成像测井方法简介

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成像测井(MCI)

微电阻率扫描成像测井仪（MCI）Micro Scan Imaging一、仪器测量原理推靠器极板发射的交变电流通过井内泥浆柱和地层回到仪器顶部的回路电极；推靠器、极板金属体起到聚焦的作用，使极板中部流出的电流垂直于极板外表面进入地层；通过测量电扣上的电流强度，可以反映出电扣正对着的地层由于结构或电化学上的非均质所引起的电阻率变化；电扣电流信息经过适当处理，可刻度出彩色或灰度等级图像，从而反映出地层微电阻率的变化。

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的电阻率的变化二、仪器组成仪器组成自下而上依次为推靠系统部分、预处理短接、采集短接、绝缘短接和护冒。

推靠系统部分：最下面是推靠臂即6个极板，在推靠短接最上方有一个键槽正对下方的那个极板为一号极板（P1AZ为一号极板方位），安逆时针方向依次为2号3、4、5、6号极板。

每个极板上分布24个电扣分2横排，测井时每个极板上最多允许有2个纽扣是坏的。

推靠器内部有六个电位器测量井径值最终可以得到3组井径值。

预处理短接：预处理短节首先将极板送来的电扣信号进行低通滤波，把交变的模拟信号转化成较为稳定的直流信号，然后经过模拟开关和信号缓冲器送到采集系统。

预处理短节内测斜探头包括3个加速度计和3个磁通门完成AX、A Y、AZ、FX、FY、FZ信号的采集工作。

确定每个极板在井内测井时所对应的方位。

采集短接：在采集系统内进行A/D转换并对数据进行打包处理，最后由遥传短节将其送到地面系统进行进一步处理。

三、主要技术参数分辨率 5 mm覆盖率60% (8″井眼)测井速度225 m/h仪器长度8300 mm最大直径127 mm耐温155℃耐压100 MPa适应泥浆水基传输速率100 kbps泥浆电阻率范围0.1Ω·m～50Ω·m100k的遥传与300K的区别在于300K的把GR取出来，单独用一支GR仪器，然后将测斜部分做在里面了，300k的遥传比100k的长。

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。

第6章成像测井

平行于层面且较规则，宽度变化不大
天然裂缝与人工裂缝的鉴别
天然裂缝多为长期构造运动形成，又受到地下水的溶蚀与沉淀作用的改造，因而分布极不规则，缝宽变化大。诱导缝是在地应力作用下产生的裂缝，故排列整齐，规律性强，缝面形状较规则且缝宽变化小。诱导缝一般又分为：
人工诱导缝的特征
钻井过程中由于钻具震动形成的雁状诱导缝
六臂
150个电极
井眼覆盖率与井径有关
（二）数据处理
电成像预处理过程-5步
输入电成像测井数据坏电极剔除电扣深度对齐 GR深度校正加速度校正
2-坏电极剔除坏电极表现为: 一:零或无效的负值；二:某个电极方差变化过于平缓或剧烈两种情况。如右图所示：
坏电极
坏电极的校正是在检测出失效电极的基础上通过相邻电极的插值来完成。
（一）仪器结构和测量原理电成像测井仪器外观
FMS 4极板 54电扣
FMI 8极板 192电扣
STAR-II 6极板 144电扣
EMI 6极板 150电扣
电成像测井仪器极板结构
EMI
FMI
Star II
全井眼地层为电阻率扫描成像测井（FMI）
重点 1、FMI仪器外形
4臂、8极板 192个电极电扣之间 0.2in(5.2mm) 两排之间间距 0.3in
坏电极剔除成果图
坏电极
2018/12/27
28/146
3-电扣深度对齐
由于不同极板之间以及同一极板上的两排电极在纵向上的排列位置不同，所测得的曲线深度也不同，所以在生成图像之前必须把各排电极的测量数据深度对齐，如右图所示。以第一排电极的深度为标准，其他排电极移动相应的深度间隔完成校正。
ERMI仪器极板电扣排列示意图

