倾角测井仪器原理
地层倾角测井..
6、地应力方向分析 1）椭圆井眼分类 （1）、应力型椭圆井眼
由于应力场两个水平主应力存在差异，钻井时
在井壁形成应力集中。对于张性应力场，在最小主 应力方向产生最大周向张性法应力时, 形成椭圆井 眼。 应力型椭圆井眼的特点：井眼单方向拉长，椭圆 井眼出现的井段较短，并且断续出现；有固定的 椭圆井眼长轴方位。
n n
2 E
2 N
nV),（16-1）nE arctg nN
注：地层层面单位法向矢量的确定方法
地层层面上不在一条直线上的四点(相邻两点的 方位差90度)在大地坐标系下的坐标：
1: (0, r1 , Z1 ), 2 : (r2 ,0, Z 2 ), 3: (0, r3 , Z3 ), 4 : (r4 ,0, Z 4 ),
方位角.从1号极板开始逆时针方向计量.
图16-2
倾角测井地层曲线实例
图16-3
六臂地层倾角测井曲线
第二节
一.
地层倾角及倾斜方位的计算
直井内地层倾角及倾斜方位的计算
1.
建立坐标系
1). 仪器坐标系与大地坐标系的原点重
合(位于井轴); 2). 1号极板在D轴上,D轴指向正北方向. 2. 地层面上四个极板的坐标
R31 (r1 r3 ) j ( z1 z3 )k R42 (r2 r4 )i ( z2 z4 )k
(r1 r3 )( z4 z2 )i (r2 r4 )( z3 z1 ) j (r2 r4 )(r1 r3 )k
2.
斜井计算方法
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1). 1 arctg (
1 arctg
第2章 常规测井方法原理4-地层倾角测井
地层倾角测井
四、应用 3、断层构造
㈡ 研究地质构造
●正断层与逆断层
井下的标志为地层缺失 （地层对比）
井下的标志为地层重 复（地层对比）
●断层面没有变形的地层 无论哪种断层，此时矢量图上都是绿色模式，此时不 能用矢量图来判断断层的存在。
●有断裂破碎带的断层 如地层很硬，在构造力的作用下，岩层断裂伴随着断裂 面处产生破碎带。破碎带中地层倾角没有一定的方向，故在 矢量图上呈绿→杂乱→绿色模式。
地层倾角测井
3、 I号极板方位角
一、测量原理
㈢、测量原理
定义为I号极板方 向的水平投影与正北方 向的夹角（顺时针）， 变化范围0～360∘。 从正北方向开始顺时针 计量，四个极板顺时针 排列，且以90∘等间隔 分布，所以四个点M1、 M2、M3、M4在柱极坐标 系方向的角度为、 +90∘、 +180∘、 +270∘。
●轴面 是指从顶角把褶曲平分为两半的假想面，它可以是一个 平直的面，其产状可能是直立的、倾斜的、水平的，其形态 和产状反映褶曲横剖面的形态，轴向代表了褶曲延伸方向、 其长度反映规模的大小。 轴点：是岩层在背斜弯曲最大的点。从脊点至轴点倾角 逐渐增大，在轴点处倾角增大率为最大。 ●转折点、转折线、转折面 岩层从背斜褶曲过渡到向斜褶曲的拐点是转折点。同理 可知转折线、转折面。 从轴点到转折点，地层倾角随深度增加而增大，过转折 点随深度增加而减小。
2 2
㈠ 相关对比的基本原理
1、相关对比 用数理统计方法比较两条曲线的相似性，从而确定出高 程差，其中，最重要的概念是相关系数，一个描述两个变量线 性相关程度的数值。
xy
1 n ( xi x )( yi y ) n i 1
地层倾角测井
一、地层倾角测井的发展过程 二、地层倾角测井的测量原理 三、地层倾角测井的测井质量控制 四、地层倾角的主要应用
一、地层倾角测井的发展过程
自1942年在美国海湾油田使用自然电位式地层倾角以来，该技术发展迅 速。 1945年开始使用电极距为3英尺的三电阻率、井斜为点测式的地层倾角。 1952年撕仑贝谢开始使用微梯度三电阻率、连续测斜式的地层倾角（CDMT）。
若把矢量积 单位器坐标系中的
n n F i n D j n A k C1 n F Z 1 Z 2 2Z 2 Z 3 2S 3 C2 Z 2 Z 1 n D 2S 3 CC nA 1 2 2S 3 2 2 S 2 1 C12 Z 1 Z 2 2Z 2 Z 3 2 C 2 Z 2 Z 1 2 C12 C 2 2
C 2 C1 R32 i j Z 2 Z 3 k 2 2
i C2 R32 R31 2 0
j C1 2 C1
k Z2 Z3 Z1 Z 2
C2 C1C 2 C1 Z1 Z 2 2Z 2 Z 3 i Z 2 Z1 j k 2 2 2
式中 i 、j 、 k
——分别是仪器坐标系各轴上的单位向量
