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1、测井基础知识讲座测井基础知识讲座中海油湛江分公司研究院中海油湛江分公司研究院二零一零年三月二零一零年三月前言前言n什么是测井什么是测井(LOG)(LOG)？测井是利用专门仪器记录钻入地下的一口井中岩石或流体混合物不同的物理、化学、电子或其他性质的过程。一次测井就是一次行程的记录，类似于一条航船的航海日志。在这种情况下，航船是某种类型的一支测井仪器，而行程是下入和取出井眼的过程。地球物理测井是应用地球物理学地球物理测井是应用地球物理学的一个分支，简称测井。它是在勘探的一个分支，简称测井。它是在勘探和开发石油和开发石油、天然气、煤、金属矿等、天然气、煤、金属矿等地下矿藏过程中，利用各种仪器测量地下
2、矿藏过程中，利用各种仪器测量井下地层的各种物理参数和井眼的技井下地层的各种物理参数和井眼的技术状况，以解决地质和工程问题的一术状况，以解决地质和工程问题的一门门学科学科。logn.航行日志航行日志,原木原木,园形木材园形木材,园木园木v.把把.记入航行日志记入航行日志,伐木伐木,把把.锯成段锯成段n测井的基本原理测井的基本原理 测井是用多种专门仪器放入钻开的井内，沿着井身测量钻井测井是用多种专门仪器放入钻开的井内，沿着井身测量钻井地质剖面上地层的各种物理参数（电阻率、自然电位、中子、密地质剖面上地层的各种物理参数（电阻率、自然电位、中子、密度、声波等等），然后利用这些度、声波等等），然后利用这
3、些物理参数和地质信息（泥质含量、物理参数和地质信息（泥质含量、孔隙度、饱和度、渗透率等等）之间应有的关系孔隙度、饱和度、渗透率等等）之间应有的关系，采用特定的方，采用特定的方法把测井信息加工转换成地质信息，从而研究地下岩石物理性质法把测井信息加工转换成地质信息，从而研究地下岩石物理性质与渗流特性，寻找和评价油气及其它矿藏资源。与渗流特性，寻找和评价油气及其它矿藏资源。目目 录录一、测井的起源及发展历程一、测井的起源及发展历程一、测井的起源及发展历程一、测井的起源及发展历程二、测井资料的现场采集与处理二、测井资料的现场采集与处理二、测井资料的现场采集与处理二、测井资料的现场采集与处理三、测井仪器
4、的介绍和基本用途三、测井仪器的介绍和基本用途三、测井仪器的介绍和基本用途三、测井仪器的介绍和基本用途四、南海西部海域测井情况介绍四、南海西部海域测井情况介绍四、南海西部海域测井情况介绍四、南海西部海域测井情况介绍五、南海西部海域测井资料的应用五、南海西部海域测井资料的应用五、南海西部海域测井资料的应用五、南海西部海域测井资料的应用六、结束语六、结束语六、结束语六、结束语测井的起源及发展历程测井的起源及发展历程测井的起源及发展历程测井的起源及发展历程 测井起源于法国，测井起源于法国，19271927年法国人斯仑贝谢兄弟发明了电年法国人斯仑贝谢兄弟发明了电测井，开始在欧洲用于勘探煤和气。中国使用电
5、测井勘探石测井，开始在欧洲用于勘探煤和气。中国使用电测井勘探石油和天然气，始于油和天然气，始于19391939年年1212月，奠基人是原中国科学院院士、月，奠基人是原中国科学院院士、著名地球物理学家翁文波教授，测的第一口是四川巴县石油著名地球物理学家翁文波教授，测的第一口是四川巴县石油沟油矿沟油矿1 1号井。号井。测井的起源及发展历程测井的起源及发展历程测井的起源及发展历程测井的起源及发展历程 60 60多年来，中国测井仪器经历了四次更新换代，第一多年来，中国测井仪器经历了四次更新换代，第一代半自动测井仪；第二代全自动测井仪；第三代代半自动测井仪；第二代全自动测井仪；第三代数字测井仪；第四代数
6、控测井仪。海洋测井一直走在数字测井仪；第四代数控测井仪。海洋测井一直走在中国测井的前列，已经完成了第四代测井仪器的转化工中国测井的前列，已经完成了第四代测井仪器的转化工作。目前，中国正在研制或者引进第五代测井仪器成作。目前，中国正在研制或者引进第五代测井仪器成像测井仪，将作为像测井仪，将作为2121世纪更新换代的新产品！世纪更新换代的新产品！测井的分类测井的分类测井的分类测井的分类 1 1、按照研究的物理性质分类：、按照研究的物理性质分类：电法测井、声波测井、放射性测井、井温测井、电法测井、声波测井、放射性测井、井温测井、井径测井、地层测试器等等井径测井、地层测试器等等 2 2、按照技术服务项