成像测井方法简介

二、阵列感应测井测量原理
斯仑贝谢公司的AIT阵列感府洲井仪器线圈系采用二线圈系结构(一个发射，两个接收基本单元)。它运用了两个双线圈系电磁场叠加原理，实现消除直藕信号影响的目的，线圈系由八组基本接收单元组成，共用一个发射线圈，使用三种频率同时工作，井下仪器测量多达28个原始实分量和虚分量信号，传输到地面经计算机处理，实现数字聚焦，得到三种纵向分辩率、五种探测深度的测井曲线(图1—4)。为了消除井眼环境影响，也开发出了相应软件，在数字聚焦处理前进行井眼环境校正。阿特拉斯公司的多道全数字频谱感应测井仪器由七个接收降列组成，同样使用二线圈系为基本测量单元，采用八种频率工作，共测量l12个原始实分量和虚分量信号。类似地，采用软件进行数字聚焦和环境校正，可获得三种纵向分辨率、六种探测深度的测井曲线。
第二节微电阻率扫描成象测井
一、井壁微电阻率扫描成象测井的测量原理和测量响应定性
1、电扣几何形状、分辨率、采样率之间关系
分辨率：基于阵列电扣电极的井壁微电阻率
扫描成象测井仪器的分辨率是指将仪器测量的微电导率映射地层特征的能力。比仪器分辨率大的地层特征可用几个分辨率单位像素来表示，而比仪器分辨率小的地层特征只能表示成一个分辨率单位。
第四节方位侧向成象测井
一、高分辨率方位侧向测井电极系HALS
2．高分辨率测量利用软件聚焦法的灵活性，通过改变监督条件，可以计算深、浅探测深度的高分辨率电阻率

3．方位电阻率 4．辅助测量

二、方位侧向测井的应用
方位侧向测井可用于裂缝评价、薄层分析、地层非均质性评价价等。
第五节声波成象测井技术

(1)工作频率。换能器的形状、频率以及与目的层的距离决定声束的光斑大小。尺寸越小，频率越高，则光斑越小。但是，尺小越小，功率就越小；频率越高，声衰减就越大c泥浆引起的声衰减会降低信号分辨率，要求工作频率尽啪B低；然而降低频率会对测量结果的空间分辨率产生不利影响。

成像测井方法

（一）微电阻率扫描成像测井
2、测量原理采用侧向测井的屏蔽原理。电极与极板绝缘。由电源给极板和钮扣电极供相同极性的电流，使极板与钮扣电极的电位相等，由电极流出的电流受到极板的屏蔽作用，沿径向流入地层。
（一）微电阻率扫描成像测井
2、测量原理记录每一个钮口电极的电流强度和对应的测量电位差。
8 192 0.2 0.1 0.3 80% 0.2 175 138 90° 5 6.25-21 <20000
EMI
6 150 0.2 0.1 0.3 59% 0.2 175 138 90° 5 6.7-21 <20000
STAR-Ⅱ
6 144 0.2 0.1 0.3 59% 0.2 175 138 90° 5.7 6.7-16 （5.875-16） <20000
一、成像测井概述
成像测井系统的主要特点：
车载高性能计算机系统，网络连接，人机交互。能实时高速采集大量的测井信息，能完成刻度、测井、数据处理、显示等多任务并行处理。具有高数据传输率的电缆遥测系统，数据传输率达500kbps，实现井下仪器和地面设备见得大数据量传输。
一、成像测井概述
成像测井系统的主要特点：
3、仪器结构
全井眼地层微电阻率扫描成像测井仪FMI
4个主极板， 4个辅极板每个极板两排钮扣电极，每排 12个电极，8个极板共192个电极。 8.5 in的井眼，井壁覆盖率为 80%，6in井眼，井壁覆盖率为 100%。
3、仪器结构
全井眼地层微电阻率扫描成像测井仪FMI
0.2in 0.3in
外形尺寸有效阵列尺寸
1、模拟记录阶段测井方法普通电阻率（电极）测井感应测井声速测井自然伽马测井自然电位测井井径测井以JD581测井系列为代表

