速发展,动态光学成像技术在成像效率、分辨率和准确度方面得到大幅提高。
目前常用的动态光学成像技术主要有激光干涉测量、数字高速摄影、瞬变光谱学等。
弱光成像技术的研究与应用

弱光成像技术的研究与应用随着科技的发展,人类对于光线的利用越来越深入。
而弱光成像技术就是一项基于低光照条件下图像采集的技术,可以用于很多领域,比如生物医学、夜间安防等等。
在本文中,我们将会探讨弱光成像技术的原理、发展以及应用。
一、弱光成像技术的原理影响图像成像效果的因素很多,但是光线的重要性不可忽略。
在充足的光线条件下,我们肉眼能够很轻松地看清晰微小的图像。
但是在很黑暗的环境中,摄像机受到的光线非常少,图像就会非常模糊。
而弱光成像技术就是利用了一系列科技手段,来提高低光下的成像效果。
目前,弱光成像技术主要包括三个方面:低照度传感器、低光镜头和数字信号处理(DSP)。
首先,低照度传感器是弱光成像技术的核心,是用于转换输入光信号为电信号的核心器件。
这种传感器的工作原理是将光子以及其他能量形式转化成电信号,进而提取图像信息。
其次,低光镜头是弱光成像技术的另一个关键部分。
低光镜头是相机光学系统的核心,负责光的传输。
在低光环境下,我们需要选用一款高透光率的镜头进行成像,才能有效提高图像的亮度和清晰度。
还有一点不容忽视的就是数字信号处理(DSP)。
弱光成像科技利用DSP处理处理图像的颜色、对比度、亮度等画面参数。
通过尝试不同的DSP参数,我们可以得到最佳的成像结果。
二、弱光成像技术的发展弱光成像技术可以追溯到20世纪50年代。
当时,西方国家在发展液晶显示器和图像传感器的同时,也开展了对弱光成像技术的研究。
最初的弱光成像装置使用了一种称为增强型光纤转换器的袖珍管装置。
在1990年代,随着CMOS和CCD技术的不断推进建立了全方位的光电测量技术基础。
呈现在我们面前的产品是集成化的数码化产品,产业化的应用和成熟的技术解决方案。
随着技术的不断更新换代,越来越多的硬件和软件设备被投入到弱光成像技术的发展中。
比如相机的CMOS(互补金属氧化物半导体)技术有着非常宽泛的应用,像是微型摄像机、移动互联网终端、相机,甚至是医疗和汽车等行业,都选择了CMOS技术。
医用光电成像技术的研究与应用

医用光电成像技术的研究与应用光电成像是一种基于光电转换原理的成像技术,通过将被观测物体反射或辐射的光信号转换成电信号,实现对物体的成像与观测。
随着光电转换领域的发展与完善,光电成像技术在医疗领域也被广泛研究和应用,成为了医疗影像技术中的重要部分。
一、医用光电成像技术的意义在医疗诊断中,影像技术是不可缺少的一环,主要用于体内疾病的检测和诊断。
以传统X光片为例,虽然它能够显示出许多疾病的影像,但是由于其只能显示出不同组织的密度差异,很难观察到病变的细节和形态信息,因此,它的局限性较大。
而光电成像技术则能够在成像过程中获取样本的多种特性信息,包括形态、光学、电学等,从而可以得到更为全面精准的诊断结果。
二、医用光电成像技术的研究1. 光学成像技术光学成像技术主要包括:激光共聚焦显微镜、荧光共聚焦显微镜和光学相干层析成像。
这些技术都可以在不损伤样本的情况下进行光学成像,并得到样本的高分辨率、三维形态信息。
其中,激光共聚焦显微镜的分辨率可达到亚细胞水平,荧光共聚焦显微镜可以将不同的分子标记成不同的颜色,用于检测细胞内分子表达差异,光学相干层析成像则能够实现对样本的标准化三维成像。
2. 红外成像技术红外成像技术主要应用于神经病学和皮肤科领域。