7、目分类：、按照技术服务项目分类：提供测井技术服务的产业是测井公司。测井公司提供测井技术服务的产业是测井公司。测井公司要根据地质或工程需要选择几种测井方法，构成一套综要根据地质或工程需要选择几种测井方法，构成一套综合测井方法，称之为测井系列。按测井公司提供的技术合测井方法，称之为测井系列。按测井公司提供的技术服务项目，测井技术主要分为四大测井系列：服务项目，测井技术主要分为四大测井系列：1 1）裸眼井地层评价测井系列：）裸眼井地层评价测井系列：在未下套管的裸眼井中在未下套管的裸眼井中进行测量获得测井资料；探井、评价井首先进行进行测量获得测井资料；探井、评价井首先进行测井的分类测井的分类测井的分类
8、测井的分类 2 2）套管井地层评价测井系列：）套管井地层评价测井系列：在已下套管的井中进行在已下套管的井中进行测量获得测井数据。探井、评价井后期以及生产井过套管声波、电测量获得测井数据。探井、评价井后期以及生产井过套管声波、电阻率等等阻率等等 3 3）生产动态测井系列：）生产动态测井系列：在生产井或注入井的套管内，在在生产井或注入井的套管内，在地层产出或吸入流体情况下，用测井资料确定生产井的产出剖面或地层产出或吸入流体情况下，用测井资料确定生产井的产出剖面或注水井的注水剖面。生产测井系列注水井的注水剖面。生产测井系列 4 4）工程测井系列：）工程测井系列：在裸眼井或套管井内，用测井资料确在裸眼
9、井或套管井内，用测井资料确定井斜状态、固井质量、酸化或压裂效果、射孔质量等等定井斜状态、固井质量、酸化或压裂效果、射孔质量等等此外，测井技术还可以提供井壁取心、地层测压测试、射孔等等服此外，测井技术还可以提供井壁取心、地层测压测试、射孔等等服务务测井的分类测井的分类测井的分类测井的分类 3 3、按照资源评价的对象分类：、按照资源评价的对象分类：1 1）石油测井：）石油测井：石油测井是勘探和开采石油及天然气所用的石油测井是勘探和开采石油及天然气所用的各种测井技术总称，它在使用测井技术的产业部门中一直处于领先各种测井技术总称，它在使用测井技术的产业部门中一直处于领先地位；地位；2 2）煤田测井：）
10、煤田测井：对煤田进行测井，规模仅次于石油测井对煤田进行测井，规模仅次于石油测井 3 3）金属矿测井：）金属矿测井：勘探开采各种金属或稀有金属使用，其勘探开采各种金属或稀有金属使用，其中以放射性测井尤为重要中以放射性测井尤为重要 4 4）水文工程测井：）水文工程测井：评价水资源评价水资源测井的分类测井的分类测井的分类测井的分类 对于我们石油行业来说，关注的当然是石油测井技对于我们石油行业来说，关注的当然是石油测井技术。平常我们所说的术。平常我们所说的大满贯测井、声感组合测井、大满贯测井、声感组合测井、中子密度孔隙度测井中子密度孔隙度测井基本都是在裸眼井进行的；过基本都是在裸眼井进行的；过套管声波
11、时差、电阻率肯定是在套管里进行的；生产测套管声波时差、电阻率肯定是在套管里进行的；生产测井就要分情况。井就要分情况。目目 录录一、测井的起源及发展历程一、测井的起源及发展历程一、测井的起源及发展历程一、测井的起源及发展历程二、测井资料的现场采集与处理二、测井资料的现场采集与处理二、测井资料的现场采集与处理二、测井资料的现场采集与处理三、测井仪器的介绍和基本用途三、测井仪器的介绍和基本用途三、测井仪器的介绍和基本用途三、测井仪器的介绍和基本用途四、南海西部海域测井情况介绍四、南海西部海域测井情况介绍四、南海西部海域测井情况介绍四、南海西部海域测井情况介绍五、南海西部海域测井资料的应用五、南海西部
12、海域测井资料的应用五、南海西部海域测井资料的应用五、南海西部海域测井资料的应用六、结束语六、结束语六、结束语六、结束语测井资料的采集测井资料的采集测井资料的采集测井资料的采集 采集测井数据的各种测井仪器，统称为测井仪器，采集测井数据的各种测井仪器，统称为测井仪器，由以下三个主要部分组成：各种下井仪器；绞车、电缆由以下三个主要部分组成：各种下井仪器；绞车、电缆及井口装置；地面测量、记录和控制系统。及井口装置；地面测量、记录和控制系统。测井资料的采集测井资料的采集测井资料的采集测井资料的采集测井资料的采集下井仪器测井资料的采集下井仪器测井资料的采集下井仪器测井资料的采集下井仪器下井仪器主体是探测器
