测井仪器认识实验报告

《测井方法原理》实验报告

一、实验目的

认识一种型号测井系统组成；结合组合测井仪器的操作规范，理解仪器操作要领。分小组进行仪器操作实验，确保学生学习效果。通过本实验教学使学生更具体、生动地理解测井基本方法原理及仪器实现，使学生初步掌握组合测井仪器的一般操作方法和注意事项。

二、实验内容

（一）典型测井仪器简介

现代常规测井方法按照测井系列可分为岩性测井系列、孔隙度测井系列、电阻率测井系列等三大类。

岩性测井系列包括自然电位、自然伽马、井径测井。

孔隙度测井系列包括声波时差测井、密度测井、中子测井。

电阻率测井系列包括深、中、浅探测的普通视电阻率测井、侧向测井以及感应测井等。

常用测井仪器原理介绍：

常用测井仪器探管照片

1.岩性测井系列

自然电位测井：因为井内存在扩散电动势和吸附电动势，在进行自然电位测井时，将测量点击N放在地面，用电缆将M电极送至井下，提升M电极沿井轴测量自然电位

随井深的变化曲线，用以区别岩性。

自然伽马测井：井下仪器在井内由下向上提升时，来自岩层的自然伽马射线穿过井内泥浆和仪器外壳进入探测器。探测器将接收到的一连串伽马射线转换成一个个的电脉冲，然后经井下放大器加以放大，由电缆送到地面仪器，地面仪器把每分钟接收到的电脉冲数（计数率）转变为与其成比例的电位差进行记录。

井径测井：将一起下到预计的深度上，然后通过一定的方式打开井径腿，于是，互成90°的四个井径腿便在弹簧的作用下向外伸张，其末端紧贴井壁。随着一起的向外提升，井径腿就会由于井径的变化而发生张缩，并带动连杆做上下运动，将连杆同一个电位器的滑动端相连，则井径的变化便可转换成电阻的变化。给该滑动端通以一定强度的电流，滑动电阻的某一固定端与滑动端之间的电位差便可间接反映井径的大小。

2.孔隙度测井系列

声波时差测井：电子线路每隔一定的时间给发射换能器一次强的脉冲电流，使换能器晶体受到激发而产生振动，从而引起周围介质质点发生振动，产生向井内泥浆及岩层中传播声波。由于泥浆声速v1与地层声速v2不同，所以在泥浆和井壁上将发生声波反射和折射，故必有以临界角i方向入射到井壁面上的声波，折射产生沿井壁在地层中传播的滑行波。该滑行波必然引起泥浆中质点振动（形成首波），并先后传到两个接收器Rl、R2上，从而可测量出地层的声波速度。

密度测井：由于地层密度不同，对伽马射线的散射和吸收能力不同，探测器接收到的散射伽马射线计数率也就不同。在离伽马源距离为L处，探测器所接收到的散射伽马射线强度N 就是介质体积密度的函数。在源距选定后，对仪器进行刻度，找到散射伽马射线强度N和介质体积密度ρb的定量关系，则记录散射伽马射线强度（记数率）就可以测得地层的密度。

中子测井：探测探测器周围快中子变为热中子之前的超热中子密度或直接探测热中子密度，以反映地层的中子减速特性，进而计算储层孔隙度和对储集层进行评价。

3.电阻率测井系列

普通视电阻率测井：通过供电线路上的电极A、B供给电流，在井内建立电场，然后测量在测量回路上电极M、N的电位差ΔUMN，所测ΔUMN大小取决于周围介质电阻率。ΔUMN的变化则反映了沿井孔（筒）剖面上岩石电阻率的变化。

侧向测井：主电极发车主电流，屏蔽电极发出与主电流相同极性的屏蔽电流，并使他们处于等电位状态。由于主电流被屏蔽电流屏蔽，沿水平方向呈圆盘发散状流入地层。

感应测井：把装有发射线圈T和接收线圈R的感应测井探管放入井中，给发射线圈通交流电，在发射线圈周围地层中产生交变磁场Φ1，这个交变磁场通过地层，在地层中感应出电流I1，此电流环绕井轴流动，称为涡流。涡流在地层中流动又产生