01 第4节成像测井

三、井下声波电视
(二)井下声波电视HBTV图像的应用
接收器收到的声波幅度与钻井液和井壁的声阻抗有关：
声阻抗大，反射回的波幅度大；声阻抗小，反射回的波幅度小。
井下声波电视可解决下述有关问题：
判断岩性；检查压裂效果。划分裂缝带；检查射孔质量及套管损坏情况；
(二)井下声波电视图像的应用 ① 判断岩性
第四节成像测井方法
一、成像测井系统简介二、微电阻率扫描成像测井三、井下声波电视四、井周成像测井系列
地层微电阻率扫描成像测井：由高分辨率地层倾角测井仪(HDT、SHDT)发展而成。
●
它利用多极板上的多排钮扣状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；电流变化反映井壁各处的岩石电阻率的变化。
(二)全井眼地层微电阻率扫描成像测井(FMI)的测井原理
斯伦贝谢测井公司在地层微电阻率扫描成像测井仪(FMS)的基础上，研制了全井眼地层微电阻率扫描成像测井仪。该仪器除4个极板外，每个极板左下侧装有翼板，翼板可绕极板轴转动，以便
两个大的圆电极
全井眼地层微电阻率扫描成像测井仪
更好地与井壁相接触；每个极板和翼板上装有两排电极，每排有12个电极，
●
→据此可以显示电阻率的井壁成像。
二、地层微电阻率扫描成像测井 (一) 地层微电阻率扫描成像测井FMS 的电极排列和测量原理 (二) 全井眼地层微电阻率扫描成像测井(FMI) 的测井原理 (三) 微电阻率扫描成像测量的数据处理和成像 (四) 资料解释与应用
(一)地层微电阻率扫描成像测井FMS 的电极排列和测量原理
对于硬地层，如白云岩、石灰岩及致密硬砂岩， →声阻抗大，反射波幅度大，图像的辉度明亮。对于泥岩层和煤层→声阻抗小，反射波幅度低，图像的辉度暗，

声波测井-超声波成像测井4

声成像反映井壁宏观形态,探测较大裂缝；电成像反映地层内部结构，对细小裂缝较灵敏。二者相互弥补，为识别岩性、分析地层特征、评价储层、判断裂缝充填情况提供了重要手段，在套管井中用声成像还能检测套管破损、变形情况。
超声波成像测井
声电成像测井资料的地质应用
三、应用
定性识别
●地层特征识别 ●诱导缝的识别 ●天然裂缝的识别 ●孔洞、井眼崩落及
超声波井
二、方法原理
数字声波井周成像测井(CBIL) Circumferential Borehole Imaging Log 以脉冲回波的方式，对整个井壁进行扫描，记录: ●回波幅度图像BHTA ●回波传播时间图像BHTT
采用旋转式超声换能器，发射250-400KHz的超声波束，该声波波束（直径约0.2英寸）被聚焦后对井壁进行扫描，并记录回波波形。岩石声阻抗的变化回引起回波幅度的变化，井壁的变化回引起回波传播时间的变化。将测量的反射波幅度和传播时间按井眼内360°方位显示成图象，就可对整个井壁进行高分辨率成象。由此可看出井下岩性及几何界面的变化（包括冲洗带、裂缝、孔洞等）。
超声波成像测井
二、方法原理
超声波成像测井通过测量井壁岩石(套管）对超声波的反射情况（回波的幅度和传播时间）来获得井壁或套管壁的图像。其物理基础是：不同声阻抗的物质、表面的粗糙程度不同，对声波的反射能力不同。
超声波成像测井
二、方法原理
下井仪器结构
超声波成像测井
二、方法原理
脉冲－回波信号
声波的反射
发射频率： 250kHz 扫描速率： 6r/s 采样扫描： 250/r 测量速度： 600m/h 垂直分辨率：0.762cm
超声波成像测井
超声波成像测井的用途： 1.确定产状 2.识别裂缝 3.了解井眼几何形态 4.套管井评价 5.岩心归位、定向

