测井新技术

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测井技术发展概况及新方法
一、测井技术发展概况 二、多极子阵列声波测井技术 三、成像测井技术 四、核磁共振测井技术
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二、多极子阵列声波测井技术
2.1 技术简介 2.2 测井资料的应用
※ 岩性特征分析 ※ 气层划分 ※ 地层各向异性分析 ※ 岩石力学、应力参数计算 ※ 测井资料在储层压裂改造中的应用 ※ 井眼稳定性分析
横波的速度为：
Vs=(μ/ρ)0.5 纵波速度总是大于横波速度， 对于大多数岩石，Vs比Vp小1.6至 2.4倍
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斯通利波(Stoneley slowness)，是井内流体中的界面波，是 沿井轴方向传播的流体纵波与井壁地层滑行横波相互作用产生的， 通过仪器外壳和井壁间的泥浆传播，斯通利波对地层的弹性及流体 流动等性质非常敏感，以低频及低衰减的形式传播，其速度低于泥 浆的声速。
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声波在介质界面传播特性
遵循折射定律
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2、多极子阵列声波测井技术
发射器向井内发射声波，由 于泥浆声速V1小于地层声速V2， 所以在井壁上发生声波的反射和 折射。发射器是全方位的发射， 因此必有以临界角方向入射到井 壁上的声波，由此产生沿井壁传 播的滑行波。同时滑行波传播使 井壁附近的地层质点产生振动， 必然引起泥浆质点的振动，在泥 浆中也引起相应的波。
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2、生产问题
①在油田开发过程中，提供油层动态资 料，例如生产井各层的产液和注水井各层的 吸水状况；
②研究油、气井的技术状况，如井径、 井斜、固井质量以及检查水泥封堵效果和检 查压裂效果等；
③研究地层压力，岩石强度和其它一些 问题。
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3、其它问题
①在煤田地质勘探中：地层对比，沉积环境分析，煤层识别，煤质 分析，煤层顶板力学分析等；
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偶极子发射换能器：
带宽：0.5～5KHZ 中心频率： 1.5KHZ，
振动效果相当于一个 作弯曲振动的平板
发射电压： 3000V
一个振动圆管在中间分为 声电隔离的两部分，这两 部分的振动位相相反 。
偶极子源在软地层井孔中激 发起以弯曲波（准横波、偶 极子波）为主的波列
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四极子声源是由相邻点声源的振动相位相反的4个点声源组成,换能 器在X与Y方向上是反位相振动状态。在井眼中激发螺旋波、单一模式波及 其高阶模式,较低频率的四极子源有抑制纵波的作用,对于横波测井非常有 利。
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当地层横波速度大于流体声速时（硬地层）满足临界折射条件，可以 产生滑行横波并被接收。
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在疏松的地层中，横波速度往往小于流体声速（软地层），不能产生临 界折射的滑行横波，使得单极声波测井仪就不能探测到横波，因此丢失了大 量的地层信息。
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地层横波的重要性
计算岩石力学参数、应力参数 气层分析时，计算纵横波速度比 裂缝性地层定性判断裂缝发育井段 计算地层各向异性
横波
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使用了具有方向性的发射器和 接收器，偶极发射器像一个活塞， 使井壁一侧的压力增加，而另一侧 压力减小，引起井壁出现扰动，这 种由井眼扰曲运动产生的剪切挠曲 波具有频散特性，在低频时其传播 速度趋近于横波，偶极声波测井仪 实际上就是通过测量挠曲波来计算 地层横波速度。
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多极子阵列声波测井原理
测井技术发展概况及新方法
测井技术发展概况及新方法
一、测井技术发展概况 二、多极子阵列声波测井技术 三、成像测井技术 四、核磁共振测井技术
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一、测井技术发展概况
1.1 测井技术的方法分类 1.2 测井技术的发展史 1.3 测井技术能解决的问题 1.4 测井技术面临的问题ห้องสมุดไป่ตู้1.5 测井技术的发展趋势
Vp={(K+1.33μ)/ρ}0.5 ρ：密度
K ：体积模量
μ：剪切模量
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横波（Shear slowness），按“剪切模式”传播，即波的传播方 向垂直于质点的位移方向，传播时介质发生剪切形变。横波能通过固 体传播，液体及气体不具有刚性（若其粘滞性可以忽略），而且不能 反抗剪切，因此横波不能通过液体及气体传播。
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• 3、测井仪器的更新换代最能反映测井找油气藏技术的进步，以斯仑贝谢 公司为例，经历了5次革新 NO1.半自动测井仪；NO2.全自动测井仪；NO3.数字测井仪；NO4.数控测 井仪；NO5.成像测井仪-跨世纪的产物 我国测井仪更新换代基本上与国际上同步。
