《测井地质学》第三章-井壁成像测井及解释
测井地质学知识点
第二章测井层序地层分析第二节层序地层单元及其测井特征一、基本术语：体系域、低位域、海侵域、高位域、陆架边缘体系域等二、体系域1.类型：低位域、海侵域、高位域、陆架边缘体系域2.低位域：陆棚坡折和深水盆地沉积背景、斜坡构造背景、生长断层背景下的低位域组成3.海侵域：以沉积作用缓慢、低砂泥比值，一个或多个退积型准层序组为特征、主要沉积体系类型4.高位域：沉积物供给速率常＞可容空间增加的速率，形成了向盆内进积的一个或多个准层序组，底部以下超面为界，顶部以I型或n型层序界面为界特征；主要沉积体系类型5.陆架边缘体系域：以一个或多个微弱前积到加积准层序组为特征，准层序组朝陆地方向上超到n型层序边界之上，朝盆地方向下超到n层序边界之上。
三、湖平面变化与层序结构1.湖平面变化与体系域2.层序结构类型及特征：一分层序、二分层序、三分层序、四分层序第三节测井地层地层分析方法一、基本术语：基准面、基准面旋回、分形二、一般工作流程1.测井一地震一生物等时地层格架建立2.关键层序界面识别3.研究区测井一地质岩相知识库的建立4.关键井的岩相识别、重建岩相序列5.建立多井关键性剖面6.预测油气分布三、单井测井层序分析方法1.测井资料预处理2.沉积旋回分析：旋回性及旋回级次是沉积岩层重要的固有属性；旋回级次分析：常规测井旋回分析、小波分析和地层累积方法等3.沉积间断点识别：地层倾角测井--累计倾角交会图法、地层倾角测井-- 累积水平位移交汇图法、地层倾角测井--倾角矢量图法、自然电位和视电阻率组合法、声波时差响应法等四、米氏周期分析及分形研究五、沉积层序的分形特征研究1.分形的概念2.地质学运用分形理论需要考虑的问题3.分数维的计算4.分数维的应用第三章测井沉积学研究第一节测井沉积学概念一、基本概念：测井相、测井相标志二、测井相分析的基本原理三、测井相标志与地质相标志的关系：确定岩石组分的测井相标志、判断沉积结构的测井相标志、判断沉积构造的测井相标志四、由测井相到沉积相的逻辑模型第二节岩石组合及层序的测井解释模型一、测井曲线的一般特征1.常规组合测井曲线：测井曲线幅度特征、测井曲线形态特征、接触关系、曲线光滑程度、齿中线、多层的幅度组合--包络线形态、层序的形态组合特征2.地层倾角测井的微电导率曲线特征：从曲线形态和曲线的相似性判断岩性一颗粒粗细，进行微细旋回的划分；根据四条电导率曲线特征值的平行度，可以衡量平行及非平行层理；利用倾角矢量模式解释沉积构造，研究古水流方向；根据倾角矢量模式组合解释褶皱、断层、不整合；利用倾角测井曲线识别裂缝；利用双井径差值分析现代地应力二、层序特征测井解释模型1.粒序模型2.不同沉积相带的自然电位曲线特征：冲积扇、河流相、三角洲相、滩坝相、近岸水下扇、重力流沉积--对比不同环境下SP曲线的差异3.利用自然伽马曲线划分沉积相带三、岩石组合（成分、颗粒）测井解释模型1.测井响应特征值2.测井相图的编制3.岩石组合测井解释模型在实际处理中的选择第三节沉积构造、沉积体结构测井解释模型一、倾角模式及其地质含义：绿模式、红模式、蓝模式、杂乱模式二、微电导率插值环井眼成像三、沉积构造的地层倾角测井解释模型1.岩心刻度2.沉积构造的测井解释图版3.层理角度与沉积相四、沉积体内部充填结构测井解释模型1.平行结构、前积构造、发散结构、杂乱结构五、古水流研究2.古水流研究方法：全方位频率统计法、红蓝模式法3.用倾斜资料判断沉积环境（古水流）实例六、沉积构造的成像测井解释1.冲刷面、斜层理、槽状交错层理、板状交错层理、结核、透镜状层理、小型砂纹交错层理、生物钻孔构造、沉积构造垂向序列解释第四节碎屑岩测井沉积微相建模与划分一、关键井测井沉积亚相与微相模型的建立二、测井沉积相剖面对比三、平面展布及古水流系统分析第四章测井构造地质精细分析第一节测井构造研究的一般方法一、地层倾角测井构造解释原理二、井壁成像测井构造解释原理第二节褶皱构造倾角解释方法一、褶曲的形态分类二、地层倾角测井的褶皱解释方法1.对称背斜2.非对称背斜3.倒转背斜4.平卧褶曲5.对称向斜6.非对称向斜三、用单井倾斜测井资料研究地下构造和褶曲要素1.确定井孔剖面的地层产状2.判断地下构造的偏移方向3.构造的识别方法四、地层倾角确定盐丘、泥丘第三节断裂构造倾角测井解释方法一、断层要素及分类二、井下钻遇断层的主要地质标志★三、地层倾角测井的断层解释方法★★--不同类型断层的解释方法1.正断层2.逆断层3.逆掩断层4.地层倾角测井应用一-两口井之间确定断层四、利用井壁成像研究断层第四节不整合面的地层倾角测井解释一、.平行不整合（假整合）解释二、角度不整合解释第五节井旁复杂地质构造的精细解释一、井旁高陡构造的精细解释二、应用一一用测井资料在渤海湾下古生界首次发现逆掩断层-平卧褶曲构造三、应用二--塔里木盆地轮南地区第五章裂缝储层的测井评价第一节概述一、裂缝型储层二、裂缝-孔隙型储层三、裂缝-洞穴型储层第二节裂缝性储层的实验观察与研究一、储层裂缝系统的成因二、岩心裂缝观测与分析1.岩心裂缝几何参数的相关分析2.岩心裂缝密度和裂缝孔隙度的统计与分析三、裂缝的评价1.岩心裂缝的描述一单一裂缝参数和多裂缝参数2.