测井在石油工程中的应用

测井在石油工程中的应用

测井是用多种专门仪器放入井内，沿井身测量钻井地质剖面上地层的各种物理参数，研究地下岩石物理性质与渗流特性，寻找和评价油气的一门技术。测井资料在油气勘探开发中的应用主要有：

1、地层评价。以裸眼井地层评价形式完成，包括单井油气解释和储集层精细描述两个层次。前者的目的是对本井作初步解释与油气分析，即划分岩性与储集层，确定油、气、水层及油水界面，初步估计油气层的产能。后者的目的在于对储集层的精细描述与油气评价，主要内容有岩性分析，计算储集层参数：孔隙度、渗透率、含油气饱和度和含水饱和度等。

2、油藏静态描述与综合地质研究。以多井评价形式完成。即为测井、地质（录井、岩心）、地震等资料间的相互深度匹配与刻度；地层与油气层的对比，研究地层的岩性、储集性、含油气性等在纵横向的变化规律；研究地区地质构造、断层和沉积相以及生、储、盖层；研究地下储集体几何形态与储集参数的空间分布；研究油气藏和油气水分布规律；计算油气储量等。

3、油井检测与油藏动态描述。在油气田开发过程中，研究产层的静态和动态参数（包括孔隙度、渗透率、温度、压力、流量、含油气饱和度、油气水比等）的变化规律，确定油气层的水淹级别及剩余油气分布，确定生产井的产液和吸水剖面以及它们随时间的变化情况，检测产层的油水运动状态、水淹状态、水淹状况极其采出程度，确定挖潜部位，对油气藏进行动态描述，为提高油气采收率提供基础数据。

4、钻井采油工程。在钻井工程中，测量井眼的井斜、方位和井径等几何形态的变化，估计地层的孔隙流体压力和岩石的破裂压力、压裂梯度，确定下套管的深度和水泥上返高度，检查固井质量、确定井下落物位置、钻具切割等；在采油工程中，进行油气井射孔、检查射孔质量、酸化和压裂效果，确定出水、出砂和窜槽层以及压力亏损层位等。

测井技术在油气田勘探开发中发挥了重要作用,已成为油气资源评价、油藏管理、钻井和采油工程设计、固井质量评价的高效技术手段,随着三维成像技术和随钻测井技术的发展,测井作业取得的岩石地球物理参数和工程参数越来越丰富,如何利用这些测井资料促进石油工程技术难题的解决,是测井解释人员与工程技术人员面临的重要问题。在详细分析测井资料在钻井工程、完井工程、储层改造工程及开发工程中的应用情况的基础上,指出目前测井资料在石油工程中的应用还存在重视程度不够、服务体制不完善、技术先进性欠缺等问题,未来测井技术应该在地质环境因素描述、可视化井筒测井技术、非常规油气资源工程应用等方面加强研究。

现阶段，传统的石油测井技术已很难满足石油测井的需要了，面对大量的石油探测工程，深探测、高测量精度与高分辨率的石油测井技术应运而生。石油测井仪器经过长时间发展已经历经了五次更新换代，目前，我国油田所运用的石油测井仪器为第四代数控测井仪与第五代成像测井仪两种。

1 常用测井技术

1）电法测井。电法测井是石油测井中常用的技术之一，其主要是指通过井下的测井仪器向地面发生电流，从而有效的测量出地面的电位，并最终得到地层电阻率的一种测井方式。常见的地层倾角测井、感应测井和侧向测井以及向地层发射电流对地层的自然电位进行测井等方法均属于电法测井技术。

2）声波测井。声波测井主要是通过测量环井眼地层的声学性质对地层特定、井眼工程情况进行测量的一种石油测井技术，其包括声幅测井、声速测井等多种测井方法。一般情况下，运用声波测量的方式可清晰揭示出井眼的特定，此种测井技术一般用于推导原始与次生孔隙度、空隙压力以及流体类型、裂缝方位等；声成像测井技术则是在充分运用计算机图像处理技术的基础上所形成的石油测井技术，此技术可将换能器接收到的各种信号进行数字化，并可将预处理图像处理成转换成像。

3）核测井技术。核测井技术主要是根据地层岩石以及岩石孔隙流体的物理性质进行石油测井的技术，它还被称之为放射性测井技术。以放射性源、测量的放射性类型或岩石的物理性质为主要依据将核测井技术分为如下两大类，即伽马测井，以研究伽马辐射为主要基础的核测井方法；中子测井，以研究中子、岩石以及其孔隙了流体之间的相互作用为主要基础的核测井技术。上述两种主要的核测井技术包括密度测井、自然伽马测井、自然伽马能谱测井以及中子孔隙度测井等。4）电缆地层测试测井技术。电缆地层测试测井技术也是十分常见的石油测井方式，其主要是对油气探测工作中流体性质进行验证、对地层产能进行有效估计的测井方式。与普通的钻杆测试相比，电缆地层测试技术具有快速、经济、简便等诸多优点。一方面，电缆地层测试测井技术的石英压力传感器可以较为准确和迅速的测量到地层的压力与温度变化；另一方面，此种测井技术所运用的多探测测试器能够最为直接的测量地层径向与垂向渗透率。此外，井下的流体电阻率测量以及光谱分析等技术也可较为有效的对流体类型进行判别。一般情况下，电缆地层测试用于单井压力剖面的建设、流体密度的计算、气、油、水界面的确定以及地层有效渗透率的估计中。

5）成像测井。成像测井技术具有分辨率较高、采集数据量大等特点，其测量结果可通过计算机以图象的形式表现出来，较为直观。构成成像测井系统的主要设备为成像测井仪、核磁共振测井仪以及数字要穿系统、计算机工作站等。成像测井技术与常规的测井技术相比具有更强的适应力，其主要仪器包括：阵列感应、井周声波、阵列倾向、核磁共振以及多极子阵列声波等。