地层倾角测井原理及应用12-成像测井原理
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地层倾角测井
' '
nD cos ' sin ' sin 1 sin 1 cos ' cos ' sin 1 cos 1 sin ' cos 1 nA sin ' sin ' sin 1 sin 1 sin ' cos ' sin 1 cos 1 cos ' cos 1
井径C2－4大于
钻头直径；而C1
－3接近于钻头
直径。说明井
眼沿2、4极板
方位崩落。最 大地应力方向
和裂缝方向与
其垂直。
5、地应力方向分析
ห้องสมุดไป่ตู้
由于地应力存在，
井眼常出现椭圆状。
其长轴方向为最小地
应力方向。其短轴方
向为最大地应力方向。
某油田一口探井的地应力方向图。 椭圆井眼长轴方向340°－160°， 地应力方向70°－250°
3）、冲溶型椭圆井眼 常见于泥岩、盐岩井段。泥岩受到钻井液浸泡
冲刷，体积膨胀而垮塌，形成椭圆井眼。同样，钻
井液溶蚀井壁周围的盐岩，也会造成椭圆井眼。 特点：两条井径曲线都扩径，且具有很好的相 似性，井径差值也较大。 小结：应力型和断裂型椭圆井眼的成因都与地下应 力场有关，产生的椭圆井眼的长轴与最小地应力方 向一致。而冲溶型椭圆井眼成因与地下应力场无关。
2. 斜井计算方法
1). 1 arctg (
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1 arctg
( Z 4 Z 2 )C13 ( Z3 Z1 )C24
2).
2 1
2 1
1 3 arctg tg 2 cos 2
nD cos ' sin ' sin 1 sin 1 cos ' cos ' sin 1 cos 1 sin ' cos 1 nA sin ' sin ' sin 1 sin 1 sin ' cos ' sin 1 cos 1 cos ' cos 1
井径C2－4大于
钻头直径；而C1
－3接近于钻头
直径。说明井
眼沿2、4极板
方位崩落。最 大地应力方向
和裂缝方向与
其垂直。
5、地应力方向分析
ห้องสมุดไป่ตู้
由于地应力存在，
井眼常出现椭圆状。
其长轴方向为最小地
应力方向。其短轴方
向为最大地应力方向。
某油田一口探井的地应力方向图。 椭圆井眼长轴方向340°－160°， 地应力方向70°－250°
3）、冲溶型椭圆井眼 常见于泥岩、盐岩井段。泥岩受到钻井液浸泡
冲刷，体积膨胀而垮塌，形成椭圆井眼。同样，钻
井液溶蚀井壁周围的盐岩，也会造成椭圆井眼。 特点：两条井径曲线都扩径，且具有很好的相 似性，井径差值也较大。 小结：应力型和断裂型椭圆井眼的成因都与地下应 力场有关，产生的椭圆井眼的长轴与最小地应力方 向一致。而冲溶型椭圆井眼成因与地下应力场无关。
2. 斜井计算方法
1). 1 arctg (
Z 4 Z1 2 Z3 Z1 2 ) ( ) C14 C13
1 arctg
( Z 4 Z 2 )C13 ( Z3 Z1 )C24
2).
