FMI成像测井技术与质量控制
井壁微电阻率成像测井（FMI）的处理解释
井壁微电阻率成像测井（FMI）的处理解释
韩成;舒卫国
【期刊名称】《国外测井技术》
【年(卷),期】1999(014)002
【摘要】井壁微电阻率成像测井通过记录井壁四周的微电阻率变化可以提供非均质储层的地层产状及岩性特征，进行构造分析、裂缝分析及储层分析。
结合其它常规测井资料，不可以提供地层孔隙度，渗透率和油水饱和度，文中详细介绍了井壁微电阻率成像测井资料的处理解释方法，并提供了解释应用实例。
【总页数】6页(P18-23)
【作者】韩成;舒卫国
【作者单位】大港油田集团测井公司;大港油田集团测井公司
【正文语种】中文
【中图分类】P631.84
【相关文献】
1.利用油基泥浆微电阻率成像测井技术进行沉积解释 [J], 刘欢;张占松;黄若坤;吴俊晨;宋秋强
2.微电阻率成像测井（FMI）及常规测井技术在塔中水平井区沉积相研究中的应用[J], 王二伟;杨薇;王振宇;张云峰
3.FMI成像测井解释方法及应用 [J], 李全厚;裴警博
4.增强型微电阻率成像测井仪极板通信干扰分析与处理 [J], 陈小东; 刘炜辰
5.增强型微电阻率成像测井仪极板通信干扰分析与处理 [J], 陈小东; 刘炜辰
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成像测井对火山岩的研究技术
成像测井（FMI）对火山岩的研究技术火山岩储层结构、岩性复杂，且多为裂缝孔隙双重介质的储集体；成像测井的出现能很有效地对这类储集体进行评价。
FMI图像井眼覆盖率对8.5英寸的井眼高达80%，纵横向分辨率达0.2英寸，井眼周围地层、地质特征微小变化都能在图像上显示，通过对地质资料（岩心、簿片等）的研究，刻度FMI图像，可得到单井的连续岩性、结构、构造、层理、裂缝等特征的剖面，在此以对石西油田石炭系火山岩的研究为例。
一、岩性及岩相1、岩性根据岩心资料对FMI图像的标定，从结构和构造形态可把石西油田石炭系火山岩分为五类岩性：1）火山集块岩属火山碎屑岩类。
主要由粒径 >64mm的粗火山碎屑物组成的岩石。
主要成分是熔岩的碎块和其它碎屑物经压固和胶结而成。
碎屑物主要由火山弹及熔岩碎块堆积而成，分选及磨圆度很差，火山弹间可见气孔；填隙物为细粒火山碎屑。
2）火山角砾岩火山角砾岩是一种压实固结的火山碎屑岩，粒径为2－64mm的熔结角砾组成，含有少量石英、长石等矿物晶屑，多数具有明显的棱角，分选差，大小不等；填隙物是火山灰、火山尘；气孔、杏仁孔发育。
3）火山角砾熔岩火山角砾熔岩为一种由正常火山碎屑岩向熔岩过渡的岩石类型，是火山碎屑岩被熔岩胶结而成，火山碎屑物的含量约10%－50%；碎屑与胶结物的岩性、结构、构造均不同，是晚期熔浆胶结早期火山碎屑而成，多数分布于火山口附近，粒径为2－64mm。
气孔、杏仁孔较发育。
4）熔岩熔岩是从火山口喷逸的炽热的熔浆冷却凝结的产物。
岩石结构致密，裂缝发育，流线或流面构造发育，其倾斜方向展示岩浆的流动方向。
5）凝灰岩凝灰岩由粒径<2mm的火山碎屑物质组成的岩石。
碎屑成分主要是火山灰，火山灰中有晶屑、玻屑、岩屑。
FMI图像可见到少量层理。
如图1，为石007井FMI识别岩性的图例，图的左边第1道为熔岩，第2道为集块岩，第3道为火山角砾岩，第4道为角砾熔岩。
2、岩相1)单井相分析根据FMI图像所提供的信息，结合钻井取心资料,石西油田石炭系火山岩相主要有溢流相、爆发相。
关于对油田测井XRMI技术的研究与分析
关于对油田测井XRMI技术的研究与分析摘要：随着经济的发展和科学技术的进步，能源的需求量也在日益增大，造成了市场上能源供需之间的矛盾，而能源的利用与开采成为了不断满足需求，服务发展与建设的关键环节。
如何使得能源能在实际的应用中发挥最大的效益与效率，需要相关的科学研究及其先进科技的指导。
而油田的开发技术也在相关的科研领域以及工业领域的生产实践上取得了一定的发展。
多种多样的油田开采技术只有对其了解与掌握的情况下，才能做到合理、科学、正确的运用，才能把科技转化为真正的生产力，为工业化与现代化建设服务。
油田测井工艺作为油田开发技术之一，在油田的勘探测量方面起着举足轻重的作用。
本文将从油田测井技术的一个小侧面即XRMI技术的简析上来探究整个油田测井方面的技术工艺及发展水平，简析油田测井XRMI技术的测量原理，浅谈油田测井XRMI技术在油田生产中的应用等几个方面做以简要的分析，旨在了解油田测井的相关技术及其基本原理和特点，了解其在油田开采开发中的作用与影响，为更好的掌握和推广使用该技术奠定理论基础。
通过对该技术的介绍，了解其在实际中的价值，为进一步完善和推广该技术做铺垫，以期挖掘出其在油田开采及服务社会经济效益等方面的最大潜力和价值。
关键词：油田测井技术XRMI技术基本原理一、简析油田测井XRMI技术油田测井XRMI技术即电阻率成像测井技术，其以地层倾角测井为基础，电阻率成像测井仪器利用密集组合的电传感器阵列测量井壁附近地层的电导率，经过高密度采样及高分辨率成像等的处理，获取高质量的井壁地质图像。
该技术的不仅用于分析裂缝形态，区域裂缝发育程度，分析薄层，还能对地层走向及储层、沉积相和沉积构造等做出评价。
XRMI的结构分为隔离、电子线头、探头三个部分。
因其具有的独特功能与特点，被广泛的应用于油田的生产与勘探当中，提高了油田的采收率与质量，加快了油田开采的进程，配合了相关的开采工艺的应用，为油田生产的安全与产量的提高做出了重要贡献，降低了油田生产的成本，提高了油田开采的社会经济效益，促进了当地经济的发展。
微电阻率成像测井(FMI)及常规测井技术在塔中水平井区沉积相研究中的应用
２１ 年 ８ ０ １ 月
基本类型 ， 然后根据动态图像内部结构 的不同又细 分为 １ 个 小类 。 ５ ２ 常规 测井相 类型划 分及特 征 、