该技术利用人体发射的热辐射,将它们转换成电信号并成像,能够实现体表区域的非接触式成像,对于皮肤、眼部和乳腺肿瘤等身体表面的疾病检测有较高的应用价值。
三、医用光电成像技术的应用1. 神经病学神经病学是光电成像技术的重要应用领域之一。
近年来,基于光学相干层析成像的神经成像技术(OCT-A)被广泛应用于神经病学的诊断和治疗中。
该技术可以实现对神经网络和半透明神经组织的成像,有效地服务于癫痫、帕金森病等神经疾病的诊断。
2. 癌症研究癌症是目前医学界困扰人类的疾病之一。
光电成像技术的应用为癌症的早期检测和治疗提供了一定的帮助。
例如,基于红外成像技术的非接触式检测技术可以对乳腺肿瘤进行早期检测,激光扫描共聚焦显微镜和双光子荧光共聚焦显微镜则能够实现对肿瘤细胞形态和分子亚细胞成像,提高癌症诊断的准确性和有效性。
光学成像技术在军事和安全领域的应用研究

光学成像技术在军事和安全领域的应用研究随着科技的发展,光学成像技术在军事和安全领域的应用越来越广泛。
本文将从成像原理、成像技术、设备应用等多个方面,深入探讨光学成像技术在军事和安全领域的应用研究。
一、成像原理所谓光学成像技术,就是将物体投射到光学系统中,通过光学透镜等设备进行成像,最终得到一个清晰的图像。
其成像原理主要是基于光的传播和折射规律,利用光线在不同介质中传播时发生折射,通过调整透镜的曲率等参数,使得光线汇聚在一点,从而形成物体的像。
在军事和安全领域的应用中,光学成像技术主要是通过红外成像、夜视成像、光电子成像和激光雷达成像等方式进行。
其中,红外成像技术最为常用,可以在夜间或低照度环境下探测目标,并得到高清晰度的图像。
而夜视成像则是利用低照度下的残余光线进行成像,有利于在无可见光源的情况下对目标进行侦察和监控。
二、主要成像技术1、红外成像技术红外成像技术是一种利用目标所辐射的热能进行成像的技术。
这种技术的原理是将激光束对准目标区域,利用目标所辐射出的红外辐射进行成像。
对于高温物体而言,其辐射出的红外辐射能量越高,其图像的清晰度就越高。
因此,红外成像技术在军事和安全领域的应用具有重要的地位。
红外成像设备主要包括红外成像仪、红外瞄准仪和红外侦察仪等。
这些设备可以通过不同的光谱段对物体进行成像,分别有长波红外、中波红外和短波红外等方式。
2、夜视成像技术夜视成像技术是利用低照度下的残余光线进行成像的技术。
这种技术的原理是特制的光学系统将光线增强和放大,并转化为可见光线,从而形成一个清晰的图像。
由于该技术不需要主动照射,因此它也具有高度保密性和隐蔽性,适用于需要在夜间进行活动的特殊场合。
夜视成像设备包括夜视仪、夜视镜等,这些设备的分辨率、夜间探测距离和光敏度等性能也有较大的差异。
目前,夜视成像技术在军事和安全领域的应用已经非常普遍。
3、光电子成像技术光电子成像技术是利用半导体光电二极管等器件将光信息转化为电信号,并通过计算机处理得到图像的技术。
超分辨率成像技术的研究及应用

超分辨率成像技术的研究及应用超分辨率成像技术是指在保持图像细节的前提下,提高图像分辨率的一种图像处理技术。
它广泛应用于航空、军事、医学、城市规划等领域。
本文将从超分辨率成像技术的概念、发展历程、基本原理、常见方法及应用等方面进行阐述。
一、超分辨率成像技术的概念超分辨率成像技术是一种通过图像处理技术,将低分辨率的图像转换成高分辨率的图像的技术。
它的目标是在不增加图像噪声的前提下,提高图像细节的表现力和分辨率,以满足人类视觉对图像品质的要求。
超分辨率成像技术的研究和应用可以提高图像质量,从而提高图像的应用价值和意义。