2 1
2 1
1 3 arctg tg 2 cos 2
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
倾角测井仪器原理课件
• (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。
•倾角测井仪器原理
•5
• (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
•27
习题：
• 1、简述地层的产状三要素极其定义。 • 2、简述什么是地层倾角测井？
•倾角测井仪器原理
•28
1—12)．
•倾角测井仪器原理
•21
•倾角测井仪器原理
•22
•倾角测井仪器原理
•23
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
•倾角测井仪器原理
•24
四、井斜角
（Deviation angle） 使用符号Dev、δ 定义:井轴与铅垂线 间的夹角。
•14
•倾角测井仪器原理
•15
•倾角测井仪器原理
•16
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。
•倾角测井仪器原理
•25
五、Ⅰ号极板相对方位角
（Relative Bearing）
使用符号RB、β
定义：井的倾斜方位角从 Ⅰ号极板方向处开始按逆 时针方向计量。
六、井斜方位角 （Borehole Drift Azimuth） 使用符号Daz、Ψ
• (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。
•倾角测井仪器原理
•5
• (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
•27
习题：
• 1、简述地层的产状三要素极其定义。 • 2、简述什么是地层倾角测井？
•倾角测井仪器原理
•28
1—12)．
•倾角测井仪器原理
•21
•倾角测井仪器原理
•22
•倾角测井仪器原理
•23
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
•倾角测井仪器原理
•24
四、井斜角
（Deviation angle） 使用符号Dev、δ 定义:井轴与铅垂线 间的夹角。
•14
•倾角测井仪器原理
•15
•倾角测井仪器原理
•16
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。
•倾角测井仪器原理
•25
五、Ⅰ号极板相对方位角
（Relative Bearing）
使用符号RB、β
定义：井的倾斜方位角从 Ⅰ号极板方向处开始按逆 时针方向计量。
六、井斜方位角 （Borehole Drift Azimuth） 使用符号Daz、Ψ
测井地质学-第二章(地层倾角测井)
测
原始数据表
井 ①打印成数据表
地
解释成果表
质
矢量图
学
杆状图
②进行图形显示
施密特图
明德笃志、博学创新
方位频率图
①数据表
原原始始测测井井图图
包括的信息？
深度 1号极板的方位角(μ) 1号极板的相对方位角(β) 井斜角(δ) 井径d13、井径d24 4个高程Z1、Z2、Z3、Z4
①数据表
包 括 的 信 息 ？
矢量图颜色模式
蓝蓝色色模模式式
将方位角大体一致、倾 角随深度增加而减小的一组 矢量用蓝色笔勾画出来，称 蓝色模式。
蓝色模式与沉积构造有 关，可以指示古水流方向。
矢量图颜色模式
杂杂乱乱模模式式
难以用上述颜色 模式勾画出来。断层 破碎带、地层倒转点 附近通常为杂乱模式。
矢量图颜色模式
例
CAL
红色模式
由于沉积岩沉积时，各沉 积单元之间的界面基本上是 水平的，受构造运动后产生 的倾角和倾斜方位角也基本 一致。所以，绿色模式反映
了构造倾角。
矢量图颜色模式
红红色色模模式式
将方位角大体一致、倾 角随深度增加而增加的一组 矢量用红色笔勾画出来，称 红色模式。
红色模式矢量图配合其 它测井曲线可以指示断层、 褶皱、砂坝、河床沉积、岩 礁等。
四臂倾角测井仪测量原理图
③Ⅰ号极板方位角曲线AZ（μ）
在柱状坐标系中，根据地层层 面在仪器平面上的四个点：
测 M1（ d13 /2，μ，Z1）
井 地
M2（
d24
/2,
μ＋π/2,Z2）
质 M3（ d13 /2, μ＋π ,Z3） 学 M4（ d24 /2, μ＋3π/2,Z4）