裂缝分布密度的分形方法第三节裂缝的测井响应一、常规测井曲线对裂缝的响应1.微侧向测井（微球形聚焦测井）2.双侧向测井3.补偿密度测井4.长源距声波测井5.岩性密度测井6.自然伽马测井7.地层倾角测井二、成像测井对裂缝的响应1.裂缝的分类及其基本图像特征2.真、假裂缝的识别3.天然裂缝与人工诱导裂缝的鉴别第四节裂缝有效性的测井评价及参数计算一、裂缝有效性评价1.从裂缝的张开度来评价裂缝的有效性**⑴充填缝和张开缝的判别⑵有效张开缝的判别2.从裂缝的径向延伸特征判断裂缝的有效性3.从裂缝的连通性和渗滤性来判断裂缝的有效性⑴ 从裂缝的连通性判断裂缝的有效性⑵从裂缝的渗透性来判断裂缝的有效性二、裂缝参数计算1.全井眼地层微电阻率扫描测井计算裂缝参数2.双侧向测井信息估算裂缝参数第五节裂缝发育规律及现代地应力场研究一、现代构造应力方向分析二、构造应力方向分析在勘探与开发中的应用第六章烃源岩与盖层的测井研究第一节烃源岩的测井分析方法一、烃源岩的测井响应1.地层的组成2.导致测井异常的基本原理二、烃源岩的测井识别1.烃源岩的单一测井方法分析⑴自然伽马测井⑵自然伽马能谱测井⑶密度测井⑷电阻率测井⑸声波测井2.用交会图识别烃源岩⑴自然伽马一声波测井交会图⑵电阻率一自然伽马交会图⑶电阻率一声波时差交会图3.声波-电阻率曲线重叠法三、烃源岩的测井评价参数1.烃源岩含油气饱和度★2.烃源岩剩余烃含量VHC第二节盖层的测井分析与评价一、有效盖层的识别与评价1.有效盖层识别2.泥页岩盖层等级划分二、储盖组合测井分析。
成像测井技术
FMI成像图用多级色度表示地层 电阻率的相对变化，一般图像颜色越 浅电阻率越大，反之，越暗。
FMI的纵分辨率和井眼覆盖率高， 极板结构的设计在8英寸井眼中，其 纵分辨率和井眼覆盖率分别为0.2英 寸和80%。
FMI识别碳酸盐岩上的缝洞储层等
低角度裂缝
高角度半充填缝
高角度裂缝
裂缝识别─垂直缝
裂缝识别─网状缝
火成岩溶蚀孔洞
声电成像识别孔洞
砾岩裂缝
火成岩溶蚀孔洞
声电成像识别孔洞
评价薄层
注1:现今地应力分析:由于钻孔打开岩层，构造 应力释放，造成井眼定向崩落。利用地层倾角双井 径曲线或STAR的井径曲线，计算井眼崩落扩径方向。 椭圆形井眼长轴方向与现今地层中的最大水平主应 力方向垂直，与最小水平主应力方向平行。图中双 井径差异大，沿140－320度方向井壁出现大段垮塌， 最大水平主应力方向为50－230度。
成像测井技术
所谓成像测井技术，就是在井下采用传感器阵列扫 描测量或旋转扫描测量，沿井纵向、周向或径向大量采 集地层信息．传输到井上以后通过图像处理技术得到井 壁的二维图像或井眼周围某一探测深度以内的三维图像。 这比以往的曲线表示方式更精确、更直观、更方便。
成像测井仪器有别于数控测井仪器的特点，就在于 成像测井仪器的设计都在某种程度上考虑了地层的复杂 性和非均质性，尽管有些成像测井(如偶极横波成像测 井)仍然是以曲线方式而不是以成像方式作为测井成果 输出。
FMI测井仪的井下仪由推靠器、上
电极（包括电子线路）、下电极（极 板阵列电扣)组成(下图)。极板阵列电 扣是两排纽扣电极，相距0.2英寸，纽 扣电极间的横向相距0.1英寸。推靠器 与极板间用金属导线连结起来,即两者 是等位体,使处于极板中部的极板阵列 电扣的电流极性相同，电流垂直极板 流入地层，起到聚焦的作用。
《测井地质学》第三章 井壁成像12
情况下，切忌匆忙未进行充分研究过早下结论。利用岩芯资料进行标定是
直接的手段，但岩芯资料毕竟是有限的。
•
目前，能有效解决这一难题的只有综合利用声、电成像测井资料。因
为声成像对诱导缝及导性充填的裂缝反应不敏感，所以根据电成像图上显
示的裂缝形态及特征，结合声成像图上相应的响应特征就能快速、直观地
判断出诱导缝及导性矿物充填的裂缝。将电成像与声成像有机地结合在一
0.2 60%
316 465
5 6.25 21.0 20000 350 裸眼井 水基 1800 居中 微电阻率电极 192(24/极 板 ) 0.2 80%
STAR-Ⅱ (电 阻 率 )
368.4 600 5.5 6.5 16.0
20000 350
裸眼井 水基 1200 居中
微电阻率电极 144(24/极 板 )
单一的裂缝在成像图 上通常以正弦曲线的方式 展布的，它与层面或层理 面的主要区别：是正弦曲 线两侧的岩性连续，而层 面则表现为正弦曲线两侧 的岩性突变。裂缝面通常 与层面，层理面相交成一 定的角度。
裂缝的分类
• 目前，裂缝的分类方法很多，各种分类方法都有其针对 性。
• 根据裂缝倾角的大小，可将裂缝分为：直劈缝、高角度 缝、低角度缝、网状缝（不规则缝）。
高角度裂缝岩心标定
沙75井高角度裂缝与岩心照片对比图。在图像上有不规则高角度裂缝，与 岩心裂缝有很好的对应关系。
高角度缝
在图像上显示为幅度较高的黑色正弦曲线
CAST识别高角度裂缝
低角度缝
倾向 倾 角
低角度斜交缝在图像上的显示形态与高角度斜交缝同样为正弦曲线，只 是正弦曲线的幅度相对较低。在图像上显示为幅度较低的黑色正弦曲线
《测井地质学》第三章-井壁成像测井及解释
王贵文：WANGGW@
FMI测量原理
