测井方法原理1-绪论

1997年国产微电阻率成像测井仪研究下井 实验
1998年中国测井服务进入国际市场
在测井资料处理解释方面：
20世纪70年代，逐步由手工解释发展为计算机处 理解释。先后引进了 IRIS-60 机、 INTERDATA － 85 机、 PE－3220、PE-3230、PE－3284等机型
20 世纪 90 年代，引进、发展了 Sun 工作站，逐步 形成了我国自己的测井数据处理系统（ FORWARD 、 START) 建立了 5 种测井解释技术：单井测井处理解释技 术、多井测井处理解释技术、油藏描述技术、特殊 储层处理解释技术、水淹层测井解释技术
电磁测井
测井理论与方法
声波测井 核测井
生产动态测井
测井仪器与数据采集
测井数据处理与解释
1927 年 ， 斯 仑 贝 谢 两 兄 弟 （ Conrad and Marcel Schlumberger ） 在 法 国 皮 切 尔 布 朗 （Pechelbrown）油田，用一个手动绞车和电缆， 将一个电极系下入 488m 的井中，成功地测量出 第一条电测曲线（点测），测井技术由此诞生。 我国的翁文波于 1939 年在四川隆昌的井中 也测量出了我国的第一条电测曲线（点测）。
课程学习要求
1、掌握电法测井的基本概念、原理和方法； 2、掌握电场分布与井眼、地层及井周岩石物理参数 的数学、物理关系； 3、深入理解掌握仪器类型（系列）、测量参数、泥 浆、侵入、上下围岩等因素对测井响应的影响及校 正方法； 4、掌握用单条测井曲线解释地层参数的方法； 5、了解用计算机求解井下电场分布的数学方法； 6、了解测井作业的工程过程及应注意的问题。
电阻率
七侧向、三侧向（1951） 感应（1948）、深聚焦 感应（1958）
电导率 介电 声速 井 下 仪 器 声幅
连续声波（1952） 水泥胶结（1959）
补偿声波（1964） 变密度（1968） 自然伽马能谱 （1971）
自然伽马
闪烁自然伽马（1956） 中子伽马（1941）、单 探测器中子（1950） 地层密度（1950）
第二章
第三章 第四章 第五章 第六章
自然电位测井
普通电阻率测井 侧向测井 感应测井 其它测井
4学时
6学时 6学时 6学时 2学时
教材与参考书
（1）《电法测井》张庚冀 石油工业出版社
（2）《测井原理与综合解释》 洪有密 石油大学出版社 （3）《油气田地球物理测井》陈福煊 石油工业出版社 （4）《矿藏地球物理测井》陈一鸣 石油工业出版社 （5）《测井学》石油工业出版社 （6）《测井新技术培训教材》石油工业出版社
我国测井机构分布情况
中石油、中石化、中海油三大集团下属各油田均有 测井公司——专业测井队伍 中石油、中石化、中海油三大集团的勘探开发研究 院均有从事以测井为主的室、组 各油田勘探开发研究院均有从事以测井为主的队、 室、组 各油田下属勘探、开发部门（勘探公司、采油厂） 均有从事以测井为主的生产、科研人员
数字测井阶段 (1965-1972)：自二十世纪六十年代 末，测井仪器从模拟记录过渡到数字记录。 主要测井方法有深、中、浅探测电阻率测井（双 感应 — 球形聚焦测井和双侧向 — 微球形聚焦测井）， 三孔隙度测井（即中子测井、密度测井、声波时差测 井），再加上井径测井、自然伽马测井、自然电位测 井，称之为常规“九条曲线”测井，此外，还有地层 倾角测井和声波全波变密度测井。 增加了数字磁带机，提高了测量精度和可靠性， 开始了测井资料计算机定量处理。用这些测井资料可 以较好的进行地层分层、识别岩性、计算孔隙度、计 算含油（气）饱和度、综合评价储层。此外，应用地 层倾角测井还还可以对构造、地层进行简单分析。
密度 核磁测井 地层测试 主要地质应用
岩性密度（1980） 核磁测井样机（1988）
电缆地层测试（1955） 地层对比和评价
重复式地层测试 （1972） 油气藏描述
重复式地层测试 油气藏精细描述
测 井 技 术 发 展 状 况
测井学是石油领域十大学科之一，测井技术是 为油气勘探、开发服务的一项技术。