若把地层面法向矢量的模记为S1，则地层面在仪器坐标中 的单位法向矢量是：
n n F i n D j n A k n Z Z C / S 4 2 1 1 F n D Z 3 Z1 C 2 / S1 n C C / S 1 2 1 A 2 2 2 2 2 2 S1 Z 4 Z 2 C1 Z 3 Z1 C 2 C1 C 2
倾角测井仪器原理
•
三、Ⅰ号极板方位角
（Azimuth of Pad 1）
使用符号Azi、μ
Ⅰ： μ Ⅱ： μ+90 Ⅲ： μ+180 Ⅳ： μ+270
四、井斜角 （Deviation angle ） 使用符号Dev、δ 定义:井轴与铅垂线 间的夹角。
五、Ⅰ号极板相对方位角
（Relative Bearing）
器方位的那一部分仪器。根据它的测量结果可以得 出井眼方向和1号极板相对于磁北的位置。 HDM有两种类型，一种叫低井斜角系统，适用 于井斜36°以内的井，另一种是高井斜角系统井 斜角可达72°。三个探测器(井斜，相对方位和方 位角)的机械安装互不相间。 在HDT—E中，低井斜角系统(HDM—G)和高并 斜角系统(HDM—H)都更换为高井斜角系统HDK— JB。这个高并斜角系统在井斜角低时也比老的 HDM系统更为精确。
•
• 在低井斜角系统中，指向磁北方向的罗盘安装在机械系统
总成上，指针带动环形电位器上的电刷，电位器两终端的 间隙与基准线对齐(基准线即一号极板所在的母线)。因此 ，当仪器绕仪器轴转动时，罗盘支架转动，随之，电位器 上的读数改变。测量的是基准线(电位器上的开口)和磁北( 指南针)之间的夹角(即仪器方位角)。 • 相对方位部分是一个长的重摆。它被安装在两个地方。 它带动环形电位器的电刷，环形电位器两终端之间的间隙 与基准线对齐。由于重摆总是位于井的最低母线上．它测 量的角度将是井筒最高母线与基准线之间的夹角。图1—4 表明如何测量仪器方位角和相对方位角。在仪器转动时， 相对方位角和仪器方位角将随之改变。但是，如果井的方 位不变的话，井的方位，即虚线(相对方位RBR)与实线(仪 器方位角)之间的差值，将保持不变。 • 还应指出，在RBR或仪器方位角达到360°时，它们就跳 回零度。这是因为每—‘系统都带动——个环形电位器(图 1—6)，而电位器的两个终端的间隙与1号极板基准线是对 齐的。以，当仪器转动时，电位器相对于电刷进行转动， 电刷由360°跳回到零度
08地层倾角测井
地层一、概念测量地层在大地坐标系O-ENV（为右手坐标系，O为坐标系原点，即该地层面与井轴的交点。
E为坐标系水平面上向东方向横轴。
N为坐标系水平面上向北方向水平纵轴。
V则为铅直轴，是一个空间坐标系）中的倾角和倾斜方位角。
用以研究油田构造地质学问题及沉积地质学问题的一种特殊测井方法。
这就是地层倾角测井。
二、地层倾角测井的基本原理从数学知道，描述空间一平面可以用其相垂直的单位法向矢量来表示它的倾斜情况。
例如，我们可以用n代表地层面在O点的单位法线矢量，它在大地坐标各轴上的投影分别为nE、nN、nV，即n=n E i+n N j+n v K。
坐标轴OE和ON所在的水平面与地层面交线的方向为地层走向，用它与正北方向的夹角（顺时针）表示。
如图所示为例：本例地层走向南东。
地层面在O 点上的倾向是它在该点由高到低变化最大的方向，用地层面在该点的倾向线在水平面上的投影与正北方向的夹角（顺时针）表示，称为倾斜方位角，简称倾向，本例倾向北东。
因为倾向线在水平面上的投影与单位法向矢量在水平面上的投影方向是一致的，故地层面在θ点的单位法向矢量n 在水平面上的投影n H 与正北方向的夹角∅即为地层面的倾斜方法，其变化范围是0~360o 。
因为地层面的走向与倾向互成90o，故地层倾角测井只确定地层的倾向。
地层在O 点的倾角是它在该点与水平面得夹角，其变化范围是0~90o。
因为地层面的单位法向矢量垂直于地层面，而铅垂轴OV 垂直于水平面，故n 与OV 的夹角θ即地层倾角由图上的几何关系可以得到： θ=arctanvn地层倾斜方位角∅的计算与其大小有关，即与单位法向矢量的水平投影所在的象限有关。
例如： 当0<∅<2π(n E >0, n N >0)∅=arctan E Nn n当2π<∅<π (n E >0, n N <0)∅=arctan E N n n +π当π<∅<32π (n E <0, n N <0)∅=arctanE Nn n +π当32π <∅<2π (n E <0, n N >0)∅=arctan E Nn n +2π还有两个特例，当n N =0，n E >0, ∅=2π当n N =0，n E <0, ∅=32π由此可见，如果能够确定地层面在大地坐标系中的单位法向矢量n =n E i+n N j+n v K ，就可以按上面的式子计算出地层的倾角和倾向。