FMI仪器及 极板部分的示意 图，FMI有八个极 板，每个极板有 两排24 个电极， 八个极板共计192 个电极，测量过 程中八个极板推 靠至井壁，192个 电极同时测量， 每个电极可测得 所在处井壁视电 阻率值。随着仪 器上提可测得全 井段的数据，经 过一系列处理， 即可获得测量井 段纵向上的微电 阻率扫描图像。
王贵文：WANGGW@
* 成像测井资料--用阵列或扫描方法测量记录井壁或井周岩石物 理性质的二维或三维分布--数字图像 * 研究的方法：建立地质模型 研究成像测井对地质事件的几何分辨率和物理分辨率 研究成像测井数字图像的异常信息分析方法 探索地质事件的标识技术（模版匹配、模式识别及数字仿真）。 * 目标：对电学和声学成像测井在地质响应实验、图像分析、地 质解释应用三个层面上开展研究，建立成像测井地质解释的理论 和方法体系。发挥成像测井在评价复杂非均质油气藏的特殊作 用。
wanggwcupeducn成像测井解释评价方法成像测井解释评价方法层次1图像直接解释层次2常规测井约束解释层次3岩心约束解释层次4图像综合解释解释层次解释层次区域地质背景地质概念模式常规测井解释岩心观察描述岩屑录井资料构造研究沉积学研究储层研究取心井段图像标定岩性图像关系模式建立未取心井段图像外推解释地层精细划分岩性解释孔洞发育带假象图像剔除典型地质现象初步解释约束条件约束条件解释目标解释目标在对大量的井壁成像测井资料解释的基础上总结了一套循序渐进由浅入深由分析到综合的分层次展开的成像测井资料解释方法
王贵文：WANGGW@
广泛调研电学和声学扫描和阵列成像测井方法、仪器和成果处理技 术的信息资料，深入分析我国各油田典型成像测井数字图象资料及 定性解释成果，明确了利用成像测井资料可识别的过井筒地质事件 为： * 薄层及微细层（厚度为0 .01m—0.1m） * 断层、褶皱 * 裂缝（足够的延伸长度，开度>0.01mm） * 沉积构造（层理等） * 孔隙（直径>0.1mm）洞穴（直径>2mm） 上述在事件的识别上主要应用全井眼微电扫描测井（FMI）及超声波反射 扫描测井（CBIL），图像资料识别的精度取决于对上述两种仪器响应地质 事件的几何分辨率及物理分辨率以及图像重构和边缘信息提取方法的研 究。解释的可信性和有效性取决于用地质刻度测井方法建立解释模式和图 版。
(精品)井壁成像测井资料处理解释交流
泥质团块、泥砾、溶孔、气孔、杏仁构造等 变形、搅动、滑塌构造等 正韵律层等密度递变层 井眼崩落等 钻具与井壁擦痕等
测井仪器异常、外界干扰等
井壁成像资 料地质应用
裂缝是岩石结构中应力释 放所产生的结果，它是岩石 发生破裂的直接产物，一般 发育于有利构造部位的脆性 地层中。
（一）成像资料裂缝评价
成像数据预处 理、图像生成
岩性识别
井壁成像资 料地质应用
孔洞参数 自动计算
LogView 模块
人机交互 拾取裂缝
裂缝参数计算
综合评价
Porodist 模块
声电成像 孔隙分析
电成像测井地质解释基础图像模式
成像解释图象模式
块状模式 条带状模式
线状模式
斑状模式 杂乱模式 递变模式 对称沟槽模式 规则条纹模式
DIP6、P1AZ、RB、AZIM、DEVI、C14、 DIP5、DIP6。
C25、C36、GRAZ、ETIMD、TENS、
GR
• 微电阻率成像测井资料的处理
• 深度及速度校正 • 数据规一化 • 发射电压校正 • 死电极校正 • 数据刻度 • 图像加强
• 声波成像资料的处理
• 深度与速度的校正 • 图像的增强和处理
电导率曲线：DB1、DB2、DB3、DB4、 DB1A、DB2A、DB3A、DB4A； 方位曲线：P1AZ、RB、AZIM、DEVI。
P1BTN、P2BTN、P3BTN、P4BTN、
电导率曲线：P1BTN、P2BTN、P3BTN、
P5BTN、P6BTN、GAZF、ETIMD、
P4BTN、P5BTN、P6BTN；
成像测井的解释与应用
白云岩
白云岩易受溶蚀等作用 影响，裂缝及溶洞发育， 多以高角度缝和斜交缝 为主。白云岩比灰岩脆 硬，由于灰岩白云化后， 体积收缩，晶形变得规 则，从而形成大量晶间 缝，再由于地下水的溶 解作用使晶间缝扩大形 成晶间孔，进一步可形 成溶孔、裂缝，因而白 云岩比灰岩更能形成良 好的储层。
混合花岗岩
有效缝与充填缝区别
充填缝为无效缝，要与天然裂缝识别开。
裂缝可以是方解石充填，也可以是泥质 充填，当存在方解石充填时，STAR图像 显示为亮色；当存在泥质充填时，STAR 显示为暗色，易与有效缝相混淆。如有 全波列图可对源自，斯通利波没有衰减， 说明为无效缝。
图像的增强处理
为了突出成像图上地质特征的效果，可
成像测井的解释与应用
汇报人：王拓夫
立项目的及意义
井壁成像测井，它以其直观性、可视性，能直 接地反应井周地层的分布情况和地质特征，但 是目前的处理软件在裂缝密度、裂缝张开度、 裂缝条数、裂缝孔隙度及孔洞的面比率等参数 评价上仍达不到定量水平；不同地质特征在成 像图上的区别，有效裂缝和无效裂缝的识别等 还不能解释的非常清楚。
裂缝分类：低角度缝
低角度裂缝在成像图 上表现为低电阻的暗 色条弦，形成一个低 幅度的正弦或余弦波 形，切割层理或井眼；