二、超分辨率成像技术的发展历程超分辨率成像技术的起源可以追溯到20世纪50年代。
当时,研究者们通过多次拍摄和叠加处理,实现了对显微镜下细胞分子结构的超分辨率成像。
随着计算机技术的发展,图像处理功能逐渐成熟,超分辨率成像技术逐渐得到应用和发展。
20世纪80年代中期,杜布鲁克等人提出了基于小波变换的超分辨率技术。
21世纪初,另一种新型的超分辨率技术——基于插值方法的超分辨率技术被提出。
这些技术的出现,推动了超分辨率成像技术在图像处理、医学影像、安防等领域的广泛应用。
三、超分辨率成像技术的基本原理超分辨率成像技术的基本原理是通过将多幅具有一定关联性的低分辨率图像叠加起来,以获得高分辨率的图像。
这种技术的核心是图像插值,即根据已有的低分辨率图像,构造出分辨率更高的图像,从而实现像素数的增加和图像细节的补充。
在超分辨率成像技术中,通过相邻多帧图像的时间相关性构建超分辨率图像,或者通过低分辨率图像中像素之间的相关性,推测出高分辨率图像中像素间的关系,进而进行插值处理。
因此,超分辨率成像技术的实现需要运用多种图像处理算法,如插值算法、自适应滤波算法、小波变换算法等。
四、常见的超分辨率成像技术方法1)插值法插值法是目前最常用的一种超分辨率方法。
插值法的核心思想是对低分辨率的图像进行插值,使得图像的分辨率得到提高。
全息成像技术及其在科学研究中的应用

全息成像技术及其在科学研究中的应用随着科学技术的不断发展,各种新的技术也层出不穷。
其中,全息成像技术是一种非常有前途的技术。
全息成像技术是一种将物体的信息记录在光干涉图上的技术,然后通过光波的特性对其进行还原的技术。
其最大的优点是可以记录物体的三维信息,在科学研究中应用非常广泛。
下面我们来具体了解一下全息成像技术及其在科学研究中的应用。
一、全息成像技术全息成像技术是一种将三维物体的信息记录在光干涉图上的技术。
全息成像技术主要包括记录、重建和显示三个过程。
在记录过程中,先将激光束分为两束,一束通过物体后被称为物波,另一束则被称为参考波。
两束光线交汇形成干涉图,该干涉图的强度和相位分别对应物体的透明和形状信息。
在重建过程中,通过激光束干涉,可以将二维的干涉图合成为三维的物体图像。
在显示过程中,将重建后的物体图像进行投影或打印,使人们可以直观地观察物体的形态和结构。
二、全息成像技术在生物学中的应用全息成像技术在生物学中的应用非常广泛。
例如,在显微镜中使用该技术可以观察细胞、细菌等微小生物的结构和形态。
不仅如此,全息成像技术还可以记录人类的身体部位以及各个器官的结构。
通过使用全息成像技术,医学研究人员可以解决一些传统断层扫描等技术无法解决的问题。
而且该技术的优点就是无损性和无放射性。
三、全息成像技术在材料科学中的应用除了在生物学方面应用广泛之外,全息成像技术在材料科学中的应用也非常重要。
在材料科学中,光学和电子显微镜是常用的材料表征手段,但它们不能直接显示一个立体表示形况的样本。
然而全息成像技术可以通过干涉图展示出一个物体的三维结构。
因此,科学家们可以非常详细地了解材料的神经系统、液体的流动等。
该技术在研究SBS、PMMA等聚合物的晶体结构等方面也有一定的应用。
四、全息成像技术在机器人技术中的应用全息成像技术在机器人技术中也有着广泛的应用。
通过使用全息成像技术,可以使机器人更加智能化和敏捷。
例如,全息成像技术可以告诉机器人它面对的物体的大小、形状和材质,这些信息可以帮助机器人更加准确地进行捡拾和搬运工作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