13、，还有电子线路、机下井仪器主体是探测器，还有电子线路、机械部件及钢外壳。械部件及钢外壳。探测器探测器将地层的物理性质将地层的物理性质转换成电信号。转换成电信号。测井资料的采集地面记录仪测井资料的采集地面记录仪测井资料的采集地面记录仪测井资料的采集地面记录仪 地面记录仪是在地面给井下仪器供电，对井下地面记录仪是在地面给井下仪器供电，对井下仪器实行测量控制，接受和处理井下仪器传来的测仪器实行测量控制，接受和处理井下仪器传来的测量信号，并将测量信号转换成测井物理参数加以记量信号，并将测量信号转换成测井物理参数加以记录。录。多线记录仪多线记录仪数字磁带测井仪数字磁带测井仪数控测井仪数控测井仪测井资料的
14、采集电缆等辅助设备测井资料的采集电缆等辅助设备测井资料的采集电缆等辅助设备测井资料的采集电缆等辅助设备 由导电缆芯、绝缘层和钢丝编织层组成的单芯由导电缆芯、绝缘层和钢丝编织层组成的单芯或多芯电缆，是向井内传送下井仪、给下井仪供电、或多芯电缆，是向井内传送下井仪、给下井仪供电、在下井仪和地面仪间传送信息的设备。电缆测井之在下井仪和地面仪间传送信息的设备。电缆测井之名由此而来。为了适应大斜度井，逐渐发展了钻杆名由此而来。为了适应大斜度井，逐渐发展了钻杆传输测井传输测井PCL/TLCPCL/TLC、随钻测井、随钻测井LWDLWD技术。技术。测井资料的采集测井资料的采集测井资料的采集测井资料的采集 测
15、井深度记号：电缆上每隔一定的距离做一个磁记测井深度记号：电缆上每隔一定的距离做一个磁记号，在钻台方补心上防止一个磁性记号器，当电缆磁号，在钻台方补心上防止一个磁性记号器，当电缆磁记号经过记号器时向记录仪发出深度记号。因此，测记号经过记号器时向记录仪发出深度记号。因此，测井记录的深度是从钻台方补心的顶面开始计算的，方井记录的深度是从钻台方补心的顶面开始计算的，方补心顶面至地面的距离称为补心高度。（补心顶面至地面的距离称为补心高度。（和地震上的和地震上的深度有差别），深度有差别），测井数据的采集一般在仪器上提的过测井数据的采集一般在仪器上提的过程中进行。程中进行。LOG DISPLAY LOG H
16、EADER 1LOG DISPLAY LOG HEADER 2LOG DISPLAY LINEAR SCALE测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释 采集测井数据的过程是将地质信息变成测井信息的采集测井数据的过程是将地质信息变成测井信息的过程，而处理与解释测井数据的过程则是将测井信息过程，而处理与解释测井数据的过程则是将测井信息转换成地质信息的过程。转换成地质信息的过程。1 1、测井数据处理：、测井数据处理：测井数据处理是用计算机处理和解释测井数据测井数据处理是用计算机处理和解释测井数据所做的各项工作，主要包括测井数据预处理和测井数所做的各项工作，主要
17、包括测井数据预处理和测井数据地质分析两个方面。据地质分析两个方面。测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释 （1 1）、测井数据处理：）、测井数据处理：、深度对齐、深度对齐 、把斜井曲线校成直井曲线、把斜井曲线校成直井曲线 、曲线平滑处理、曲线平滑处理 、环境校正、环境校正 、数据标准化、数据标准化 、确定解释模型和解释参数、确定解释模型和解释参数测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释 （2 2）、测井数据分析：）、测井数据分析：按照确定的解释模型，选用相应的测井分析程序，按照确定的解释模型，选用相应的测井分析程
18、序，计算机用测井数据计算出各种地质或工程参数，并用计算机用测井数据计算出各种地质或工程参数，并用直观的测井成果图显示出来。直观的测井成果图显示出来。测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释 2 2、测井数据的综合解释：、测井数据的综合解释：测井技术是用测量的物理参数来间接推断地层测井技术是用测量的物理参数来间接推断地层的地质特征和计算相应的地质参数，间接性导致了多的地质特征和计算相应的地质参数，间接性导致了多解性和不准确性，特别是单条测井曲线的多解性十分解性和不准确性，特别是单条测井曲线的多解性十分突出。因此，应用测井资料的途径应当是：突出。因此，应用测
19、井资料的途径应当是：测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释 、按照地质情况和井眼条件选用一套经济适用、按照地质情况和井眼条件选用一套经济适用的综合测井方法；的综合测井方法；、采用多种方法保证测井数据的准确性（质量、采用多种方法保证测井数据的准确性（质量控制、原始曲线的定性检查、预处理等）控制、原始曲线的定性检查、预处理等）、根据地区经验，收集尽可能多的第一性资料，、根据地区经验，收集尽可能多的第一性资料，选择切合实际的解释模型和解释参数选择切合实际的解释模型和解释参数 、把测井解释结果和地区地质知识、邻井的解、把测井解释结果和地区地质知识、邻井的解释结