地层倾角测井原理及应用-成果显示与应用
▶与小圆相连的箭头（或 线段）所指方向为该点地 层的倾斜方向（规定上北 下南、左西右东，倾向变 化范围0º～360º）；
▶小圆等图形有实心与空 心之分，实心表示计算结 果的置信度高，空心表示 计算结果的置信度低。
2、倾角矢量图的颜色模式
矢量图的地质解释是通过图上标出的许多箭 头进行的，为了便于解释，对矢量图用颜色模 式进行分类。常用的颜色模式有：
DIPAZ （º） 235.54 232.39 229.47 248.3 351.11 35.31 39.81 82.32 158.94 169.98 171.26 168 167.34 172.74 166.02
GRADE
1 1 2 1 1 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1
二、矢量图（蝌蚪图、箭头图）
（六）
1、倾角矢量图常用的颜色模式模式有那些？含义 与作用？ 2、什么是矢量图、施密特图、方位频率图、杆状 图？
原始曲线
多条电阻率曲线 Ⅰ号极板的方位角AZ() 井斜曲线DEV() 相对方位RB（）
数据处理方法
相关对比分析法 图形识别法 频率分析处理法
第三章 成果显示及应用
第一节 成果显示
第二节 地层倾角测井资料在研究地质结构 方面的应用
（1）绿色模式 （2）红色模式 （3）兰色模式 （4）杂乱模式
绿色模式
将随深度增加、地层倾角和 倾斜方位角相对稳定的一组 矢量用绿色笔勾画出来，称 为绿色模式。
由于沉积岩沉积时，各沉 积单元之间的界面基本上是 水平的，受构造运动后产生 的倾角和倾斜方位角也基本 一致。所以，绿色模式反映 了构造倾角。
施密特图
2、改进的施密特图
在施密特图基础上，增加如下功能： 将全部测得的地层
13-第4章井径和地层倾角测井
对比时，取第一条电导 率曲线的一段固定，依次 选择第二、第三、第四条 电导率曲线上相同长度的 一段与其对比，求出第 二、第三、第四条电导率 曲线在不同位置上的相关 系数，并找出相关系数最 大时的位置，即属于同一 地层层面的位置，标出第 三和第一、第四和第二条 曲线的高程差。
C(τ) =
相关对比时，采取一 定的对比窗长进行对 比，如研究区域性倾角 时，一般采用长的对比 长度，通常 3 － 10m 。 研究沉积结构和局部构 造时，一般采用短的对 比长度。对比长度通常 为lm以下。
由背斜脊面至背斜轴面，矢量因呈红色模式，倾向相反。至 倒转背斜转折面，倾角随深度继续增大，一直增加到90度直立 为止。有的倒转背斜在此部位，由于弯曲太大造成断裂，矢量 图不为红色模式而以杂乱模式显示。
由转折面进入下翼地层，矢量图呈蓝色模式，倾角由最大 值随深度增加而减小，倾向与上翼地层相同。
在下冀地层中，矢量图呈绿色模式，但倾角比上翼地层 大，倾斜方位与上翼地层基本一致。
如果井钻在背斜的顶部，这时测得的地层倾角就很小， 倾斜方位角也就很乱。
白色模式
只有钻在两翼上，才会显示出倾角较大、方位角一致的 绿色模式。
不对称褶曲
当不对称背斜和轴面重合，井钻遇的不对称背斜次序是 缓冀-脊面-陡冀时，矢量图有下列特征
在缓翼地层中，构造倾角与倾斜方位角基本一致，矢 量图呈绿色模式。
地球物理测井与解释
第4章 其它测井方法
中国地质大学(北京)
第4章 其它测井方法
一、井径测井 二、地层倾角测井
第一节 井径测井
四臂井径仪结构示意图 1－井径臂;2－弹簧;3－可变电阻;4－连杆;5－井壁
第二节 地层倾角测井
一、基本原理 二、数据处理和成果显示 三、地质应用
01 第3节 地层倾角测井
探索长度(SL)的选取：直接依赖于探索角， SL＝2×d×tgα
探索角的选取与所研究对象的倾角有关，
● ●
所研究的对象倾角陡时，探索角就取大一点； 所研究的对象比较缓时，探索角就取小一点。
通常，研究构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ问题时采用的处理参数为：
窗长 3m 或 4m ； ● 探索角 35°； ● 计算步长为 0.6m 或 1m (经验值)。
⑵ 倾角矢量图
又称蝌蚪图，纵坐标表示深 度，横坐标表示倾角大小，倾 角大小格式比例一般是非线性 的，可在不同区间，选取不同 比例，如0～30°、30～70° 可用不同的线性比例。 蝌蚪的方向表示地层在该点 倾斜方向。
⑶ 方位频率图
