FMI成像测井技术与质量控制
井壁微电阻率成像测井（FMI）的处理解释
井壁微电阻率成像测井（FMI）的处理解释
韩成;舒卫国
【期刊名称】《国外测井技术》
【年(卷),期】1999(014)002
【摘要】井壁微电阻率成像测井通过记录井壁四周的微电阻率变化可以提供非均质储层的地层产状及岩性特征，进行构造分析、裂缝分析及储层分析。
结合其它常规测井资料，不可以提供地层孔隙度，渗透率和油水饱和度，文中详细介绍了井壁微电阻率成像测井资料的处理解释方法，并提供了解释应用实例。
【总页数】6页(P18-23)
【作者】韩成;舒卫国
【作者单位】大港油田集团测井公司;大港油田集团测井公司
【正文语种】中文
【中图分类】P631.84
【相关文献】
1.利用油基泥浆微电阻率成像测井技术进行沉积解释 [J], 刘欢;张占松;黄若坤;吴俊晨;宋秋强
2.微电阻率成像测井（FMI）及常规测井技术在塔中水平井区沉积相研究中的应用[J], 王二伟;杨薇;王振宇;张云峰
3.FMI成像测井解释方法及应用 [J], 李全厚;裴警博
4.增强型微电阻率成像测井仪极板通信干扰分析与处理 [J], 陈小东; 刘炜辰
5.增强型微电阻率成像测井仪极板通信干扰分析与处理 [J], 陈小东; 刘炜辰
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
成像测井对火山岩的研究技术
成像测井（FMI）对火山岩的研究技术火山岩储层结构、岩性复杂，且多为裂缝孔隙双重介质的储集体；成像测井的出现能很有效地对这类储集体进行评价。
FMI图像井眼覆盖率对8.5英寸的井眼高达80%，纵横向分辨率达0.2英寸，井眼周围地层、地质特征微小变化都能在图像上显示，通过对地质资料（岩心、簿片等）的研究，刻度FMI图像，可得到单井的连续岩性、结构、构造、层理、裂缝等特征的剖面，在此以对石西油田石炭系火山岩的研究为例。
一、岩性及岩相1、岩性根据岩心资料对FMI图像的标定，从结构和构造形态可把石西油田石炭系火山岩分为五类岩性：1）火山集块岩属火山碎屑岩类。
主要由粒径 >64mm的粗火山碎屑物组成的岩石。
主要成分是熔岩的碎块和其它碎屑物经压固和胶结而成。
碎屑物主要由火山弹及熔岩碎块堆积而成，分选及磨圆度很差，火山弹间可见气孔；填隙物为细粒火山碎屑。
2）火山角砾岩火山角砾岩是一种压实固结的火山碎屑岩，粒径为2－64mm的熔结角砾组成，含有少量石英、长石等矿物晶屑，多数具有明显的棱角，分选差，大小不等；填隙物是火山灰、火山尘；气孔、杏仁孔发育。
3）火山角砾熔岩火山角砾熔岩为一种由正常火山碎屑岩向熔岩过渡的岩石类型，是火山碎屑岩被熔岩胶结而成，火山碎屑物的含量约10%－50%；碎屑与胶结物的岩性、结构、构造均不同，是晚期熔浆胶结早期火山碎屑而成，多数分布于火山口附近，粒径为2－64mm。
气孔、杏仁孔较发育。
4）熔岩熔岩是从火山口喷逸的炽热的熔浆冷却凝结的产物。
岩石结构致密，裂缝发育，流线或流面构造发育，其倾斜方向展示岩浆的流动方向。
5）凝灰岩凝灰岩由粒径<2mm的火山碎屑物质组成的岩石。
碎屑成分主要是火山灰，火山灰中有晶屑、玻屑、岩屑。
FMI图像可见到少量层理。
如图1，为石007井FMI识别岩性的图例，图的左边第1道为熔岩，第2道为集块岩，第3道为火山角砾岩，第4道为角砾熔岩。
2、岩相1)单井相分析根据FMI图像所提供的信息，结合钻井取心资料,石西油田石炭系火山岩相主要有溢流相、爆发相。
关于对油田测井XRMI技术的研究与分析
关于对油田测井XRMI技术的研究与分析摘要：随着经济的发展和科学技术的进步，能源的需求量也在日益增大，造成了市场上能源供需之间的矛盾，而能源的利用与开采成为了不断满足需求，服务发展与建设的关键环节。
如何使得能源能在实际的应用中发挥最大的效益与效率，需要相关的科学研究及其先进科技的指导。
而油田的开发技术也在相关的科研领域以及工业领域的生产实践上取得了一定的发展。
多种多样的油田开采技术只有对其了解与掌握的情况下，才能做到合理、科学、正确的运用，才能把科技转化为真正的生产力，为工业化与现代化建设服务。