成像测井技术研究现状及应用【摘要】成像测井作为第四代测井技术予20世纪80年代后期开始商业应用。
成像测井采用阵列化传感器技术,在井下大量采集丰富的地层信息,利用遥传将采集到的地层信息传到地面,并通过图像处理技术得到井壁二维图像或井壁周围某一探测范围内的三维图像。
根据预测,使用成像测井技术进行的油气勘探开发与使用数控技术相比,可提高10%一20%的油气储量。
因此,成像测井技术对来来油气勘探与开发的发展起着十分重要的作用。
文中阐述了目前常用的井下成像测井的原理、发展现状及其成用,并预测成像测井技术将来的发展趋势。
【引言】测井起源予1927年的法国,当时只有测量视电阻率、自然电位、井温等仪器,经过近80年的发展。
如今发展成为以电法测井仪、声波测井仪与核磁共振测井仪等系列的测井仪器。
回顾测井技术的发展历程,测井技术经历了从模拟测井到数字测井、数控测井、成像测井的发展历程。
成像测井技术是美国率先推出的具有三维特征的测井技本,是当今世界最新的测井技术。
它是在井下采用阵列传感器扫描测量或旋转扫描测量,沿井眼纵向、径向大量采集地层信息,利用遥传将采集到的地层信息,利用遥传将采集到的底层信息从井下传到地面,通过图像处理技术得到井壁二维图像或井眼周围某一探测范围内的三维图像。
因此,成像测井图像比以往的曲线表达方式更精确、更直观、更方便。
传统的测井只能获取井下地层井眼周向和径向上单一的信急,它适用于简单的均质地层。
而实际上地层是非均质的,尤其是裂缝性油气层的非均质性最为明显,在地层的周向和径向上的非均质性也非常突出。
这促使人们开始利用非均质和非线性理论来设计测井仪器。
成像测井技术就是在此理论基础上发展起来的。
它能获取井下地层井眼周向方位上和径向上多种丰富的信息,能够在更复杂、更隐蔽的油气藏勘探和开发方面有效的解决一系列问题:薄层、薄互层、裂缝储层、低孔隙低渗透层、复杂岩性储层评价;高含水油田开发中剩余油饱和度及其分布的确定;固井质量、压裂效果、套管井损坏等工程测井问题以及地层压力、地应力等力学参数的求取等等。
1电成像测井1.1地层微电阻率扫描成像测井技术地层微电阻率扫描成像测井仪,是在多个极板上分别安装若干个间距很小的钮扣状的小电极。
当电极扣向井壁地层发射电流的时候,电极接触的岩石成分、结构及所含流体的电阻率差异会引起电流的变化,据此生成电阻率的井壁成像。
斯伦贝谢公司在20世纪80年代最早推出地层微电阻率扫描成像测井仪FMS (Formation MicroScanner),揭开了电阻率成像测井的新篇章。
到了20世纪90年代中期,斯伦贝谢公司又在地层微电阻率扫描测井仪器(FMS)的基础上,经过多次重大改进,尤其在提高井眼覆盖率和分辨率方面做了重大改进,从而推出新一代电阻率成像测井仪FMI(Fullbore Formation Micro Image)。
FMI测量精度高,图像清晰,井眼覆盖率大,可以进行广泛的地质解释及油气评价等,被地质学家称为“地下地层显微镜”。
全井眼微电阻率扫描成像测井技术是在FMS的基础上发展起来的,FMI与FMS的测量原理基本相同,不同的是在可自动伸缩的相互垂直的4个极板上安装了能够推靠在井壁上的阵列电极结构。
测量时由推靠器把极板推靠到井壁上,使电流通过井筒内钻井液柱和地层构成的回路回到仪器上部的回路电极。
极板中部的阵列电极向井壁发射电流,按照每个纽扣电极的深度进行采样,将采样数据组成一个矩阵。
通常水平与垂直的采样间隔均为0.25cm,每个矩阵元素表示图像上的一个灰点。