地层倾角测井原理及应用-测量原理
地层倾角测井仪（实物）
2、仪器结构（四臂倾角）
相对方位 角测量
地层倾角测井仪测什么？
地层的倾角和倾斜方 位角，即地层面在空间
井斜角测 量系统
的位置。 如何定地层面在空间的
方位角测 量系统
位置? 至少要有三个以上空间
井径、微电阻 率测量
点的座标（采用柱状坐
得到井斜角。
井斜角测量原理
（5）井斜方位角与相对方位角
什么是井斜方位角 ？ 井眼倾斜的方向。
地层倾角仪能直接测量井斜 方位角吗？ 不能！测量的是相对方位角。
RB（）
什么是相对方位角？
从Ⅰ号极板开始逆时针 方 向 到 井 斜 方 向 的 角 度 RB （），简称相对方位角。
四臂倾角测井仪测量原理图
相对方位角RB（）测量原理
当 井 斜 角 δ≤20º时 ， 这种测量方法能满足需 要；
当井斜角δ较大时， 必须进行适当的校正。
Ⅰ号极板方位测量原理
方位角是从正北方向开始顺时 针计量的，四个极板顺时针方向 排列，间隔90º。
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
M1（ d13 /2，，Z1） M2（ d24 /2, ＋/2,Z2） M3（ d13 /2, ＋ ,Z3） M4（ d24 /2, ＋3/2,Z4） 就可以确定层面方程Z=AX+BY+C， 并进一步计算出地层面在仪器平 面上的倾角和倾斜方位角。
（二）
1、如何描述地层产状？
2、四臂地层倾角仪能测量那些信息？测量原 理如何？
3、已知Ⅰ号极板方位角＝80º，相对方位角 ＝170º，求井斜方位角 ，并用图表示。
第一节 地层倾角仪测量原理
倾角仪的工作原理【图解】
今天，小编给大家介绍一款角度测量的仪器：倾角仪，那倾角仪到底是一种什么样的产品呢？它的原理又是什么呢？接下来随小编一起来了解一下吧。
倾角仪的定义及原理：倾角仪，也称之为倾角传感器，主要用于一些水平角度、倾斜角度的检测。
根据基本的物理原理，在一个系统内部，速度是无法测量的，但却可以测量其加速度。
如果初速度已知，就可以通过积分算出线速度，进而可以计算出直线位移，所以它其实是运用惯性原理的一种加速度传感器。
当倾角传感器静止时也就是侧面和垂直方向没有加速度作用，那么作用在它上面的只有重力加速度。
重力垂直轴与加速度传感器灵敏轴之间的夹角就是倾斜角了。
倾角仪的特点：1、4个方向360度完全测量。
2、精密的不锈钢测量结构。
3、当倾角仪倒置，液晶显示的角度读数会自动翻转朝上便于阅。
4、可以不需要任何特别的和设备进行重新校正。
5、可选测量面：a、普通量面b、带磁量面c、加宽量面d、加宽量面带磁。
倾角仪的应用：1、建筑行业：建筑工程设备的俯仰角、滚动角和倾斜角等。
2、铁道系统：列车制造、控制自动化提高、检测铁轨水平度等。
3、工业自动化：冶金、化工、石油勘探、轻工、煤炭、仪表等。
4、军事自动化：导弹、坦克、火炮、飞机、舰船等。
5、汽车行业：四轮定位、路面控制等。
6、机械行业：机械工作台、车床及切削工作台的水平情况和位置。
7、水利系统：大坝监测等。
8、其他：生物、医学、机器人等需要测量角度与控制角度的领域。
倾角仪的使用，很好的解决了精度不够高或只能在小角度测量时得到高精度，精度提高使产品尺寸和重量过大，小型化方面存在技术困难，动态范围小，对关键元件要求苛刻，对环境要求高，可靠性低等问题。
降低成产成本，并且大大提高了其产品的可靠性。
地层倾角测井
第三节
地层倾角测井资料的成果显示
特点:1、地层上下界面；
一、数据表
2、地层三要素。
二、成果图 1、蝌蚪图
特点:地层深 度、地层倾角、 地层倾斜方位 角 反映一定深度段 内地层倾角、倾 向的变化规律。
2、棍棒图
特点：表示沿剖面 线的地层视倾角随
深度变化的图件。
图16-6 棍棒图
tg tg cos
层倾角增大。
地层倾角 地 层 深 度
图16-10 蝌蚪图 –红模式
３、兰模式
随地层深度增大，倾斜方位基本不变．地
层倾角减小。
地层倾角
地 层 深 度
图16-10 蝌蚪图 –兰模式
４、乱模式
随地层深度变化，地层倾角和倾斜方位杂乱 变化。
地层倾角 地 层 深 度
图16-10 蝌蚪图 –乱模式
背景校正 1.已知地层倾角测井测得的地层层理倾角为 1 方位角为 1 构造倾角为 ' , 方位角为 ' . 则消除构造倾角影响后的层理倾角和方位角.
