测井技术发展与测井仪器的原理
中子测井原理及应用
中子测井原理及应用中子测井是油气勘探和开发领域常用的测井工具，它通过检测埋藏层中的中子强度变化来获取有关岩石成分、流体含量和孔隙结构等信息。
本文将对中子测井的原理和应用进行详细介绍。
中子测井的原理主要基于中子与原子核相互作用的特性。
中子是核反应中不带电荷的粒子，可以穿透厚度较大的岩石层，并与原子核发生弹性散射或非弹性散射。
当中子穿过地层时，会与原子核发生散射，其中弹性散射使中子的能量损失，而非弹性散射会引起中子与原子核碰撞后释放出γ射线。
中子测井主要有三种类型：全反散射中子测井、氢反散射中子测井和共振中子测井。
全反散射中子测井是最常用的中子测井方法。
测井仪器发射中子束入井，中子在地层中与核子发生弹性散射，并回到测井仪器。
仪器检测到回散射的中子数，通过测量散射中子的能量损失来计算出地层中的处于中子束路径上的原子核的密度。
氢反散射中子测井主要是测量地层中氢的含量，因为氢含量与流体含量有关。
仪器发射中能量较高的中子入井，中子在地层中与氢发生非弹性散射，失去一部分能量，被探测器检测到。
通过测量散射中子的能量损失来计算地层中的氢原子的密度，从而估计出岩石中的流体含量。
共振中子测井是利用中子与原子核共振能级耦合的原理。
测井仪器发射中子束入井，中子在与地层中的原子核相互作用时，落入共振能级，通过共振吸收释放出γ射线。
测量这些γ射线的能量和强度，可以获取地层中特定原子核的密度和含量信息。
中子测井在油气勘探中有着重要的应用价值。
首先，中子测井可以提供岩石成分和密度信息，从而帮助确定地层的岩石类型和性质，判断潜在油气储集层的存在和质量。
其次，中子测井可以测量地层中的氢原子密度，从而帮助估计油气水饱和度和流体类型。
此外，中子测井在解释地震数据和构建地层模型时也发挥重要作用。
除了油气勘探领域，中子测井还广泛应用于地下水勘探、地质工程和环境行业。
例如，用于地下水勘探时可以通过测量含水层的水含量和孔隙度来评估地下水资源量和流动性。
测井方法与原理
测井方法与原理测井是一种在石油勘探和开发中广泛应用的技术手段，其主要目的是通过测量地下岩石的物理性质，以评估地下地层中的油气储层并确定井孔的产能。
本文将介绍几种常用的测井方法及其原理。
一、电测井方法电测井是通过测量井眼周围地层的电阻率来评估石油储层的方法。
它的原理是通过向井眼中注入电流，然后测量所产生的电位差，从而计算出地层的电阻率。
电测井方法有许多具体的技术实现，如侧向电测井、正向电测井和声波电阻率测井等。
这些方法在实际应用中能够提供丰富的地下岩石信息，帮助确定储层的类型和含油气性质。
二、声波测井方法声波测井是通过测量地下岩石对声波的传播速度和衰减程度来评估石油储层的方法。
它的原理是利用井壁的物理特性和波的传播规律，通过发送声波信号并接收回波信号，从而推断出地层中的可用信息。
声波测井方法常用的技术包括声波传输率测井、声波振幅测井和声波时差测井等。
这些方法能够提供有关地下岩石的密度、孔隙度和饱和度等关键参数，对于油气勘探与开发具有重要意义。
三、核子测井方法核子测井是通过测量地下岩石散射或吸收射线的能量来评估石油储层的方法。
它的原理是使用放射性同位素或射线源，通过测量射线经过地层后的射线强度变化，从而反推出地层的性质和组成。
核子测井方法包括伽马射线测井、中子测井和密度测井等。
这些方法可以提供地下岩石的密度、孔隙度、含水饱和度以及岩石组成的定量信息，对于评估储层的含油气性能十分重要。
四、导电测井方法导电测井是通过测量地下岩石对电磁波的响应来评估石油储层的方法。
它的原理是利用电磁波在地下岩石中传播时的电磁感应效应，通过测量反射波的幅度和相位变化，推导出地层的导电性能。
导电测井方法包括感应测井和电阻率测井等。
这些方法可以提供有关地下岩石的电导率、水饱和度、渗透率和孔隙度等信息，对于确定储层的含油气性质具有重要的意义。
总结：测井方法是石油勘探与开发中不可或缺的技术手段，通过测量地下岩石的物理性质，能够评估地层的含油气性能、类型和产能等关键参数。
如何进行电磁法测井与数据解释
如何进行电磁法测井与数据解释电磁法测井是一种常用的地球物理勘探方法，用于探测地下的岩石和土壤的电磁特性，从而获取地下地质信息。
本文将介绍电磁法测井的基本原理、常见的测井仪器以及数据解释的方法。
1. 电磁法测井的原理电磁法测井是通过在地下传输人工产生的电磁场，然后测量地下岩石或土壤对电磁场的响应，以推断地下结构的一种方法。
