成像测井数据处理(第14)..
测井数字处理与解释
CAL
12
深度 (m)
400
AC
150 0
直方图 RL
6 0
岩心照片 RILM
10 50
SP
100 6
Borehole
12
3280 3285 3290 3295 3300 3305
微电极曲线的负差异
干层
3315
泥饼
负 差 异正
侵入深
冲洗带
过渡带
原状地层
差
侵 入 浅
异
微电极测量示意图 渗透性砂岩处一般泥饼厚度为0.3-3cm，冲洗带深度超过10cm，泥饼电阻率约为泥浆电阻 率的1-3倍，冲洗带电阻率约为泥饼电阻率的5倍以上。 微梯度探测深度4cm左右，微电位探测深度10cm左右 由于没有泥饼，极板直接贴在井壁上，微梯度探测范围较微电位浅，井壁岩石的高电阻 对微梯度影响要更大一些，这也造成了微梯度电阻率大于微电位电阻率，反映在曲线上 就是负差异。
成像测井简介
成像测井简介第一节、地层微电阻率扫描成像测井地层微电阻率扫描成像测井是一种重要的井壁成像方法，它利用多极板上的多排钮扣状的小电极向井壁地层发射电流，由于电极接触的岩石成分、结构及所含流体的不同，由此引起电流的变化，电流的变化反映井壁各处的岩石电阻率的变化，据此可显示电阻率的井壁成像。
自80年代斯伦贝谢公司的地层微电阻率扫描测井(FMS)投入工业应用以来，得到了迅速的发展，如今已是井壁成像的重要测井方法。
我们知道，微电阻率测井贴井壁测量，探测深度浅而垂向分辨率高，因而对井壁附近地层的电性不均匀极为敏感。
因此，人们利用微侧向测井研究冲洗带和裂缝，利用四条微电导率测井曲线确定地层倾角，识别裂缝，研究沉积相等。
但是，这些微电阻率测井无法确定裂缝的产状，无法区分裂缝、小溶洞和溶孔，这些问题都可由微电阻率扫描测井解决。
１、电极排列及测量原理地层微电阻率扫描成像测井采用了侧向测井的屏蔽原理，在原地层倾角测井仪的极板上装有钮扣状的小电极，测量每个钮扣电极发射的电流强度，从而反映井壁地层电阻率的变化。
通常把电流电平转换成灰度显示，不同级别的灰度表示不同的电流电平，这样就可用灰度图来显示井壁底电阻率的变化。
第一代FMS是在地层倾角测井仪两个相邻极板上装上钮扣状电极，每个极板上装有4排27各电极，共有54个电极，每排电极相互错开，以提高井壁覆盖率。
对8.5in的井眼，井壁覆盖率为20%。
为提高井壁覆盖率，第二代仪器在4个极板上都装有两排钮扣电极，每排8个共16个电极，4个极板共64电极，对8.5in井眼，井壁覆盖率达40%，这种仪器在电极上作了很大的改进，把原来的4排电极改为2排电极，能更准确地作深度偏移。
２、全井眼地层微电阻率扫描成像测井(FMI)斯伦贝谢公司在前述仪器基础上，又研制了FMI。
该仪器除４个极板外，在每个极板的左下侧又装有翼板，翼板可围绕极板轴转动，以便更好地与井壁接触。
每个极板和翼板上装有两排电极，每排１２个电极，８个极板上共有１９２个电极，对8.5in井眼，井壁覆盖率可达80%，能更全面精确地显示井壁地层的变化。
第6章成像测井
天然裂缝与人工裂缝的鉴别
天然裂缝多为长期构造运动形成，又受到地下水的 溶蚀与沉淀作用的改造，因而分布极不规则，缝宽 变化大。 诱导缝是在地应力作用下产生的裂缝，故排列整齐， 规律性强，缝面形状较规则且缝宽变化小。诱导缝 一般又分为：
人工诱导缝的特征
钻井过程中由于 钻具震动形成的 雁状诱导缝
六臂
150个电极
井眼覆盖率与井径有关
（二）数据处理
电成像预处理过程-5步
输入电成像测井数据 坏电极剔除 电扣深度对齐 GR深度校正 加速度校正
2-坏电极剔除 坏电极表现为: 一:零或无效的负值； 二:某个电极方差变化过 于平缓或剧烈两种情况。 如右图所示：
坏电极
坏电极的校正是在检 测出失效电极的基础 上通过相邻电极的插 值来完成。
（一）仪器结构和测量原理 电成像测井仪器外观
FMS 4极板 54电扣
FMI 8极板 192电扣
STAR-II 6极板 144电扣
EMI 6极板 150电扣
电成像测井仪器极板结构
EMI
FMI
Star II
全井眼地层为电阻率扫描成像测井（FMI）
重点 1、FMI仪器外形
4臂、8极板 192个电极 电扣之间 0.2in(5.2mm) 两排之间间距 0.3in
坏电极剔除成果图
坏电极
2018/12/27
28/146
3-电扣深度对齐
由于不同极板之间以及同一极板上的两排电极在纵向上的排列 位置不同，所测得的曲线深度也不同，所以在生成图像之前必须把 各排电极的测量数据深度对齐，如右图所示。以第一排电极的深度 为标准，其他排电极移动相应的深度间隔完成校正。