2 2 nF nD arctg ( ) nA
nF arctg nD
'
（16-9）
其中:
nF cos sin 1 sin 1 sin sin 1 cos 1
3.
地层倾角及倾斜方位
2 2 nF nD arctg ( ) nA
（16-2）
nF arctg nD
其中: nF C13 ( Z 2 Z 4 )
S C nD 24 ( Z 3 Z1 ) S C C nA 13 24 S
（16-3）
2 2 2 2 S C13 ( Z 2 Z 4 ) 2 C24 ( Z 3 Z1 ) 2 C13 C24
第一章地层倾角测井(diplog)的基本原理
B O A α D’
D
பைடு நூலகம்
地层倾向
地层面倾斜的方向叫倾向。
地层倾角 倾斜线与倾向线之间的夹角叫地层倾角。
视倾向
任意方向的铅直面与地 层面相交，其视倾斜线 与视倾向线的交角称视 倾角。
视倾角与真倾角的关系为
柔性管节
2A1
三维加速度计
B2A3
B3 B4
三个磁力计 绝缘筒 探测器部分 有四个极板,每个极板测 两条微聚焦电阻率曲 线,极板Ⅰ和极板 Ⅱ还有
4
3 2
1
速度电极
总共10 个电极 电极的测量电流 →微聚焦电阻率曲线
进行对比 两条电阻率曲线的相对位移
图1.1.7 SHDT地层倾角测井仪
tg tg cos w
2、确定方法
露头：地质罗盘 地下：地层倾角测井
1.2 地层倾角测井的基本原理
1.2.1. 地层倾角仪测量原理 地层倾角和倾斜方位角不是直接测量的， 是通过确定地层面，然后根据地层面法矢 量来确定的。 确定一个层面在空间的位置至少要有3~4个 空间点的坐标（采用柱坐标系r、ϕ 、z）， 通过计算就可求得地层倾角和倾斜方位角。
China University of Petroleum
第一章地层倾角测井 (diplog)的基本原理
概述
地质学家的任务基本上是观察和描述岩石， 并通过与已知的现代模型或比较老的模型 的对比来解释这些观察资料。 其目的是确定具有开采价值的矿物资源， 并估计它们的经济价值及其分布范围。 换言之，其目的是再现沉积时的古地理和 沉积环境。查清沉积体的岩相、几何形状 以及它与邻近地层的垂向和横向关系。
地层倾角测井原理及应用3-测量原理2
井斜角
双井径曲线
四臂地层倾角（阿特拉斯）测井曲线图
小 结
高分辨率地层倾角测井仪（HDT）
一次下井可以测10条曲线：即5条微
电阻率（电导率）曲线、两条井径
曲线、三条角度曲线。
地层学地层倾角测井仪（SHDT） 的几点改进
地层学地层倾角测井仪（SHDT）在HDT的 基础上又做了不少改进。主要改进如下： 1、极板改进
2、速度校正
3、井斜部分 4、自动调节电流 5、简化了井下仪器臂的结构
1、极板改进
SHDT的四个极板上都有两个水平距离为 3cm的并列电极（如图所示），因为这两个 电极靠的很近，所以，它们记录的电阻率 （电导率）曲线非常相似，进行相关对比 时，所得结果精度非常高。
极板对比
并列对比与极板间曲线对比
2、速度校正
改进二：测斜部分改进
为了有效解决井斜对 地层倾角测井的影响 ， HDT设计了两种类型的测 斜系统：
低角度测斜系统：井 斜 角 测 量 范 围 － 4° ～ 35.5°。 高角度测斜系统：井 斜 角 测 量 范 围 － 4° ～ 72°。
（低角度）地层倾角测井仪测量原理图
改进二：测斜部分改进 高角度倾角仪
2、SHDT地层倾角测井仪的改进：极板改进， 速度校正 ，测斜改进，自动调节电流 ，简 化了井下仪器臂的结构
3、SED六臂地层倾角测井仪的改进 ：仪器具 有6个臂，每一个臂各自独立地伸缩，极板设 计的很短，动态范围很大。
1、HDT、SHDT、SED在设计上主要有那 些特点？ 2、HDT、SHDT、SED可测量那些信息？