成像测井技术介绍

测量原理
图35
它使用三线圈系（一
个发射、两个接收）
为基本测量单元，仪器有7个接收子阵列，它们的间距分别为： 6、10、20、30、60、 80、94英寸；每个接收器可接收到8个频率的信号，可获得1、 2或4英尺三种纵向分辨率、六种探测深度
的曲线。六种探测深度分别为：10、20、 30、60、90、120英
成像显示侵入类型和侵入深度。如G37-10井延9 油层
过渡带原状地层
冲洗带高阻油层低侵
水层高侵
侵入深度:21英寸
侵入深度:38英寸
对比分析认为，在砂岩油层段，高分辨率感应HDIL在真电阻率提取和侵入剖面类型描述方面具有好的应用前景，可为综合解释的饱和度计算、径向侵入动态分析、油层污染提供丰富的资料。
图12-G37-10延9T2分布
（4）、有效划分油、水层界面
核磁共振测井可以清晰地反映流体的存在，因此划分油、水层界面非常有效（见图15）。
（5）、利用差谱法识别流体性质
由于水与烃（油、气）的纵向驰豫时间T1相差很大，水的纵向恢复远比烃快。测井利用特定的回波间隔和长、短两个不同的等待时间TWL和TWS。使两个回波串对应的T2分布存在差异，由此来识别和定量解释油、气、水层。其TWL回波串得到的 T2分布中，包含油、气、水各项，而且完全恢复；TWS回波串得到的T2分布中，水的信号完全恢复，油气信号只有很少一部分；两者相减，水的信号被消除，剩下由与气的信号。
（三）正交偶极声波测井
正交偶极阵列声波测井原理简述
正交偶极阵列声波成像仪是是声波测井技术的重大突破，它是把单极和偶极声波技术结合起来，能精确地进行各种地层（包括慢速地层）的声波测量，它解决了慢速地层的横波测量问题，。

司马立强-成像测井地质综合应用

裂缝孔隙度：
Pf
W L
i
i
1 D
裂缝密度
裂缝张开度度
裂缝参数
裂缝孔隙度
建32-1井飞三～飞一电成像裂缝参数成果图
裂缝密度
裂缝张开度
裂缝孔隙度
裂缝参数
轮古9井FMI裂缝参数定量计算成果图
孔洞参数
大小
密度
面孔率
渡1－1井裂缝及孔洞定量计算结果与分析
总孔隙度孔洞面积裂缝孔隙度
方位侧向
溶洞的在径向的发育程度纵波、横波、斯通利波能量衰减
溶洞的渗滤性评价
偶极声波
RFT/MDT
斯通利波计算的渗透率直井测试、评价储层的渗滤性
现场实例
天东31井石炭系储层有效性评价
•裂缝、溶洞的定性识别 •缝洞参数的定量计算与应用
•缝洞性储层有效性的评价
•缝洞性储层评价方法选择
缝洞性储层测井评价方法选择→测井评价方法的适应性分析→其实质是基于储集空间类型及测井响应的适应性，优选测井系列与测井评价模型对储层进行定性和定量评价。
一、成像测井技术概况
二、成像测井技术应用
1.帮助岩芯定位与描述 2.缝洞性储层评价 3. 复杂地层的地层倾角解释与局部构造特征分析 4. 沉积现象识别与分析 5. 地应力分析
高电阻率复杂地层倾角处理解释高陡复杂构造井周局部构造形态分析
•区分地层界面和裂缝
•拾取溶洞型地层层界面
•高阻地层层界面的拾取 •复杂岩性地层倾角的拾取
裂缝的径向延伸深度评价
通过FMI与ARI的比较来判断裂缝的径向延伸情况
思路
斯通利波能量衰减特征声波测井斯通利波及纵、横波变密度图像的干涉条纹特征斯通利计算的渗透率

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

成像测井方法简介

三、偶极横波成像测井的应用
1、识别岩性和划分气层
地层纵横波速度比与地层岩性有关。白云岩
石灰岩纯砂岩或含气砂岩
vp vs 1.8
v p vs 1.86 v p vs 1.58
地层纵波速度随地层含气饱和度的增加而降
低，但横波速度变化较小，因此随含气饱和度的
增加，纵横波速度比减小。如图所示。
2）、裂缝区域有效性分析
因地应力释放引起的椭圆井眼的长轴方向, 为
地层最小主应力方向。而诱导缝的走向平行于最
大水平主应力的方向。根据偶极子资料计算的快横波方位为地层现
今最大水平主应力的方向。
椭圆井眼法、诱导缝法及WSTT快慢横波法计算
但是从WSTT 上看, 在Ⅰ段, 斯通利波能量并没有
明显衰减, 上行和下行反射系数都没有显著增大,
且变密度图像上没有变化, 因此判定此段不发育有
效裂缝, 成像上的暗色曲线为无效裂缝。
而在2334.5m 以下的Ⅱ段, 斯通利波能量衰减强烈, 且理论斯通利波时差曲线和实测斯通利波时差曲线出现了差异, 反射系数变大, 变密度图像上出现模糊的V 字型条纹, 因此判定此段为渗透性较强的地层, 为有效张开缝, 且渗透性极好, 对储层有较大贡献。
软地层：地层横波速度小于井内泥浆声波速。
在软地层内，无法由单极子声源获取地层横波信息。
2、偶极声波源
偶极声波源可以使井壁一侧压力增加，另一侧
压力减小，使井壁产生扰动，形成轻微的挠曲，在地层中直接激发横波。产生的挠曲波的振动方向与井轴垂直，传播方向与井轴平行。
其工作频率一般低于4KHZ。
单极子声源振动示意图
尽管RSFL大于RERD ，但M2RX大于M2R1、RERD 大于RERM。所以储层为油层。