ERMI仪器极板电扣排列示意图
第二章 成像测井解释模式(第11-13次课)
模式24 模式24
白模式：成像图上没 白模式： 有任何信息， 有任何信息，或虽然 有信息但模糊不清没 有任何意义。 有任何意义。这种现 象往往是测井过程中 仪器失灵或仪器工作 不正常造成。 不正常造成。由于井 壁不规则仪器遇卡或 者仪器抖动也可能导 致成像图中白模式的 出现。 出现。
4 、结
论
成像测井解释模式的提出给测井解释家提供了 一种解释成像测井资料的思路和工具，由于它是建 立在成像图的表现特征和隐含的意义基础上，一方 面高度概括，一方面又不流于简单的形式，但正如 倾角测井建立彩色模式一样具有很大的多解性，这 是应引起解释家的高度重视的。这种解释模式仅仅 是一种探讨，相信随着成像测井技术的进一步发展 及占有资料的不断增加，成像测井解释模式会越来 越完善。
模式22 模式22
木纹模式： 木纹模式：在成像 图上类似树木的年 轮，可以在相当长 的井段内出现， 的井段内出现，仅 出现于声波成像图 中，可能是由于测 井仪器在井下振动 引起的， 引起的，也不是地 层本身的特征。 层本身的特征。
模式23 模式23
不对称沟槽模式： 不对称沟槽模式：在成 像图中显示为一道或两 道沿井轴方向分布的不 呈180度对称的暗色沟 度对称的暗色沟 槽，以此区别于井眼崩 落形成的对称沟槽模式。 落形成的对称沟槽模式。 该模式可以在很长井段 内出现， 内出现，在声波成像图 上表现明显， 上表现明显，是由于钻 井过程中钻具刻划井壁 引起。 引起。测井过程中电缆 的压痕在成像图中也可 能反映为这种模式。 能反映为这种模式。
模式8 模式8
各种裂缝（网状） 各种裂缝（网状）
模式9 模式9
亮线充填缝： 亮线充填缝：裂缝受 到后期溶蚀作用影响 变得更为不规则， 后，变得更为不规则， 当伴随有方解石、 当伴随有方解石、石 英等高阻物质充填裂 缝时，多表现为亮色。 缝时，多表现为亮色。
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
电磁波流动成像测井数据处理方法
电磁波流动成像测井数据处理方法
牛虎林;吴锡令
【期刊名称】《石油勘探与开发》
【年(卷),期】2007(034)003
【摘要】为了在生产动态监测中实时准确地显示油井内多相流体流型,确定各相流体持率,对电磁波流动成像测井数据处理方法进行了实验室研究.首先建立了电磁波流动成像测量的物理和数学模型,并用有限元仿真方法求解,然后采用Twomey改进的光滑化算法重建图像,最后采用中值滤波和平均值滤波结合法、S Watanabe 二值化、二值图像修正以及图像面积测量等方法改善成像质量.结果表明,综合分布模型在电磁波频率为6MHz时计算持率的相对误差为12.36%.该方法通过对井内流动的实时检测,获取了多相流体的二维或三维分布信息,为油井生产状况评价和油藏动态分析提供了准确的依据.图5表1参22
【总页数】5页(P359-363)
【作者】牛虎林;吴锡令
【作者单位】中油测井技术服务有限责任公司;中国石油大学(北京)
【正文语种】中文
【中图分类】P631.8
【相关文献】
1.基于正交试验方法的流动成像测井传感器优化设计 [J], 王晓星;吴锡令;王滨涛
2.流动成像测量与流动成像测井技术研究进展 [J], 赵亮;吴锡令
3.多相流动电磁波成像测井基础研究 [J], 吴锡令;赵亮;刘迪军
4.多相流动电磁波成像测井测量敏感场计算 [J], 赵亮;吴锡令
5.电磁流动成像测井提取流动参量方法研究 [J], 王晓星;吴锡令
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(精品)井壁成像测井资料处理解释交流
泥质团块、泥砾、溶孔、气孔、杏仁构造等 变形、搅动、滑塌构造等 正韵律层等密度递变层 井眼崩落等 钻具与井壁擦痕等
测井仪器异常、外界干扰等
井壁成像资 料地质应用
裂缝是岩石结构中应力释 放所产生的结果，它是岩石 发生破裂的直接产物，一般 发育于有利构造部位的脆性 地层中。
（一）成像资料裂缝评价
成像数据预处 理、图像生成
岩性识别
井壁成像资 料地质应用
孔洞参数 自动计算
LogView 模块
人机交互 拾取裂缝
裂缝参数计算
综合评价
Porodist 模块
声电成像 孔隙分析
电成像测井地质解释基础图像模式
成像解释图象模式
块状模式 条带状模式
线状模式
斑状模式 杂乱模式 递变模式 对称沟槽模式 规则条纹模式