1978 年2月，完成了我国第一口 7000m超深 井－关基井的测井任务（7175m) 1978年，从美国引进3600数字测井仪
1980年国产801数字测井仪研制成功
20世纪80年代，引进CSU数控测井仪
20 世纪 90年代，以引进的生产线生产了一 批3700数控测井仪 1995年引进成像测井仪（5700）
电磁测井 声波测井
核测井 生产动态测井
电磁测井的形成与发展（一）
巴黎矿业学校物理学教授 Conrad Schlumberger 最早 萌生电磁测井想法， 1926 年他和 Marcel 建立电法勘测 社团， 1927年测得第一条电磁测井曲线。 Maxwell 的宏观电磁场论是电磁测井的重要理论基础 之一。以此为基础，ＡＪＩьПИН发展了横向测井理论。 1942年，G.E.Archie通过大量实验研究，提出了著名 的阿尔奇（Archie）公式 1948 年， Doll 提出并完善了自然电位理论， WaxmanSmits建立了新的饱和度模型，
测井技术的发展经历了四个阶段：
模拟记录阶段（1927－1964）：从测井诞 生到上世纪60年代末，为测井模拟记录发展阶 段，使用的测井仪器都是模拟记录仪器。使用 的主要测井方法是普通电阻率测井、感应测井、 声速（纵波）测井、自然伽马测井、自然电位 测井及井径测井。 该时期与测井采集技术相应的测井解释技 术主要为对储层进行定性解释。
如何节约工程成本 - 岩石力学、地应力研究、井壁稳定性
研究
学科特点与学习方法
学科特点
1、电法测井是所有测井的基础，牵涉的 方法理论比较多，初学困难大
学习方法
1、以教材为基础，掌握基本的方法原理
2、教材中的部分内容自学
电法测井
总学时：36学时。其中：讲课28 学时，实验6学 时，答疑复习2学时
绪论 第一章 岩石的电学性质 2学时 2学时
微电阻率扫描 声波扫描 阵列声波 阵列感应 阵列侧向 偶极声波
聚焦型成像
方位侧向 核磁共振
随钻测井主要用于地层评价和地质导向
早期：自然伽马、电阻率测井 中期：电磁波电阻率、补偿中 子、密度、声波纵波 近期：声波横波、地层测试、 核磁共振、脉冲中子、随钻地 震
1939 年12 月20日，中央大学教授翁文波先 生在四川巴1井（石油沟1号井）测量出了我 国的第一条电测曲线（点测） 20世纪50年代，引进苏联横向测井 1954年成功研制国产全自动测井仪
电磁测井的形成与发展（二）
Doll 提出几何因子理论（交流电场）－产生了感应测 井。 20 世纪 50 年代，随着横向测井的发展，可通过电磁测 井（普通电阻率、侧向、感应）资料计算出目的层电阻 率源自文库侵入带电阻率、侵入半径等三个参数。
20 世纪 70 年代，开始对介电测井理论和方法进行研究。 20 世纪 80 年代以后，地层倾角测井、阵列感应、阵列 侧向、电阻率侧向等先后投入使用。
成像测井阶段（ 1990 年以后）：随着更复杂、更隐
蔽油气藏的勘探和开发，对测井提出了更高的要求。进
入二十世纪九十年代，成像测井系统逐步发展起来。
成像测井系统有斯仑贝谢公司的 MAXIS500 、西方阿
特拉斯公司的 ECLIPS － 5700 和哈里伯顿公司的 EXCELL
－2000。
下井仪器有电成像、声成像和核磁共振成像三类。
电法测井
（一）
测井学的概念
世界测井技术的诞生与发展 测井学的形成与发展
世界测井技术发展现状
中国测井科技发展历程 测井要解决的主要问题 课程特点、安排与要求
地球物理学
研究对象：地球
理论基础：物理学
普通地球物理
应用科学
望远镜
地面：物探
海洋物理学
固体地球物理 大地测量学
勘探地球物理
井下：测井
空间物理
放大镜
国际石油技术服务市场占有率
其他公司24% 哈里伯顿23%
斯仑贝谢30% 贝克休斯23%
斯仑贝谢公司 贝克休斯公司 哈里伯顿公司 其他公司
按测量原理，成像测井井下仪器 主要分四类：
电成像
声成像
核磁成像 井下光学照相
按测井信息采集方式，成像测井井 下仪器主要有：
扫描型井壁 成像
阵列型成像及 交叉阵列成像