电测 井 曲线 可 以提 供 一 口井 所 穿 透地 层 的 连 续记录 ， 而且包含着有关岩性 、 结构、 构造、 隙度、 孔
的石灰岩 。根据颗粒成 因不 同可 以细分为砂屑灰 岩、 生屑 灰岩 、 粒灰 岩 、 鲕 藻粒 灰 岩 等类 型 。颗粒 灰 岩在 Ｆ 成 像测 井 相上 主要 表现 为 ３ 相 ， 状相 、 ＭＩ 种 块 斑 状相 和层状相 。
王二伟
摘
杨薇 王振 宇 张云峰
西南石 油大 学
要 ：ＭＩ Ｆ 成像测井具有分辨率高、 息量 大、 信 和成像直观等优势 。本文通过将其与常规测井技
术相 结合 ， 再根据 水 平井 已有 的邻 井的沉 积相研 究成 果 ， 先 建立起 水平 井周 围小 范围 内的成像 测 首 并相 一 岩性 岩 相模 板 、 常规 测 井相 一 沉积相 模 板 ， 而将其 推 广应 用 到 未取 芯 水 平 井的沉 积相 的识 进
（） 状 相 如 塔 中 ７ １ ５ ２．ｍ ５４ ．ｍ岩 １块 ２ 井 ０ １ ～ ０２ １ ２ 芯为核形石灰岩 ， 成像测井相表现为厚层黄白色系
（ ２。 图 ）
Ｊ 车 醉 盎ｆ 愎 ！ ！ ； 前奎 埕 嵩以蝌
流体成分及垂 向层序等的大量信息。因此 ， 测井信
息分析是研究无岩心段沉积相 的有效方法 。针对 所研究 的塔 中 Ｉ 号坡折带奥陶系地层 以碳酸盐岩 为主 ， 在测井相组合中主要选择 自然伽玛（ Ｒ 曲线 Ｏ）
２ １ 年第４ ０１ 期 总第 １４ ８ 期
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国 外 测 井 技 术
FMI在井中的应用研究
FMI在井中的应用研究
FMI（Fullbore Formation MicroImager）是一种新型的测井技术，能够提供井壁成像的结果。
该技术可以对井壁的细节进行高分辨率的成像，如石英颗粒的排列、岩层构造、
裂缝等的特征，并提供了更为准确的储层评价信息。
以油气勘探领域为例，FMI技术在储集层描述方面已经得到了广泛的应用。
采用FMI
技术对储层进行成像可以让研究人员获得储层内部信息，比如表征储层空间分布及流体饱
和度分布的孔隙度分布规律等。
FMI技术可以成像的深度范围很宽，从井壁到100英尺内，可以获得良好的图像分辨率，并可以得出井壁的细节信息。
此外，由于 FMI技术具有很好的稳定性和一致性，使用FMI技术可以快速获取成像信息，且获取的信息通常较为精确可靠。
此外，FMI技术还可以应用于井间台阶式沉积物地层的研究。
以公司某油田为例，采
用FMI成像技术进行地层分析后，发现该油田储层呈“台阶状”分布。
成像图像可以显示
储层中不同类型的岩层组成，广告公司的勘探团队可以在发现油气等矿藏后，根据成像图
像进一步优化出完善的储层开采方案和操作方案。
除了在油气勘探领域， FMI技术在水文地质勘查、采矿资源勘探、环保等领域均得到了广泛的应用。
总之， FMI技术在地质学研究中的应用非常广泛，其具有高分辨率、高精度、高稳定性等特点，特别是在储层描述方面提供了很大的便利。
随着FMI技术的不断发展，相信它
将有更加广泛的应用前景。
电测项目及原理
第一章全井眼地层微电阻率扫描成像仪目前我们使用的电成像测井技术来自世界上三大测井公司，斯伦贝谢公司（Schlumberger）、阿特拉斯公司（Atlas）和哈里伯顿公司（Hulliburton）。
下面主要以斯伦贝谢公司生产的FMI仪器为主介绍其原理和方法。
一．全井眼地层微电阻率扫描成像仪(FMI)1.1仪器的发展历史FMI，英文全称是Fullbore Formation Microimager，中文意为全井眼地层微电阻率成像仪。
FMI是斯伦贝谢公司九十年代的产品，它是在地层倾角仪的基础上发展起来的，其产品的发展顺序是：CDM（1955）—HDT（1965）—SHDT（1975）—FMS（1986）—FMI（1992）。
CDM是最早的倾角测井仪，它只有3个臂，测量3条电导率曲线，可用于倾角计算。
HDT是高分辨地层倾角测井仪，一直沿用至今。
它由4个臂，5个电极组成（其中1个测量电极用于加速度校正），它获得井周地层4个方位的微电阻率测量值以及井斜测量值和仪器方位记录，最终提供地层倾角、倾向处理结果。
测井分析家及地质家最早用它来研究井下构造和沉积相，因其电阻率测量具有高分辨率，能反映地层的微细结构，而且在同一深度点的不同方向有四个测量值，用这四条曲线的横向对比和纵向变化特征来研究岩石的沉积结构，例如研究沉积层理（水平层理、前积层理、交错层理、槽状交错层理等），取得了一定的效果，但由于信息量太少，其应用受到很大的局限性。
SHDT是地层学地层倾角测井仪。
它由四个臂，10个电极组成（其中2个测量电极用于加速度校正），测量8条微电阻率曲线，由于每个极板上并排安装2个电极，电极之间的距离很近，同一极板测量的两条电导率曲线具有更好的相关性，也就是说，地层的同一结构特征可更好地进行纵横向对比，因此，它除了提供地层倾角测量值以外，还用来提取地层结构等方面的信息。
FMS（FormationMicroScaner）为地层微电阻率扫描仪，它是SHDT测量方法的发展。
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。
新视界——斯伦贝谢高清微电阻率成像仪FMI—HD
２ ０ １ ３ 年第 ６ 期
陶婕 ， 等： 新视界——斯伦 贝谢高清微电阻率成像仪 Ｆ ＭＩ — Ｈ Ｄ
６ ９
（ ４ ） 薄层检测和评价： 薄层刻画从而更好 的为高 分辨率储层评价服务 ； 快速定量计算砂泥比及砂层 厚度 ； 直观展现层厚毫米级薄层。
（ ５ ） 储 层 描述 流程 ： 沉 积相 和岩石类 型直 观或 自 动 结构 分类 ； 利用岩 石物理 参数重 拾储集 体 ； 识 别各
４ 仪 器规 格 和性 能
