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1、任课教师：任课教师：张张 元元 中中 副教授副教授 资源与信息学院资源与信息学院 测井研究中心测井研究中心电子邮件：电子邮件：测井解释与生产测井测井解释与生产测井第第1 1讲：地球物理测井概论讲：地球物理测井概论张元中张元中中国石油大学（北京）资源与信息学院中国石油大学（北京）资源与信息学院主要内容主要内容1.1.测井的概念测井的概念2.2.测井的分类与作用测井的分类与作用3.3.测井发展历程测井发展历程4.4.测井通用术语测井通用术语5.5.主要内容和课时安排主要内容和课时安排6.6.学习方法、参考书学习方法、参考书大家猜猜看，这是什么?发现了许多油气层！你看到了什么?发现了裂缝！一.测井的
2、概念 用用各各种种专专门门仪仪器器放放入入井井中中,然然后后沿沿井井身身测测量量各各种种物物理理参参数数(如如电电阻阻率率、声声波波速速度度、密密度度等等)，从从而而得得到到随随井井深深变变化化的的曲曲线线，并并根根据据测测量量结结果果进进行行综综合合解解释释来来判判断断岩岩性性、确确定定油油气气层层位位置置及及其其油油气气含量等的方法。含量等的方法。测井包括测井包括数据采集数据采集、数据处理与解释数据处理与解释两个主两个主要的阶段要的阶段。测井的直观印象中石油测井公司中石油测井公司测井的直观印象测井车测井车车载计车载计算机算机地质勘查地质勘查炼制炼制地震勘探地震勘探钻井钻井测井测井采油采油储
3、运储运大区块大区块,有无油气有无油气地下的构造地下的构造,定井位定井位确定油气层确定油气层测井学科特点 观测学科：观测学科：应用物理学方法原理应用物理学方法原理 采用电子仪器及技术采用电子仪器及技术 测量井孔内地层信息的技术学科测量井孔内地层信息的技术学科交叉学科：交叉学科：物理学物理学+电子学电子学+信息科学信息科学 +石油地质石油地质+石油工程石油工程测井学科特点 信息技术：信息技术：信息采集、处理、解释、成果显示信息采集、处理、解释、成果显示高新技术：高新技术：知识含量高知识含量高 技术运用新技术运用新 古代西方水手是这样测量航速的，他们在船古代西方水手是这样测量航速的，他们在船尾扔下一
4、个木头，木头用绳子连着绑在滚轮上，尾扔下一个木头，木头用绳子连着绑在滚轮上，绳子上每隔一段相等距离就打一个节。然后另外绳子上每隔一段相等距离就打一个节。然后另外一个人用沙漏计算时间。因为每次沙漏漏完的时一个人用沙漏计算时间。因为每次沙漏漏完的时间是固定，他们就看这段时间内木头带着绳子飘间是固定，他们就看这段时间内木头带着绳子飘走了多远，也就是看放出多少个绳节。然后汇报走了多远，也就是看放出多少个绳节。然后汇报船长：船长！我们现在的速度是多少节！船长：船长！我们现在的速度是多少节！LogLog 的来历的来历 Well Logging：记录，测井记录，测井 Log（Logging）:A recor
5、d containing one or more curves related to properties in the well bore or some property in the formations surrounding the well bore.2.测井的分类与作用测井的分类与作用 测井常见的测井常见的3 3种分类方法种分类方法 1 1、按照数据传输方式来区分、按照数据传输方式来区分 电缆测井（电缆测井（Wireline LoggingWireline Logging）随钻测井（随钻测井（LWD/MWDLWD/MWD）网络测井（井下永久传感器）网络测井（井下永久传感器）2、测
6、井的分类与作用、测井的分类与作用 测井常见的测井常见的3 3种分类方法种分类方法 2 2、按照测井原理来区分、按照测井原理来区分 电法测井电法测井 声波测井声波测井 核辐射测井核辐射测井 2.测井的分类与作用测井的分类与作用 测井常见的测井常见的3 3种分类方法种分类方法 3 3、按照测量环境来区分、按照测量环境来区分 裸眼井测井（裸眼井测井（open holeopen hole）套管井测井（套管井测井（cased holecased hole）测井需要解决的问题测井需要解决的问题 勘勘探探阶阶段段：测测井井资资料料主主要要用用于于地地层层对对比比，划划分分油油、气气、水水层层；确确定定储储集