裂缝分类：高角度缝
高角度缝在图像 表现为低电阻的 暗色条纹，形成 高幅度的正弦或 余弦波形，切割 整个井眼 。
裂缝分类：网状裂缝
网状缝由于裂缝相互 交织在一起，相互切 割，在成像图上表现 为暗色网状形态。
（1）、与常规深、浅侧向对比判别裂缝的径 向延伸程度
由于浅侧向测井的径向探测深度浅，而 深侧向的径向探测深度深，当裂缝径向延 伸大时，深、浅侧向电阻率均降低；当裂 缝径向延伸较小时，只有浅侧向电阻率降 低，而深侧向基本不变化。
成像测井解释方法
切割层面的 高角度裂缝
（二）裂缝、孔洞的成像测井解释
1．真、假裂缝的鉴别 （4）断层面与裂缝的鉴别
断层面处总是有地层的错动，与裂 缝很容易鉴别。
小断层
（有层位移动）
小 型 正 断 层
2．天然裂缝与人工诱导裂缝的鉴别
1）钻井诱导裂缝的产生原因
钻井诱导裂缝产生的原因与天然裂缝产生 的原因相似，环境的应力场超过了岩石的破裂 梯度，裂缝起源是应力、孔隙压力和岩石（岩 性）作用的结果。
裂缝的图象显示
（二）裂缝、孔洞的成像测井解释
1．真、假裂缝的鉴别 （1）层界面与裂缝的鉴别
层界面常常是一组相互平行或接近平行的 高电导率异常，且异常宽度窄而均匀。但裂 缝由于总是与构造运动和溶蚀相伴生，因而 高电导异常一般既不平行，又不规则。
层 界 面 和 裂 缝 的 鉴 别
（二）裂缝、孔洞的成像测井解释
第二， 天然裂缝缝 面不太规则，缝宽变化较大；
诱导缝缝面形状较规则, 缝 宽变化小。
第三， 诱导缝径向 延伸不大，故深侧向电阻率下 降不很明显。
4）裂缝分类（按形态和导电性）
诱导缝 钻具诱导缝、压裂缝、应力释放缝
天然 裂缝
高阻（密度）缝 低阻（密度）缝
垂直缝（90） 高角度缝（>75) 斜交裂缝（30~75） 低角度缝（5~30） 水平裂缝（5） 不规则缝（支状缝） 网状裂缝
2）裂缝描述
裂缝组系的重要特征： 组数 间距或密度 纵横向分布 连通性
2）裂缝描述
描述内容： 发育井段、位置 裂缝类型、大小 裂缝形态、方向 裂缝数量、密度 分布特点、发育程度
3）孔洞描述
描述内容： 发育井段、位置 孔洞大小（直径） 孔洞数量、密度 面孔率 发育方向、连通性
成像测井综合解释[精]
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2、真假裂缝的识别 （1）钻痕、刮痕的识别 因钻头不规则运动所致，声波成像的时间图上无明显特征，主要是在 幅度线上形成明暗的条纹。其基本特征是：条痕角度偏高，且带宽很 细、很密，一般360°都可能钻具振动形成的裂缝钻井过程 中由于钻具振动可能形成裂缝，它们 十分微小且径向延伸很浅，这种裂缝 虽然在FMI成像图上有高电导率的异常，
黄铁矿斑块的测井特征
14
2、真假溶洞的识别
（2）溶蚀孔洞与井壁崩落的区别 其区别是井壁崩落是有方向性的，且呈180度对称分布；而溶洞无方向性，可在 360度方位上随机分布，且大小不一。井壁崩落多发生在致密层段，而溶洞发生 在储层段。 （3）角砾间隙与溶孔、溶洞的区别 两者的主要区别是它们的形态、分布和电导率差异大小。角砾和角砾间隙之间的 电导率差异较大，可以根据动静图象结合来区分。角砾一般表现为高阻（亮色） ，且轮廓分明，角砾间隙为低阻；角砾间隙在成像测井图上表现为形似溶孔的特 征。
15
3、溶洞在井壁上的分布特征
（1）均匀分布的溶洞 有时溶孔在井壁呈均匀分布，在图像上 表现为均匀分布的小团状黑色高电导异 常。 （2）层状分布的溶洞 有时溶孔在井壁呈层状分布，在图像上
表现为沿层面呈团状黑色高电导异常。
通过对溶洞形态及排列方式的描述，有
可能推测岩溶的分带，如水平潜流带或
垂直渗流带。在水平潜流带的溶蚀孔洞 多平行层面分布，且呈圆形或椭圆形； 在垂直渗流带的溶蚀孔洞多垂直于层面 分布，且呈长条形。但应注意图像的纵 、横向比例。
井眼崩落特征
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2、真假裂缝的识别
（8）缝合线 由于缝合线是压溶作用的结果，因 而两侧有近垂直于缝合面的细微的 高电导率异常。当压溶作用主要来 自于上覆岩层压力，缝合线基本平 行于层理面；当压溶作用主要来自 于水平构造挤压作用，缝合线基本 垂直于层理面
第3章-成像测井技术
3.2 微电阻率扫描成像测井FMS
3.2 微电阻率扫描成像测井FMS
电极系统由四个液压推靠极板组成。1号与 2号极板和SHDT的极板一样，即每个极板上 都有两个测量电极和一个速度电极，3号和4号 极板除保留了SHDT的测量电极外，还增设了 一组微电阻率扫描电极。即在原地层倾角测井 仪的极板上安装了具有钮扣形的小电极，电极 的直径为0.2in(5mm)，FMS-A型的电极排列 如图b所示，共有4排电极，第一排有6个电极， 其他三排皆有7个电极，共27个电极。两排电 极中心间的距离为0.4in(10mm)，上、下两 排电极的横向距离为0.1in，即两个电极间相 当于有半个电极是重叠的，这样在测量时，在 电极阵列所控制的横向范围内，所有井壁表面 全部被电极扫过。