20、果、测试结果综合分析释结果、测试结果综合分析测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释测井资料的处理和解释 3 3、测井综合解释的三个层次：、测井综合解释的三个层次：、井场解释、井场解释 、测井公司解释、测井公司解释 、油田研究、油田研究目目 录录一、测井的起源及发展历程一、测井的起源及发展历程一、测井的起源及发展历程一、测井的起源及发展历程二、测井资料的现场采集与处理二、测井资料的现场采集与处理二、测井资料的现场采集与处理二、测井资料的现场采集与处理三、测井仪器的介绍和基本用途三、测井仪器的介绍和基本用途三、测井仪器的介绍和基本用途三、测井仪器的介绍和基本用途四、南海西部海
21、域测井情况介绍四、南海西部海域测井情况介绍四、南海西部海域测井情况介绍四、南海西部海域测井情况介绍五、南海西部海域测井资料的应用五、南海西部海域测井资料的应用五、南海西部海域测井资料的应用五、南海西部海域测井资料的应用六、结束语六、结束语六、结束语六、结束语测井仪器介绍自然电位测井仪器介绍自然电位测井仪器介绍自然电位测井仪器介绍自然电位spsp 顾名思义，自然电位测井就是测量井下自然电位的。为顾名思义，自然电位测井就是测量井下自然电位的。为什么会形成自然电位呢？是因为井内有自然电流流动。为什么会形成自然电位呢？是因为井内有自然电流流动。为什么会有自然电流呢？简单的说，是因为井筒中泥浆和岩什么会
22、有自然电流呢？简单的说，是因为井筒中泥浆和岩石孔隙中不同浓度的盐溶液相接触时的石孔隙中不同浓度的盐溶液相接触时的扩散吸附作用以扩散吸附作用以及在孔隙中的渗滤作用及在孔隙中的渗滤作用等作用引起的。离子浓度的不同，等作用引起的。离子浓度的不同，引起离子的相互交换，从而形成了电流，产生了电位差。引起离子的相互交换，从而形成了电流，产生了电位差。Spontaneous Potentional logging自然电位自然电位自然电位自然电位spsp的用途的用途的用途的用途 自然电位测井适用于砂泥岩剖面和淡水泥浆的裸眼井，自然电位测井适用于砂泥岩剖面和淡水泥浆的裸眼井，它的作用主要体现在以下几个方面：它的
23、作用主要体现在以下几个方面：1 1、划分储集层、划分储集层自然电位自然电位自然电位自然电位spsp的用途的用途的用途的用途 2 2、地层对比和研究沉积相、地层对比和研究沉积相单层曲线形态反应单层曲线形态反应粒度分布和沉积能粒度分布和沉积能量变化的速率。如量变化的速率。如柱形表示粒度稳定；柱形表示粒度稳定；钟形表示粒度由粗钟形表示粒度由粗到细，水进的结果。到细，水进的结果。自然电位自然电位自然电位自然电位spsp的用途的用途的用途的用途 3 3、判断岩性，计算泥质含量、判断岩性，计算泥质含量 4 4、确定地层水电阻率、确定地层水电阻率声声波波测测井井是是通通过过测测量量井井壁壁介介质质的的声声学
24、学性性质质来来判判断断井井壁壁地地层层的的地地质质特特征征及及井井眼眼工工程程状状况况的的一一类类测测井井方方法法，以以不不同同岩岩石石的的声声差差异异为为基基础础，其其在在不不同同岩岩石石中中传传播播时时存存在在有有以以下下几几方方面差异面差异:1):1)声波传播的速度有差异声波传播的速度有差异;2);2)声波幅度有差异声波幅度有差异.包包括括声声速速测测井井、声声幅幅测测井井、声声波波全全波波列列测测井井等等多多种种测测井井方方法。法。测井仪器介绍声波测井测井仪器介绍声波测井测井仪器介绍声波测井测井仪器介绍声波测井 声波仪器是利用声波发射器向井筒内发射有一定声功率、有声波仪器是利用声波发射
25、器向井筒内发射有一定声功率、有一定方向性和频率特性的声脉冲，然后仪器上安装的声波接收器一定方向性和频率特性的声脉冲，然后仪器上安装的声波接收器（由压电陶瓷晶体）接收声波信号，获得各种声波波形。利用地层（由压电陶瓷晶体）接收声波信号，获得各种声波波形。利用地层中的骨架、流体的传播速度的不同，在声波时差上反映出来，从而中的骨架、流体的传播速度的不同，在声波时差上反映出来，从而达到在石油地质上的应用达到在石油地质上的应用.测井仪器介绍声波测井测井仪器介绍声波测井测井仪器介绍声波测井测井仪器介绍声波测井 1 1 1 1声学测井发展历程的回顾声学测井发展历程的回顾声学测井发展历程的回顾声学测井发展历程的