测量 性能 输 出信息 测， 迷ｆ 奎 地层 像及倾角 信息 像 模式 ：Ｉ ｌ ８ ０ ０英尺 ， ， 』 、 时 （ ５ ４ ９米／ ４ ， ｒ ） １ 倾 角模式 ：３ ６ ０ ０英尺／ ４ ， 州 （ １ ０ ９ ７ 米／ ４ ， ） 测 量范 ｍ 采样 率 ０ １ 英寸 （ Ｏ ２ ５ ｃ ｍ）
包括倾角 、 裂缝在内的岩石结构、 层序特征和构造特
征。
纵向分辨 率
横向分辨率 ！Ｏ ２英 （ ０ ５ １ 煺 水）
纵知分辨率 ：Ｏ ２英寸 （ ０ ５ Ｉ艇水）
Ｆ Ｍ Ｉ — Ｈ Ｄ纽扣电极尺寸也为０ ． ２ 英寸 ， 决定了其 空间分 辨率为 ０ ． ２ 英寸 。当 目标体 尺寸大 于 Ｏ ． ２ 英寸 时， 图像的尺寸接近其实际大小。当目标体尺寸比 ０ ． ２ 英寸小得多时， 如果 目标体 电阻率与围岩电阻率 对比鲜明， 在 图像上也是可能看到的， 但是 ， 无论区 别 多小 ， 成像 仪器 要 足够灵 敏 ， 才能 测得 在 Ｏ ． ２ 英寸 测量 范围 内平 均地层 电阻率引起 的微小 变化 。
（ ３ ） 增强的并行处理技术提高了信噪比； （ ４ ） 相 比传 统 的 １ ０ 位 数 字化 电子线路 ， １ ６ 位 数
FMI在井中的应用研究
FMI在井中的应用研究引言一、 FMI技术简介FMI技术是指地层微观成像技术，它通过测量地层微小尺度的电子密度差异，获取地层结构图像。
FMI测井仪器是由一根长条形的传感器组成，安装在测井仪器的下面，可以在井中的各个方向上采集地层图像。
FMI技术具有以下几个优点：高分辨率、可定量解释、无侵入性、无干扰、可成像油水界面等。
因此在油气勘探中得到了广泛的应用。
二、 FMI技术在井中的应用1. 地层结构成像FMI技术可以获取到高分辨率的地层图像，可以显示出地层中的小尺度结构和岩石特征。
这对于油气勘探开发来说非常重要，可以为勘探人员提供更为清晰的地层结构信息，帮助他们更好地理解地下地质情况，指导井下操作。
2. 岩心分析3. 钻进导向FMI技术可以提供高分辨率的地层图像，可以为钻进导向提供更为清晰的地质信息。
通过分析地层图像，勘探人员可以确定井的钻向和井壁稳定情况，指导钻井作业，减小钻井风险，提高作业效率。
4. 油藏特征识别FMI技术可以成像油气层的微观结构，可以显示油水界面和油气层的分布情况。
这对于确定油气层的特征和性质来说非常重要，可以指导油气层的开发和生产，提高油气采收率。
5. 地层参数解释1. 某油田勘探开发中，勘探人员使用FMI技术对地层进行高分辨率成像，发现了一处隐蔽的油气层。
通过进一步的分析和评价，这处油气层被成功开发，为油田的产能增长做出了重要贡献。
2. 某个采油工程中，勘探人员使用FMI技术对岩心进行高分辨率成像，发现了地层中的特殊结构特征。
这些特征为勘探人员提供了重要的地质信息，指导后续的油藏开采工作。
3. 某钻井工程中，勘探人员使用FMI技术对井壁进行高分辨率成像，发现了井壁的不稳定情况。
通过钻进导向，钻井作业成功避开了这些不稳定区域，确保了钻井的顺利进行。
1. 多元数据集成FMI技术可以和其他测井技术进行数据集成，比如声波测井、电阻率测井等技术。
通过多元数据集成，可以提高地质信息的准确性和可靠性，为油气勘探开发提供更为全面的地下地质信息。
利用FMI成像测井分析井旁构造形态-天然气工业
利用FMI成像测井分析井旁构造形态四川石油管理局测井公司贺洪举井周岩石构造分析FMI(全井眼地层微电阻率成像)成像测井是指大量的纽扣电极在测量时被推靠在井壁岩石上,它记录每个电极所测的井壁四周的微电阻率变化信息,进行处理后产生一幅沿井壁成180b展开的平面图象。
FMI成像图还进行了图像处理(多种校正和平衡处理)及裂缝分析,使图像更清晰、更易识别岩性与物性的变化。
因此,它不仅对井周岩石结构、构造(如眼球状、薄层状、燧石等非均匀岩石构造)具有准确的识别能力,而且还对岩石的颗粒形态、储层中的孔洞和裂缝进行分辨。
在川东碳酸盐岩地层中,常见的非均匀岩石构造有薄层状构造、眼球状构造和燧石,主要分布于下二叠统,其测井响应特征如下。
1.薄层状构造常规测井曲线表现为电阻率降低,声波传播速度降低,有时可能发生跳波;在FMI成像图上则表现为互相平行的黑色高电导异常。
2.眼球状构造眼球状构造的自然放射性较高,/眼球0具有高电阻率, /眼皮0电阻率降低;在/眼皮0发育处,由于声波穿越薄层时,声速变慢,能量衰减,导致声波时差明显增高,甚至跳波;它在FMI成像图上的特征为/眼球0呈亮色/椭圆形0,而/眼皮0则呈黑色的低电阻异常。
3.燧石燧石在地层中呈团块、条带状分布;具有低放射性,电阻率较高,纵波速度明显低于石灰岩的纵波速度;它在FMI成像图上的特征为无规则的暗色高电导团块或条带。
井旁构造分析利用FMI成像测井可以对地层进行详细描述以及用不同的颜色分类,准确地拾取地层界面(如层面,裂缝面,断层面等)和准确计算其产状。
它克服了地层倾角测井信息少,处理结果多解性强等弱点,特别是当地层层理不甚发育、而且混杂其它干扰信息时,利用FMI成像进行构造研究的优势显得尤为突出。
1.利用FMI成像测井计算地层产状由于川东碳酸盐岩地层非均质性十分强烈,既有层理发育的层状地层(如飞仙关组);又有块状地层(如长兴组的生物礁和下二叠统)。
特别是当地层中次生缝合线、溶洞及裂缝发育时,常规倾角处理效果欠佳,甚至难以分辨地层倾角和构造倾角。
磁共振成像系统的质量控制[1]
![磁共振成像系统的质量控制[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/230d3219844769eae009edf6.png)