在电磁法测井中，通常会使用不同频率的电磁场，以便探测不同深度的地下层。
2. 常见的电磁法测井仪器2.1 周期性极化电磁法测井仪器周期性极化电磁法测井仪器是一种较为常用的设备，可以快速获取一定深度范围的地下电磁响应信息。
它通过改变电磁场的频率和方向，来探测地下的电性差异。
2.2 宽频电磁法测井仪器宽频电磁法测井仪器是一种可以提供更广泛频率范围的仪器，可以更准确地探测地下介质的电性特征。
这种仪器在反演地下介质电阻率方面具有较高的分辨率和精度。
3. 电磁法测井数据的解释方法3.1 反演方法数据解释是将测井数据转化为地下结构信息的过程。
其中，反演方法是一种常用的数据解释方法，通过数值模型和计算方法，将测量的响应数据与地下模型进行比对，最终得到地下结构参数的估计值。
3.2 统计分析方法除了反演方法外，统计分析方法也常用于电磁法测井数据的解释。
这种方法通过对大量数据进行统计和分析，找出其中的规律和特点，从而获得地下结构的一些统计特征。
4. 电磁法测井在地下水、矿产勘探中的应用电磁法测井在地下水和矿产勘探中广泛应用。
在地下水领域，电磁法测井可以帮助确定地下水的存在与分布情况，为地下水资源的合理开发提供重要信息。
在矿产勘探领域，电磁法测井可以帮助寻找金属矿床、煤层、油气藏等矿产资源。
5. 电磁法测井技术的发展趋势随着科学技术的不断进步，电磁法测井技术也在不断发展。
未来，电磁法测井仪器将更加小型化、轻便化，数据解释方法将更加精确和高效，从而进一步提高电磁法测井的应用效果。
总结：电磁法测井是一种重要的地球物理勘探方法，通过测量地下岩石或土壤的电磁特性，可以获取地下结构的信息。
PNN测井技术(原理)
新一代套管井储层评价技术脉冲中子—中子（PNN）测井PNN（Pulse Neutron Neutron）测井仪是奥地利Hotwell公司研制开发的一种用于油田生产开发的饱和度测井仪器。
目前该仪器已经在欧洲、南、北美洲、中东、北非和亚洲18个国家广泛应用，取得了较好的使用效果。
油田进入高含水的中、后开发期，一方面迫切需要了解单井、区域上的储层的剩余油分布，寻找潜力油层，调整作业方案；另一方面，许多老井，由于受当时条件的限制，缺少必要的测井资料，而无法对储层性质进行重新认识。
油井生产之前都会下套管进行固井。
因为套管的物理特性，很多裸眼井中的测井方法受到了限制，不能用于套管井的地层评价。
目前套管井中使用最多的饱和度测井方法都是基于中子寿命测井原理的，如目前油田内常见的碳氧比测井、中子寿命测井、硼中子测井、PND测井等等。
PNN测井同样基于这个原理。
与目前国内使用的其他饱和度测井方式比较，PNN测井的一个最大不同是：不同于其他方法中通过地层对中子的俘获放射出的伽马射线进行记录分析来进行饱和度的解析。
PNN是通过对地层中还没有被地层俘获的热中子来进行记录和分析，从而得到饱和度的解析。
探测热中子法，没有了探测伽马方法存在的本底值影响，同时在低矿化度与低孔隙度地层保持了相对较高的记数率，削减了统计起伏的影响。
同时，PNN 还有一套独特的数据处理方法，能够最大程度的去除井眼影响，保证了Sigma（地层俘获截面）曲线的准确性，精度可以达到±0.1俘获截面单位。
这种方式使得PNN在低孔隙度、低矿化度地层（目前大多数油田生产的难点）相对其他测井方式具有更高的分辨率。
同时，PNN还具有施工简单，不需要特殊的作业准备，可以过油管测量、仪器不需刻度，操作维修简单、记录原始数据、最大程度去除井眼影响等等多方面的优势。
1、 PNN测井原理PNN是脉冲中子—中子（Pulse Neutron Neutron）仪器的简称，使用中子发生器向地层发射14.1MeV的快中子，经过一系列的非弹性碰撞（10-8—10-7s）和弹性碰撞（10-6—10-3s），当中子的能量与组成地层的原子处于热平衡状态时，中子处于热中子能量级，此时它的能量是0.025eV左右，速度2.2×105cm/s，直到被地层俘获。
测井原理及方法
离子扩散；-扩散电动势 • 岩石颗粒表面对离子有吸附作用；-吸附电动势 • 泥浆滤液向地层中渗透作用。-过滤电动势
自然电位测井
自然电位的测量
自然电位SP的理论计算
自然电流： 测量的自然电位异常幅度值Usp：自然电流流过井内泥浆 柱电阻上的电位降：
1、 常规测井资料原理及应用