26、回顾声声声声波波波波测测测测井井井井方方方方法法法法50505050年年年年代代代代初初初初在在在在国国国国外外外外开开开开始始始始出出出出现现现现，先先先先后后后后发发发发展展展展了了了了声声声声幅幅幅幅测测测测井井井井、声声声声速速速速测测测测井井井井、长长长长源源源源距距距距声声声声波波波波全全全全波波波波列列列列测测测测井井井井、井井井井下下下下声声声声波波波波电电电电视视视视测测测测井井井井、阵阵阵阵列列列列声声声声波波波波测测测测井井井井、偶偶偶偶极极极极子子子子及及及及多多多多极极极极子子子子横横横横波波波波测测测测井井井井、高高高高分分分分辩辩辩辩率率率率声声声声波波波波成成成
27、成像像像像等等等等。声声声声波波波波测测测测井井井井在在在在其其其其近近近近50505050年年年年的的的的发展历程中，有几个代表其发展阶段的事件。发展历程中，有几个代表其发展阶段的事件。发展历程中，有几个代表其发展阶段的事件。发展历程中，有几个代表其发展阶段的事件。1956195619561956年年年年由由由由WylleiWylleiWylleiWyllei提提提提出出出出的的的的时时时时间间间间平平平平均均均均公公公公式式式式，使使使使得得得得用用用用声声声声波测井资料估算储层孔隙度成为现实。波测井资料估算储层孔隙度成为现实。波测井资料估算储层孔隙度成为现实。波测井资料估算储层孔隙度成为
28、现实。70707070年年年年代代代代末末末末出出出出现现现现长长长长源源源源距距距距声声声声波波波波全全全全波波波波列列列列测测测测井井井井。实实实实现现现现了了了了对对对对声声声声波波波波全全全全波波波波列列列列的的的的数数数数字字字字化化化化记记记记录录录录，从从从从而而而而在在在在相相相相当当当当长长长长的的的的一一一一段段段段时时时时期期期期内内内内，支持了对井筒内声场的理论研究。支持了对井筒内声场的理论研究。支持了对井筒内声场的理论研究。支持了对井筒内声场的理论研究。90909090年年年年代代代代初初初初出出出出现现现现了了了了偶偶偶偶极极极极子子子子及及及及多多多多极极极极子子
29、子子横横横横波波波波测测测测井井井井，使使使使对对对对井井井井壁壁壁壁声声声声场场场场的的的的研研研研究究究究从从从从传传传传统统统统的的的的滑滑滑滑行行行行波波波波等等等等转转转转换换换换波波波波模模模模式式式式发发发发展展展展为为为为直直直直接激发模式，从轴对称的圆柱场发展为非对称的圆柱场。接激发模式，从轴对称的圆柱场发展为非对称的圆柱场。接激发模式，从轴对称的圆柱场发展为非对称的圆柱场。接激发模式，从轴对称的圆柱场发展为非对称的圆柱场。以以以以获获获获得得得得井井井井壁壁壁壁直直直直观观观观图图图图像像像像为为为为目目目目的的的的的的的的井井井井下下下下声声声声波波波波电电电电视视视视及
30、及及及后后后后来来来来的的的的体体体体积积积积扫扫扫扫描描描描、井井井井周周周周声声声声波波波波成成成成像像像像方方方方法法法法的的的的完完完完善善善善，使使使使在在在在方方方方法法法法原原原原理理理理上上上上较较较较为为为为简简简简单单单单的的的的声声声声脉脉脉脉冲冲冲冲反反反反射射射射法法法法依依依依托托托托计计计计算算算算机机机机技技技技术术术术实实实实现现现现了了了了对对对对井壁附近空间介质分布的声波成像。井壁附近空间介质分布的声波成像。井壁附近空间介质分布的声波成像。井壁附近空间介质分布的声波成像。OOO OT TR2R2R1R1 C CD D滑滑行行纵纵波波常规声波测井即通常的声速
31、或声幅测井，记录声波信号的滑行纵波首波的速度（时差）或幅度常规声波测井即通常的声速或声幅测井，记录声波信号的滑行纵波首波的速度（时差）或幅度信息，对携带有大量地层信息的续至波则完全没有记录并加以利用，数据量小，只反映岩性和信息，对携带有大量地层信息的续至波则完全没有记录并加以利用，数据量小，只反映岩性和孔隙度、计算波阻抗等重要信息孔隙度、计算波阻抗等重要信息1、单发双收声速测井、单发双收声速测井单极子声源在快速地层中记录的典型波形单极子声源在快速地层中记录的典型波形包括：纵波、横波、斯通利波包括：纵波、横波、斯通利波2、全波列测井、全波列测井T TR1R1R2R2R3R3R4R4R5R5R6R