Quality Control of functionalMagnetic Imaging SystemLitao Zhu1* Hui Wu1 Jia Liu1,21 State Key Laboratory of Cognitive Neuroscience and Learning, Beijing Normal University, Beijing100875, China2 Graduate University of Chinese Academy ofSciences, Beijing 100049, China(*Corresponding author: Litao Zhu,litao.zhu@)Abstract: Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) is a way to explore the cerebral cognitive function by measuring the variation of blood oxygen that is caused by the neural activity. As it is a non-invasive and high spatial resolution imaging, fMRI has become a crucial method for the investigation of cerebral function in cognitive neuroscience. However, fMRI is suffering from the problems of imaging quality due to the characteristics of imaging mechanism and technique. In this paper, the characteristics and common problems of fMRI are introduced and then a quality control solution is provided. This testing approach is relatively easy to carry out and the hardware and software it has used is available in most MRI systems. It is quite practical and operable.Key Words: MRI, fMRI, EPI, Quality Control, Quality Assurance功能磁共振成像系统的成像质量控制朱礼涛1* 吴慧1刘嘉1,21认知神经科学与学习国家重点实验室北京师范大学北京 1008752中国科学院研究生院北京 100049 (*通讯作者：朱礼涛 litao.zhu@) 摘要：功能磁共振成像（fMRI）是通过测量大脑神经组织活动时所引起的脑血氧浓度变化来探测大脑的认知功能的技术。
5成像测井小结-2
8、核磁共振测井
1）NMR弛豫
（1） 射频脉冲施加前：自旋系统处于 平衡状态，M与 Bo方向相同； （ 2） 射频脉冲施加期间： M与 Bo垂直 ,产 生磁共振；核自旋系统吸收外界能量，由 低能态跃升至高能态；
z Bo y
M
（ 3 ）射频脉冲施加后： M 朝 Bo 方向恢复， 核自旋系统由非平衡时的高能态恢复到平 衡时的低能态。 弛豫：核自旋系统由非平衡时的高能态恢 复到平衡态的过程，称为弛豫。弛豫的快 慢或速率用1/T1或1/T2表示。
t
3）典型T2分布
有效孔隙
微孔隙
4）孔径大小与T2弛豫时间关系
充水的孔隙
幅 度
小孔径：衰减快 大孔径：衰减慢
时间
应用：各种探测深度（径向）电阻率、判断油水层等
7、静态平衡图像和动态加强图像
成像图一般分为静态平衡图像和动态加强图 像两种。静态平衡图像采用全井段统一配色，目 的是反映全井段的相对电阻率的变化，可以宏观 了解测量井段内的岩性变化。动态加强图像是为 解决有限的颜色刻度与全井段大范围的电阻率变 化之间的矛盾，通过均衡滤波处理，其所形成的 动态图像的分辨能力很强，突出局部图象特征。 用于详细分析细微构造的变化情况。
应用：井周360度方位范围地层电阻率、裂缝、电阻率成像等
6、阵列感应成象(AIT)测井原理
阵列感应成象(AIT)测井是在常规感应测井的基础上发展起来的一种成 象测井方法。
阵列感应成象测井的采用一个发射线圈和多个发射线圈，它运用了双 线圈系的电磁场叠加原理，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（R1，R2,…,R8）组成,公用一个发射线圈，使用三种频率 （ 26.325kHz，52.65kHz，105.3kHz）同时工作,井下仪测量多达28个原始 实分量和虚分量，传输到地面经计算机处理，实现数字聚焦，得到三种纵向 分辨率、五种探测深度的测井曲线。
FMI在井中的应用研究
FMI在井中的应用研究随着科技的不断发展，油田勘探与开发技术也在不断更新。
越来越多的先进技术被应用于油田工作中。
FMI（Formation MicroScanner Imaging）技术是一门非常重要的技术，它被广泛应用于油井勘探和储层评价中。
本文将对FMI在井中的应用研究进行探讨，以期能够更好地探索油田地质结构，为油田的勘探开发提供更加可靠的技朎支撑。
一、FMI技术概述FMI技术是一种高分辨率的地层电阻率成像技术，可以对井壁进行高分辨率的成像，获得地层结构的详细信息。
通过将其与其他测井曲线进行综合分析，可以获得地层的岩性、构造、孔隙度、渗透率等信息，为油田的勘探开发提供了重要参考。
FMI技术的成像原理是利用电极阵列在井中测量地层的电阻率来获得地层的成像信息，由于地层的成像是在井中直接测量，因此其分辨率非常高，能够显示出地层中微观的构造和特征。
这一特点为油田勘探提供了非常宝贵的数据，通过FMI技术可以更加直观地了解地层的构造和特征，为地质评价提供了重要的参考。
二、FMI技术在井中的应用1. 地质构造分析FMI技术通过对井壁进行高分辨率成像，可以清晰地显示出地层的构造特征。