斯仑贝谢公司的阵列感应成象测井仪采用多种工作频率，一个发射 线圈，8组双线圈组成的接收线圈系阵列。同时测量8组接收线圈上3 种频率的实分量和虚分量，记录28条原始曲线。应用软聚焦和分段准 线性近似的处理方法，得到30cm、60cm、120cm三种垂向分辨率， 25cm、50cm、75cm、150cm、225cm五种径向探测深度，测量 范围为0.1-2000Ω.m的15条处理曲线，形成垂向分辨率匹配，沿深 度、径向二维电阻率剖面分布图象。
为此国内已经着手研制成像测井仪，其中井下声波电视己 达到国外同级水平，微电阻率扫描测井仪已做出下井试验的 样机。海洋测井公司做出了八臂倾角仪，正试验具有236个 电极的高分辨微电率扫描成像仪。
3.1 成象测井系统 当前成像测井技术中问题较突出的是资料处理和解释技术。
成像测井的资料处理有两个主要内容： 其一是将测量信息用数字图像处理的方法制作成地质家可视
在图像上，电阻率高的为“亮”色，电阻率低的为“暗”色。根据图像的颜 色和形状进行地质解释。
成像测井图像解释模式及典型解释图版研究
文献标识码 -< ,
文章编号 -0 , 1 1 1 = 2 3 4" 4 1 1 4 #1 0 1 1 4 7 1 ;
成 像测井是 4 主要以扫描或阵列的 1世纪 : 1年代中后期到 = 1年代初期陆续走向商业化的测井技术 ! 方式 ! 测量岩石的某个物理量 " 如电阻率 / 声阻抗等 # 沿井壁或井周的二维或三维分布 ! 形成井剖面的 数字图像 ! 间接显示出裂缝 / 层理 / 孔洞等地质现象 . 我国于 4 1世纪 = 1年代初系统引进了成像测井技 0 ?; 术 !并在裂缝识别 /岩相分析 /储层划分等诸方面见到了良好的地质效果 , .然而对于图像的地质解释 一直停留在 @ 相面 A" 定性 #的水平 !很大程度上取决于解释人员的经验 .因而 !通过岩心的对比刻度和 对图像本身的理论分析 ! 将典型的图像特征与特征地质现象建立相对应的解释模式 ! 就显得尤为必要 . 成像测井地质解释的一般思路是 B 遵循岩心为第一性参照标准 ! 针对岩心和测井图像兼有良好反映 的层段 ! 详细观察和描述其地质现象 ! 采用照片或岩心扫描等方式记录岩心信息 ! 将测井图像和岩心信 息同时输入成像测井交互处理系统进行对比解释 ! 经过同种地质现象的多次成像匹配处理 ! 建立该种地 质现象的图像解释图版 ! 为后续解释提供指导性模型 .
第+ -卷第 (期
耿会聚等 1 成像测井图像解释模式及典型解释图版研究
[+ 5 [
亮斑为高阻砾石的响应 !
" 结
语
典型图像模式的提出 # 由图像特征出发 # 阐明了不同模式所代表的地质意义 # 为成像测井解释提供 了面向地质目标的图像分类 ! 特征地质现象的解释图版更是直接建立了联系成像测井图像与不同地质现 象之间的桥梁 # 将为同类地质现象的解释起到参照标准的作用 # 对于今后的成像测井解释具有重要的指 导意义和实用价值 ! 但是 # 应当强调 # 所有的成像测井解释都是在地层时代 $ 岩性序列 $ 基本储层特征 确定的前提下进行的 # 脱离了特定的地质背景 # 单纯地套用图版势必会遇到其局限的一面 ! 在本研究过程中得到了郭荣坤 $ 管守锐等教授的指导 # 塔里木油田测井站 $ 新疆油田公司研究院等 有关单位给予了大力帮助 # 在此一并致谢 % 参考文献 ’ &
成像测井技术 精品讲义
所谓成像测井技术，就是在井下采用传感器阵列扫描测量或旋转扫描 测量，沿井纵向、周向或径向大量采集地层信息．传输到井上以后通过图 像处理技术得到井壁的二维图像或井眼周围某一探测深度以内的三维图像 。这比以往的曲线表示方式更精确、更直观、更方便。
成像测井仪器有别于数控测井仪器的特点，就在于成像测井仪器的设 计都在某种程度上考虑了地层的复杂性和非均质性，尽管有些成像测井( 如偶极横波成像测井)仍然是以曲线方式而不是以成像方式作为测井成果 输出。
裂缝识别─网状缝
火成岩溶蚀孔洞
声电成像识别孔洞
砾岩裂缝
火成岩溶蚀孔洞
声电成像识别孔洞
评价薄层
注1:现今地应力分析:由于钻孔打开岩层，构造 应力释放，造成井眼定向崩落。利用地层倾角双井 径曲线或STAR的井径曲线，计算井眼崩落扩径方向 。椭圆形井眼长轴方向与现今地层中的最大水平主 应力方向垂直，与最小水平主应力方向平行。图中 双井径差异大，沿140－320度方向井壁出现大段垮 塌，最大水平主应力方向为50－230度。
成像测井技术发展背景
随着世界油气资源勘探程度提高，新发现油气藏在规模上趋于小型化。在储层 物性及构造形态上趋于复杂化，应用目前的勘探技术和装备发现并评价这类油气藏 ，勘探成本增加，效益下降。
测井信息的主要应用是解释油气层。但是，在我国陆相和海相沉积地层中， 油气勘探的难度越来越大，测井解释油气层正面临着以下技术难题。
(见后页图)
0
自然伽玛
150
api
-40 Ⅰ号极板方位角 360 10 度
10
10
CAL13<CAL24
CAL13>CAL24
钻头直径
20
in
1-3 井径
成像测井
成像测井解释模式