32、6R7R7R8R8记录时间窗长内所有的声波波列信号，包括纵波、横波和斯通利波等多种波成分的速度、幅度、记录时间窗长内所有的声波波列信号，包括纵波、横波和斯通利波等多种波成分的速度、幅度、频率等信息。通过对波列信号的分析和处理，可准确提取纵、横波和斯通利波时差，求取各种频率等信息。通过对波列信号的分析和处理，可准确提取纵、横波和斯通利波时差，求取各种地层弹性模量参数，判断裂缝、指示含气层段、估算渗透率、评价地层各向异性等地质应用地层弹性模量参数，判断裂缝、指示含气层段、估算渗透率、评价地层各向异性等地质应用38全波列测井分类全波列测井分类nDSI(Dipole Shear Sonic Image
33、r)偶极横波偶极横波成像测井仪成像测井仪nDAC(Digital Array Acoustilog)数字阵列声波测井nMAC(Multipole Array Acoustilog)多级阵列声波测井nXMACII(Cross Multipole Array Acoustilog)交叉多级阵列声波测井West-AtlasWest-AtlasSchlumbergerSchlumberger波的传播方向波的传播方向质点的震动方向质点的震动方向波的传播方向波的传播方向质点的震动方向质点的震动方向声波全波列测井的发展历程声波全波列测井的发展历程单发八收单发八收单发八收单发八收（单、偶极（单、偶极（单、偶极
34、（单、偶极发射）发射）发射）发射）双发双收双发双收双发双收双发双收（单极发射）（单极发射）（单极发射）（单极发射）单发八收单发八收单发八收单发八收（单极发射）（单极发射）（单极发射）（单极发射）数字阵列声波测井数字阵列声波测井数字阵列声波测井数字阵列声波测井几种代表性的全波列仪器示意图几种代表性的全波列仪器示意图Receiver1Receiver1Receiver2Receiver2Transmitter1Transmitter1Transmitter2Transmitter2ReceiverArrayReceiverArrayTransmitterTransmitterMonopoleMon
35、opoleDipoleDipole偶极子声源的激发模式偶极子声源的激发模式偶极子声偶极子声偶极子声偶极子声源在井眼源在井眼源在井眼源在井眼中激发声中激发声中激发声中激发声场，使地场，使地场，使地场，使地层介质产层介质产层介质产层介质产生非对称生非对称生非对称生非对称运动，在运动，在运动，在运动，在井壁处产井壁处产井壁处产井壁处产生弯曲波。生弯曲波。生弯曲波。生弯曲波。SourceSourceReceiverReceiverSSWaveWaveSSWaveWaveDipole(ShearWave)ToolSWaveReceiverPPSourcePPSWave偶极子声源在井眼中激发声场，使地层介
36、质产生非对称运偶极子声源在井眼中激发声场，使地层介质产生非对称运动，在井壁处产生弯曲波。动，在井壁处产生弯曲波。偶极子发射器发射不对称能量，这种能量在井眼的一侧产生“推力”，在另一侧则产生“拉力”，结果在地层中产生一种挠曲波。在低频时，这种挠曲波以地层横波速度传播。偶极阵列接收器的8个压电金属双压电晶片，在所有频率和温度下具有极好的纵波抑制能力。这种接收器对轴对称的压力场不敏感，因此纵波首波与斯通利波受到抑制，从而可确保准确地识别挠曲波。偶极接收器元件偶极接收器元件单极接收器元件单极接收器元件n纵波：纵波：DT/DTLF/DTLN /DTCO/DT4P/DTC/DTCR/DTCT/DTH/DT
37、R/DTT/DT24/DTR/ACn横波：横波：DTS/DT1/DT2/DTSM/DT4S/DTSD/DTTS/DTRS/DT24QS/DTXn斯通利波：斯通利波：DTST声波曲线名称声波曲线名称在快速地在快速地层层，可，可记录记录到到纵纵波、横波和斯通利波波、横波和斯通利波在慢速地在慢速地层层，只可，只可记录记录到到纵纵波波在慢速地在慢速地层层，可通，可通过过偶极子偶极子测测量方式得到量方式得到挠挠曲波曲波挠挠曲波曲波为频为频散波散波，在低在低频频情况下，情况下，挠挠曲波速度等于地曲波速度等于地层层的的横波速度。横波速度。1 1、确定岩性和孔隙度：、确定岩性和孔隙度：著名的威利平均时间公式建