可以观察到断层、褶皱、岩层倾角等地质构造特征。
通过对这些构造特征的分析，可以帮助地质工作者更好地理解地层的构造形态，为后续的勘探开发工作提供数据支持。
2. 岩性识别与储层评价FMI技术可以帮助识别岩性，并对储层进行评价。
通过FMI技术获得的地层成像，可以清晰地显示出不同岩性的分布情况，包括砂岩、泥岩、页岩等。
FMI技术还可以对储层的孔隙结构进行表征，有利于评价地层的渗透性，为油层评价提供依据。
3. 钻井工程支持FMI技术在钻井工程中也有着广泛的应用。
在钻井过程中，FMI技术可以实时地获取地层构造和岩性信息，帮助钻井工程师更好地调整钻井方案，减少钻井事故的发生。
FMI技术还可以帮助确定钻井方向，提高钻井的成功率。
FMI技术在油田勘探中具有非常重要的应用价值。
【VIP专享】电成像测井方法FMI基本原理
Structure Detailing 精细构造描述
4、Applications for FMI Image Evaluation
—FMI成像测井应用
Stratigraphic Analysis 层序分析
岩性照片刻度FMI图像，岩性照片显示的中砾岩与图像一致
4、Applications for FMI Image Evaluation
• 纽扣电极与极板电极发射同 相电流，二者电压相等
• 恒压测量方式：地层电阻率 不同，纽扣电流不同
• 记录192条纽扣电流（电压） 曲线，得到井壁地层电阻率 信息(4x2x24)
3、图象处理 _ Image Processing
• 深度对齐_ Depth Shifting • 图象生成 _ Image Generation(3D image matrix) • 增益均衡 _ Equalization • 速度校正 _ Speed Correction • 归一化 _ Normalization (Static & Dynamic) • 图象显示 _ Image Display (sinusoid image)
四、 成像测井方法
FMI在井中的应用研究
FMI在井中的应用研究FMI是Formation MicroImager（地层微像仪）的缩写，是一种地球物理测量技术，在油气勘探领域中有着广泛的应用。
它主要利用电阻率差异，对地层岩性和构造进行高分辨率成像，帮助勘探人员更好地理解地层结构、估算油气储量、确定钻井方案等。
在油气勘探中，常利用井下FMI数据和地面测量数据结合分析，形成完整的地质结构模型，从而实现从探测到合理利用的目的。
以下将详细介绍FMI在井中的应用研究。
一、井壁成像FMI技术通过测量不同深度层的电阻率，反演出岩层的阻抗特征，通过处理成像技术输出高分辨率岩石三维成像图像，用来解释地层构造和岩性，从而确定油气藏的容积和分布。
可用于研究矿床、构造体系和层序等课题，对钻井方案的设计有着至关重要的影响。
二、天然裂缝检测在勘探作业中，往往需要在短时间内获取大量地质数据，而FMI技术在裂隙检测上也表现出极高的分辨率和精度。
FMI技术可以探测裂隙、节理、裂缝等小结构，对于研究地下水流、岩石力学、构造变形等有着重要的意义。
在实际应用中，FMI技术还可推算出裂隙的形态、尺寸、密度、位置和分布等参数，对于研究裂缝性矿床、岩层渗透性和出水条件等具有一定的实际价值。
三、改善钻井质量FMI技术可以帮助钻井油气勘探人员更好地了解井壁的状况，避免掘进时出现断层断面和侵蚀带等情况，这样就减少了水泥固井失败等风险，有助于提高钻井效率和减少成本。
四、评估石油储层孔隙度和渗透率在油气藏开发中，石油储层孔隙度和渗透率是很重要的评价指标。
FMI技术可以直接获取井壁场区的高分辨率图像，识别出石油储层中的岩相、脆性、储层岩石结构等信息，然后将这些数据融合起来，通过演绎和模拟计算完成储层孔隙度和渗透率的评估。
结论：综上所述，FMI技术是一种高效而可靠的地质勘探和石油开发技术，可以通过井内成像来探索地下岩石、能够精准地定位石油储层，根据勘探结果帮助钻探工程师制定更加合理的钻井方案和开发方案，从而提高勘探单位的生产力和效益。
FMI成像测井解释方法及应用
FMI成像测井解释方法及应用李全厚;裴警博【摘要】Fullbore Formation Micro-resistivity Scanning Imaging Logging is called FMI for short.In order to better apply FMI data, make it play a greater role in petroleum exploration and development, the standard FMI image model was established, and the geological phe-nomenon was explained with these image model by observing FMI image, analyzing and sum-marizing the display characteristics of different lithology, structure and construction on FMI images.In practical application, it solved many problems which could not be solved by con-ventional logging.It had unique advantages especially in the detection of complex inhomoge-neous reservoirs and fractured reservoirs, and has been widely used in the world, and a-chieved very good effect.It showed that this interpretation method had high accuracy and strong application value.