成像测井的图形仍然是一种物理属性，它只是地下地 质特征的间接反映，只有充分利用岩芯资料对各种成像测 井特征进行刻度，建立起电图像特征与各种地质属性之间 的关系，才能对复杂的地质现象进行正确的评价。 标准图象模式是成像测井资料地质解释的基础，按成 像图的颜色、形态，综合动静态图象基本特征，结合录井 岩心资料，以及所包含的地质意义，可以将图象分为两大 类，十小类标准图象模式。
6、对称沟槽模式
特指由于地应力不平衡造成的椭圆形井眼崩落，在成像图 上，一般表现为沿井壁分布的两条互呈度对称的垂直暗色沟槽。
7、斜纹模式
这种模式不是斜交井轴的平面在成像图上的反映特征，因 为一般斜交井轴的平面在成像图上呈正弦曲线形态，而该模式 在成像图上表现为不对称的倾斜纹理，因而它不是地层本身的 特征，而是由于钻井过程中，使用特殊工具螺扶或特殊钻头对 井壁造成的螺旋形划痕。这种模式在声波成像图上有时会见到， 一般出现在岩性较致密的层段，因为它近似一种组合线状模式， 往往被误解为层理的显示特征。
井周声波成像测井是使用一个以脉冲回波方式工 作的旋转换能器来实现对整个井壁的扫描。岩性及 岩石物理特征的变化以及井壁介质几何界面的变化 将导致被测量的回波幅度及传播时间的变化。将其 汇总即可得到井壁的图像。回波幅度强弱主要取决 于井壁地层与井中流体的声阻抗差异和井壁规则程 度，声阻抗大，则回波幅度图像亮反之则图像暗。 传播时间图像主要反映井眼几何形态，作为回波幅 度图像解释的辅助工具。
断层成像图上表现为正弦暗线条，与层面斜交，倾角较大， 当胶结作用强烈时，也可表现为亮线。断层两侧的地层有明显 的错动。
5、杂乱模式
动静态图象上反映颜色混杂无序，但这种模式仍有一定的 地质意义。如沉积过程中的扰动构造、重力滑塌和某种快速堆 积的沉积环境。此外，当成像图上碳酸盐岩或火成岩中溶蚀孔 洞裂缝及孔洞十分发育或不均匀分布着泥质时，当井眼存在不 规则状滑塌时，当测井资料较差时，均有可能导致杂乱模式的 出现。
井壁电成像测井
FMI仪器
FMI测井方式
井眼覆盖率与井径有关
FMI指标
微电阻率扫描测井(STARⅡ)
测量方式
Pad Geometry Parameters
PAD 1
PADFLIP = 0 PADZ = 0
1
24
2
PADZ for PAD 2 (negative)
Coordinate axes for BUTX (horizontal) BUTZ (vertical)
• 由此看出，钮扣电极的K值随距离回路电极的距离增大而增大，且中间小，两边大。
三、分辩能力（1）
• 单一水平裂缝的仿真结果。 左边是极板附近沿周向展开 的二维电阻率模型，裂缝张 开度1mm，电阻率10•m，径 向延伸到无穷远。背景电阻 率100•m。右边的是仿真测 井图。
四、分辩能力（2）
• 三条水平裂缝的仿真结果。 三条裂缝的张开度分别为1、2、 4mm，电阻率均为10•m， 径向延伸到无穷远。背景电 阻率100•m。
UNIX
UNIX
X-
X-windows+Motif
windows+Moti
f
2台19in监视器、图 2台19in监视器、 2台19in监视器、图
形协处理器
图形协处理器
形协处理器
一台彩色绘图仪 一台彩色绘图仪 一台黑白绘图仪或
一台热敏黑白绘图仪 一台热敏黑白绘 一台热敏灰度绘图仪 图仪
760MB硬盘 两个磁带机
BUTDIA (button diameter)
2
1
PAD 2
PADFLIP = 1 PADZ < 0
24
Reference level for PADZ
成像测井——精选推荐
成像测井地质学家和测井分析家早期就梦想能“看见”井筒中的地层结构、流体分布。
上世纪90年代以来，随着电子技术和计算处理技术的飞跃发展，成像测井技术不断涌现，成像测井信息实现了全井眼覆盖、高纵向分辨率的特点，能清晰地反映井壁上细微的地质特征，是目前进行断层、裂缝、层理等研究的的有效手段。
这与岩心描述有很多相似之处，如对沉积构造、沉岩作用现象、岩相、构造以及裂缝等的识别，同时成像测井还带有方位信息，能更加详细的放映地下的各种地质结构的空间特征。
目前普遍使用的成像测井系列有电阻率成像测井（FMI）和声波成像测井（UBI）两种，FMI，英文全称FullboreFormationMocroimager，中文为全井眼地层电阻率成像仪。
FMI是斯伦贝谢公司九十年代的产品，它是在地层倾角仪的基础上发展起来的。
在井壁微电阻率成像测井仪的8个极板上装有共有192个微电极，每个电极直径为0.2英寸，电极间距0.1英寸。
测量时极板被推靠在井壁岩石上，由地面仪器车控制向地层中发射电流，每个电极发射的电流强度随其贴靠的井壁岩石以及井壁条件的不同而变化。
因此记录到的每个电极电流强度以及所施加电压便反映了井壁四周的微电阻率变化。
沿井壁每0.1英寸采一次样获得了全井段细微的电阻率变化。
这些密集的采样数据经过一系列校正处理，如深度校正、速度校正、平衡等处理后就可以容易的变成电阻率图象，即用一种渐变的色板和灰度代表电阻率的数值刻度，将每个电极的每个采样点变成一个色元，常用的色板为黑一棕一黄一白，代表着电阻率由低变高，因此色彩的细微变化代表着岩性和物性的变化。
FMI图像的纵向和横向（绕井壁方向）分辨率为0.2in（5mm），这足以辨别细砾岩的粒度和形状。