成像图用多级色度表示地层电阻率的相对变化,一般图像颜色越浅电阻率越大,颜色越深,电阻率越低。
为了能使阵列电极发射的电流垂直进入井壁,在极板推靠器和极板金属构件上施加一个相同的电位,迫使阵列电极电流聚焦发射。
通过上述的改进,FMI大幅提高了井壁的覆盖率,改善了极板与井壁的结合性能,使仪器的直径减小,在满足不同测井需要的同时更是大幅提高了测井的速度。
除了斯伦贝谢公司外,哈里伯顿和阿特拉斯公司也先后成功的研制了微电阻率井孔成像测井仪EMI(Electrical Macro Imaging T001)和StarII型井壁微电阻率成像测井仪(RES系统),并在很多油田得到了广泛的应用。
1.2阵列感应成像测井技术阵列感应成像测井仪AIT(Array Induction Im—ager T001),是基于20世纪40年代道尔(H.DOLL)提出的感应测井几何因子理论发展起来的。
常规感应测井仪都采用复合线圈系结构,通过选择适当的间距和多线圈对组合,产生具有直耦信号近似为零的多个测量信号矢量叠加,使流过地层的电流限定在特定的径向和纵向距离上,实现硬件聚焦的效果。
斯伦贝谢公司的阵列感应测井仪(Art)与常规感应仪有所不同,在设计上,放弃了将数对线圈连在一起实现硬件聚焦的方法,而采用了8个不同发射器/接收器间距的方式,所有线圈都作为独立的仪器工作。
它的另一特点是8对接收线圈共用一个发射线圈,同时以三种不同频率工作(26.325kHz、52.65kHz、105.3kHz),每个线圈对的几何因子是固定的、AIT 感应测井仪共测量了28个原始实分量和虚分量信号。
阵列感应成像测井不仅可以获得不同探测深度和不同纵向分辨率的电阻率曲线,还可以测量原状地层及侵入带电阻率等参数,并且可以研究侵人带的变化,确定过渡带的范围,并能根据所获得的基本数据进行二维电阻率径向和侵入带剖面的径向图像。
在20世纪80年代,由BPB公司首先推出具有发射线圈和多个接受线圈的阵列感应成像测井仪(AIS)。
随后三大石油公司也相继推出了其各自的阵列感应成像测井仪,分别是斯伦贝谢公司的新型阵列感应成像测井仪(棚),哈里伯顿公司的高分辨率阵列感应仪HRAI,阿特拉斯公司的高分辨率感应测井仪(HDIL)。
1.3方位电阻率成像测井技术方位电阻率成像测井ARI(Azimuthal Resistivity Image),是在Doll提出的双侧向测井的基础上发展起来的新一代的侧向测井技术。
它具有12个电极,装在双侧向测井的屏蔽电极A2的中部,每个电极向外的张开角为300,12个电极覆盖了井周360度方位范围的地层,可以测量12个方向的定向电阻率值。
1995年,Smits等人又成功研制了高分辨率方位侧向成像测井仪HALS系统,并同ARI相比较。
HALS中的方位电极阵列移到了AO主电极中部,而且整个电极系的长度是ARI电极系的一半。
ARI和HALS的测量原理基本相同,但在具体实施时,ARI采用硬件聚焦、有源测量方式;而HALS采用软聚焦、无源测量方式。
2001年,阿特拉斯公司推出新型阵列侧向测量仪(HDLL)。
该仪器是一种阵列型非聚焦电阻率测井仪,仪器有一个电流注入电极和18个分布于电流注入电极上下两侧的测量电极,8个作为接收电极,能测量8个不同深度曲线,垂直分辨率小于30.48cm。
2声波成像测井2.1超声波成像测井超声波成像测井仪采用旋转式超声换能器对井周进行扫描,并记录回波波形信号。
经测量到的反射波幅度和传播时间等信息进行一系列处理,把结果按井周360度方位显示成像,可得到整个井壁的高分辨率成像。