7、集层层的的孔孔隙隙度度、含含油油饱饱和和度、渗透率等重要参数；评价储层产能。度、渗透率等重要参数；评价储层产能。6个个基基本本问问题题：地地下下是是否否有有油油气气；有有多多少少；是是否否可可开开采采；能能开开采采多多长长时时间间；开开采采效效率率如如何何；下下一口井该布在哪里？一口井该布在哪里？测井需要解决的问题测井需要解决的问题 开开发发阶阶段段：研研究究油油、气气、水水的的动动态态及及井井的的状状况况，为为制制定定开开发发方方案案提提供供依依据据；对对油油藏藏的的开开发发动动态进行实时监测。态进行实时监测。测测井井和和地地质质、物物探探、开开发发资资料料相相结结合合，进进行行区区域域地地
8、质质的的综综合合研研究究及及油油藏藏精精细细描描述述，用用于于提提高高油气勘探的准确性和油气采收率。油气勘探的准确性和油气采收率。测测井井是是石石油油工工业业中中重重要要的的、不不可可或或缺缺的的技技术术手段之一。手段之一。测井的作用测井的作用石油勘探开发的石油勘探开发的“眼睛眼睛”裸眼井测井裸眼井测井 发发现现和和评评价价油油气气层层的的储储集性质及生产能力集性质及生产能力生产测井生产测井 监监视视和和分分析析油油气气层层的的开开发动态及生产状况发动态及生产状况 测井在石油工程中的应用测井在石油工程中的应用钻井工程钻井工程 工程设计的依据工程设计的依据 几何与地质导向几何与地质导向 实时地层
9、对比与评价实时地层对比与评价 完井决策完井决策 井眼与固井质量检测等井眼与固井质量检测等测井在石油工程中的应用测井在石油工程中的应用油藏工程油藏工程 油藏监测油藏监测 为开发方案设计提供地层参数为开发方案设计提供地层参数 为提高采收率提供地层参数为提高采收率提供地层参数 油藏管理过程优化油藏管理过程优化 测井在石油工程中的应用测井在石油工程中的应用采油工程采油工程 岩石力学强度分析岩石力学强度分析 防砂与压裂效果设计与分析防砂与压裂效果设计与分析 注入、产出、温度和压力剖面的测量与分析注入、产出、温度和压力剖面的测量与分析 注水、注气效果分析等。注水、注气效果分析等。3.测井发展历程测井发展历
10、程 19271927年年，斯斯仑仑贝贝谢谢两两兄兄弟弟（Conrad Conrad and and Marcel Marcel SchlumbergerSchlumberger）在在法法国国皮皮切切尔尔布布朗朗（PechelbrownPechelbrown）油油田田，用用一一个个手手动动绞绞车车和和电电缆缆，将将一一个个电电极极系系下下入入488m488m的的井井中中，成成功功地地测测量量出出第一条电测曲线（点测），测井技术由此诞生。第一条电测曲线（点测），测井技术由此诞生。我我国国的的翁翁文文波波于于19391939年年在在四四川川隆隆昌昌的的井井中中也测量出了我国的第一条电测曲线（点测）。
11、也测量出了我国的第一条电测曲线（点测）。3.测井发展历程测井发展历程 1927年，年，Schlumberger兄弟在法兄弟在法国进行的第一次测井作业，标志着国进行的第一次测井作业，标志着测井的开始。测井的开始。3.测井发展历程测井发展历程 测井发展经历了测井发展经历了手工记录手工记录和和自动记录自动记录两个阶段。两个阶段。3.测井发展历程测井发展历程 测井的测井的自动记录阶段自动记录阶段经历了经历了模拟测井、数字测井、模拟测井、数字测井、数控测井、成像测井、网络测井数控测井、成像测井、网络测井5个发展阶段。个发展阶段。3.测井发展历程测井发展历程第一代：半自动测井第一代：半自动测井 （2040
12、年代）年代）第二代：全自动测井第二代：全自动测井 （4060年代）年代）第三代：数字测井第三代：数字测井 （6070年代）年代）第四代：数控测井第四代：数控测井 （7080年代）年代）第五代：成像测井第五代：成像测井 （90年代以来）年代以来）中国测井发展的四个阶段中国测井发展的四个阶段I 模拟测井阶段（模拟测井阶段（19391978）半自动测井阶段（半自动测井阶段（19391957）全自动测井阶段（全自动测井阶段（19581978）II 数字测井阶段（数字测井阶段（20世纪世纪70年代末年代末80年代末）年代末）III 数控测井阶段（数控测井阶段（20世纪世纪80代中期代中期至今）至今）IV