把仪器方位角系统置于 定位摆系统中，环形电 位器的起点与井斜方向 一致， 则磁针北极带动滑动臂 测量的是井斜方位角 （ AZ) ， 而 不 是 Ⅰ 号 极 板方位角曲线。
地层倾角测井
地层倾角测井
地层倾角测井主要测量地层的倾角及倾向. 地层倾角测井主要测量地层的倾角及倾向 第一节 地层倾角测井的基本原理
一.基本概念 基本概念 1地层走向 地层走向-----地层面与水平面的交线的方位角 地层面与水平面的交线的方位角. 地层走向 地层面与水平面的交线的方位角 2.地层倾向 地层面倾斜的方向 地层倾向线与正北 地层倾向----地层面倾斜的方向 地层倾向 地层面倾斜的方向.地层倾向线与正北 的夹角.倾斜线在水平面上的投影为倾向线 的夹角 倾斜线在水平面上的投影为倾向线. 倾斜线在水平面上的投影为倾向线 3.地层倾角 地层倾斜线与倾向线的夹角 地层倾角----地层倾斜线与倾向线的夹角 地层倾角 地层倾斜线与倾向线的夹角.
图16-2 地层倾角测井曲线实例
四臂地层倾角测井曲线
六臂地层倾角测井曲线
2).常见曲线质量问题 常见曲线质量问题 a. 极板浮动 常见井眼扩大层段,微聚焦电阻率测量值偏低 常见井眼扩大层段 微聚焦电阻率测量值偏低. 微聚焦电阻率测量值偏低
b. 微聚焦电阻率曲线出现平头
常见高阻(或低阻 层段 常见高阻 或低阻)层段 其电阻率值超过仪器的测 或低阻 层段,其电阻率值超过仪器的测 量范围. 量范围 c. 仪器遇阻 微聚焦电阻率曲线出现平直状. 微聚焦电阻率曲线出现平直状
d.下井仪器转动 号极板方位角增大 下井仪器转动,1号极板方位角增大 下井仪器转动 号极板方位角增大. e.相对方位角曲线抖动 相对方位角曲线抖动 常见井眼不规则层段. 常见井眼不规则层段
第二节 地层倾角及倾斜方位的计算
一. 直井内地层倾角及倾斜方位的计算 1. 建立坐标系 1). 仪器坐标系与大地坐标系的原点重合 位于 仪器坐标系与大地坐标系的原点重合(位于 井轴); 井轴 2). 1号极板在 轴上 轴指向正北方向 号极板在D轴上 轴指向正北方向. 号极板在 轴上,D轴指向正北方向 2. 地层面上四个极板的坐标
能谱电成像倾角测井作用
能谱电成像倾角测井作用
能谱电成像倾角测井是一种用于测量井壁倾斜角度的地球物理测井方法。
它通过测量地下岩层中自然放射性元素的能谱特征来反演井壁的倾角信息。
在测井过程中，测井仪器放射出一定能量的γ射线，并测量它们在不同介质中的吸收和散射情况，然后根据能谱与岩层特性的关系，计算出井壁的倾角信息。
能谱电成像测井仪器通常由多个探测器组成，每个探测器都可以测量不同能量的射线。
当射线经过岩层时，不同能量的射线受到不同程度的吸收和散射，产生不同的能谱特征。
通过分析能谱数据，可以确定不同深度和倾角的岩层，并绘制出井壁的倾角图像。
能谱电成像倾角测井在油气勘探和地质调查中具有重要的应用价值。
它可以用于确定井壁的倾角和方向，为油气井设计和钻井提供重要参考。
此外，它还可以帮助地质学家了解地下地质情况，预测可能的油气储层位置和性质。
地层倾角与成象测井
地层倾角与成象测井
地层倾角测井（HDT）
一、地层倾角测井 1．提供地下可选取的构造资料 2．提供地下断层资料 3．可以探测不整合面 4．确定岩丘构造或岩丘穿剩构造位置 5．探测地层圈闭 6．确定沉积岩层理特征和古水流方向 7．可提供井斜资料 8．可提供储集层真厚度，为油气储集预测提供精确 9．可进行地层对比 10．进行地层沉积学研究最可靠的资料 11．识别裂缝的有利工具
成象测井的下井仪器主要有电成象、声 成象和核磁共振地层倾成角与象成象测测井 井三类。
1．电成象测井仪
(1）阵列感应成象仪AIT（斯仑贝谢）。