新一代水平井成像测井技术

Tool (RAT) 和阵列式涡轮流量仪 Spinner Array Tool (SAT)。
CAT
RAT
SAT
CFBM
遥测、磁定位、温度、压力仪等
三、SONDEX阵列式测井仪器简介
1、阵列式电容持率仪阵列式电容持率仪（Capacitance Array Tool ），简称CAT，主要由安装在柔性的伞形弹簧探臂上的12个微型电容传感器组成，见右图所示。12个相互独立的微电容传感器非常小，每一个探测臂都有独立的电路，分别测量、记录和传输各自的频率信号。根据在气、油和水中探头周围的电容值的不同（电容在水中产生低频，在油中产生高频，而在气中产生较高频率），以此可确定井筒截面内指定区域存的相态。
一、水平井流态及测井关键问题
分相流
美国Tulsa（塔尔萨）大学的 H.D.Beggs教授对水平井中的流型进行了分析，得出三种流型（分相流、间断流和均布流）七种流态的结论。当气体的流量较小时，气体和水
气相流量增大波状流层流
分层流动，气体在上半部，水在下半
部，界面为平面接触。随着气相流量的逐渐增加，气体使水面形成波动流；气体流量进一步增加形成段塞流和段状流；之后，随着气体流量的进一步增加，依次形成泡状流、环状流和雾状流。因此，用垂直井中的生产测井仪器进行中心测量，很难获得各相真实持率。
三、SONDEX阵列式测井仪器简介
2、阵列式电阻率持率仪阵列式电阻率持率仪（ Resistance Array Tool ），简称 RAT，其结构与工作方式与CAT 相同，见上图所示。所不同的是传感器为12个微电阻率传感器。测试原理为通过测量井中油、气、水中的电导率（水是导体，而油和气体是非导体），以此分析判断流体性质。传感器可以探测到很小的流动很快的液泡。主要用于确定井眼截面的持水率。

成像测井技术精品讲义

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
为了解决这些技术难题，地质学家，测井分析家早就梦想带着照相机到并筒中去漫游，仔细审视地下地层结构、流体分布。为实现这个目标，测并工程技术人员已奋斗了70年。测井技术的发展也历经了四个阶段：模拟测井、数字测井和数控测井技术阶段。现在正处在成像测井技术阶段。
早在60年代就开始发展井下声波电视和井下照相技术，然而直到80年代中期，斯仑贝谢公司研制的地层微电阻率扫描成像测井仪才以其5M的空间分辨率获得同岩心照片一样洁晰的并壁微电阻率图像，揭开了成像测井技术发展新的一幕。90年代中期，斯仑贝谢公司、阿特拉斯公司、哈里伯顿公司先后将他们各自开发的成像测并系统投入商业服务。
ECLIPS-5700 成像测井系统
成像测井技术发展趋势
处于迅速发展和不断完善阶段，发展趋势集中于四个方面： (1)不断发展复杂储层解释技术．提高定量解释精度； (2)根据油田勘探、开发需要．不断改进完善现存成像测井技术，研制新
仪器； (3)利用成像测井信息对油藏构造、储层结构和流体分布进行三维描述： (4)适应大斜度井、水平井测井需求，继续研究、开发随钻测井成像技术。
微电阻率扫描成像
FMI—Formation Micro Image
FMI测量原理 FMI是在斯仑贝谢公司80年代中期推出FMS—A型成像仪的基础上，经过多次重大
改进，尤其在提高井眼覆盖率和分辨率方面做了重大改进，于1991年推出的一种新成像测井仪。哈里伯顿、西方阿特等公司也先后成功地研制了微电阻率扫描成像测

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。

成像测井技术精品讲义

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。
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