1. )电阻率测井电阻率测井 2. )自然电位测井 3. )声波测井 4. )伽马和密度测井 5. )补偿中子测井
电阻率测井
电法测井是地球物理测井中三大测井方法之一，它根据岩层电学性 质的差别，测量地层的电阻率、电导率或介电常数等电学参数，用来研 究地质剖面，判断岩性，划分油气水层，和其它方法一起研究储集层的 含油性、渗透性和孔隙性等性质。
a.主要类型
（2）微侧向(MLL)： 微电极测井中泥饼分流作用太大，测RXO不准确，采用聚焦原理，形 成微侧向测井。
（3）微球形聚焦(MSFL)： 微侧向MLL探测浅，受泥饼影响大。MSFL方法探测浅，又基本不受泥饼影 响，是目前最好的RXO测量方法。
（4）八侧向(LL8)： 以上均为贴井壁测量，LL8是不贴井壁测量Rxo的方法。它是在七侧 向电极系下方附近设屏流回路电极B1，在上方较远处设回路电极B2。
• 厚层可以用“半幅点” 确定地层界面。
地层电阻率的影响
• 含油气饱和度比较高的储集层，其电阻率比它完全含水时rsd明显升 高，SP略有下降。一般油气层的SP幅度略小于相邻的水层。Rt/Rm 增大，曲线幅度减小。
• 围岩电阻率Rs增大，则rsh增大，使自然电位异常幅度减小。
泥浆侵入带、井径的影响
b.电极系分类: 通常供电和测量共4个电极，一个在地面，井下三个组成电极系。 梯度：单电极到相邻成对电极的距离大于成对电极间的距离。 电位：单电极到相邻成对电极的距离小于成对电极间的距离。 梯度电极系进一步分为：底部(正装)梯度、顶部(倒装)梯度。
测井原理与综合解释
测井原理与综合解释测井原理是指利用地球物理仪器和技术，对地下岩石层进行实时监测和测量的过程。
通过测井原理，可以获得有关地下岩石层中所含矿物、岩性、含水性、温度、压力等参数的信息，从而帮助地质学家和工程师进行油气勘探和开发。
测井原理主要依赖于以下几种物理现象和原理：1. 电性测井原理：利用地层中的电性差异，通过测量电阻率、电导率等指标来判断地层的性质。
例如，导电层岩石通常具有良好的含油性能。
2. 密度测井原理：根据地下岩石的密度差异，通过测量岩石的密度来判断地层的性质。
例如，含有矿物质量高的岩石通常具有较高的密度。
3. 声波测井原理：利用地层中声波的传播速度来判断地层的性质。
不同类型的岩石对声波的传播速度有不同的影响。
4. 核磁共振测井原理：利用地层中核磁共振现象，通过测量核磁共振信号来判断地层的性质。
不同类型的岩石对核磁共振信号有不同的响应。
综合解释是指通过将不同类型的测井数据进行综合分析和解释，得出地下岩石层的具体性质和分布。
综合解释的过程包括以下几个步骤：1. 数据校正和质量评估：初步检查测井数据的准确性和有效性，排除可能的误差和异常点。
2. 数据融合：将来自不同类型测井仪器的数据进行融合，形成一个统一的数据集。
3. 数据解释：根据测井原理和地质知识，对数据进行解释，得出地层的特征和性质。
可以使用图表、剖面图等方式展示解释结果。
4. 建模和预测：根据解释结果，建立地下岩石层的模型，并利用模型进行预测和评估。
这可以帮助决策者进行油气资源勘探和开发的决策。
综合解释需要综合考虑不同类型的测井数据，以及地质知识和经验。
准确地解释地下岩石层的性质和分布，对于油气勘探和开发具有重要意义。
生产测井技术介绍
生产测井技术介绍引言生产测井是一种用于评估和监测油井生产状态和产量的技术方法。
它是油田开发和生产管理中的重要工具，能够为油藏工程和生产管理提供关键的数据和信息。
本文将介绍生产测井的基本原理和常用技术，并探讨其在油田开发和生产管理中的应用。
生产测井的基本原理生产测井是通过在油井内安装测井仪器，采集井底的数据来评估和监测油井的生产状态和产量。
测井数据可以提供油井、油藏和地层的相关信息，包括油井压力、温度、含水率、产液量和产气量等。
根据测井数据的变化和分析，可以判断油井的生产情况、诊断井口问题以及评估油田的产能和开发潜力。
生产测井的基本原理是利用物理、化学和电磁等测井技术手段，通过测量和分析油井内部的参数和特性来反映油井的生产状况。
常用的生产测井技术包括：井底压力测井、产量测井、含水率测井、井温测井和井底流体采样等。
常用的生产测井技术1. 井底压力测井井底压力是评估和监测油井生产状态的重要参数。
井底压力测井是通过在井下测井仪器中加装压力传感器，实时测量油井的井底压力变化。
井底压力测井可以帮助诊断油井的流体动态特性，评估油藏的产能和开发潜力，以及指导油井的调整和优化。