补偿自然伽马能谱（1984） 复杂环境自然伽马能谱（1991）
中子
双源距中子（1972） 四探测器补偿中子（1981） 加速器中子源孔隙度（1991） 补偿地层密度 （1964） 岩性密度能谱（1994）、三探 测器密度（1996） 核磁共振仪（1991）、核磁共 振成像仪（1998） 模块化地层测试（1990）、套 管井地层测试（2000） 油气藏评价
测井学的理论和方法所包含内容：
一、根据研究对象中有地层及井眼存在的特定 条件，将物理学的理论拓宽； 二、建立起各种物理量与储层特性之间的关系； 三、研究井下各种因素对物理量与储层特性之 间关系所产生的影响
研究测井学理论的意义
一、探索将物理学原理及各种物理量测 量技术应用于测井，形成新的测井方法 二、指导测井仪器研制 三、指导测井资料处理与解释
电磁测井的形成与发展（三）
自然电位测井 普通电阻率测井 侧向测井 感应测井 电磁波传播测井
方位成像测井
微电阻率成像测井
快测平台测井系列
成像测井系列
随钻测井系列
油藏动态监测系列 测井资料处理技术系列
射孔技术系列
地面系统，成像测井主要有三种：
MAXIS-500（斯仑贝谢） Eclips-5700（阿特拉斯） Excell-2000（哈里伯顿 ）
成像测井提供了大量构造、地层和储层信息，为拓
展测井的应用领域提供了信息保证。可用于研究各种非
均质线性问题，评价油、气层和其它勘探、开发问题，
开展深层次的地质应用研究。
发展阶段 地面系统 测量方式 传输
模拟测井 1964年以前 检流计光点照相记录仪 单测为主
数字测井 1965－1972 数字磁带记录仪 部分组合 单向编码传输 双侧向（1978）、 四臂倾角（1969） 双感应（1963） 介电测井（1963）
实力最强的测井公司：中油测井、中油测井集团， 胜利测井、大庆测井
测井是油气勘探开发领域的一个重要学科，在油气勘探开 发中，需要测井解决的问题很多，但首要问题有以下几个： 什么地方产东西 - 渗透层、裂缝发育带划分，储层有效性 评价
产什么东西 - 流体性质判别
产多少东西 - 储层评价、油气藏描述 如何多产动西 - 储层可改造性评价、射孔优化设计与评价、 生产动态评价 井往何处打 - 储层、裂缝发育带的横向预测与评价
数控测井 1973－1990 计算机控制测井仪 多参数组合 双向可控数据传输 （100kbps) 地层学高分辨率地层倾角 （1982）、地层微电阻率 扫描（1985） 数字感应（1984） 电磁波传播测井（1984） 长源距声波（1978） 水泥胶结评价（1981）、 井下声波电视（1981）
成像测井 1990年以后 成像测井仪 多参数阵列组合 双向可控数据传输（500kbps) 方位电阻率成像（1992）、全 井眼微电阻率成像（1992） 阵列感应成像（1991） 多频多频多探头电磁波（1985） 偶极子横波成像（1990） 超声成像（1991）
测井学 —— 是一门边缘学科，它是将电磁学、 声学、核物理学、热学、光学、力学等学科的 基本理论和测量方法用于油气井或其它矿井中， 并以此获得大量信息进行油气（或其它）资源 评价。 原苏联——矿藏地球物理学
西方——测井学或岩石物理学
测井技术的发展依赖于数学、物理学的发展和 电子技术、计算机技术及新型材料等现代科学 技术的进步。
数控测井阶段（ 1973 － 1990 ）：二十世纪 70 年代末 发展了数控测井仪。
数控测井仪实质上是一台以计算机为中心的遥控、遥 测系统，各种井下仪器作为计算机的外设，提供电缆通 信系统实现数据交换和计算机对下井仪器的控制。
在数控测井阶段，除一般的常规测井外，又先后增加 了自然伽马能谱测井、岩性密度测井、碳氧比测井、长 源距声波测井、电磁波传播测井、重复式电缆地层压力 测试、地层学地层倾角测井（SHDT）及地层微电阻率扫 描测井（ FMS ）。这些新的测井方法，获得更多的地层 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、解决地质问题的能力。