地球物理测井基本原理

层中涡流的强度与地层电导率有近似的正比关系。发射线圈
测量范围小于100Ω.m
深感应。探测半径为1.62米，中感应探测半径为0.8米。
适合于淡水泥浆、油基泥浆条件，中低阻剖面。
2.常规测井方法
2.1.3感应测井
感应对水层比侧向更为敏感
2.常规测井方法
2.1.4自然电位测井
自然电位测井，就是测量井中自然电场电位。sp一般是由以下两种原因造成的：一种是由地层水和泥浆滤液之间离子的扩散作用和岩粒对离子的吸附作用（电化学电动势）产生的；另一种是由地层压力不同于泥浆柱压力时在岩石空隙中产生的液体过滤作用（动电学电动势）产生的。
1.测井方法概况
这些测井方法记录了电缆测井设备的不同发展阶段 1、模拟记录阶段半自动测井仪（第一代） 50年代引进51型电测仪 JD—581多线型电测仪（第二代） 2、数控测井阶段 70年代3600数字测井仪（第三代） 80年代CLS-3700、CSU 、DDL数控测井仪（第四代） 3、数控与成像测井并存阶段 90年代ECLIP-5700、MAXIS-500 、EXCELL-2000成像测井仪（第五代）目前在电缆测井的基础上,开展了随钻测井,项目都包括在电缆项目之中.
普通电法测井原理图
2.常规测井方法
2.1.1普通电法测井
梯度电极系：不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的距离大于成对电极间距离的电极系电位电极系：不成对电极到靠近它的那个成对电极之间的距离小于成对电极间距离的电极系
2.常规测井方法
2.1.1普通电法测井-微电极测井
为提高纵向分辨能力而设计出的一种贴井壁测量的特殊装置称为微电极。一般微电极系的结构如图，在微电极主体上，装有三个弹簧片扶正器，弹簧片之间的夹角为1200，在其中一个弹簧片上有硬橡胶绝缘板把供电电极A和测量电极 M1M2按直线排列，微电极曲线是由微电位和微梯度两条电阻率曲线组成的。

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。

超声成像测井

应用挑战与解决方案
挑战
实际应用中的准确性和可靠性问题。
解决方案
加强实际应用中的数据采集和处理，采用多频段、多角度、多模式的成像方式，以提高准确性和可靠性。
挑战
井下设备的可靠性和寿命问题。
解决方案
采用高可靠性材料和设计，加强设备的维护和保养，以提高设备的寿命和可靠性。
未来发展趋势与展望
发展趋势
02
超声成像测井技术
超声波发射技术
超声波发射器
用于产生高能超声波，通常采用压电陶瓷材料。
波形调制
根据不同的测井需求，对超声波的波形进行调制，如脉冲、连续波等。
功率控制
为了保护仪器和避免对井壁造成损伤，需要控制超声波发射的功率。
超声波接收技术
超声波传感器
滤波与降噪
用于接收反射回来的超声波信号，通常采用压电陶瓷材料。
超声成像测井
• 超声成像测井概述 • 超声成像测井技术 • 超声成像测井设备 • 超声成像测井操作流程 • 超声成像测井的挑战与未来发展 • 案例分析
01
超声成像测井概述
定义与原理
定义
超声成像测井是一种利用超声波进行地下岩石和流体性质探测的测井技术。
原理
通过向地下目标发射超声波，并接收反射回来的回波信号，经过处理后形成地下目标的超声波图像，从而实现对地下岩石和流体性质的探测。
成像显示系统通常采用计算机和显示器等设备，能够将数字信号转换为图像或曲线等形式。
成像显示系统具有高分辨率和高清晰度等特点，能够提供直观的井壁和地层结构图像，方便对地层进行评估和分析。
04
超声成像测井操作流程
测井前准备
收集资料
收集井场地质、工程和钻井等资料，了解井场环境和井身结构。