油田测井工艺作为油田开发技术之一，在油田的勘探测量方面起着举足轻重的作用。
本文将从油田测井技术的一个小侧面即XRMI技术的简析上来探究整个油田测井方面的技术工艺及发展水平，简析油田测井XRMI技术的测量原理，浅谈油田测井XRMI技术在油田生产中的应用等几个方面做以简要的分析，旨在了解油田测井的相关技术及其基本原理和特点，了解其在油田开采开发中的作用与影响，为更好的掌握和推广使用该技术奠定理论基础。
通过对该技术的介绍，了解其在实际中的价值，为进一步完善和推广该技术做铺垫，以期挖掘出其在油田开采及服务社会经济效益等方面的最大潜力和价值。
关键词：油田测井技术XRMI技术基本原理一、简析油田测井XRMI技术油田测井XRMI技术即电阻率成像测井技术，其以地层倾角测井为基础，电阻率成像测井仪器利用密集组合的电传感器阵列测量井壁附近地层的电导率，经过高密度采样及高分辨率成像等的处理，获取高质量的井壁地质图像。
该技术的不仅用于分析裂缝形态，区域裂缝发育程度，分析薄层，还能对地层走向及储层、沉积相和沉积构造等做出评价。
XRMI的结构分为隔离、电子线头、探头三个部分。
因其具有的独特功能与特点，被广泛的应用于油田的生产与勘探当中，提高了油田的采收率与质量，加快了油田开采的进程，配合了相关的开采工艺的应用，为油田生产的安全与产量的提高做出了重要贡献，降低了油田生产的成本，提高了油田开采的社会经济效益，促进了当地经济的发展。
微电阻率成像测井(FMI)及常规测井技术在塔中水平井区沉积相研究中的应用
２１ 年 ８ ０ １ 月
基本类型 ， 然后根据动态图像内部结构 的不同又细 分为 １ 个 小类 。 ５ ２ 常规 测井相 类型划 分及特 征 、
电测 井 曲线 可 以提 供 一 口井 所 穿 透地 层 的 连 续记录 ， 而且包含着有关岩性 、 结构、 构造、 隙度、 孔
的石灰岩 。根据颗粒成 因不 同可 以细分为砂屑灰 岩、 生屑 灰岩 、 粒灰 岩 、 鲕 藻粒 灰 岩 等类 型 。颗粒 灰 岩在 Ｆ 成 像测 井 相上 主要 表现 为 ３ 相 ， 状相 、 ＭＩ 种 块 斑 状相 和层状相 。
王二伟
摘
杨薇 王振 宇 张云峰
西南石 油大 学
要 ：ＭＩ Ｆ 成像测井具有分辨率高、 息量 大、 信 和成像直观等优势 。本文通过将其与常规测井技
术相 结合 ， 再根据 水 平井 已有 的邻 井的沉 积相研 究成 果 ， 先 建立起 水平 井周 围小 范围 内的成像 测 首 并相 一 岩性 岩 相模 板 、 常规 测 井相 一 沉积相 模 板 ， 而将其 推 广应 用 到 未取 芯 水 平 井的沉 积相 的识 进
（） 状 相 如 塔 中 ７ １ ５ ２．ｍ ５４ ．ｍ岩 １块 ２ 井 ０ １ ～ ０２ １ ２ 芯为核形石灰岩 ， 成像测井相表现为厚层黄白色系
（ ２。 图 ）
Ｊ 车 醉 盎ｆ 愎 ！ ！ ； 前奎 埕 嵩以蝌
流体成分及垂 向层序等的大量信息。因此 ， 测井信
息分析是研究无岩心段沉积相 的有效方法 。针对 所研究 的塔 中 Ｉ 号坡折带奥陶系地层 以碳酸盐岩 为主 ， 在测井相组合中主要选择 自然伽玛（ Ｒ 曲线 Ｏ）
２ １ 年第４ ０１ 期 总第 １４ ８ 期
・
国 外 测 井 技 术
FMI在井中的应用研究
FMI在井中的应用研究
FMI（Fullbore Formation MicroImager）是一种新型的测井技术，能够提供井壁成像的结果。
该技术可以对井壁的细节进行高分辨率的成像，如石英颗粒的排列、岩层构造、
裂缝等的特征，并提供了更为准确的储层评价信息。
以油气勘探领域为例，FMI技术在储集层描述方面已经得到了广泛的应用。
采用FMI
技术对储层进行成像可以让研究人员获得储层内部信息，比如表征储层空间分布及流体饱
和度分布的孔隙度分布规律等。
FMI技术可以成像的深度范围很宽，从井壁到100英尺内，可以获得良好的图像分辨率，并可以得出井壁的细节信息。
此外，由于 FMI技术具有很好的稳定性和一致性，使用FMI技术可以快速获取成像信息，且获取的信息通常较为精确可靠。
