测井的产生及发展

测井的产生及发展第1页，共30页，2023年，2月20日，星期一一、测井学和测井技术的发展1、测井学定义1927年ConradSchlumbergerandHenriDoll发明测井时，法国人把它译为Carottageelectrique（electricalcoring），其意为“电取心”，区别于mechanicalcoring。也有人直译为“在井内用测量装置记录所穿过地层的特性”，狭义上，测井是岩心、井壁取心和岩屑分析的代用品或补充。Themostappropriatenameforthiscontinuousdepth-relatedrecordis:——awirelinegeophysicalwelllog——welllogorlog——eletricallog第2页，共30页，2023年，2月20日，星期一一、测井学和测井技术的发展1、测井学定义地球物理测井简称为-----测井，是应用地球物理的一个分支，其定义具体描述为：应用物理方法研究油气田的钻井地质剖面和井的技术状况，寻找油气层并监测油气层开发的一门应用技术。可以理解为：

①测井定位：一门应用技术；②研究手段：物理方法；③研究内容：油气田的钻井地质剖面和井的技术状况；④研究目的：寻找油气层并监测油气层开发。第3页，共30页，2023年，2月20日，星期一测井所属的领域:相对理论地球物理而言，它属于应用地球物理，就研究的空间而言，它是与宇宙地球物理、高空地球物理相关的地壳地球物理。区别:它与地壳地面物理勘探不同，是一孔之见。测井的应用范围:油气田、煤田、地热、水文、工程地质、金属矿等。一、测井学和测井技术的发展第4页，共30页，2023年，2月20日，星期一一、测井学和测井技术的发展井眼形状测井的研究对象：地下几千尺岩层测井学：地质学、物理学、数学、计算机科学、电子学、机械学、系统工程的复杂交叉学科。高温（几十到三百度）高压（几十到100大气压）小井眼（十到50cm）测井环境第5页，共30页，2023年，2月20日，星期一一、测井学和测井技术的发展岩层的七大物理性质电化学导电声学放射性磁特性热特性介电第6页，共30页，2023年，2月20日，星期一

测井的实质：用测井仪器沿井孔测量、记录反映岩层的各种物理特性（七大特性），利用相应的测井曲线研究钻井地质剖面、油气储集层的储渗特性，评价它们的油气生产能力并解决其它一些地质及工程问题，研究油气层的地下分布规律、油气水开发动态和油气藏描述等等。井下仪地面仪第7页，共30页，2023年，2月20日，星期一一、测井学和测井技术的发展油气层水层-SP+根据测井曲线找油气层第8页，共30页，2023年，2月20日，星期一一、测井学和测井技术的发展2、测井系统组成测井仪：用以测量钻井地质剖面地球物理参数的仪器。测井仪井下仪地面仪包括各种下井仪器的接口、记录仪、车载计算机、传输系统、深度系统等；它可以完成测井曲线的模拟及数字记录、深度记录、信息传输、测井资料现场快速直观解释。不同的仪器可以探测不同的岩石物理特性（如电阻率仪器系列可以探测岩石的导电、介电特性；中子仪可以探测岩石的孔隙度、流体性质等），测井仪一般采用组合方式测井。第9页，共30页，2023年，2月20日，星期一一、测井学和测井技术的发展井下仪地面仪井轴源车缆车仪器车测井队构成第10页，共30页，2023年，2月20日，星期一电缆测井装置包括：地面装置：包括计算机、实时显示器及电磁记录仪；井下测量仪器：分无源装置和有源装置（对所穿过地层产生一些影响）。绞车、电缆及数据传输系统。第11页，共30页，2023年，2月20日，星期一一、测井学和测井技术的发展1、准备工作；2、仪器串接，绞车利用电缆将其下放到井底；3、上提电缆使下井仪沿井身向上移动，并把岩层的某种物理量变成电信号，经电缆传输至地面仪的专用控制部分，再经处理把这些电信号变成连续记录（模拟记录）或以数字形式记录在磁带上，并进行现场解释；4、将资料送回计算站进行数字处理和综合解释，为进行精细油气评价提供基础；测井工艺流程第12页，共30页，2023年，2月20日，星期一