%全井眼地层微电阻率扫描成像测井，简称FMI．为了更好地应用FMI资料，使其在石油勘探开发中发挥更大的作用，通过观察FMI图像，分析总结出不同的岩性、结构和构造在FMI图像上的显示特征，建立起标准的FMI图像模式，再应用这些图像模式解释地质现象．在实际应用中，解决了很多常规测井无法解决的问题，尤其在探测复杂的非均质油气藏和裂缝性油气藏等领域具有独特的优势，在国际上得到了广泛的应用，取得了很好的效果．表明了该解释方法准确性高，应用价值强．【期刊名称】《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】6页(P715-719,735)【关键词】FMI;图像模式;构造;沉积相【作者】李全厚;裴警博【作者单位】东北石油大学地球科学学院，黑龙江大庆163318;东北石油大学地球科学学院，黑龙江大庆163318【正文语种】中文【中图分类】P631FMI是最先进成像测井技术之一，是由斯伦贝谢公司研制的微电阻率扫描成像测井仪，仪器工作时记录了很多条微电阻率曲线，这些曲线反映了极板所扫过的地层的电阻率的变化特征，具有非常高的采样率和分辨率，可覆盖80%的井壁.经过数据处理和图像处理，将这些微电阻率曲线转换成图像，即FMI图像，其外观类似于岩心剖面，颜色的深浅表示电阻率的大小，电阻率越低，颜色越深.很适合用于识别裂缝、分析薄层、储层评价和沉积学研究[1]，具有常规测井无法比拟的优势，在复杂油气储层的解释评价中发挥着越来越重要的作用.1 FMI基本原理1.1 仪器结构FMI仪器有四个臂，每个臂上有一个主极板和一个折页极板(仪器外形结构如图1，极板结构如图2)，每个极板上有两排电极，每排有12个电极(上下电极互相错开)，上下两排电极之间距离0.3英寸，电极之间的横向间隔0.1英寸，主极板和副极板之间的垂向距离为5.7英寸.共计有4×2×2×12=192个测量钮扣电极，直接记录每个电极的电流强度及所施加的电压，再由仪器系数换算出反映井壁四周的地层微电阻率.深度采样间隔为0.1英寸，探测深度为 2英寸，仪器在测量深度方向和径向的分辨力均为0.2英寸，测井数据只是部分覆盖井壁，对于8英寸井眼的覆盖率为80%.图1 仪器外形结构图2 极板结构1.2 测量原理FMI仪器的测量原理如图3所示，下部电极(包含极板和测量电极)和上部返回电极(金属外壳)之间保持一个已知电位差，它们之间用绝缘体隔开，这样保证电流从下部电极经过地层返回上部电极，在测井过程中，借助液压系统，各个测量极板紧贴井壁，外加电压驱使低频交流电从极板上的小电极通过导电泥浆流向地层，经过地层到达仪器上部的金属外壳形成回路，由于极板周围电位基本相同，沿着井壁方向产生了等电位面，同时对极板和测量电扣施加同极性的电流，同性相斥的原理使得极板电流对测量电流起到了聚焦的作用，确保测量电流以最佳角度流入地层，由于测量电扣接触的岩石成分、结构及所含流体的不同而引起电流的变化，记录下变化的电流即反映出井壁附近地层的电阻率的变化.图3 测量原理2 FMI图像分析2.1 图像的生成测得的192条微电阻率曲线经过主副极板上四排电极的深度对齐、平衡处理、加速度校正、标准化、坏电极处理、图像生成等一系列步骤得到FMI图像.通常首先计算出微电阻率资料的频率直方图，然后把它们分成42个等级，每个等级具有相同的数据点(这使得每种颜色在最终图像上具有相同的面积)，42个等级对应着42种颜色等级，从白色(高电阻)到黄色，一直到黑色(低电阻).或者由灰色变化到褐色，直观地反映地层电阻率的变化，从这些测量信息中，可提取井壁周围地层的信息2.2 图像的类型FMI可提供三种图像：1)静态平衡图像，该类图像全井段统一配色，每种颜色代表着固定的电阻率范围，因此反映了整个测量井段的相对电阻率变化.2)标定到浅侧向的静态图像，它是专门为了计算裂缝宽度等参数设计的，标定后的静态图像不仅反映井段微电阻率变化(不是相对变化)，而且与浅侧向测井值对应，可用于岩相分析和地层划分.3)动态加强图像，它是一种在用户选定的滑动深度窗口内(通常不超过3英尺)，重新进行颜色刻度，突出局部井段电阻率变化，使得图像显示更详细的局部静态(全井段内动态)的图像显示方法.此时颜色更能揭示各种地质事件，如结构、构造、裂缝、结核、粒序变化、层理等，但此时颜色不再与电阻率具有一一对应关系，解释时需特别注意.2.3 图像的模式FMI图像的颜色、形态能充分反映地质、地球物理信息，可以结合区域地质资料刻度FMI资料，建立起标准图像模式，分类如下：1)按照颜色不同，可分为：亮色、浅色、暗色和杂色.2)按照形态不同，可分为：段状模式、条带状模式、线状模式、斑状模式、杂乱模式、递变模式、对称沟槽模式、空白模式、规则条纹模式和不规则条纹模式.3)按照有无地质意义的形态模式[2]可分为两种：a)有地质意义的模式，包括段状模式、条带状模式、线状模式、斑状模式、杂乱模式、递变模式、对称沟槽模式；b)无地质意义的模式，包括空白模式、规则条纹模式和不规则条纹模式.3 FMI图像的应用FMI图像比常规测井曲线直观得多，在岩性识别、裂缝评价、薄层划分、复杂储层评价、地应力分析等有明显的优势，对油气勘探开发意义重大[3].3.1 判断岩性及划分砂泥岩薄互层不同岩性的电阻率不同，因此在FMI图像能判断泥岩、砂岩和砾岩等岩性.通过实践发现，FMI图像识别颗粒较粗的岩性效果很好，但识别较细的岩性效果不明显，这就需要结合常规测井资料，以得到更准确的结论.1)泥岩泥岩在图像上为黑色，因为泥岩的电阻率很低，如图4；但泥岩颗粒很细，需要结合常规测井曲线，才能识别更准确，比如：自然电位与基线基本重合，自然伽马值高.2)砂岩砂岩由碎屑岩、基质和胶结物组成，因此图像中显示为浅色或白色的点状，如图4；常规测井曲线上，自然伽马、电阻率、密度值较高，自然电位的异常幅度较大，声波时差值较低.3)砾岩砾石电阻率高，但充填物和胶结物电阻率低，因此图像中显示为亮色斑点，斑点有大有小，反映砾石大小不等，如图5.