声、电井壁成像测井技术介绍

二、声电成像测井原理
国内外微电阻率扫描仪器技术指标对比
技术指标
重量(kg) 关腿直径(mm) 最小井眼(cm) 最大井眼(cm) 最大压力(MPa) 最大温度(度) 井别泥浆类型测井速度(m/h) 传感器类型钮式电扣数垂直分辨率(cm) 覆盖率
EMI仪器哈里伯顿
225 127 160 533 138 175 裸眼井水基 550 微电扣 150(6×25) 0.5 60%
MCI_B 国产
223 127 160 500 100 155 裸眼井水基 225 微电扣 144(6×24) 0.5 60%
二、声电成像测井原理
2.2 超声成像测井原理及仪器简介
旋转式聚焦换能器按顺时针以脉冲回波的方式对井壁扫描测量，仪器记录到的地层回波幅度及时间经处理后得到井周声波幅度和传播时间图像，用以识别、描述地层特征。仪器包括：USI、CBIL、 CAST、BHTV、MUST等。
仪器工作时，当记录电流过大时，将调低发射电压；当仪器电流过小时，将调高发射电压。必须进行发射电压校正，以确保测量值正确反映地层电阻率信息。
四、电声成像数据预处理技术
坏电扣校正
测井中可能出现个别电扣短路或短路，使测量值不正常，必须进行失效电扣校正。最简单的解决方法是直接
采用周围电扣数据来平均。
TD=Leabharlann tg −1A D式中：
A：正弦曲线的振幅
D：井眼直径
五、电声成像地质应用评价
5.3 应力分析成像测井图像上，钻井液引起的水动力缝
(诱导缝)较易识别，统计其走向即可获得最大水平主应力的方向。
井眼崩塌散点图
五、电声成像地质应用评价
5.4 裂缝孔洞参数定量评价

cplog成像测井新技术应用典型案例

cplog成像测井新技术应用典型案例一、背景介绍CPLog成像测井技术是一种基于电磁波传播的测井方法，它可以高分辨率地获取地层中的电性特征，对于油气勘探及开发有着重要的意义。

近年来，随着油气勘探难度的不断提高，传统的测井方法已经不能满足需求。

因此，CPLog成像测井技术应运而生。

二、技术原理CPLog成像测井技术是基于交流电场感应原理实现的。

它通过向地下发送高频交流电磁波信号，并利用地下岩石对电磁波信号的反射和散射来获取地下岩石中的电性信息。

在这个过程中，CPLog成像测井仪器会记录下每个时刻所接收到的信号，并将其转化为数字信号进行处理和分析。

最终，通过对这些数字信号进行处理和分析，我们可以得到一个高分辨率、高精度的地层电性成像图。

三、应用领域CPLog成像测井技术主要应用于油气勘探及开发领域。

通过对地层中的电性特征进行分析，我们可以判断出地层中是否存在油气资源，确定油气储层的位置、厚度和产能等参数。

此外，CPLog成像测井技术还可以用于地质构造的研究、水文地质勘探、岩土工程勘察等领域。

四、应用案例下面我们来介绍一下CPLog成像测井技术在实际应用中的一个典型案例。

1. 案例背景某油田位于中国西南地区，该油田在过去几年里一直处于低产状态。

为了提高油气产量，该油田决定采用CPLog成像测井技术进行勘探。

2. 测井过程首先，勘探团队使用CPLog成像测井仪器对该油田进行了全面的测量。

在测量过程中，CPLog成像测井仪器向地下发送高频交流电磁波信号，并记录下每个时刻所接收到的信号。

随后，将这些数字信号进行处理和分析，并生成一张高分辨率、高精度的地层电性成像图。

3. 结果分析通过对该油田的电性成像图进行分析，勘探团队发现该油田存在一个未被发现的储层。

进一步的分析表明，该储层的厚度达到了20米，且含油饱和度较高。

这意味着该油田还有很大的开发潜力。

4. 应用效果通过CPLog成像测井技术的应用，勘探团队成功地发现了一个未被发现的储层，并确定了其位置、厚度和产能等参数。

成像测井方法简介

成像测井(MCI)

成像测井技术

第6章成像测井

成像测井方法简介

成像测井方法

01 第4节 成像测井

声波测井-超声波成像测井4

成像测井技术介绍

司马立强-成像测井地质综合应用

成像测井解释方法

成像测井方法简介

新一代水平井成像测井技术

成像测井技术 精品讲义

第3章-成像测井技术

成像测井技术 精品讲义

地球物理测井基本原理

成像测井

超声成像测井

声、电井壁成像测井技术介绍

cplog成像测井新技术应用典型案例

01 第4节成像测井

成像测井技术精品讲义

成像测井技术精品讲义