13、 成像测井阶段（成像测井阶段（20世纪世纪90年代初期年代初期至今）至今）测井技术的发展经历了四个阶段：测井技术的发展经历了四个阶段：模模拟拟记记录录阶阶段段：使使用用的的测测井井仪仪器器都都是是模模拟拟记记录录仪仪器器。使使用用的的主主要要测测井井方方法法是是普普通通电电阻阻率率测测井井、感感应应测测井井、声声速速（纵纵波波）测测井井、自自然然伽伽马测井、自然电位测井及井径测井。马测井、自然电位测井及井径测井。该该时时期期与与测测井井采采集集技技术术相相应应的的测测井井解解释释技技术主要为对储层进行术主要为对储层进行定性解释。定性解释。数数字字测测井井阶阶段段：测测井井仪仪器器从从模模拟拟记
14、记录录过过渡渡到到数字记录。主要测井方法有：数字记录。主要测井方法有：深深、中中、浅浅探探测测电电阻阻率率测测井井（双双感感应应微微球球形聚焦测井和形聚焦测井和双侧向双侧向微球形聚焦测井微球形聚焦测井）三三孔孔隙隙度度测测井井（即即中中子子测测井井、密密度度测测井井、声声波测井）波测井）再再加加上上井井径径测测井井、自自然然伽伽马马测测井井、自自然然电电位位测测井井，称称之之为为常常规规“九九条条曲曲线线”测测井井。还还有有地地层层倾角测井和声波全波变密度测井等。倾角测井和声波全波变密度测井等。数字测井阶段：数字测井阶段：开开始始了了测测井井资资料料计计算算机机定定量量处处理理。可可以以较较好
15、好的的进进行行地地层层分分层层、识识别别岩岩性性、计计算算孔孔隙隙度度、计计算算含油（气）饱和度、综合评价储层。含油（气）饱和度、综合评价储层。应应用用地地层层倾倾角角测测井井还还还还可可以以对对构构造造、地地层层进进行简单分析。行简单分析。数数控控测测井井阶阶段段：数数控控测测井井仪仪实实质质上上是是一一台台以以计计算算机机为为中中心心的的遥遥控控、遥遥测测系系统统，各各种种井井下下仪仪器器作作为为计计算算机机的的外外设设，提提供供电电缆缆通通信信系系统统实实现现数数据据交交换和计算机对下井仪器的控制。换和计算机对下井仪器的控制。在在数数控控测测井井阶阶段段，除除常常规规测测井井外外，增增加
16、加了了自自然然伽伽马马能能谱谱测测井井、岩岩性性密密度度测测井井、碳碳氧氧比比测测井井、长长源源距距声声波波测测井井、电电磁磁波波传传播播测测井井、重重复复式式电电缆缆地地层层压压力力测测试试、地地层层倾倾角角测测井井（SHDTSHDT）及及地地层层微微电电阻阻率率扫扫描描测测井井（FMSFMS）。扩扩大大了了测测井井的的应应用用领领域域，提提高高了了用用测测井井资资料料评评价价油油（气气）层层、解解决决地地质质问问题的能力。题的能力。成像测井阶段成像测井阶段：以图形和图像显示测井成果：以图形和图像显示测井成果的测井方法。成像测井系统有：的测井方法。成像测井系统有：Schlumberger公司
17、的公司的MAXIS500 Baker-houghes的的ECLIPS5700 Halliburton的的EXCELL2000。测井仪器有电成像、声成像等。测井仪器有电成像、声成像等。成成像像测测井井提提供供了了大大量量构构造造、地地层层信信息息，拓拓展展了了测测井井的的应应用用领领域域。可可用用于于评评价价油油气气层层和和其其它它勘勘探探、开发相关问题问题，开展复杂的地质应用研究。开发相关问题问题，开展复杂的地质应用研究。测井成果显示从曲线到图像测井成果显示从曲线到图像。4.测井通用术语测井通用术语 l测测井井仪仪器器（Tool）：用用来来在在井井下下采采集集地地层层信信息息的的工工具具。包包
18、括括金金属属外外壳壳，探探测测器器（进进行行测测量量的的传传感感器器）和和电电子子线线路路（为为传传感感器器供供电电，处处理理和和传传输输信信号等）三部分。号等）三部分。4.测井通用术语测井通用术语 l测测井井电电缆缆：用用来来收收放放测测井井仪仪器器，记记录录测测井井深深度度并并提供信息传输的通道的装置。提供信息传输的通道的装置。4.测井通用术语测井通用术语 l测测井井曲曲线线（图图像像）：测测井井成成果果显显示示的的方方式式，反反映映地地层层性性质质随随深深度度的的变变化化，图图头头和和颜颜色色变变化化反反映不同的测井曲线。映不同的测井曲线。4.测井通用术语测井通用术语 l居中（贴井壁）：