它可以反映井壁上细微的岩性，物性（如孔隙度以及井壁结构如裂缝，井壁破损，井壁取心孔等），但它的颜色与实际岩石的颜色不相干。
另外每口井的微电阻率值变化范围由于井之间的差异而有所不同，因此一口井的某一个颜色可能对应着不同的电阻率值，尤其是在进行多井对比时，尤其要注意这一点。
成像测井书籍 -回复
成像测井书籍-回复什么是成像测井？成像测井是一种地球物理探测方法，用于获取地下储层相关的物理属性参数信息。
它通过将探测线源的能量辐射入地下，然后测量相应的返回信号，将这些信号转化为图像来展示地下储集层的地质构造和物理特征。
成像测井的原理是利用几何光学的基本原理。
当地下层的波阻折射或散射光线通过表面时，将会受到散射和吸收的影响。
成像测井利用接收检测器测量这些相对弱的散射和吸收信号，并通过数据处理和图像重构技术，生成地下反射系数和散射强度的图像。
成像测井在油气勘探与开发过程中扮演着重要角色。
它可以提供关键的地下信息，比如储层厚度、孔隙度、渗透率和岩性等。
通过详细了解地下储层的三维结构，石油工程师可以更好地评估储层潜力和储层的产能。
此外，成像测井还可以用于确认生产井的位置和评估井筒完整性。
成像测井通常通过测井仪器实施。
测井仪器通常由线源、接收检测器和数据处理单元组成。
线源从井管中输送能量入地下，并侦测返回的信号。
接收检测器采集这些返回信号，并将其传递给数据处理单元进行处理。
数据处理单元利用数值计算和图像重构技术，将原始信号转化为图像。
成像测井的图像是通过各种技术手段生成的。
常用的方法包括声波成像测井、电阻率成像测井和中子成像测井等。
声波成像测井利用声波波束和多通道检测器来获取地下结构的信息。
电阻率成像测井则通过测量地下电阻率分布图像来揭示储层的水或烃饱和度。
中子成像测井则主要用于检测地下岩性差异和含水层。
成像测井的发展离不开计算机科学和数据处理技术的进步。
随着计算机处理速度的提高和成像算法的不断改进，成像测井能够提供更高分辨率的图像，并为地质科学家和石油工程师提供更准确的地下信息。
总之，成像测井是一种重要的地球物理探测方法，在油气勘探与开发中发挥着重要作用。
它通过测量和处理地下返回信号，生成地下结构和物性参数的图像。
成像测井可以帮助工程师更好地评估储层的潜力和产能，优化井筒位置，从而提高油气生产效率。
成像测井简介
成像测井简介第一节、地层微电阻率扫描成像测井地层微电阻率扫描成像测井是一种重要的井壁成像方法，它利用多极板上的多排钮扣状的小电极向井壁地层发射电流，由于电极接触的岩石成分、结构及所含流体的不同，由此引起电流的变化，电流的变化反映井壁各处的岩石电阻率的变化，据此可显示电阻率的井壁成像。
自80年代斯伦贝谢公司的地层微电阻率扫描测井(FMS)投入工业应用以来，得到了迅速的发展，如今已是井壁成像的重要测井方法。
我们知道，微电阻率测井贴井壁测量，探测深度浅而垂向分辨率高，因而对井壁附近地层的电性不均匀极为敏感。
因此，人们利用微侧向测井研究冲洗带和裂缝，利用四条微电导率测井曲线确定地层倾角，识别裂缝，研究沉积相等。
但是，这些微电阻率测井无法确定裂缝的产状，无法区分裂缝、小溶洞和溶孔，这些问题都可由微电阻率扫描测井解决。
１、电极排列及测量原理地层微电阻率扫描成像测井采用了侧向测井的屏蔽原理，在原地层倾角测井仪的极板上装有钮扣状的小电极，测量每个钮扣电极发射的电流强度，从而反映井壁地层电阻率的变化。
通常把电流电平转换成灰度显示，不同级别的灰度表示不同的电流电平，这样就可用灰度图来显示井壁底电阻率的变化。
第一代FMS是在地层倾角测井仪两个相邻极板上装上钮扣状电极，每个极板上装有4排27各电极，共有54个电极，每排电极相互错开，以提高井壁覆盖率。
对8.5in的井眼，井壁覆盖率为20%。
为提高井壁覆盖率，第二代仪器在4个极板上都装有两排钮扣电极，每排8个共16个电极，4个极板共64电极，对8.5in井眼，井壁覆盖率达40%，这种仪器在电极上作了很大的改进，把原来的4排电极改为2排电极，能更准确地作深度偏移。
２、全井眼地层微电阻率扫描成像测井(FMI)斯伦贝谢公司在前述仪器基础上，又研制了FMI。
该仪器除４个极板外，在每个极板的左下侧又装有翼板，翼板可围绕极板轴转动，以便更好地与井壁接触。
每个极板和翼板上装有两排电极，每排１２个电极，８个极板上共有１９２个电极，对8.5in井眼，井壁覆盖率可达80%，能更全面精确地显示井壁地层的变化。
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王贵文：WANGGW@
成像测井处理方法选择
斯伦贝谢公司 MAXIS-500 ATLANTIS FLIP/FRAC-VIEW
阿特拉斯公司 ECLIPS-5700 EXPRESS 哈里伯顿公司 EXCELL-2000 DPP 自行研制的图象处理方法(增强.平滑.分割....... 锐化.二值.细化.拟合. 计算)
王贵文：WANGGW@
FMI的测量方式