阵列感应成象仪AIT，由一个发射器和8个接 收器以及相应的电路组成。8个不同间距的 接收器各由3个线圈组成。四种频率中可选 两种工作频率，实部和虚部兼测，独立采集 28个信号，进行阵列感应电阻率成象处理。 在薄互层剖面中，AIT可以分辨出层厚度为 0 ． 3m 的 薄 地 层 。 AIT 具 有 5 种 探 测 深 度 ： 10in、20in、30in、60in、90in，提供三种纵 向分辨率：lft、2ft、4fi。可用软件聚焦的方 法给出一种纵向分辨率的5条感应电阻率曲 线，各自反映离井眼不同距离处电阻率剖面 的变化。可应用反演算法作出地层侵人剖面 及原状地层电阻率成象地图层。倾角与成象测井
地层倾角与成象测井
地层倾角与成象测井
处理软件
1．CLUSTER构造解释反映构造趋势 步长：上移或下移一定深度再重新进行对比。
探索长度：向上或向下的深度范围 2．GEODIP（沉积学处理程序）一主要适分于解释沉积构造
通过模式识别，把四个层面地层对比出来。
成果显示 1.矢量图
地层倾角与成象测井
《地层倾角测井》课件
地层倾角测井是一种重要的地质测井方法，本课件将介绍其研究背景、原理、 数据解释、实例分析以及发展趋势与展望。
一、研究背景
概念与历程
地层倾角测井的定义和发展历史
应用范围和重要性
地层倾角测井在地质研究中的广泛应用和重 要作用
二、地层倾角测井原理
1 定义与计算公式
地层倾角的定义和遇到的问题及其解决方法
五、总结与展望
1
研究存在的问题
2
地层倾角测井研究中存在的问题和未 来发展方向
发展趋势和前景
地层倾角测井的发展趋势和未来前景
2 基本原理与方法
地层倾角测井的基本原 理和常用方法
3 仪器特点和使用注
意事项
地层倾角测井仪器的特 点和使用上的注意事项
三、地层倾角测井数据解释
处理与解释方法
地层倾角测井数据的处理和解释方法
应用于油气藏研究
地层倾角测井在岩性、构造和油气藏研究中的 应用
四、地层倾角测井实例分析
深入理解应用
通过实例分析深入理解地层倾角测井的具体应用
第4章 地层倾角测井
度线之间的面积涂上黑色。
第四章 地层倾角测井
5、圆柱面展开图
圆柱面展开图如图。它
相当于岩心素描的展开图，
用它可以研究层面倾角和观 察各种层理。 用短对比长度得出的这 种图对研究沉积环境有用， 用长对比长度处理得到的这 种图可清楚地显示断层、不 整合面等构造现象。
五、地层倾角测井测井资料的应用
（一）地层倾角矢量图的模式
到中心的90表示地层倾角。根据井段内各点倾角
和方位角的大小标在相应的极坐标图上，用等值 线圈出每个小扇形区点子数相同的区域。
构造倾角的点子集中在极坐标图的外圈区域，
等值线图呈扁长形，说明倾角小且变化很小。 沉积倾角变化大且倾角较大，所以沉积倾角的
点子所画出的等值线图通常呈三角形，底边接近
极坐标的外圈，顶角指向极坐标中心。 所以可以用改进的施密特图区分构造倾角和
线对比时上下移动的范围)、步长(两个相邻的计算点之间的距离)是很重要 的，它们的选取与所要解决的问题的性质有密切关系。 当用地层倾角测井资料解决构造问题时，包括研究地层构造形态、断 层位置和产状，不整合等，采用长度较长的窗长。因为研究构造问题时， 所涉及的地层的几何形状比较大，只有在比较长的窗长内才能更有效地看 出它们的变化特点。
第四章 地层倾角测井
一、测量地层倾角的原理 地层倾角测井是根据三点可以成一平面
的道理，用井下仪器在井中测出同一层面的
三个或三个以上的点，根据这些点就可绘出 地层的层面。如图是地层倾角测井原理图。 从图上可以看出，如果有一地层面，当带有
四组电极系的仪器通过该层面时，则四组电
极系将测出四条带拐点的电阻率曲线。这四 个拐点的深度分别为Z1、Z2、Z3、Z4,他们
通常将长对比长度的矢量图分为三种模式 （1）绿色模式(如图(a)) 该模式的矢量倾向大体一致，倾角不随深度变 化。这一般反映的是构造倾角，反映水平层理等。
倾角仪的原理
倾角仪的原理倾角仪，又被称为水平仪、测斜仪或倾斜仪，是一种用于测量物体相对于地平线的倾斜角度的仪器。