2. 产量测井产量测井是评估和监测油井产液量和产气量的主要方法。
通过在油管或气管中安装流量计和测压仪器，可以实时测量油井的产液量和产气量变化。
产量测井可以帮助评估油井的生产能力，监测油井的产量变化，以及判断油井的井下环境和动态特性。
3. 含水率测井含水率是评估油井产液中含水量的重要参数。
含水率测井可以通过测量油井产液中的电阻率或射线衰减来判断油井中的含水率。
含水率测井可以帮助评估油藏的剩余油藏和采油效果，监测油井的含水率变化，以及指导油井的调整和优化。
4. 井温测井井温测井是通过测量油井井筒内的温度变化来评估油井的生产状态。
井温测井可以帮助判断油井的产液情况，监测油井的温度变化，以及诊断油井的问题和优化油井的生产。
5. 井底流体采样井底流体采样是通过在油管或气管中安装采样器，采集油井产液和产气的样品，进行实验室分析和测试。
测井原理总结
绪论（2学时）一、测井学和测井技术的发展测井学是一个边缘科学，是应用地球物理的一个分支，它是用物理学的原理解决地质学的问题，并已在石油、天然气、金属矿、煤田、工程及水文地质等许多方面得到应用。
30年代首先开始电阻率测井，到50年代普通电阻率发展的比较完善，当时利用一套长短不同的电极距进行横向测井，用以较准确地确定地层电阻率。
60年代聚焦测井理论得以完善，孔隙度形成了系列测井，各类聚焦电阻率测井仪器也得到了发展，精度也相应得以提高。
测井资料的应用也有了长足的发展，随着计算机的应用，车载计算机和数字测井仪也被广泛的应用。
到现在又发展了各种成像测井技术。
二、测井技术在勘探及开发中的应用无论是金属矿床、非金属矿床、石油、天然气、煤等，在勘探过程中在地壳中只要富集，就具有一定特点的物理性质，那我们就可以用地球物理测井的方法检测出来。
特别是石油和天然气，往往埋藏很深，只要具有储集性质的岩石，就有可能储藏有流体矿物。
它不用像挖煤一样。
而是只要打一口井，确定出那段地层能出油，打开地层就可以开采。
由于用测井资料可以解决岩性，即什么矿物组成的岩石，它的孔隙度如何，渗透率怎么样，含油气饱和度大小。
沉积时是处于什么环境，是深水、浅水、还是急流河相，有无有机碳，有没有生油条件，能不能富集。
在勘探过程中，可以解决生油岩，盖层问题，也可以对储层给予评价，找到目的层，解释出油、气、水。
在油气田开发过程中，用测井可以监测生产动态，解决工程方面的问题。
井中产出的流体性质，是油还是水，出多少水，油水比例如何，用流体密度，持水率都可以说明。
注水开发过程中，分层的注入量，有没有窜流，用注入剖面测井都可以解决。
生产过程中，套管是否变形，有没有损坏、脱落或变位，管外有无窜槽，射孔有没有射开，都需要测井来解决。
对于设计开发方案，计算油层有效厚度，寻找剩余油富集区都离不开测井。
测井对石油天然气勘探开发来说，自始至终都是不可缺少的，是必要的技术。
测井仪器方法及原理
侧向测井仪器测量原理
图1-3 三侧向测井仪电极系和主电流层示意图
三侧向测井仪器测量原理
I
VM
4 AM
VN
I 4 AN
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普通电阻率测井原理 （电阻率公式推导）
• 由上两式可得M、N两点间的电位差V为
V V V MN I M N 4 AM AN
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普通电阻率测井原理 （电阻率公式推导）
• 显然M、N间的平均电阻率 为
4 AM AN V
MN I
•令
FRw
S
2 w
（1——2） 上一页 下一页
电阻率测井解释基础（阿尔奇公式）
式中：
ρ —地层电阻率；
RW—地层水电阻率； SW—地层含水饱和度； F —地层因素。
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第一节 普通电阻率测井原理
• 为测量某一电阻的阻值R，可应用一个电 源给该电阻供电，测量流过该电阻的电流I 和电阻两端的电压降V,由欧姆定律（1—1） 式即可求出该电阻的阻值。
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普通电阻率测井原理