19、测井仪器的轴线与井轴一致。居中（贴井壁）：测井仪器的轴线与井轴一致。l单位：英制单位，国际单位制单位：英制单位，国际单位制l测井速度：每小时内测井仪器的提升速度（测井速度：每小时内测井仪器的提升速度（ft/h，m/h）l探测深度：仪器在径向上的最大探测距离（探测深度：仪器在径向上的最大探测距离（in，cm）l分辨率：仪器在纵向上探测的最小间隔（分辨率：仪器在纵向上探测的最小间隔（in，cm）4.测井通用术语测井通用术语 l最大井眼尺寸（最小井眼尺寸）：仪器工作的最大井眼尺寸（最小井眼尺寸）：仪器工作的井眼范围（井眼范围（in，cm）l泥浆体系：水基，油基等；最大泥浆密度泥浆体系：水基，油基等；
20、最大泥浆密度（lb/gal，g/cm3）l最大耐温：仪器能承受的最大井内温度（最大耐温：仪器能承受的最大井内温度（C）l最大耐压：仪器能承受的最大井内压力（最大耐压：仪器能承受的最大井内压力（psi，MPa）5.主要内容和课时安排主要内容和课时安排 l测井解释与生产测井测井解释与生产测井是为石油工程专业开是为石油工程专业开设的一门选修课。设的一门选修课。l本课程共本课程共48学时，共学时，共24次课，每周次课，每周4学时。学时。l讲解常规测井方法原理及基本的解释方法。讲解常规测井方法原理及基本的解释方法。l讲解生产测井的基本概念和基本的测量方法。讲解生产测井的基本概念和基本的测量方法。5.主要
21、内容和课时安排主要内容和课时安排 l 常规测井方法原理及基本解释方法：常规测井方法原理及基本解释方法：28学时学时 测井概论：测井概论：2学时学时 电法测井电法测井 8学时学时 普通电阻率测井；自然电位测井；侧向测井；普通电阻率测井；自然电位测井；侧向测井；微球聚焦测井各微球聚焦测井各2学时学时 声波测井声波测井 6学时学时 声波测井基础；声波速度测井；声波幅度测声波测井基础；声波速度测井；声波幅度测井各井各2学时学时 5.主要内容和课时安排主要内容和课时安排 l 常规测井方法原理及基本解释方法：常规测井方法原理及基本解释方法：28学时学时 核辐射测井核辐射测井 6学时学时 自然伽玛测井；密度
22、测井；中子测井各自然伽玛测井；密度测井；中子测井各2学时学时 测井解释测井解释 6学时学时 测测井井解解释释基基础础；岩岩性性和和孔孔隙隙度度解解释释；储储层层含含油油性评价各性评价各2学时学时5.主要内容和课时安排主要内容和课时安排 l 生产测井生产测井 20学时学时 储层流体性质储层流体性质 2学时学时 管流力学基础管流力学基础 2学时学时 流量测井方法流量测井方法 4学时学时 流体识别测井流体识别测井 4学时学时 温度测井方法温度测井方法 2学时学时 压力测井方法压力测井方法 2学时学时 流动剖面测井解释流动剖面测井解释 2学时学时 复习、答疑复习、答疑 2学时学时 5、主要内容和课时安
23、排、主要内容和课时安排 l课程达到以下目的：课程达到以下目的：1、掌握常规测井方法的相关原理（不要求、掌握常规测井方法的相关原理（不要求复杂的公式推导）；复杂的公式推导）；2、掌握生产测井的基本概念和基本的测量、掌握生产测井的基本概念和基本的测量方法；方法；3、能进行简单的参数计算。、能进行简单的参数计算。6、学习方法，参考书、学习方法，参考书 考试成绩考试成绩l 平时成绩平时成绩 30%+考试成绩考试成绩70%l 平时成绩：交作业平时成绩：交作业15次以上，获得满分；次以上，获得满分；少交少交1次，扣次，扣2分，扣完为止。分，扣完为止。l 下一次上课时，交上一次课的作业。下一次上课时，交上一
24、次课的作业。l 每次课结束都会留作业。每次课结束都会留作业。l 在作业纸上写清楚学号和姓名。在作业纸上写清楚学号和姓名。6.学习方法，参考书学习方法，参考书 学习方法：学习方法：1、分层次学习：熟悉、掌握、了解、分层次学习：熟悉、掌握、了解2、以教材为基础，熟悉基本概念，掌握基本的以教材为基础，熟悉基本概念，掌握基本的测井方法原理，了解基本应用测井方法原理，了解基本应用3、认真听讲、认真做笔记、认真看书、认真完认真听讲、认真做笔记、认真看书、认真完成作业、勤于思考成作业、勤于思考6、学习方法，参考书、学习方法，参考书 作作 业业 题题1 1、常规测井、常规测井9 9条曲线都包括哪些测井方法？条曲线都包括哪些测井方法？2 2、论述测井在石油工程中的作用？、论述测井在石油工程中的作用？