38、立起声波速度和岩性、著名的威利平均时间公式建立起声波速度和岩性、孔隙度的关系，使得声波测井在工业上得到广泛应用！孔隙度的关系，使得声波测井在工业上得到广泛应用！声波测井的应用声波测井的应用声波测井的应用声波测井的应用 2 2、识别气层和裂缝、识别气层和裂缝 声波传播过程中有能量降低或幅度衰减。幅度衰减声波传播过程中有能量降低或幅度衰减。幅度衰减的原因之一是介质吸收；另一个原因是声波反射和折射。的原因之一是介质吸收；另一个原因是声波反射和折射。气层段，由于声波衰减过大，在未压实段会出现气层段，由于声波衰减过大，在未压实段会出现“周波跳周波跳跃跃”现象，不过如果气层是胶结良好或压实的，一般不明现象
39、，不过如果气层是胶结良好或压实的，一般不明现。现。声波测井的应用声波测井的应用声波测井的应用声波测井的应用59气层气层VPVS、PR减减小小CMPR增大增大岩石模量减小岩石模量减小纵波能量减小纵波能量减小1 1、全波列测井能解决复杂气层识别问题，、全波列测井能解决复杂气层识别问题，、全波列测井能解决复杂气层识别问题，、全波列测井能解决复杂气层识别问题，效果非常好效果非常好效果非常好效果非常好 2 2、提供纵、横波时差，解决孔隙度问题、提供纵、横波时差，解决孔隙度问题、提供纵、横波时差，解决孔隙度问题、提供纵、横波时差，解决孔隙度问题 3 3、合成地震记录、合成地震记录 可以说，声波测井是地震和
40、测井的桥梁！表现为由可以说，声波测井是地震和测井的桥梁！表现为由声波测井制作合成地震记录和由地震资料制作合成声速测声波测井制作合成地震记录和由地震资料制作合成声速测井曲线。井曲线。声波测井的应用声波测井的应用声波测井的应用声波测井的应用 作为最新的声波测井仪器，全波列测井逐渐代替了补作为最新的声波测井仪器，全波列测井逐渐代替了补偿声波测井仪器，作用也越来越大，不仅仅是得到声波时偿声波测井仪器，作用也越来越大，不仅仅是得到声波时差数据，而且可以记录到地层横波信息，从而在地质上对差数据，而且可以记录到地层横波信息，从而在地质上对识别气层、裂缝以及进行岩石力学性质分析有了更广泛的识别气层、裂缝以及进
41、行岩石力学性质分析有了更广泛的应用。应用。声波测井的应用声波测井的应用声波测井的应用声波测井的应用 声波幅度测井主要是在套管井内测量套管波幅度，用声波幅度测井主要是在套管井内测量套管波幅度，用以判断固井水泥胶结质量的一种测井方法。以判断固井水泥胶结质量的一种测井方法。声波测井的应用声波测井的应用声波测井的应用声波测井的应用 电阻率测井是一类通过测量地层电阻率来研究井剖面电阻率测井是一类通过测量地层电阻率来研究井剖面地层性质的测井方法，包括最早的梯度电极系和电位电极地层性质的测井方法，包括最早的梯度电极系和电位电极系测井，以及现在的侧向测井和感应测井。系测井，以及现在的侧向测井和感应测井。测井仪
42、器介绍电阻率测井测井仪器介绍电阻率测井测井仪器介绍电阻率测井测井仪器介绍电阻率测井 梯度电极系和电位电极系测井、微电极测井称为普通梯度电极系和电位电极系测井、微电极测井称为普通电阻率测井，陆地上梯度电极系测井与自然电位测井组合，电阻率测井，陆地上梯度电极系测井与自然电位测井组合，是每口井都要测量的是每口井都要测量的“标准测井标准测井”，是地质研究的主要手，是地质研究的主要手段。段。普通电阻率测井的局限在于难于确定真电阻率，在高矿普通电阻率测井的局限在于难于确定真电阻率，在高矿化度泥浆或高阻薄层的井中，或者碳酸盐岩剖面的井中，化度泥浆或高阻薄层的井中，或者碳酸盐岩剖面的井中，普通电阻率测井的电流
43、大部分在井内流动，流向目的层的普通电阻率测井的电流大部分在井内流动，流向目的层的电流很少，因而曲线平缓，定性解释也相当困难。电流很少，因而曲线平缓，定性解释也相当困难。因此在因此在供电电极上下方各加了两个屏蔽电极，形成了侧向测井供电电极上下方各加了两个屏蔽电极，形成了侧向测井(Laterlog)(Laterlog)，目前在盐水泥浆、高阻薄层地区或碳酸盐岩，目前在盐水泥浆、高阻薄层地区或碳酸盐岩地区广泛使用。分为七侧向、三侧向、双侧向等系列，现地区广泛使用。分为七侧向、三侧向、双侧向等系列，现在发展成为阵列侧向。在发展成为阵列侧向。测井仪器介绍电阻率测井测井仪器介绍电阻率测井测井仪器介绍电阻率测
44、井测井仪器介绍电阻率测井测量电流变化测量电流变化 感应测井是根据电磁感应原理测量地层电导率，它测量感应测井是根据电磁感应原理测量地层电导率，它测量的是感应电动势，计算得到地层电导率。现在发展成为阵的是感应电动势，计算得到地层电导率。现在发展成为阵列感应。列感应。测井仪器介绍电阻率测井测井仪器介绍电阻率测井测井仪器介绍电阻率测井测井仪器介绍电阻率测井1 1、结合孔隙度测井资料，计算地层水电阻率、地层含水饱、结合孔隙度测井资料，计算地层水电阻率、地层含水饱和度和含油气饱和度。和度和含油气饱和度。电阻率测井的应用电阻率测井的应用电阻率测井的应用电阻率测井的应用2 2、结合其他资料，定性判断油、气、水