• 由上面普通电阻率测井原理我们知道，在 存在盐水泥浆和膏盐的地层中， 由于其电 阻率很低，分流作用非常强，使普通电阻 率测井无法进行。为了改善该情况，人们 提出了电流聚焦测井方法。
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电流聚焦测井方法
普通电阻率测井方法是把供电电极当成 点电极，电流是沿以点电极为球心的球的 半径方向，向四面流动，其等电位面是球 面。在实际测井中，电极是柱面，周围的 盐水泥浆也是柱壳，实际地层也是层状， 而非均质无限大，这就破坏了普通电阻率 测井的基本假设。
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普通电阻率测井原理
• 回顾： 普通电阻率测井方法是利用欧姆定律，测量地层电
测井技术
产能力以及解决其他一些地质和工程问题等。
(1)利用测井资料获取储集层岩性，油气藏的孔隙度、渗透率、 饱和度，油气层厚度、温度、压力以及开展油气藏地质特征研究， 为油气田开发方案的编制、储量评价、油藏数值模拟等提供基础参 数。
(2)利用测井资料建立岩性剖面。应力剖面和强度剖面，为钻头
选型、钻井破岩、井壁稳定、井眼轨道设计、完井、压裂以及射孔
3
测井技术的起源与发展阶段
数字测井 数控测井 成像测井 发展阶段 模拟记录 1964年以前 1965～1972 1973～1990 1990年以后 地面系统 测量方式 传输方式
检流计光点 照相记录仪
数字磁带 记录仪 部分组合 单向 编码传输
计算机控 制记录仪 多参数 组合 双向可控 数据传输
成像 测井仪 多参数 阵列组合 双向可控 数据传输
1)电化学特性－地层水，粘土矿物，碳酸盐岩 的电化学特征； 2)导电性和介电特性－不同矿物具有不同的导 电性和介电特性，以电阻率和介电常数表示； 3)声学特性－可以传播P波和S波、ST声波等； 4)核特性－中子和氢核的特性，以及它们的相 互作用：光电效应，康普顿效应，热中子的扩散 和俘获； 5)热学特性－地层及流体具有导热性，有一定 的温度； 6)磁特性：磁导率
《测井技术》
Well Logging Technology
1
绪
测井相关概念
论
测井技术的起源与发展阶段 地层岩石的地球物理特性 测井方法分类 测井仪器和测井过程 测井的用途
2
测井技术的起源与发展阶段
1927 年 在 法 国 东 北 部 一 个 小 油 田 一 口 井 中 ， 由 Schlumberger 兄弟通过点测方式，经过人工绘制得到了世 界上第一条电测曲线，这标志着一门新兴技术－地球物理测 井技术的诞生，法国人将其翻译为 Carottage eletrigue, 意为“电取心” , SLB 兄弟成为测井技术的鼻祖。国内翁文 波、赵仁寿、王曰才、刘永年为我国测井技术的奠基人。 随后WLT在美国、苏联等地开始了商业运用，到20世纪30 年代测井技术得到了迅速发展。到90年代测井技术已经成为 石油工业十大支柱技术之一。
地球物理测井、生产测井简介
密度、声波等等），然后利用这些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，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 岩石物理性质与渗流特性，寻找和评价油气及其它矿藏资源。
测井的起源及发展历程 测井起源于法国，1927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。中国使用电测井勘探石
地球物理测井、生产测井简介
前言
地球物理测井是应用地球物理学的一个分
支，简称测井。它是在勘探和开发石油、天然 气、煤、金属矿等地下矿藏过程中，利用各种 仪器测量井下地层的各种物理参数和井眼的技 术状况，以解决地质和工程问题的一门学科。
• 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 地质剖面上地层的各种物理参数（电阻率、自然电位、中子、
测井资料的采集－下井仪器
下井仪器主体是探测器，还有电子线路、机 械部件及钢外壳。探测器将地层的物理性质
转换成电信号。
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
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 录。 多线记录仪