用0、90°、180°、270°分 别表示北、东、南、西方位； 用同心圆表示角度大小，两个 同心圆之间的距离为10°。把 倾向φ和倾角θ看成极坐标， 点在图上--史密特图。 在史密特图的基础上，将图中大圆每15°或10°为一间 隔分为若干扇形区，对落在其中的点子进行个数统计，然 后绘出方位频率折线--方位频率图。
2、倾角处理成果显示
地层倾角原始测井曲线，经计算机相关对比和处理 后，计算出地层倾向和倾角，以各种直观形式表示出 来，主要有：列表、 倾角矢量图、 方位频率图、 杆状图、圆柱面坐标图 等。 ⑴ 列 表
倾角列表打印输出
深度 （米） 4711 4713 … 倾角 2.0 2.0 … 地层倾斜 方位 方向 151 148 … S29E S32E … 井眼倾斜 井斜角 方位 0.8 0.4 … 58 62 … 方向 N58E N62E … 置信度 100 100 …
⑸ 圆柱面坐标图
在一个重要圆柱面上， 把地层倾斜表示出来的一 种直观图。一个竖直的圆 柱面和地层面的交线为椭 圆型曲线a，把圆柱面剪 开并把交线a展现在上面 即为圆柱面坐标图。
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。
地层倾角测井原理及应用-测量原理
六臂倾角：哈里伯顿—SED 阿特拉斯—HEXDIP
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
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
地层倾角测井
1） 第一次旋转
图1-3中，仪器坐标系 O—FDA ， 大 地 坐 标 系 O—ENV 旳 原 点 在 井 轴 OA 与 地 层 面 旳 交 点 上 ， 两者都是右手系。仪器平 面是FOD所在旳平面，水 平面是EON所在旳平面， 两 者 交 线 为 OF '。 经 过 AOV 旳 平 面 是 一 种 铅 垂 面，它与仪器平面旳交线 是OU 。因为 OF ' 是仪器 平面与水平面旳交线，它 垂直于 OA和 OV ，即与经 过它们旳铅垂面垂直，那 它应垂直于铅垂面与仪器 平面旳交线OU 。于是仪
已知地层面旳四个点后来，可用两种措施拟定地层面旳法 向矢量。一是两个正交向量旳矢量积，要同步用这四个点；二 是两个斜交向量旳矢量积，用四个点中任意三个点即可拟定一 种法向矢量，最多有十二种组合方式。假如把这两种组合方式
结合起来，每一地层面最多可有十三种组合方式。究竟哪一种 最符合实际情况，只有用统计措施来拟定，CLUSTER程序就是 处理这一问题。
C2 2
C2
2
C1 2
C1 2
Z3 Z2 Z2 Z1
C1 2
Z 3
Z2
Z 2
Z1 i
C2 2
Z 3
Z2
Z 2
Z1 j
C1C2 2
k
若把矢量积
R23
R12
旳模记为S2，则地层面在仪器坐标系
旳单位法向矢量是：
n nF i nD j nAk
n
F
C1 2S2
Z 3
Z 2 Z 2
图上旳几何关系可得出地层倾角：
n n arctan
2 2
E
N
nv
(1-1)
地层倾斜方位角旳计算与其大小有关，即与单位法向矢量
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。
地层倾角测井
FC1 FC2 FC3
FC4
窗长：每次对比时基准曲线段的长度，窗长中点的 深度为深度记录点
探索长度：两条曲线进行相关对比时，需要固定基本
0
F
H0
曲线，移动对比曲线，以便找出最好的相似位置，相 h4 对移动的最大距离
Hr
h3
h2
E
0 G0
0
步长：相邻两个窗长中点地距离
Gr
四、倾角测井数字处理方法
1、相关对比法： 2）确定地层面在仪器坐标中的单位法向量
的高侧边）的夹角，变化范围为0-360度
相对方位角
井眼
井斜角 1号极板方位角
N
仪器面 地层层面
1
4
2
3
d
c
a
b
井径仪
1）三条角度曲线 2）四条电阻率曲线 3）两条井径曲线
对比曲线
c
d b a
倾角测井仪器原理图
三、倾角测井原理（4臂测井仪）
3、倾角测井仪测量的曲线
2）井径曲线：
四个极板在同一水平面上，四个极板互成90度，当井径变化时，四个极 板产生横向位移
四、倾角测井数字处理方法
1、相关对比法： 2）确定地层面在仪器坐标中的单位法向量
0点为一个计算深度点，在FC1上固定
FC1 FC2 FC3