FMI有三种不同的测量 方式：全井眼方式、四极板 方式及倾角方式。 全井眼方式：八个极板 同时工作，这种方式单次下 井所获得的井眼覆盖率最 高。在这种情况下，井眼覆 盖率与井眼直径关系详见图 2。 四极板方式：只使用主 极板，关闭四个辅助极板。 对于较熟悉的地层不需要更 详细的资料时，使用这种方 式可以提高测井速度，降低 采集成本。 倾角方式：与SHDT完全 相同，每个极板只打开两个 电极，四个极板共八个电 极，测量结果为8条视电阻 率曲线。
王贵文：WANGGW@
FMI测量原理
FMI仪器及 极板部分的示意 图，FMI有八个极 板，每个极板有 两排24 个电极， 八个极板共计192 个电极，测量过 程中八个极板推 靠至井壁，192个 电极同时测量， 每个电极可测得 所在处井壁视电 阻率值。随着仪 器上提可测得全 井段的数据，经 过一系列处理， 即可获得测量井 段纵向上的微电 阻率扫描图像。
王贵文：WANGGW@
成像测井系统及仪器
公司 系统 井 下 仪 器 斯仑贝谢 阿特拉斯 哈里伯顿 MAXIS-500 ECLIPS-5700 EXCELL-2000 全井眼微电阻扫描成像仪 声 电 组 合 成 像 测 井 微电阻成像(EMI) (FMI) (START IMAGER) 声 波 扫 描 成 像 阵列感应成像仪(AIT) 多极阵列声波(MAC) (CACI) 方位电阻率成像仪(ARI) 数字井周成像(CBIL) 超声成像仪(USI) 核磁共振成像(MRFL.C) 偶极子横波成像仪(DSI) 阵列地震成像仪(ASI) 组合地震成像仪(CSI)
王贵文：WANGGW@
成像测井资料处理技术
电 成 像 声 成 像
FMI、EMI、STAR—II数据加载
CAST、CBIL数据加载
深度及速度校正 深度及速度校正 数据规一化
发射电压校正
数据规一化
死电极校正
数据刻度
图 像 加 强
拾取层理、裂缝、裂缝参数计算（FMI）
王贵文：WANGGW@
王贵文：WANGGW@
图2
电阻率成像测井的技术指标
规格及技术指标 仪 器 大 小 和 性 能 井 眼 状 况 硬 件 特 连接长度(in) 重量(in) 关腿直径(in) 最小井眼(in) 最大井眼(in) 最大压力(psi) 最大温度(°F) 井别 泥浆类型 测井速度(ft/h) 仪器是否居中 传感器类型 钮式电极数 垂直分辨率(in) EMI 288.95 496 5 6.25 21.0 20000 350 裸眼井 水基 1800 居中 微电阻率电极 150(25/极板) 0.2 60% FMI 316 465 5 6.25 21.0 20000 350 裸眼井 水基 1800 居中 微电阻率电极 192(24/极板) 0.2 80% STAR-Ⅱ (电阻率) 368.4 600 5.5 6.5 16.0 20000 350 裸眼井 水基 1200 居中 微电阻率电极 144(24/极板GW@
CAST工作原理
CAST由固定在仪 器上的一个旋转换 能器发射超声脉 冲，脉冲在井筒液 体中传播到达井 壁，其中一部分能 量被反射回原来的 换能器，记录接收 到脉冲的幅度和双 程旅行时间。 CAST具有可变的 转速和可选的环形 采样率，同时，垂 直采样率也是可选 的。
第三章 井壁成像测井及其地质响应和解释
中国石油大学（北京） 王贵文
王贵文：WANGGW@
王贵文：WANGGW@
提纲
一、 井壁成像测井仪器、资料处理解释一般特点 二、 井壁成像测井资料分辨率下限实验考查 三、 井壁成像测井资料的基础地质解释 四、 井壁成像测井地质解释模型 五、 井壁成像测井地质应用
王贵文：WANGGW@
声波成像测井仪的技术指标
规格及技术指标 连接长度 重量 仪 器 参 数 最小井眼 最大井眼 最大压力 最大温度 井别 工 作 条 件 图 像 分 辨 率 扫描速度 1080 周/min 720 周/min 垂直 120 周/ft 60 周/ft 中心频率 测井速度 井眼覆盖率 水平 350kHz 320kHz 20ft/min 100% 500 点/周 / 10ft/min 100% 250 点/周 泥浆类型 4in(102mm) 17in(432mm) 20000psi(137.9Mpa) 400°F(204℃) 裸眼井或套管井 水基或油基 5.5in(139mm) 16in(406mm) 20000psi(137.9Mpa) 400°F(204℃) 裸眼井或套管井 水基或油基 关腿直径 CAST 156in(3.96m) 251b(113.8kg) 3.625in(92mm) STAR-Ⅱ(声波) 194.7in(4.71m) 270b(122.4kg) 3.625in(92mm)
FMI-EMI对比图
FMI、EMI透镜体清晰地反映出来
王贵文：WANGGW@
FMI与STAR-II对比图
石南7井FMI--STAR-II成像对比图
FMI、STAR-II：裂缝形态、产状发育程度反映是相同的
王贵文：WANGGW@
FMI、EMI、STAR-II在测量原理是 相同的，资料处理上是相同的。 对比分析认为，无论是STAR—II 或是EMI反映地层地质信息的能力与 FMI基本相同，诸如层面、裂缝及颗粒 大小和结构等地质信息都能清晰的反 映出来。唯一不同的是FMI的覆盖率较 高。