这些成像显示能为识别地层岩性及沉积特征等地质目的,以及套管检查和水泥胶结评价等工程目的提供信息。
概括起来有如下作用:①360度的高分辨率井径测量,可分析井眼的几何形状,推算地应力的方向;②探测裂缝和评价井眼垮塌;③确定地层厚度和倾角;④进行地层形态和沉积构造分析;⑤检查套管腐蚀和变形情况;⑥进行水泥胶结质量评价。
目前常用的超声波成像测井井下仪器有:斯伦贝谢公司的超声波成像测井仪(UBI—UltrasonicBorehole Imager),哈利伯顿公司的声波成像测井仪CAST—V(Circumferential Acoustic Scanning T001),阿特拉斯公司的超声波井周成像测井仪CBIL(CircumferenfialBorehole Imaging Log)。
2.2偶极横波成像测井偶极横波成像测井DSI(Dipole Shear Sonic Im—ager)是斯仑贝谢公司继长源距声波测井之后的新一代全波测井,与以往的长源距声波测井相比,其接收探头增多,间距变小,声波频率变低(DSI单极全波除外),增强了地层横波信息的探测及斯通利波的记录。
因此,它在评价薄储层、裂缝、气层、井周附近的地质构造等方面有着广阔的应用前景。
仪器包括2个偶极声源、1个单极声源和8个接收单元,工作方式主要有:①纵横波方式;②斯通利波方式;③上、下偶极横波方式;④专家方式,记录波列分别为8条、8条、8条、32条;波形采样间距分别为10tts、40p。
s、40pLs、401LLs;每个波形采样分别为512个、512个、512个和256个点。
从DSI资料中提取纵波、横波、斯通利波信息是其资料应用的前提。
由于DSI资料数据量大,用频率域的处理方法往往非常耗时,而时间域的慢度(时差)时间相关法(STC法)算法简单、稳定性好、计算效率高,但精度较差。
针对DSI 声系的特点及井场记录的声波全波波形的特征,采用时域STC方法并利用地层连续性作为约束条件对DSI资料进行处理,从处理的DSI全波资料看提取信息的质量是可靠的。
3核磁共振成像测井核磁共振测井的最初思路是:应用线圈和高电流,在地层中产生静磁场,极化岩石孔隙中流体的氢核。
迅速断开电流后,被极化的氢核会回到弱而均匀的地磁场中原来的状态,这个过程使核载线圈中产生一个按指数衰减的信号。
该信号包含各种流体孔隙度的信息,分析这些信息就达到了评价岩石孔隙度的目的。
’1983年,NUMAR公司综合了Jasper Jackson博士提出的“Inside—out”思想和核磁共振成像技术,利用梯度磁场和自选回波方法,设计开发了全新的磁共振成像测井仪(MRI),并于1991年7月正式投入油田商业服务。
1995年斯伦贝谢公司的以贴井壁磁体为核心的组合式核磁共振测井仪(CMR)也进入了商业服务。
组合式核磁共振测井仪(CMR)是斯伦贝谢公司推出的新一代核磁共振测井仪器。
它采用磁性很强的永久磁铁产生静磁场,在井眼之外的地层中建立一个比地磁场强度大1000倍的均匀磁场区域,天线发射CPMG脉冲序列信号并接收地层的回波信号。
CMR原始数据是由一系列自旋回波幅度组成,经处理得到他弛豫时间分布。
记分布为主要的测井输出,由此可导出CMR孑L隙度、束缚流体孔隙度、自由流体孔隙度和渗透率。
核磁共振成像测井有助于表示油藏流体的特征及地层特性,在确定好地层评价目标和适当的选择采集参数的情况下,核磁共振成像测井得出的信息,是传统测量有效孔隙度和渗透率的方法所不能及的。
近年来,采用梯度磁场、多种发射频率,以提供多种探测深度的数据,使用预极化磁体以提高测井速度,成为当今核磁共振测井仪器的特征。