FC4 一段曲线S（E、F之间）数值为x1,x2,
…….xN，算术平均值 x
PA
M4
M3
n
III IV
II
OI
F
M1
M2
E
0 H0
Hr
h3
h2 0 G0
S的长度称为窗长。
s
d
2 13
地层倾角测井
第十六章
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
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
电法测井地层倾角测井PPT课件
4. 地层倾角测井原理（续）
如何确定地层面在空间中的位置？
三个以上 座标 至少要有
空间点的
（采用柱状坐标系
计算 r、、Z）。通过
就可以求得地层倾角和倾斜方位角。
M1 M4
M2 M3
第14页/共75页
5. 地层倾角测井仪的测量信息
四臂倾角仪能测量哪些信息？
➢ 4条微电阻率或电导率曲线
（four resistivity curves）
地层倾角测井仪极板经不同产状裂缝时的微电阻率曲线示意图
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。
第19页/共75页
④井斜角DEV（）
devi
什么是井斜角？
DEV （）
即井轴与铅垂线之间的夹角DEV（）
用弧形电位 器及铅锤来确 定井斜角。
第20页/共75页四臂倾角测井仪测量原理图
⑤ Ⅰ号极板相对方位角RB（）
一、感应测井
Induction logging
二、电成像测井
➢ Array induction imager ➢ Fullbore micro-resistivity imager ➢ Azimuthal resistivity imager
三、套管井电阻率测井
Cased hole formation resistivity
第59页/共75页
其他构造的矢量图特征 ④平卧褶皱 ⑤倒转褶皱 ⑥断层 ⑦不整合面 ⑧盐丘和生物礁
第60页/共75页
地层倾角测井在研究沉积环境上的应用 研究古水流方向
第61页/共75页
地层倾角图确定古水流方向 ⑴方位频率图法
主要方向代表古水流的方向，即其频率图的主峰指示了古水流的方 向。
地层倾角与成象测井
第一章 地层倾角测井 及成像测井方法简介
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
地层倾角测井原理及应用13-成像测井应用
1、真假裂缝识别
a.地层界面 b.缝合线 c.小断层 d.泥质条带 e.裂缝
a.地层界面
b.缝合线
c.小断层
d.泥质条带
e.裂缝
天马山组(Ktms)
天马山组(Ktms)
蓬莱镇组(J3p)
蓬莱镇组(J3p)
天马山组(Ktms)与蓬莱镇组(J3p)之间呈明显的岩性突变接触关系 (左-白马5， 右-白浅45)
点砂坝(边滩)典型特征(白浅25-E砂层组)
决口扇
点砂坝(边滩)砂岩的基本特 征：
1：GR曲线呈铃形。 2；具明显的突变低界面。 3：平行层理和(或)槽状层理发 育。 4：具向上变细正旋回特征。 5: 单层厚度较厚(5-10M)。 6：底部砂岩物性较好，泥质含 量较低
点砂坝(边滩)典型特征(白浅26-B砂层组)
(a)黄铁矿斑块
(b)井壁崩落
(c)角砾间隙
(d) 溶蚀孔洞
天26井
黄铁矿
茅一C顶部眼 皮眼球状构造
孔洞识别—井壁崩落
(坡1井)
井
眼
井
崩
眼
落
崩
落
孔洞识别—天然溶蚀孔洞
溶 洞 溶 洞
溶 蚀 孔
溶 蚀 孔
(坡1井)
(罗家2井)
二、缝洞识别与缝洞参数计算
处理软件
FracView：裂缝分析 SPOT：孔洞参数分析 POROSPECT：计算孔隙度
层理：层理是沉积岩最典型、最重要的特征之 一。它是沉积物沉积时水动力条件的直接反映， 是沉积环境的重要标志之一
(1) 水平层理 (2) 波状层理 (3) 斜层理 (4) 交错层理 (5) 变形层理
岩芯 照片
FMI成像测井图象上的水平层理
第一章地层倾角测井与成像测井
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。图1 －1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，则四组电权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，它们代表地层面上四个点的深度。如果 地层是水平的，则Z1、Z2、Z3、Z4相等；如果 地层是倾斜的，则Z1、Z2、Z3、Z4不相等，即 Z1、Z2、Z3、Z4之间有高度差，也叫高程差， 根据这些高程差就可绘出一个倾斜的平面来。