其原理主要基于重力以及液体表面的不变性。
倾角仪的主要构造包括一个长直管、液面、标尺和一个气泡。
长直管分为两部分，上半部分是一个封闭的空腔，下半部分则填充着液体（通常是挥发性液体）。
液面在长直管中形成一个水平平面，并将上半部分和下半部分分隔开来。
在液面上方的封闭空腔中，有一个小气泡。
当倾角仪放置在平稳的水平表面上时，由于重力的作用，气泡会自然漂浮到液面的中央位置，即处于垂直状态。
此时液面的水平位置取决于水平表面的倾斜程度。
处于水平位置的气泡反映了倾角仪所测量的水平位置。
当倾角仪被放置在不完全水平的表面上时，重力会使气泡偏离液面的中央位置，移动至高侧，从而指示了倾斜的方向和程度。
通过测量气泡与液面的偏移量，可以得到倾角仪相对于水平的角度。
倾角仪的测量精度依赖于气泡与液面的偏移量，通常在倾角仪上有刻度标尺来显示偏移量的大小。
标尺在仪器上分为两部分，分别位于气泡上方和下方。
当气泡离开中央位置时，可以通过读取标尺上气泡所在位置与中央位置的距离，来测量倾角的大小。
值得注意的是，不同的倾角仪可能采用不同的刻度单位，如度数、弧度或百分比等。
因此在使用倾角仪时，需要明确刻度单位，并进行必要的单位转换。
此外，现代的倾角仪还可以配备电子显示屏和传感器，实时显示倾角的数值，并且能够记录和传输数据。
这种类型的倾角仪通常使用加速度传感器或倾斜传感器来测量倾角，并通过微处理器计算和显示结果。
总结起来，倾角仪的原理基于重力和液面的不变性。
通过测量气泡与液面的偏移量，并结合标尺上的刻度进行判断，可以准确测量物体相对于地平线的倾斜角度。
随着电子技术的发展，倾角仪也可以实现自动测量和数据记录，为许多工程领域的测量和检测提供了便利。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1章 地层倾角测井基本原理
地层倾角和倾斜方位角不是直接测量的，而是通过 倾角测井的测量值计算出来的。
确定一个层面在空间的产状至少要有不在同一直线 上三个空间点的坐标，通过计算求得地层倾角和 倾斜方位角。
• 倾角——岩层的倾斜线与它在水平面上投影线之
间的夹角就是岩层的倾角。
2、地层倾角？
地层(岩层)层面产状规律性变化以及变化的意义
3、地层倾角测井？及其发展
地层倾角测井是通过测量一口井中不同方 向上的电阻率（或电导率或其它岩石物理信号） 来计算地层产状的一种测井方法，它的研究对 象是地层的产状及地层产状随深度的变化规律， 目的是搞清地下地层的构造形态和沉积地层特 征等地质问题。
• 需要的三类信息:
1、不在同一直线上至少三点的深度与径向 位置；
2、测量仪器某点的方位； 3、仪器的倾向与倾角、
地层倾角测井仪获取井壁四个点上的微电阻率测量值，两个相 邻测点之间相距90°。在这些曲线上，同—异常间的垂直距离 用来定义这个平面。必须定义下面这些角：
• (1)真倾角．是地层层面的最大倾斜线与水平面间的夹角。 • (z)倾向方位角，最大倾斜线的水平投影与磁北方向的夹角 • 图l—2为真倾角和倾向方位角。
• (3)井斜角。井轴方向与垂直方向之间的夹角(见图1—3)。 • (4)仪器相对方位角。是I号极板(参考方位)与仪器外壳的最高
母线之间的夹角。
• (5)仪器方位角。有两种意义： • a．1号极板与磁北方向间的夹角（低井斜角仪器用此定义)； • b．井筒的最高母线与磁北方向间夹角(高井斜角仪器用此定义)，
斜角系统(HDM—H)都更换为高井斜角系统HDK— JB。这个高并斜角系统在井斜角低时也比老的 HDM系统更为精确。
• 在低井斜角系统中，指向磁北方向的罗盘安装在机械系统
总成上，指针带动环形电位器上的电刷，电位器两终端的 间隙与基准线对齐(基准线即一号极板所在的母线)。因此， 当仪器绕仪器轴转动时，罗盘支架转动，随之，电位器上 的读数改变。测量的是基准线(电位器上的开口)和磁北(指 南针)之间的夹角(即仪器方位角)。