数字磁带测井仪
油和天然气，始于1939年12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
沟油矿1号井。
60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－
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 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21世纪更新换代的新产品！
感应测井原理
感应测井原理感应测井是一种利用电磁感应原理来测量地下岩石物性参数的方法。
在石油勘探和开发中，感应测井技术被广泛应用，它能够提供地层中各种参数的定量信息，为油气勘探和开发提供了重要的技术支持。
感应测井原理的核心是利用电磁感应原理来测量地下岩石的电性参数。
当感应测井仪器通过井眼下的地层时，会发出高频交变电磁场，这个电磁场会感应出地层中的感应电流。
根据感应电流的大小和相位差，可以推导出地层中的电导率、介电常数等物性参数。
感应测井原理的基本思想是利用地层中的电性差异来进行识别和解释。
地层中不同岩石的电性参数差异很大，因此可以通过测量地层中的感应电流来判断地层中的岩石类型、孔隙度、渗透率等参数。
这为油气勘探和开发提供了重要的地质信息。
感应测井原理的应用范围很广，不仅可以用于油气勘探和开发，还可以用于地热能、水资源等领域。
感应测井技术可以在不同地质环境下进行应用，包括陆地、海洋、深海等。
它可以提供精确的地层物性参数，为地质勘探和工程建设提供重要的参考信息。
感应测井原理的发展经历了多个阶段，随着电子技术和地球物理学的发展，感应测井技术不断得到改进和完善。
现代感应测井仪器具有体积小、测量精度高、适应性强等特点，可以实现对复杂地质条件下的测量，为地质勘探和工程建设提供了可靠的技术支持。
总的来说，感应测井原理是一种利用电磁感应原理来测量地下岩石物性参数的技术方法。
它具有应用范围广、测量精度高、适应性强等特点，为油气勘探和开发提供了重要的技术支持。
随着技术的不断发展，感应测井技术将会在地质勘探和工程建设中发挥越来越重要的作用。
测井原理与解释
测井原理与解释
测井原理是石油勘探、开采、利用领域中非常重要的一项技术，
它是用来判断地下各种物质类型、性质、含量等信息的手段。
测井原理的基础是物理学、地质学和工程学，凭借多年的研究和
实践，现代测井技术已经发展成为一门系统化的技术体系。
其基本原
理是通过石油井的井壁和井内测量来解释地层岩石的物理和化学特性，以及油气藏的储量和分布。
其中，最基本的测井原理是利用放射性同位素记录井内物质的密度、自然伽马射线测量地层厚度、电性测井记录地层岩石的孔隙度、
导电率等物理性质的变化。
同时，利用声波并测量它在不同材料中传
播的速度，来判别地层岩石的类型、结构和属性等信息。
除此之外，测井原理还包括测量地层应力和自然放射性，以及废
物管理等方面。
现代测井技术可以计算目标地层储层的物理和化学特性，反映地层不同地带的石油、气等自然资源的分布情况，有助于石
油勘探、开采、利用等各方面的决策。
总的来说，测井原理是石油勘探和开采领域中最重要的技术手段
之一。
借助现代测井技术，我们可以精确地解释地层和岩石的物理、
结构、组成、含量等信息，为石油勘探和开采提供精确的数据依据，
为油气资源开发提供有力的支撑。
同时，也有利于环境保护，精准处
理废物和降低开采过程中的负面影响。
测井的三大基本方法
测井的三大基本方法测井的三大基本方法测井是石油勘探开发中不可或缺的一项技术，其主要作用是通过对地下岩石的物理、化学性质进行测量，从而了解油气藏的储层性质、含油气性能等信息。
目前，测井技术已经发展出了多种方法，其中最常见的有电测井、声波测井和核子测井三种基本方法。
下面将详细介绍这三种方法的原理、应用以及注意事项。
一、电测井1. 原理电测井是利用地层中不同岩石对电流的导电性能差异来识别和分析油气藏储层的一种方法。
具体来说，当钻杆上带有电极时，钻杆与地层之间形成一个回路。
当向钻杆上加入直流或交流电源时，由于地层中不同岩石对电流导电性能不同，因此在钻孔内产生了一系列复杂的电场分布和信号变化。
通过对这些信号进行处理和解释，可以得到地层中水含量、孔隙度、渗透率等重要参数。