此外，FMI技术还可以应用于井间台阶式沉积物地层的研究。
以公司某油田为例，采
用FMI成像技术进行地层分析后，发现该油田储层呈“台阶状”分布。
成像图像可以显示
储层中不同类型的岩层组成，广告公司的勘探团队可以在发现油气等矿藏后，根据成像图
像进一步优化出完善的储层开采方案和操作方案。
除了在油气勘探领域， FMI技术在水文地质勘查、采矿资源勘探、环保等领域均得到了广泛的应用。
总之， FMI技术在地质学研究中的应用非常广泛，其具有高分辨率、高精度、高稳定性等特点，特别是在储层描述方面提供了很大的便利。
随着FMI技术的不断发展，相信它
将有更加广泛的应用前景。
电测项目及原理
第一章全井眼地层微电阻率扫描成像仪目前我们使用的电成像测井技术来自世界上三大测井公司，斯伦贝谢公司（Schlumberger）、阿特拉斯公司（Atlas）和哈里伯顿公司（Hulliburton）。
下面主要以斯伦贝谢公司生产的FMI仪器为主介绍其原理和方法。
一．全井眼地层微电阻率扫描成像仪(FMI)1.1仪器的发展历史FMI，英文全称是Fullbore Formation Microimager，中文意为全井眼地层微电阻率成像仪。
FMI是斯伦贝谢公司九十年代的产品，它是在地层倾角仪的基础上发展起来的，其产品的发展顺序是：CDM（1955）—HDT（1965）—SHDT（1975）—FMS（1986）—FMI（1992）。
CDM是最早的倾角测井仪，它只有3个臂，测量3条电导率曲线，可用于倾角计算。
HDT是高分辨地层倾角测井仪，一直沿用至今。
它由4个臂，5个电极组成（其中1个测量电极用于加速度校正），它获得井周地层4个方位的微电阻率测量值以及井斜测量值和仪器方位记录，最终提供地层倾角、倾向处理结果。
测井分析家及地质家最早用它来研究井下构造和沉积相，因其电阻率测量具有高分辨率，能反映地层的微细结构，而且在同一深度点的不同方向有四个测量值，用这四条曲线的横向对比和纵向变化特征来研究岩石的沉积结构，例如研究沉积层理（水平层理、前积层理、交错层理、槽状交错层理等），取得了一定的效果，但由于信息量太少，其应用受到很大的局限性。
SHDT是地层学地层倾角测井仪。
它由四个臂，10个电极组成（其中2个测量电极用于加速度校正），测量8条微电阻率曲线，由于每个极板上并排安装2个电极，电极之间的距离很近，同一极板测量的两条电导率曲线具有更好的相关性，也就是说，地层的同一结构特征可更好地进行纵横向对比，因此，它除了提供地层倾角测量值以外，还用来提取地层结构等方面的信息。
FMS（FormationMicroScaner）为地层微电阻率扫描仪，它是SHDT测量方法的发展。
成像测井方法简介
三、偶极横波成像测井的应用
1、识别岩性和划分气层
地层纵横波速度比与地层岩性有关。 白云岩
石灰岩 纯砂岩或含气砂岩
vp vs 1.8
v p vs 1.86 v p vs 1.58
地层纵波速度随地层含气饱和度的增加而降
低，但横波速度变化较小，因此随含气饱和度的
增加，纵横波速度比减小。如图所示。
2）、裂缝区域有效性分析
因地应力释放引起的椭圆井眼的长轴方向, 为
地层最小主应力方向。 而诱导缝的走向平行于最
大水平主应力的方向。 根据偶极子资料计算的快横波方位为地层现
今最大水平主应力的方向。
椭圆井眼法、诱导缝法及WSTT快慢横波法计算
但是从WSTT 上看, 在Ⅰ段, 斯通利波能量并没有
明显衰减, 上行和下行反射系数都没有显著增大,
且变密度图像上没有变化, 因此判定此段不发育有
效裂缝, 成像上的暗色曲线为无效裂缝。
而在2334.5m 以下的Ⅱ段, 斯通利波能量衰减强 烈, 且理论斯通利波时差曲线和实测斯通利波时差 曲线出现了差异, 反射系数变大, 变密度图像上出 现模糊的V 字型条纹, 因此判定此段为渗透性较强 的地层, 为有效张开缝, 且渗透性极好, 对储层有 较大贡献。
软地层：地层横波速度小于井内泥浆声波速。
在软地层内，无法由单极子声源获取地层横波信息。
2、偶极声波源
偶极声波源可以使井壁一侧压力增加，另一侧