它与井眼位角等同。
第1节 德莱赛标准倾角测井仪
1 测斜装置（测量3个角度） 2 4个嵌有微聚焦电极系的测量极板（测
量5条电阻率曲线） 3 两对互相独立的井径臂（两条井径）
一、4条微电阻率曲线 （z1 、z2、 z3、 z4 ） 二、两条井径曲线
Caliper CAL（d13、d24）
• 机械系统〔HDM)就是测量井斜角、相对方位和仪
• 还应指出，在RBR或仪器方位角达到360°时，它们就跳
回零度。这是因为每—‘系统都带动——个环形电位器 (图1—6)，而电位器的两个终端的间隙与1号极板基准线 是对齐的。以，当仪器转动时，电位器相对于电刷进行转 动，电刷由360°跳回到零度
在高井斜角测量系统中(图l—8)，罗盘总成 安装在相对方位部分上，电位器上的缺口 与井眼的最高母线对齐。当仪器围绕其纵 铂转动时，相对方位系统停留在同一空间 位置，罗盘总成将保持不动。所以，测量 的角度是仪器最高母线和磁北方向的夹角。 它既是仪器方位角，又是井的方位角。
• 井斜仪系统中的另一部分是产生摇摆动作的电动
机(Tacking，motor)．它使三个探测仪(井斜仪，罗 盘和相对方位仪)产生根轻微的振动。这种轻微的摇 摆(振动)将使各接触点上的摩擦力降低。如果产生摇 摆动作的电动机不工作，三个探测仪各接触点上的摩 擦力将很大。因此，它们转动将滞留在仪器转动的后 面，滞后量无法确定。这样，就会得到不正确的测井 结果(固1—12)．
• 相对方位部分是一个长的重摆。它被安装在两个地方。
它带动环形电位器的电刷，环形电位器两终端之间的间隙 与基准线对齐。由于重摆总是位于井的最低母线上．它测 量的角度将是井筒最高母线与基准线之间的夹角。图1—4 表明如何测量仪器方位角和相对方位角。在仪器转动时， 相对方位角和仪器方位角将随之改变。但是，如果井的方 位不变的话，井的方位，即虚线(相对方位RBR)与实线(仪 器方位角)之间的差值，将保持不变。
地层倾角测井主要是测量岩层的产状
• 岩层的产状是以岩层在空间的延伸方位及其倾斜
程度来确定的，即采用岩层面的走向、倾向和倾 角这三要素来表示。
• 走向——岩层面与水平面相交的线叫做走向线。 • 倾向——层面上与走向线垂直并沿井斜面向下所
引的直线叫做倾斜线，倾斜线在水平面上的投影 线叫做倾向线，倾向线所知层面向下倾斜的那个 方向就是岩层的真倾向。
• 图1—9为高井斜角系统测量结果．
• 在垂直
井眼中， 高井斜角 系统的井 斜方位角 部分和相 对方位部 分将向相 反方向转 动（见图 1—10)。
• 2．5 井斜角
• 在各种HDM仪器中，测量井斜的部分是相同的。
都是用安装在相对方位系统总成上一个重摆进行测量 的。重摆带动环形电位器上的电刷，其方式和仪器方 位部分及相对方位部分的方式相同。可是，为避免电 刷进入死点，电位器偏冒一小的数值，使得重摆的运 动，在低井斜角系统(图1—11＞和高井斜角系统中， 分别被限制在-4°-35. 5°和-8°-72°范围之内。
器方位的那一部分仪器。根据它的测量结果可以得 出井眼方向和1号极板相对于磁北的位置。
• HDM有两种类型，一种叫低井斜角系统，适用
于井斜36°以内的井，另一种是高井斜角系统井 斜角可达72°。三个探测器(井斜，相对方位和方 位角)的机械安装互不相间。
• 在HDT—E中，低井斜角系统(HDM—G)和高并
三、Ⅰ号极板方位角 （Azimuth of Pad 1） 使用符号Azi、μ Ⅰ： μ Ⅱ： μ+90 Ⅲ： μ+180 Ⅳ： μ+270
四、井斜角
（Deviation angle） 使用符号Dev、δ 定义:井轴与铅垂线 间的夹角。
五、Ⅰ号极板相对方位角
（Relative Bearing） 使用符号RB、β