常规曲线上，自然电位幅度较低，电阻率和密度值较高，声波时差值较小.在岩性划分的基础上，FMI纵向分辨率非常高，能识别出5 mm的薄层，不同颜色和特征的界面就是地层界面，很容易识别，所以能有效地划分薄互层.图4 砂岩、泥岩图5 砾岩3.2 裂缝识别FMI图像类似于岩心照片，使裂缝识别变得更加直观和深化.通过图像可以对裂缝的产状、类别、有效性、裂缝参数及分布格局进行深入细致的研究.井壁上的裂缝[4]分为天然裂缝和诱导裂缝.3.2.1 天然裂缝1)按照产状，可分为水平裂缝、垂直裂缝和斜交裂缝.a)水平裂缝呈水平电导率异常；b)垂直裂缝呈两条垂直的电导率异常；c)斜交裂缝的电导率异常为正弦波形，依据正弦波的高点和低点的深度和在展开图上的方位可确定裂缝的倾角和方位.2)按照成因可分为:由构造作用形成的开启裂缝、闭合裂缝；成岩作用和压溶作用形成的收缩裂缝、缝合线.a)开启裂缝常充填泥浆，电阻率较低，在FMI图像上显示为深色线条，见图6；b)闭合裂缝常充填其他矿物，电阻率较高，在FMI图像上显示为浅色线条，见图7；c)收缩裂缝无固定充填物质，在FMI图像上颜色不固定，如图6；d)缝合线在FMI图像上显示为深色线条，近似正弦曲线，缝合面呈锯齿状，见图8.3.2.2 诱导裂缝诱导裂缝有三种，即钻井过程中重钻井液与地应力不平衡造成的压裂缝和应力释放缝、由于钻具震动形成的震动裂缝.1)压裂缝在FMI图像上显示为暗色线条，以180°或近于180°之差对称地出现，以一条高角度张性缝为主，在两侧有羽毛状的较细的剪切缝，如图9.2)应力释放缝在FMI图像上呈高角度羽毛状，缝面规则.3)震动裂缝在FMI图像上很细小，成组出现，形态相似，犹如羽毛状.4 构造特征分析地下的构造中，褶皱、断层、层理、层面构造和同生变形构造是最常见的，它们使地层发生错动或变形，这些特征在FMI图像上都有直观、清晰的显示.褶皱的特征是地层产状连续、有规律地变化，小规模的褶皱在FMI图像上显示为穹隆状、箱形或扇形，可以直接识别出来.较大规模的褶皱在图像上不能直接识别，需要结合裂缝和地层的产状关系才能识别出来.图6 开启裂缝、收缩裂缝图7 闭合裂缝图8 缝合线图9 压裂缝断层在图像上的特征是断层面处，地层发生错动，断层两盘有明显的位移，相同厚度的地层不连续，或两盘岩性突变，见图10.层理在图像上通常是一组互相平行(或接近平行)的电导率异常，而且异常的宽度窄而均匀，很有规律，通常低角度或水平，它能直接反映沉积时的水动力条件，是沉积环境的标志之一.常见的有水平层理、交错层理、波状层理和透镜状层理等，见图10～12.层面构造，最常见的是冲刷面，在图像上通常上覆地层为浅色，下伏地层为深色，接触面凹凸不平，而且在井径曲线冲刷面处变大或变小.同生变形构造，最常见的是包卷层理、负载构造和滑塌构造.在图像上，包卷层理特征最明显，纹层成圆形、半圆形、椭圆形，甚至近圆形等不规则形状，见图13.4.1 沉积学研究图10 断层、水平层理图11 交错层理图12 波状层理图13 包卷层理FMI图像可直观识别出岩石颗粒大小、结构、粒序特征和层理类型，根据这些沉积特征，可以划分沉积相[5]，分析沉积环境[6].再根据解释出沉积特征(层理、冲刷面等)，可以计算地层的方位，经过构造和倾角校正，可以推测出沉积相的展布和几何形态，很利于进行连井相对比和平面相展布分析，预测有利相带的分布. 4.2 地应力分析在钻井过程中，造成地应力和岩石应力的不平衡，会出现井眼崩落和产生诱导裂缝.在FMI图像中，可以根据它们类型和发育方位来分析地应力方向[7].一般井眼崩落的方位是最小主应力方位，发育诱导裂缝的方位是最大主应力方位.5 结语FMI作为新一代的成像测井技术，解决了很多常规测井无法解决的问题，可以直观地识别各种岩性、构造特征，在研究裂缝性油气藏和非均质性油气藏更有独特的优势，广泛应用于油气勘探开发，取得了非常好的效果.与此同时，FMI也存在一些问题，如费用太高，测速慢，在不导电地层会漏测，井眼不规则时测量效果不太好，有时识别地质特征存在多解性等.相信通过技术水平的提高[8-9]，FMI会取得更好的效果，在油气勘探开发中发挥更大的作用.参考文献：[1] 吴文圣. 地层微电阻率成像测井的地质应用[J].中国海上油气, 2000, 14(6) : 438-441.[2] 徐晓伟. 能够解决地质问题的成像测井新技术[J]. 国外测井技术，2005，20(3): 10-12.[3] 熊伟, 运华云, 赵铭海, 等. 成像测井在砂砾岩体勘探中的应用[J]. 石油钻采工艺, 2009, 31(增刊1): 48-52.[4] 贺洪举. 利用FMI成像测井分析井旁构造形态[J].天然气工业, 1999, 19(3) : 94-95.[5] 孙鲁平, 首皓, 赵晓龙, 等. 基于微电阻率扫描成像测井的沉积微相识别[J].测井技术, 2009, 33(4) : 379-383.[6] 闫建平, 蔡进功，赵铭海, 等. 电成像测井在砂砾岩体沉积特征研究中的应用[J] .石油勘探与开发, 2011, 38(4) : 444-451.[7] 周伦先．成像测井技术在车镇凹陷地应力研究中的应用[J]．新疆石油地质，2009，30(3)：369-372．[8] 李清松, 潘和平, 张荣. 电阻率成像测井进展[J].工程地球物理学报, 2005, 2(4): 304-310.[9] 张斌弛，马世忠，刘鈺.P油田H油组参数解释研究[J].哈尔滨商业大学学报：自然科学版，2014，30(2)：211-214，228.。
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最大泥浆电阻率
192
0. 2 in