一、测井学和测井技术的发展3、测井技术的发展

自1927年，法国斯伦贝谢兄弟测出的第一条电阻率曲线以来，测井技术发展经历以下几个阶段：1）模拟测井阶段：是测井装备配套，测井作业工艺趋于成熟时期，发展了电测井、感应测井、微电阻率测井、声波测井、核测井、孔隙度测井系列，同时规范了地面仪器及联系井下仪器与地面装备的电缆，阿尔奇公式的提出为储层孔隙度、电阻率与饱和度之间关系的评价奠定了基础。国内在引进苏联技术的基础上，研制了全自动多线电测仪（JD581），测井解释也从定性阶段向半定量化发展。第13页，共30页，2023年，2月20日，星期一

一、测井学和测井技术的发展3、测井技术的发展

2）数字测井阶段：

上世纪70年代，由于计算机的广泛应用，主要发展了聚焦型深、中、浅三电阻率测井、三孔隙度测井，提出孔隙度解释体积模型。

3）数控测井阶段：上世纪70年代后期，以斯仑贝谢公司的CSU（cyberserviceunit）系统投入商业应用为标志，测井地面仪由通用计算机系统、专用电子接口及专用测井软件构成，测井工程师通过键盘与系统部件及井下仪器实现交互。测井信号井下数字化，测井过程中实现地面对井下仪器的控制，现场快速直观解释。第14页，共30页，2023年，2月20日，星期一

一、测井学和测井技术的发展3、测井技术的发展4）成像测井阶段

90年代以后出现了电成像、声成像及核磁成像等成像测井技术，形成常规的解释＋图像显示系列。测井图像指示地层比测井曲线更加清晰、准确、直观，实感性强。5）随钻测井阶段：

随钻测井能在钻井的同时，提供井眼定向测量、岩石物理测井资料及钻井信息，使用仪表化的钻铤和从井底到地面的数据遥测系统将测量结果实时送到地面进行处理。6）网络测井阶段：

实时测井、实时数据传递、实时解释评价，目前及未来测井技术发展的趋势。第15页，共30页，2023年，2月20日，星期一4、测井的分类——电法测井，非电法测井：

自然电位测井SP；普通电阻率测井，1927年，利用欧姆定律；侧向测井1951年；感应测井，50年代，利用电磁感应原理；电磁波传播测井：70年代，介电常数测井，水的介电常数大，油的小，可以区分油水层；电成像测井90年代后，非线性、高分辨率、全井周成像。一、测井学和测井技术的发展ïïïïïïïïîïïïïïïïïíìïîïíìïîïíìïïîïïíì生产测井可预报井喷。气情况，、成分，了解地层含油收集天然气，分析含量气测井：录井的一种，一种方法。量地层倾角和方位角的地层倾角测井：井内测工程测井声波全波列测井声波幅度测井声波速度测井声波测井（中子寿命测井）利用脉冲中子源的测井（中子伽玛测井）利用连续中子源的测井（密度测井）利用伽玛射线源的测井自然伽玛测井放射性测井第16页，共30页，2023年，2月20日，星期一根据测井的目的及测井环境划分测井系列裸眼井系列套管井系列常规测井系列特殊测井系列常规电法测井常规声法测井常规核测井成象测井系列地层倾角测井常规核测井测量地层导电性的测井方法测量地层介电性的测井方法测量地层电化学特性的测井方法电成象测井方法声成象测井方法探测套管状况的测井方法，如水泥胶结测井、声波变密度、水泥评价测井等电缆式地层测试器热测井、气测井等其它生产测井一、测井学和测井技术的发展第17页，共30页，2023年，2月20日，星期一一、测井学和测井技术的发展根据测井对象的物理特性划分测井系列普通电阻率、侧向测井、感应测井、倾角测井、电成象测井等电法测井声波测井核测井导电特性介电特性电化学特性声波速度测井：用于评价地层储集性能声波幅度测井：用于评价固井质量等其它测井方法电磁波传播测井、介电测井、深电磁波传播测井自然电位、自然电极、极化电位声波成象测井自然伽马测井、自然伽马能谱测井密度测井中子测井核磁测井同位素示踪测井及其它核测井方法热测井、磁测井、气测井………第18页，共30页，2023年，2月20日，星期一裸眼井普通电缆地球物理测井分类一、测井学和测井技术的发展第19页，共30页，2023年，2月20日，星期一一、测井学和测井技术的发展5、测井技术在石油勘探作用和地位不同人有不同的用途：1、一种地下勘探的绘图技术——地质学家；2、评价储层油气生产潜力的一种方法——岩石物理学家；3、地面地震分析的一种补充资料——地球物理学家；4、仅仅为模拟应用提供数值——油藏工程师。