压力减小，使井壁产生扰动，形成轻微的挠曲，在 地层中直接激发横波。 产生的挠曲波的振动方向与井轴垂直，传播方 向与井轴平行。
其工作频率一般低于4KHZ。
单极子声源 振动示意图
尽管RSFL大于RERD ，但M2RX大于M2R1、RERD 大于RERM。所以储层为油层。
新视界——斯伦贝谢高清微电阻率成像仪FMI—HD
２ ０ １ ３ 年第 ６ 期
陶婕 ， 等： 新视界——斯伦 贝谢高清微电阻率成像仪 Ｆ ＭＩ — Ｈ Ｄ
６ ９
（ ４ ） 薄层检测和评价： 薄层刻画从而更好 的为高 分辨率储层评价服务 ； 快速定量计算砂泥比及砂层 厚度 ； 直观展现层厚毫米级薄层。
（ ５ ） 储 层 描述 流程 ： 沉 积相 和岩石类 型直 观或 自 动 结构 分类 ； 利用岩 石物理 参数重 拾储集 体 ； 识 别各
４ 仪 器规 格 和性 能
测量 性能 输 出信息 测， 迷ｆ 奎 地层 像及倾角 信息 像 模式 ：Ｉ ｌ ８ ０ ０英尺 ， ， 』 、 时 （ ５ ４ ９米／ ４ ， ｒ ） １ 倾 角模式 ：３ ６ ０ ０英尺／ ４ ， 州 （ １ ０ ９ ７ 米／ ４ ， ） 测 量范 ｍ 采样 率 ０ １ 英寸 （ Ｏ ２ ５ ｃ ｍ）
包括倾角 、 裂缝在内的岩石结构、 层序特征和构造特
征。
纵向分辨 率
横向分辨率 ！Ｏ ２英 （ ０ ５ １ 煺 水）
纵知分辨率 ：Ｏ ２英寸 （ ０ ５ Ｉ艇水）
Ｆ Ｍ Ｉ — Ｈ Ｄ纽扣电极尺寸也为０ ． ２ 英寸 ， 决定了其 空间分 辨率为 ０ ． ２ 英寸 。当 目标体 尺寸大 于 Ｏ ． ２ 英寸 时， 图像的尺寸接近其实际大小。当目标体尺寸比 ０ ． ２ 英寸小得多时， 如果 目标体 电阻率与围岩电阻率 对比鲜明， 在 图像上也是可能看到的， 但是 ， 无论区 别 多小 ， 成像 仪器 要 足够灵 敏 ， 才能 测得 在 Ｏ ． ２ 英寸 测量 范围 内平 均地层 电阻率引起 的微小 变化 。
（ ３ ） 增强的并行处理技术提高了信噪比； （ ４ ） 相 比传 统 的 １ ０ 位 数 字化 电子线路 ， １ ６ 位 数
- 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)。
最大泥浆电阻率
192
0. 2 in
81%
6 ~ 21 in 50 n •m
最大地层电阻率与泥浆电阻率之比 最大压缩力 最大拉伸力 最大耐压 最髙耐温 极板压力
全井眼模式最大测速
200 000
8 000 lb 12 000 lb 20 000 psi 350 °F 40 -80 Company, Chuanqing Drilling Engineering Co. Ltd., Chongqing 400021, China) A bstract ：The full-bore formation Micro-Imager adopts the focusing principle of main current and shielded current to measure the formation resistivity. FMI has many technical advantages such as stable performance, high temperature resistance, high resolution and wide dynamic range. Based on the principle of the instrument, the data communication mode, the mainly technical specifications, the structure of FMI and the quality control of the well logging are described and discussed. Key w ords：resistivity；imaging；transmit；pad；gain；quality control