81%
6 ~ 21 in 50 n •m
最大地层电阻率与泥浆电阻率之比 最大压缩力 最大拉伸力 最大耐压 最髙耐温 极板压力
全井眼模式最大测速
200 000
8 000 lb 12 000 lb 20 000 psi 350 °F 40 -80 Company, Chuanqing Drilling Engineering Co. Ltd., Chongqing 400021, China) A bstract ：The full-bore formation Micro-Imager adopts the focusing principle of main current and shielded current to measure the formation resistivity. FMI has many technical advantages such as stable performance, high temperature resistance, high resolution and wide dynamic range. Based on the principle of the instrument, the data communication mode, the mainly technical specifications, the structure of FMI and the quality control of the well logging are described and discussed. Key w ords：resistivity；imaging；transmit；pad；gain；quality control
中图法分类号 :P631.8 +11
文献标识码:A
D O I：10.19459/j. cnki. 61 - 1500/te. 2018.01.019
文 章 编 号 :2096 - 0077 (2018) 01 -0076 -0 4
Logging Technology and Quality Control of FMI MA Yan, CHEN Xiaodong
图 2 FM I电缆通信模式
电缆缆芯2 和 6 及缆芯5 和 3 在电缆两端通过两个
(注 ：1 ft =304. 8 mm) 3.2.1 EDTC
E D T C 为遥测通讯短节，其 主 要 功 能 就是负责地面
F M I 动 态 范 围 宽 等 技 术 优 点 。基 于 仪 器 原 理 ，对
的 数 据 通 信 模 式 、主 要 技 术 指 标 、仪 器 结 构 和 测 井 质 量 控 制 进 行 阐 述 和 探 讨 。
关 键 词 ：电 阻 率 ; 成 像 ; 发 射 ; 极 板 ; 增 益 ; 质 量 控 制
斯伦贝谢公司的全井眼微电阻率电成像测井仪器 ( FMI)具 有 动 态 范 围 宽 、分 辨 率 高 和 耐 髙 温 等 技 术 特 点 ， 在高温高阻地层测井效果相比STAR-II和 XRMI电成像 仪 器 ，优势极为突出。
2
经过地层到达仪器串上部电极形成回路。由于同一时刻 极 板 外 壳 和 钮 扣 电 极 发 射 电 流 极 性 相 同 ，同 极 性 相 互 排 斥的物理特性使得极板外壳电流对钮扣电极电流起到 了 屏 蔽 聚 焦 作 用 ，从 而 确 保 钮 扣 电 极 电 流 以 更 深 的 路 径 进 入 地 层 。地层岩石成份、结构及所含流体的不同会引起 钮扣电极电流的变化，测量钮扣电极电流和发射反馈电压 即可确定地层电阻率⑴。FMI测量原理如图1 所示。
上部电极 1发6 射 电压
1 FMI测量原理
F M I由 绝 缘 短 节 将 仪 器 串 分 为 上 下 两 大 部 分 ，上部 称为上部电极，下 部 称 为 下 部 电 极 ，下部电极又包含极 板和测量电极两部分。测 井 时 ，液压系统将各个测量极 板推至井壁，外加发射电压驱使16 kHz低频交流电从极 板 外 壳 和 极 板 上 的 钮 扣 电 极 通 过 导 电 泥 浆 流 向 地 层 ，再
绝缘短节 电力d
下部电极
图 1 FM I测量原理
第一作者简介: 马 燕 ，男 ，1985年 生 ，工程师，2008年毕业于辽宁石油化工大学测控技术与仪器专业，现在从事仪器操作工作。E-mail: chbcbg@ 126. com
2018年 第 4 卷 第 1 期
马 燕 等 :FMI成像测井技术与质量控制
•76 • •仪器设备与应用•
PETROLEUM TUBULAR GOODS & INSTRUMENTS
2018 年 2 月
FMI成像测井技术与质量控制
马 燕 ，陈小东 ( 川 庆 钻 探 工 程 有 限 公 司 测 井 公 司 重 庆 400021)
:FM I 摘 要
全 井 眼 微 电 阻 率 成 像 测 井 仪 采 用 主 屏 流 发 射 聚 焦 原 理 对 地 层 电 阻 率 进 行 测 量 。 具 有 性 能 稳 定 ，耐 高 温 ，分 辨 率 高 ，
〇 引言
随 着 油 气 勘 探 开 发 的 不 断 深 入 ，油 气 藏 勘 测 对 象 越 来 越复杂，不 仅 储 层 深 度 越 来 越 大 ，目的层温度也越来 越 高 ，而 传 统 的 STAR-n 、XRMI等电阻率成像测井仪由 于 储 量 参 数 解 释 精 度 不 高 ，已 难 以 满 足 复 杂 地 质 环 境 的 储藏识别需求。
•11 •
2 FMI电缆通信模式
表 1 FM I主要技术指标
技术指标
指标参数
测井七芯电缆共有七种不同的信道连接方式，即 T1
〜T7 七种模式。FMI采 用 T5 、T7 模式进行数据通信和
传 输 ，数据通信及传输模式原理如图2 所 示 。
地面
井下
全井眼模式钮扣电极个数
垂直分辨率(8 in 井眼） 全井眼模式井眼覆盖率(8 in 井眼）