交变磁场，这个磁场是地层中的感应电流产生的，称为二次磁场φ2。二次磁场φ2穿过接收线圈R，并在R中感应出电流，从而被记录仪记录。涡流与地层电导率成正比，因而接收线圈中电动势也与地层电导率成正比。于是，根据记录仪记录到的感应电动势大小，就可知地层电导率。

4.其他一些测井方法

井温测井：井温测井仪由探头和电子线路构成探头敏感于与其相接触的井内液体的温度，并将其转化为电信号，电子线路将这一电信号加以放大并传输到地面，经处理后得到测点的温度值。探头的感温元件选择为金属电阻，利用纯金属、合金的电阻随温度变化这一特性来测量温度。

井斜测井：使用三个磁力计和三个加速度计测量仪器的姿态量，通过井下单片机进行采集并直接计算出井斜角和井斜方位角。

（二）典型实验仪器操作步骤

PSJ-2型数字仪器采集系统由地面系统和井下系统两部分组成。

其中地面系统包括测井车，绞车，测井面板，打印机，井下系统包括井下探管等。

测井面板图

1.采集实例：

以密度三侧向探管为例进行采集，步骤如下：

（1）将各种供电开关打到相应位置

A、“供电方式”打“0”档；

B、“测量方法”打“1”档；

C、“探管电流”打“40”档。

（2）将电缆连接器与探管连接牢固，并保证对应缆芯与探管接触良好（缆芯1对“+”；

缆芯2对“-”，缆芯3对“心”；缆芯4对“0”），然后打开电源开关。

（3）设置图头

首先按“设置”键进入图头设置，出现【1—— 0001】输入地区号

即：

a 设置出现【1—— 0001】输入地区号

b ▼出现【2—— 0001】输入孔号

C ▼出现【3—— 0005】输入采样间隔

d ▼出现【4—— 0200】输入打印比例

e ▼出现【5—— 0018】输入探管号

f 自采进行确认

g ▼出现【1—1 0006】输入第一条监视曲线的通道号输入为6

h ▼出现【1—2 0000】输入第一条视曲线的左刻度输入为0

i ▼出现【1—3 9000】输入第一条监视曲线的右刻度输入为9000 j ▼出现【2—1 0003】输入第二条监视曲线的通道号输入为3

k ▼出现【2—2 0000】输入第二条监视曲线的左刻度输入为0

l ▼出现【2—3 0600】输入第二条监视曲线的右刻度输入为600 m ▼出现【3—1 0004】输入第三条监视曲线的通道号输入为4

n ▼出现【3—2 0000】输入第三条监视曲线的左刻度输入为0

o ▼出现【3—3 6000】输入第三条监视曲线的右刻度输入为6000 p ▼出现【4—1 0001】输入第四条监视曲线的通道号输入为1

q ▼出现【4—2 0000】输入第四条监视曲线的左刻度输入为0

r ▼出现【4—3 3000】输入第四条监视曲线的右刻度输入为3000 s ▼出现【H—— 2000】输入采集的开始深度，默认为2000米

t ▼出现【L—— 0001】输入结束深度，默认值为1米，到此深度自动停止，采集并保存

注：实际测井的深度应在【H—— 2000】和【L—— 0001】之间。

（4）按“回放”进行采集预备（选择储存位置）

A、输入探管号18，出现【1-.18000】

B、按▼键输入00，出现【2-.00.0005】

C、再按▼键，输入任意，如输入11，出现【3-.11.0005】

注：以上三项为固定格式，输入任意。

D、按两下▼键，使其返回到【1-.18.0001】

（5）按“自采”键进项面板采集，显示出现【H-0900.00】，“900”为探管下放的实测深度，启动绞车提升探管进行测量。如果按“外采”键面板，计算机共同采集。

（6）在采集过程中，如果按“显示”键和“井深”键进行切换，来查看各通道数据