2. 应用电测井主要用于识别和评价含水层、油气储层的孔隙度、渗透率等参数。
在石油勘探开发中，电测井可以用来确定油气藏的位置、厚度和含油气性质，为后续的钻井和开发提供重要依据。
3. 注意事项在进行电测井之前，需要对钻杆和测量仪器进行彻底检查，确保其正常工作。
此外，在进行数据处理和解释时，需要考虑地层中不同岩石对电流导电性能的影响因素，并且对数据进行合理校正。
二、声波测井1. 原理声波测井是利用地层中不同岩石对声波传播速度和衰减程度的差异来识别和分析油气藏储层的一种方法。
具体来说，在进行声波测井时，向钻孔内发射一定频率的声波信号，并通过接收器记录下信号经过地层后返回到接收器所需的时间。
通过计算这些时间差以及信号频率等参数，可以得到地层中不同岩石的密度、弹性模量等物理参数。
2. 应用探开发中，声波测井可以用来识别和定位油气储层、判断储层中的含油气性质以及评价钻井效果等。
3. 注意事项在进行声波测井之前，需要对测量仪器进行校准和测试，确保其正常工作。
此外，在进行数据处理和解释时，需要考虑地层中不同岩石对声波传播速度和衰减程度的影响因素，并且对数据进行合理校正。
测井技术基本原理及方法简介3
利用近钻头伽马和电阻率,及时确定钻遇地层,并对可能的地层变化给出预测,实现 实时地质导向,以便及时确定下一步钻井方案，提高工程时效与勘探发现率。 利用随钻方位密度中子、方位电阻率，实时确认地层物性及含油性情况,调整井眼 轨迹，提高水平井优质油层的钻遇率。 应用旋转导向系统，实现井下定向，进一步提高钻速，降低卡钻风险，使井眼更 平滑；自动导航系统使井斜快速返回垂直，实现垂直快打。
主要包括：曲线质量评价、分辨率匹配、标准层刻度、区域资料对比分析等
8
7、测井质量控制
测井资料质量控制流程
规章制度
测井设计
作业依据
测井采集
信 息 传 输
曲线质量
现场监督
基地评价
合 格 资 料 拼接合并
预处理
标 准 化
环境校正
测井数据库解释处理来自网络发布97、测井质量控制
深度控制
天滑轮 马 丁 代 克
1.一级标准（行业级）：参数已知的、具有 准确和稳定量值的标准井或实验井
两类刻度装置
1.外刻度:借助外部刻度装置，如 标准井、刻度环(夹)等 2.内刻度:使用内嵌刻度装置，如 自检电路、 测试盒等
2.二级标准（企业极）：车间刻度装置
3.三级标准（井场级）：便携刻度装置
三个刻度目的
1.检查井下仪器工作是否正常 2.检查井下仪器的响应关系是否正确 3.检查井下仪器的稳定性
油气水三相持率，产液能力评价，确定出水位置
流量 = 速度 持率 面积
流 体 界 面 变 化 套 管 腐 蚀 多 种 情 况 组 合
窜 槽
7
7、测井质量控制
必要性 1、井的基准信息；2、测井解释的基础；3、区域对比的依据 测井质量控制是一个全过程的控制 1、测井仪器本身的质量及其控制过程：通过“刻度”等来保障仪器质量
测井方面的部分认识(最终)
2.1 电阻率测井
2.1.4 侧向（聚焦）电阻率测井 双侧向测井
资料应用：
a. 确定地层真电阻率 : 深、浅侧向视电阻率经 过井眼、围岩和侵入三种因素校正后，可以确 定地层的真电阻率。
扶
测井原理及应用
综合 解释 结论
深侧向(Ω .m) 地 质 层 号
2 200
浅侧向(Ω .m)
2 200
深 有效 度 厚度 (m) (m)
微球形聚焦电极系的结构
2.1 电阻率测井
2.1.4 侧向（聚焦）电阻率测井
油层名称 微球聚焦 (Ω ·m)
1 1000
测井原理及应用
微球形聚焦测井
曲线特点:
扶
深度 (m)
43 解释结论
有效厚度
试油结论
1852
a.分辨率高，对于0.3m以上的层有很好洗带
电阻率。
(a）（b）（c）分别为厚、中、薄层底部梯度电阻率理论曲线
2.1 电阻率测井
2.1.2 普通电阻率测井 电位电极系
电位电极系：是指不
成对电极到靠近它的那个 成对电极之间的距离小于
测井原理及应用
电位电极系分类表
成对电极间距离的电极系，
称为电位电极系。 大庆油田测井应用的
电位电极系主要有：0.5m、
1.0m两种电位电极系。
阻率取得极小值。在地层界面处，曲线上出 现“小平台”，其中点正对着地层的界面。 随层厚降低“小平台”发生倾斜，当 h<AM 时， “小平台”靠地层外侧一点为高值点，出现 极大值。
电位电极系视电阻率曲线
d.电位电极系探测半径一般为2倍的电极距。
2.1 电阻率测井
2.1.3 微电极测井