DIP6、P1AZ、RB、AZIM、DEVI、C14、 DIP5、DIP6。
C25、C36、GRAZ、ETIMD、TENS、
GR
• 微电阻率成像测井资料的处理
• 深度及速度校正 • 数据规一化 • 发射电压校正 • 死电极校正 • 数据刻度 • 图像加强
• 声波成像资料的处理
• 深度与速度的校正 • 图像的增强和处理
电导率曲线：DB1、DB2、DB3、DB4、 DB1A、DB2A、DB3A、DB4A； 方位曲线：P1AZ、RB、AZIM、DEVI。
P1BTN、P2BTN、P3BTN、P4BTN、
电导率曲线：P1BTN、P2BTN、P3BTN、
P5BTN、P6BTN、GAZF、ETIMD、
P4BTN、P5BTN、P6BTN；
成像测井技术
成像测井技术目录1电成像测井 (2)1.1 地层微电阻率扫描成像测井技术[1] (2)1.2 阵列感应成像测井技术 (3)1.3方位电阻率成像测井技术 (4)2声波成像测井 (4)2.1超声波成像测井 (5)2.2偶极横波成像测井 (6)3核磁共振成像测井 (6)4成像测井技术的应用 (7)4.1岩性识别 (7)4.2沉积构造识别[4] (10)4.3沉积微相研究[5] (12)4.4裂缝系统的分析 (14)4.5地应力分析[11] (29)5成像测井的发展趋势 (32)参考文献 (33)成像测井技术测井起源于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术，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息，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。
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本节主要内容有：
一、测井数据预处理
二、图象处理 三、假象识别 四、FMS解释方法
一、测井资料预处理
１．曲线标准化：消除供电电流变化引起的图象失真， 主要考虑局部变化（满刻度）和信号饱和的问题 ２．规范化处理：使电极在较长的井段内具有基本相 同的平均响应 ３．速度校正：恢复采样数据对应的真深度，消除仪 器非匀速运动引起的曲线及图形畸变 ４．深度对齐：不同排的纽扣电极其垂直位置不同 ５．深度控制：采样间距太小对诸如深度单位转换等 问题引起的深度严重偏差进行处理 ６．坏电极剔除：（合理设置上下门槛来识别坏电极 数据；通过相邻电极间的插值恢复失掉的数据）
•速度校正
二、图象处理
1．图象生成：按照每个纽扣电极的方位及深度进行采 样，将采样数据组成矩阵，每个矩阵元素表示图象 上一个灰度点 2．色度标定：建立扫描曲线幅度大小与灰度或色度的 对应关系，有静态法和动态法两种 3．图象增强：增强图象的对比度，使地层的某些特征 更明显，可采用频域增强和空间增强两种方法 4．图形显示：将处理后的曲线图或灰度图在终端设备 输出 5．图象分割：从图象中分割出主要反映裂缝、孔洞的 子图象，以便进一步处理和计算，主要方法有基于 图象灰度直方图的阈值分割算法和二维变换图象增 强算法
奇异点多阈值分割算法效果
2D小波变换谱图中去掉垂直方向信息后的FMI图象
2D小波变换谱图中去掉水平方向信息后的FMI图象
三、假象识别
1．测井采集假象：由井下仪器问题引起的假象，包括 泥岩(质)段对仪器拖曳产生的“卡住”和“黏附” 问题、纽扣电极失效产生的数据损失问题及泥浆涂 抹电极使成像质量下降问题。 2．井壁假象：指由井眼物理特性所引起的那组假象， 包括井眼不规则段产生的接触问题、偏斜井眼中的 间隙问题、泥饼厚度太大引起的问题、仪器压刻痕 假象及钻杆摆动形成的假象等。 3．处理假象：指由于图象处理方法不当所引起的图象 畸变，包括动态窗长、异常高/低电导率薄层、重 新标定及深度匹配。 4．衍生假象：指由于井眼几何形态、地层微电阻率扫 描仪的测量特性和泥浆滤液的侵入使成像图与岩心 上的观察结果有区别。
四、FMS解释方法
㈠况、观察FMS测井曲线特征、注意仪器旋 转速度、留心极板压力增大段和大角度的井斜段。
㈡、FMS图象的解释方法
1．划分区域的主要沉积单元(裸眼井测井曲线)； 2．推断构造特征，确定可能的储积层段(倾角测井矢量 图、当地地质资料、地震资料)； 3．识别油气层和致密的胶结层； 4．详细描述岩心，并进行对比； 5．划分可能的解释范围(沉积情况、区域地质知识)； 6．确定FMS图象的质量等级(根据岩心对比资料、按 “置信度”划分三级)。