对称背斜
地层倾角测井图
当井没有穿过轴面，矢量图为绿色 模式显示，与单斜构造显示相同。但是 在轴面两侧钻井，两口井的矢量图在同 一岩层出现倾向相反的倾角。如果井钻 在背斜的顶部，这时测得的地层倾角就 很小，倾斜方位角也就很乱，只有钻在 两翼上，才会显示出倾角较大，方位角 一致的绿色模式。
地层倾角测井
第一章地层倾角测井与成像测井
第一章地层倾角测井与成像测井
本章的主要内容和要点
1．主要内容
地层倾角测井、成象测井方法原理及地质应用
2．本章要点
掌握地层倾角测井及成象测井方法原理
地层倾角测井
一、地层倾角测井基本原理
地层倾角测井是在井中测量地层层面的倾角和方位角的一种测井方法。根据地层倾角测井数 据可确定有无构造变化；对计算的数据进行综合分析研究，可提供鉴别断层、不整合、交错层、 砂坝、岩礁、河床沉积、盐丘周围的构造变形、地层的裂缝和破碎带方面的资料；还可利用地 层倾角测井资料研究沉积环境、岩相古地理。
同沉积断层可形成逆牵引构造------同沉积褶皱
• 地貌标志
断层的识别
• 构造标志
对称背斜
地层倾角测井图
当井没有穿过轴面，矢量图为绿色 模式显示，与单斜构造显示相同。但是 在轴面两侧钻井，两口井的矢量图在同 一岩层出现倾向相反的倾角。如果井钻 在背斜的顶部，这时测得的地层倾角就 很小，倾斜方位角也就很乱，只有钻在 两翼上，才会显示出倾角较大，方位角 一致的绿色模式。
地层倾角测井
第一章地层倾角测井与成像测井
第一章地层倾角测井与成像测井
本章的主要内容和要点
1．主要内容
地层倾角测井、成象测井方法原理及地质应用
2．本章要点
掌握地层倾角测井及成象测井方法原理
地层倾角测井
一、地层倾角测井基本原理
地层倾角测井是在井中测量地层层面的倾角和方位角的一种测井方法。根据地层倾角测井数 据可确定有无构造变化；对计算的数据进行综合分析研究，可提供鉴别断层、不整合、交错层、 砂坝、岩礁、河床沉积、盐丘周围的构造变形、地层的裂缝和破碎带方面的资料；还可利用地 层倾角测井资料研究沉积环境、岩相古地理。
同沉积断层可形成逆牵引构造------同沉积褶皱
• 地貌标志
断层的识别
• 构造标志
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每个极板所发射强度随 其贴靠的井壁岩石及井壁 条件的不同而变化 。
三、FMI仪器特点
FMI仪器的独特设计，使其具有以下特点：
• 具有高的分辨率，其钮扣电极的分辨率为0.2英寸。 • 具有高的采样率，其纵向采样率为0.1英寸/点。 • 对于高电阻率地层（如碳酸盐岩）效果好。 • 高的灵敏度，只要电阻率有较小的变化，就能反映 出来，它能区分出几～几十微米的薄层（或裂缝）。 • 井眼形状影响小，因为它是贴井壁测量。
四、 FMI测量方式
FMI提供三个测量模块，即全井眼模块，4极 板模块，倾角模块，供用户选择。
•全 井 眼 模 块 ： 使 用 8 个 极 板，测量192条微电阻率曲 线，其优点是具有最高的 方位覆盖率。
需要详细了解地层特征 时采用此模块，如对于目 的层和复杂地层的测量。
•4 极 板 模 块 ： 只 用 4 个 主极板，测量96条电阻 率曲线，其缺点是方位 覆盖率较全井眼模块低。
探头数
192
96
8
81/2井眼中覆盖率 80% 40%
/
最大测速（ft/h) 1800 3600 5400
第二节 FMI图象处理与分析
BorScan处理：数据校正，生成FMI图象 DIPScan处理：自动地在FMI图象上提取倾角 DipTrend：根据处理的倾角结果识别地下构造 FLIP：对井眼成像进行交互解释 FracView：裂缝分析 SPOT：孔洞参数分析 POROSPECT：计算孔隙度（原生孔隙度与次生孔 隙度）
二、测量过程
测量时由推靠器把极 板推靠到井壁上，由推 靠器极板发射一交变电 流，使电流通过井筒内 钻井液柱和地层构成的 回路到达仪器上部的回 路电极。
极板中部的阵列电极 向井壁发射电流，为了使 阵列电极发射的电流垂直 进入地层，在极板推靠器 和极板金属构件上施加一 同相电位，迫使阵列电极 电流聚焦发射。
三种微电阻率成像测井仪主要技术特性的对比
内容