为提高纵向分辨能力而设计出一种贴井壁
测井原理及解释初步
三 测井概念
在油气勘探与开发领域，测井是一种井下 油气勘探方法。它运用物理学的原理，使 用专门的仪器设备，沿钻井剖面测量岩石 的物性参数，了解井下地质情况，从而达 到发现油气层、评估油气藏的目的。在油 气勘探领域，测井资料主要用来研究岩性
剖面、构造特征、沉积环境、评 价油气藏。此外，测井还是勘探煤
电阻率测井 是在钻孔中采用布置在不同部位的供电电极和测
声速测井 声速测井是利用不同的岩石和流体对声波传播速
度不同的特性进行的一种测井方法。通过在井中放置 发射探头和接收探头，记录声波从发射探头经地层传 播到接收探头的时间差值，所以声速测井也叫时差测 井。用时差测井曲线可以求出储集层的孔隙度，相应 地辨别岩性，特别是易于识别含气的储集层。
放射性测井 放射性测井即是在钻孔中测量放射性的方法，一
般有两大类：中子测井与自然伽马测井。中子测井是 用中子源向地层中发射连续的快中子流，这些中子与 地层中的原子核碰撞而损失一部分能量，用深测器(计 数器)测定这些能量用以计算地层的孔隙度并辨别其中 流体性质。自然伽马测井是测量地层和流体中不稳定 元素的自然放射性发出的伽马射线，用以判断岩石性 质，特别是泥质和粘土岩。 量；可以在产液井中寻找产液的井段，在注入井中寻 找注入的井段；对热力采油井，可以通过邻井的井温 测量检查注蒸汽的效果；可以评价压裂酸化施工的效 果等。 斜角度的方法。根据测得的数据，可以研究地质构造 与沉积环境，从而追踪地下油气的分布情况。
井壁取心 井壁取心是使用测井电缆将取心器下入井中，用 油气探井 为勘察地下含油气情况所钻的井称油气探井。探
炸药或机械力将岩心筒打入井壁，取下小块岩石以了 解岩石及其中流体性质的方法。
井一般有4大类。⑴参数井：了解一个地区(盆地或凹 陷)生油岩和储集岩存在和分布的情况的井；⑵预探井： 了解一个圈闭中是否含有油气和储集岩分布情况的井； ⑶评价井：在预探井发现含油气储集层后，为探明这 个圈闭(油气藏)含油气面积和地质储量所钻的井；⑷ 资料井：为获得油气藏油层参数(主要是使用特殊工具 在钻进中取出整块，进行检测与分析)所钻的井。
(完整版)《测井仪器原理》第三章阵列感应测井仪器
(1)与地面计算机通信(包括对控制命令的解码、发送和 接收数据)。
(2)采集信号并处理。
(3)与发射电路通信。
二、主要电路分析
1．发送控制电路 2. 预处理电路 3. 发射驱动电路 4. 通信接口电路 5. 信号采集电路 6. C30主控制电路
+5V +15V C36
.1 8
OP1776S C14
4 5 U18 6
.1 -15V
NC74HC860
9 10
U18
8
NC74HC860 12 13 U18 11
NC74HC860
+5V R64 1K
NR
500KHZ
SER_TX SER_RX
NR
80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 95
+
+
预处理
模数转换
堆垛处理
图3-5 子阵列处理框图
每个子阵列的信号经预处理通道处理后 经屏蔽双绞线传送到其上部的EA短节， 然后由EA短节中的七个DSP采集模块对 每个子阵列的信号进行采集和处理，这 个处理过程形象的称之为“栈式存储”， 从而得到对应每个子阵列的七个特性信 息，每个特性信息占用96个缓冲区，每 个缓冲区字长为32位。
图3-3 HDIL阵列感应测井仪器组成框图
经由地层传来的R-信号由多组线圈接收。每组线圈，包括 发送线圈，都是测量部分的子阵列，发射线圈是所有子阵 列的基础。仪器共有7个子阵列。都具有靠近发射线圈的接 收线圈。每组接收线圈都由两个线圈组成，一个线圈是辅 助线圈(靠近发射线圈)，另一个线圈是主接收线圈，图3-4 给出了每个子阵列的工作方式。
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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
[1]刘之的.崔学军随钻电阻率受地层各向异性影响的判别[J]-天然气工业2009（2）.
[2]刘升虎.邢亚敏基于DDS技术随钻测井仪发射电路研究[J]-西南石油大学学报2008（6）.
[3]张向东.王朝辉.赵元良随钻测井技术的新认识[J]-天然气工业2008（6）.。