在石油勘探中应用——生、储、盖、圈、运、保各过程。生油岩：地上可以通过地化分析、岩芯分析来判断；地下通过测井可以确定含烃量、判断剩余碳、判断潜在生油岩。储层：h厚度、Φ、K、射孔、录井、试采等。盖层：Φ<6%,有效Φ<3%，才是好的盖层，判断孔隙度要用测井资料。圈、运、保：需要地层对比，储集性好，有压差，才能运移，是否有裂缝，有圈闭。第20页，共30页，2023年，2月20日，星期一1）、弥补取心资料的缺陷注意：在任何情况下，取心率都不会达100%，井下信息有丢失，利用测井资料可以弥补。（1）补充必须的资料：GR、DEN、中子孔隙度、时差；（2）得到比岩心体积更大的地层分析资料、特别是考虑做成了薄片或岩心柱进行；（3）提供用测井资料进行定量分析的数据测量的资料；（4）提供长久保存的信息（图形、磁带）。一、测井学和测井技术的发展5、测井技术在石油勘探作用和地位第21页，共30页，2023年，2月20日，星期一一、测井学和测井技术的发展5、测井技术在石油勘探作用和地位2）、测井在地球物理中起着特别重要的作用（1）测井提供钻井所钻过岩石的许多性质的真实和连续的结果（岩性、DEN、电阻率）；（2）测井把地面地球物理测量与地下地质联系起来了；（3）提供大量的数据，使比较精确地大量表示岩石沉积过程成为可能。（测井相）（4）能够进行沉积序列描述（矿物成分、岩性、结构、沉积构造、油藏的物理性质、油藏流体性质）（5）可以重现沉积环境（相型分析、序列分析、相位对比）第22页，共30页，2023年，2月20日，星期一一、测井学和测井技术的发展注意：（6）沉积变换（成岩作用的影响、识别、压实研究）。（7）沉积序列的结构（沉积顺序、相对年代的研究、断裂、地层对比）。（8）沉积序列的变形（褶皱、断层、裂缝）（9）地球物理在地热、地球化学中的应用。（10）测井资料在地质综合应用中的作用和重要性。

不结合测井资料而考虑储集层描述是不现实的，忽略测井资料实际上讲会失掉大部分经验内有用的资料，而这些资料是储集层描述所依据资料中的重要组成部分。第23页，共30页，2023年，2月20日，星期一6、测井在石油勘探开发中应用——地层评价1、储层性质研究主要内容包括：识别岩性、确定粘土矿物类型、确定孔隙度及孔隙结构复杂程度、确定孔隙流体性质及含量、划分渗透层及裂缝发育带、判识油气水层；2、岩相及岩层细微结构、构造的识别，可进行沉积环境的研究。3、配合地震勘探研究地震地层学的问题4、研究构造与沉积环境包括：确定构造倾角与方位角；确定断层与不整合；确定背斜、岩丘、砂坝、河道；确定地层水矿化度及变化和分布等。一、测井学和测井技术的发展第24页，共30页，2023年，2月20日，星期一1、研究油气藏岩石物性参数在地下的空间分布和油气藏几何特征，提供与油气田开发和生产有关联的经济评价；2、估算油气储量；3、研究油气藏的生、储、盖、运等地质问题。6、测井在石油勘探开发中应用——油气藏描述研究一、测井学和测井技术的发展第25页，共30页，2023年，2月2