八十年代后，世界上形成了三大测井公司（斯伦贝谢公司、阿特拉 斯、哈里伯顿），测井公司都有自己的测井仪器和解释系统，保持自己 的专利。
②在水文测井中：含水层识别划分，涌水量预测等； ③在金属矿产勘探中：地层对比，含矿层识别与划分，沉积环境分 析等； ④在工程勘察中：地层力学分析、为其他工程勘察手段提供力学等 参数。
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1.4 测井技术面临的问题
• 1、开发阶段裸眼井测井 a.低（特低、超低）渗透 b.高含水期剩余油饱和度 c.薄层测井时油气水及有效厚度 d.岩石物性及动态参数关系研究，水淹机理
多极子阵列声波测井仪的测量原理是为了适应各种地层情况, 将单极子、偶极子和四极子声波测井技术进行有效组合,更好的 获得硬地层和软地层的纵、横波和斯通利波等特征参数。
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四极子声源：
y x
振动圆管均分为四 部分，各部分之间 实施声电隔离，相 邻部分的振动位相 相反
阿特拉斯的ECLIPS5700、哈里伯顿的EXCELL2000、斯伦贝谢的MAXIS500。
胜利测井公司的SL6000型测井系统和西安石油仪器厂的ERA2000成像测井系统标
志着我国测井行业已进入了成像测井18阶4 段。
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（一）历史回顾
• 1、测井起源于法国.1927年法国人斯伦贝谢两兄弟发明了电测井、用于勘 探石油、天然气、地下水、金属等资源， 我国于1939年，翁文波教授等把电测井引入到中国，使用电测井勘 探石油与天然气，开始了我国测井的历程。
• 2、按技术服务项目分类
①裸眼井地层评价测井系列
②套管井地层评价测井系列
③生产动态测井系列
④工程测井系列
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1.2 测井技术的发展史
• 1、点测阶段：20世纪20年代，第一条曲线:SP • 2、模拟阶段：20世纪40-50年代，采集的测井数据用模拟记录方式，测井系列以电法
测井为主。 我国JD581（西安石油仪器厂 ） • 3、数字阶段：20世纪60-70年代，测井数据采用数字记录方式，相应出现测井数据的
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1.1 测井技术的方法分类
• 1、按研究的物理性质分类
①电法测井：自然电位测井、电阻率测井、侧向测井、感应测井等；
②声波测井：声速测井、声幅测井、横波测井、声波全波列测井等；
③放射性测井：自然伽马测井、自然伽马能谱测井、补偿密度测井、 岩性密度测井、补偿中子测井、中子寿命测井等；
④其他测井：井温测井、地层测试、地层倾角测井、气测井等。
计算机处理技术。 阿特拉斯的3600系统，西安石油仪器厂的83系列等测井系统 • 4、数控阶段：20世纪70-80年代，计算机技术全面融入测井数据采集和处理技术。
斯伦贝谢的CSU测井系统、阿特拉斯的CLS3700测井系统。 西安石油仪器厂SKC3700和胜利测井公司的SL3000型数控测井系统。
• 5、成象阶段：20世纪90年代，这阶段测井技术的发展表现为四个特征，即井下传感 器阵列化、数据电缆传输高速遥测化、地面采集和处理工作站化、记录和显示成像化。
单极子声源相当于一个点声源在裸眼井中可激发纵波、横波、伪瑞利 波和斯通利波等波形,通过波形处理技术即可提取接收波形中的纵波、横波 和斯通利波的波速,但这种声源有其难以克服的自身缺点:①工作频率(15-25 kHz)太高,声波穿透地层的深度较小、信号的传播距离较小,使全波波形中纵 波、横波难以在时域中分辨开来,尤其是横波测量不够准确(波至点难以准确 拾取);②在软地层(横波波速比井内流体波速小的地层)不能激发横波,因而 无法测量这种地层的横波波速。
• 2、生产(套管)测井 a.产液剖面高含水、低流量、多相渗流条件下参数综合测试、高精度、
b.注水剖面厚层 c.适应稠油气藏 • 3、工程测井 固井第二界面水泥胶结质量评价1，84 射孔射开程度及套管质量检测等。17
1.5 测井技术的发展趋势
测井技术下一步的发展方向应该是： ①研发井间测井新技术； ②加大测井技术横向探测范围； ③提高测井纵向分辨率； ④发展综合技术、提高测井技术综合应用能力； ⑤提高测井综合信息采集能力； ⑥加强随钻测井技术发展； ⑦提高油气采收率测井技术。
偶极横波测井的基本原理,其一是偶极发射器能产生沿井壁传播的挠曲 波;其二,挠曲波是一种频散界面的波,它在低频下以地层横波的速度传播,在 高频下则以低于地层的横波速度传播;其三,偶极横波测井实际上是通过挠曲 波的测量来计算地层的横波速度;其四,为减小频率的影响,应尽量降低偶极 发射器的发射频率,以确保横波速度的测量精度。
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(二)我国测井学的发展现状
• 1、经过八十年代，我国测井技术已走出低谷，90年代大幅度发展了技术、
• 2、通过技术引进，深入的技术考察，我们已对国外公司的技术系统、水 平、特点与不足有了全面系统的了解，从而能扬长避短，为建立较高起
• 3、由两代测井专业人员组成的智力群体形成，90年代是发展测井学科、 高科技“合力”
• 4、生产亟需和疑难课题的提出使测井学科面临严峻的挑战。
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1.3 测井技术能解决的问题
• 测井技术经过80多年的发展，其应用领域不断扩大，所能解决问题的 范围也在不断增大。概括起来有如下几点：