中图法分类号 :P631.8 +11
文献标识码:A
D O I：10.19459/j. cnki. 61 - 1500/te. 2018.01.019
文 章 编 号 :2096 - 0077 (2018) 01 -0076 -0 4
Logging Technology and Quality Control of FMI MA Yan, CHEN Xiaodong
图 2 FM I电缆通信模式
电缆缆芯2 和 6 及缆芯5 和 3 在电缆两端通过两个
(注 ：1 ft =304. 8 mm) 3.2.1 EDTC
E D T C 为遥测通讯短节，其 主 要 功 能 就是负责地面
F M I 动 态 范 围 宽 等 技 术 优 点 。基 于 仪 器 原 理 ，对
的 数 据 通 信 模 式 、主 要 技 术 指 标 、仪 器 结 构 和 测 井 质 量 控 制 进 行 阐 述 和 探 讨 。
关 键 词 ：电 阻 率 ; 成 像 ; 发 射 ; 极 板 ; 增 益 ; 质 量 控 制
斯伦贝谢公司的全井眼微电阻率电成像测井仪器 ( FMI)具 有 动 态 范 围 宽 、分 辨 率 高 和 耐 髙 温 等 技 术 特 点 ， 在高温高阻地层测井效果相比STAR-II和 XRMI电成像 仪 器 ，优势极为突出。
2
经过地层到达仪器串上部电极形成回路。由于同一时刻 极 板 外 壳 和 钮 扣 电 极 发 射 电 流 极 性 相 同 ，同 极 性 相 互 排 斥的物理特性使得极板外壳电流对钮扣电极电流起到 了 屏 蔽 聚 焦 作 用 ，从 而 确 保 钮 扣 电 极 电 流 以 更 深 的 路 径 进 入 地 层 。地层岩石成份、结构及所含流体的不同会引起 钮扣电极电流的变化，测量钮扣电极电流和发射反馈电压 即可确定地层电阻率⑴。FMI测量原理如图1 所示。
上部电极 1发6 射 电压
1 FMI测量原理
F M I由 绝 缘 短 节 将 仪 器 串 分 为 上 下 两 大 部 分 ，上部 称为上部电极，下 部 称 为 下 部 电 极 ，下部电极又包含极 板和测量电极两部分。测 井 时 ，液压系统将各个测量极 板推至井壁，外加发射电压驱使16 kHz低频交流电从极 板 外 壳 和 极 板 上 的 钮 扣 电 极 通 过 导 电 泥 浆 流 向 地 层 ，再
绝缘短节 电力d
下部电极
图 1 FM I测量原理
第一作者简介: 马 燕 ，男 ，1985年 生 ，工程师，2008年毕业于辽宁石油化工大学测控技术与仪器专业，现在从事仪器操作工作。E-mail: chbcbg@ 126. com
2018年 第 4 卷 第 1 期
马 燕 等 :FMI成像测井技术与质量控制
•76 • •仪器设备与应用•
PETROLEUM TUBULAR GOODS & INSTRUMENTS
2018 年 2 月
FMI成像测井技术与质量控制
马 燕 ，陈小东 ( 川 庆 钻 探 工 程 有 限 公 司 测 井 公 司 重 庆 400021)
:FM I 摘 要
全 井 眼 微 电 阻 率 成 像 测 井 仪 采 用 主 屏 流 发 射 聚 焦 原 理 对 地 层 电 阻 率 进 行 测 量 。 具 有 性 能 稳 定 ，耐 高 温 ，分 辨 率 高 ，
〇 引言
随 着 油 气 勘 探 开 发 的 不 断 深 入 ，油 气 藏 勘 测 对 象 越 来 越复杂，不 仅 储 层 深 度 越 来 越 大 ，目的层温度也越来 越 高 ，而 传 统 的 STAR-n 、XRMI等电阻率成像测井仪由 于 储 量 参 数 解 释 精 度 不 高 ，已 难 以 满 足 复 杂 地 质 环 境 的 储藏识别需求。
•11 •
2 FMI电缆通信模式
表 1 FM I主要技术指标
技术指标
指标参数
测井七芯电缆共有七种不同的信道连接方式，即 T1
〜T7 七种模式。FMI采 用 T5 、T7 模式进行数据通信和
传 输 ，数据通信及传输模式原理如图2 所 示 。
地面
井下
全井眼模式钮扣电极个数
垂直分辨率(8 in 井眼） 全井眼模式井眼覆盖率(8 in 井眼）