测井技术发展与测井仪器的原理

测井技术发展与测井仪器的原理
摘要：本文论述了测井技术的发展经历了四个阶段，测井的概念，测井的优点，测井所能解决的主要问题，重点论述了PSMD-1密度三侧向探管，PSV 声波探管，PQBL声波变密度全波列探管的测井原理与应用。

关键词：测井技术发展仪器原理
一、测井技术发展
自1927年发明测井以来，测井技术的发展经历了四个阶段：
1.模拟记录阶段
模拟记录的特点：采集的数据量小，传输速率低。

使用的主要测井方法：声速（纵波）测井、感应测井、普通电阻率测井、配备井径、自然电位、自然伽马测井。

2.数字测井阶段
与之相应的测井方法有双感应-八侧向、双侧向-微球形聚集测井、三孔隙度测井（声速测井、中子孔隙度测井、补偿密度测井）再加上井径测量、自然伽马测井、自然电位测井，称之为常规“九条曲线”测井。

3.数控测井阶段
除一般的常规测井外，已增加了自然伽马能谱测井、岩性密度测井、碳氧比能谱测井、长源距声波测井、电磁波传播测井、地层倾角测井，这些新的测井方法，可提取更多的有用信息，扩大了测井的应用领域，提高了用测井资料评价油（气）层及解决地质问题的能力。

4.成像测井阶段
随着勘探和开发更复杂、更隐蔽的油气藏发展，对测井也提出了更多的要求，成像测井系统正是在这样的背景下发展起来的。

二、测井主要应用
1.测井的概念
采用专门的仪器设备，沿井身（钻井剖面）测量地球物理参数的方法，称地球物理测井（简称测井）。

地球物理特性如岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性及中子特性等。

2.测井的优点
测井是研究岩层地质特性的间接方法，它与其它录井方法相比，具有许多重要优点，主要是效率高、成本低、效果好。

只需要很短的时间就能采集到大量的测井信息，而且这些资料是在岩层的自然条件下测量的，这就更接近于岩层的真实情况。

3.测井所能解决的主要问题
3.1详细划分岩层，准确确定岩层的深度和厚度。

3.2确定岩性和孔隙度。

3.3划分储集层并对其含油性作出评价。

3.4进行地层对比，研究构造和地层沉积问题等。

3.5老油田开发中，提供油层动态的部分资料。

3.6研究井内技术情况，如井斜、井径、固井质量等。

测井解释的主要任务是运用测井资料去认识储集层的岩性、
物性和含油性，测井解释的基本方法是综合分析，它包括定性、定量和半定量解释。

三、测井仪器的原理
1.PSMD-1密度三侧向探管
密度三侧向探管在煤田测井中称为煤探头，目前是数字测井中核心探管之一。

该仪器组合了补偿密度、聚焦电阻率、聚焦电导率、天然伽玛、井径五个参数，输出八条曲线、它们是天然伽玛、井径、聚焦电导率、聚焦电阻率、三侧向电压、三侧向电流、长源距计数率、短源距计数率。

为减少钻孔对补偿密度测量的影响，井下探管放射源室与接收晶体采用铁钨合金屏蔽，与单臂推靠方向一致的特定位置定向开窗，测量时源与晶体紧贴井壁，接收到的伽玛射线计数率的对数与地层密度成线性关系。

长源距探测深度深，受井壁泥饼影响小，短源距探测深度浅，受井壁泥饼影响大，探管通过刻度求出相应系数，用密度补偿方程可求出测量井段煤岩层密度值。

在煤系地层中煤与围岩密度差别很大，用密度参数很容易划分出煤层。

2.PSV声波探管
2.1概述
声波测井是依据声波在各种岩层内传播的速度不同，测量在岩石表面产生滑行波纵波的传播速度，以该波的传播时间计算该岩层的纵波速度（声学上称慢度）。

测量岩层的纵波速度时，单收时差受井径影响大，而双收时差受井径影响小，而声波在不同地层传播时幅度大小的变化也反应了地层的一些信息，（要求仪器居中）可用声幅的大小判断固井质量笫一界面的优劣。

声波探管主要用于煤田、水文及工程地质测井解释钻井剖面划分煤岩层。

2.2技术参数
3.PQBL声波变密度全波列探管
本探管是固井质量检查探管，根据远接收器声波全波列测井资料回放的变密度曲线及从远接收器套管波首波提取的声幅曲线对固井质量进行检查，评价第一、二界面胶结情况。

声幅与全波列记录点是一致的。

在石油勘探生产中因钻孔剖面地层速度较煤层气地层速度低所以接收源距比PQBL声波仪要大。

外管套有设计可靠的扶正装置，因仪器测井时居中否对首波幅度影响很大，仪器偏心约6mm其首波幅度与居中时的值比能小50%左右，在套管中用声波时差曲线也可检查仪器居中情况若时差变化超过±5μs则说明仪器在井中不居中。

3.1技术参数
参考文献
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