45、层。、结合其他资料，定性判断油、气、水层。3 3、油田地质研究，油层对比、油层非均质性研究等。、油田地质研究，油层对比、油层非均质性研究等。4 4、阵列电阻率可以确定侵入深度、范围等。、阵列电阻率可以确定侵入深度、范围等。自然伽马测井是用伽马射线探测器测量岩石中的自然伽自然伽马测井是用伽马射线探测器测量岩石中的自然伽马射线强度，以研究井剖面地层性质的测井方法。现在一马射线强度，以研究井剖面地层性质的测井方法。现在一般使用碘化钠晶体作为伽马射线探测器，记录地层中伽马般使用碘化钠晶体作为伽马射线探测器，记录地层中伽马射线的强度，然后根据不同岩性的伽马射线强度的差别进射线的强度，然后根据不同岩性的伽
46、马射线强度的差别进行地质研究。行地质研究。测井仪器介绍自然伽马测井测井仪器介绍自然伽马测井测井仪器介绍自然伽马测井测井仪器介绍自然伽马测井 1 1、划分岩性和地层对比：可以结合、划分岩性和地层对比：可以结合SpSp曲线使用曲线使用自然伽马测井的应用自然伽马测井的应用自然伽马测井的应用自然伽马测井的应用 2 2、划分储集层、划分储集层 3 3、最为广泛的用途是计算泥质含量、最为广泛的用途是计算泥质含量 岩石体积密度是表征掩饰性之的一个重要参数，它不岩石体积密度是表征掩饰性之的一个重要参数，它不但与岩石矿物成分及其含量有关，还与岩石孔隙度和孔隙但与岩石矿物成分及其含量有关，还与岩石孔隙度和孔隙中的
47、流体类型、性质及含量有关。中的流体类型、性质及含量有关。测井仪器介绍密度测井（地层密度、岩性密度测井）测井仪器介绍密度测井（地层密度、岩性密度测井）测井仪器介绍密度测井（地层密度、岩性密度测井）测井仪器介绍密度测井（地层密度、岩性密度测井）用伽马源发射的伽马射线照射地层，根据康普顿效应用伽马源发射的伽马射线照射地层，根据康普顿效应测量地层体积密度的方法称为地层密度测井，根据光电效测量地层体积密度的方法称为地层密度测井，根据光电效应和康普顿效应，用能谱分析方法测量称为岩性密度测应和康普顿效应，用能谱分析方法测量称为岩性密度测井。井。康普顿效应引起的伽马射线减弱系数与地层的密度有关康普顿效应引起的
48、伽马射线减弱系数与地层的密度有关 1 1、确定岩性和孔隙度：、确定岩性和孔隙度：密度测井的应用密度测井的应用密度测井的应用密度测井的应用 2 2、确定泥质含量：、确定泥质含量：利用密度声波时差交会图解释图版，可以计算泥利用密度声波时差交会图解释图版，可以计算泥质含量质含量密度测井的应用密度测井的应用密度测井的应用密度测井的应用 3 3、划分气层：、划分气层：利用密度中子交会图，可以定性划分气层利用密度中子交会图，可以定性划分气层 中子测井是一类用中子源照射地层，根据中子与地层中子测井是一类用中子源照射地层，根据中子与地层相互作用的各种性质来研究地层性质，可以探测岩性、孔相互作用的各种性质来研究
49、地层性质，可以探测岩性、孔隙度以及区分油气层，既可以用于裸眼井，也可以用于套隙度以及区分油气层，既可以用于裸眼井，也可以用于套管井。管井。测井仪器介绍中子测井测井仪器介绍中子测井测井仪器介绍中子测井测井仪器介绍中子测井 利用中子源发射中子射入地层，与地层原子核发生作利用中子源发射中子射入地层，与地层原子核发生作用，产生超热中子、高能中子、热中子等等，然后用中子用，产生超热中子、高能中子、热中子等等，然后用中子探测器测量热中子或超热中子计数率，并将计数率转换成探测器测量热中子或超热中子计数率，并将计数率转换成孔隙度。孔隙度。1 1、确定岩性和孔隙度、确定岩性和孔隙度中子测井的应用中子测井的应用中
50、子测井的应用中子测井的应用 2 2、划分气层、划分气层 利用密度中子交会图，可以定性划分气层利用密度中子交会图，可以定性划分气层中子测井的应用中子测井的应用中子测井的应用中子测井的应用75核磁共振测井测量的是自旋回波核磁共振测井测量的是自旋回波核磁共振测井测量的是自旋回波核磁共振测井测量的是自旋回波串串串串核磁共振测井核磁共振测井基本数据处理：基本数据处理：解谱解谱解谱解谱回波串回波串回波串回波串T2T2T2T2谱谱谱谱E(t)Pi76 目前南海西部海域主要有两种核磁共振测井仪器目前南海西部海域主要有两种核磁共振测井仪器目前南海西部海域主要有两种核磁共振测井仪器目前南海西部海域主要有两种核磁共