极板数 钮扣电极数 钮扣电极直径 钮扣电极间距 钮扣电极行距 仪器外径 适应井眼 8.5″井眼覆盖率
分辨率 耐温 耐压 最大井斜
FMI
8 192 0.16″ 0.2″ 0.3″ 5″ 6.25″21″ 80% 0.2″ 177C 138MPa 90
EMI
6 150 0.16″ 0.2″ 0.3″ 5″ 6.25″21″ 59% 0.2″ 177C 138MPa 90
STAR-Ⅱ（1022XA）
6 144 0.16″ 0.1″ 0.3″ 5.7″ 6.25″16″ 59% 0.2″ 177C 138MPa 90
FMI覆盖率： 80％
FMS覆盖 率：40％
FMI仪器的组成
主要由5部分组成： 遥测系统 控制系统 绝缘短节 数据采集系统与倾角
系统 极板与电极
遥测系统：该系统 可以把所测的地层信 息、辅助测量信息、 以及控制信息一起通 过 电 缆 以 200kb 的 速 率传输到地面。
控制系统：该系统对仪 器操作提供了很大的灵 活性。它把在每一种测 井模式（共三种模式： 全井眼模式、四极板方 式、倾角方式）下采集 数据所需的时间减至最 小。并根据岩石的特征， 自动控制电流信号的动 态范围。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ地质应用 工程应用
第一节 微电阻率成像测井（FMI）原理
微电阻率成像测井：是一种高分辨率的电阻 率测井仪器，它是80年代中后期在地层倾角测 井技术的基础上发展起来的。
目前，国内外广泛使用的微电阻率成像测井 仪器有斯仑贝谢公司推出的FMI、阿特拉斯公司 推出的STAR-Ⅱ、哈里伯顿公司推出的EMI。
FMI与FMS井眼覆盖率对比图（8英寸井眼）
一、FMI仪器结构
FMI－－Fullbore Formation Microimager，中 文意为：全井眼地层微电阻率成象仪。
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。 产品的发展顺序：HDT－－SHDT－－FMS－－FMI。
倾角系统： •测量井眼的井斜和方 位； •测量仪器的加速度， 用于对图象和倾角数 据进行加速度校正。
极板与电极：FMI由４个 臂（共8个极板）组成； 每个臂包括一个主极板 和一个副极板；每个极 板 有 24 个 电 极 ； 每 个 电 极直径0.2英寸，电极间 距0.1英寸；共 192个电 极，可获得192条曲线； 在8.5英寸的井眼中其方 位覆盖率达80％，在6英 寸的井眼中其方位覆盖 率达100％。
这种方式主要用于监测 地层的测量，例如测量 非目的层或地层特征较 简单的地层。
•倾角模块：使用8个钮扣电 极，测量8条微电阻率曲线， 类似于SHDT倾角仪。
只用于构造分析，这种方 式用于不需要了解地层的详 细结构，只需要了解构造情 况时使用。
FMI选择三种不同测井方式的技术指标与要求
工作方式 全井眼 四极板 倾角
成像测井技术的种类
地面系统：MAXIS-500 Eclips-5700 Excell-2000
井下仪器： 电成像：FMI、EMI 、STAR-Ⅱ 、 ARI 声成像：USI、UBI ，CBIL、DCBIL 、 CAST 偶极成像：DSI、MAC 核磁成像：CMR200 、 MRIL-C
成像测井技术的应用
BorScan处理：
深度校正 图形生成 平衡处理 速度校正 标准化 图象显示
第四章 成像测井技术及应用
绪言 第一节 微电阻率成像测井（FMI）原理 第二节 FMI图象处理 第三节 微电阻率成像测井解释与地质应用
绪言
成像测井技术的发展 成像测井技术的种类 成像测井技术的应用
成像测井技术的发展
起步：80年代 代表仪器：FMS、井下声波电视
快速发展：90年代 代表仪器：FMI、EMI 、STAR-Ⅱ
绝缘短节：把电子 线路短节与探头分 开，使电流从极板 流入地层，回流到 电子线路外壳，且 使两者有一定的电 位差。
数据采集系统与倾角系统：
数据采集系统功能： •从 携 带 微 电 阻 率 数 据 的 信号中去掉直流部分（如 SP）； •处 理 前 进 行 数 字 化 ， 提 高抗干扰能力； •数 字 滤 波 ， 提 高 信 噪 比 ； •数 字 信 号 处 理 ， 确 定 微 电阻率数据的同相位幅度。
三、FMI仪器特点
FMI仪器的独特设计，使其具有以下特点：
• 具有高的分辨率，其钮扣电极的分辨率为0.2英寸。 • 具有高的采样率，其纵向采样率为0.1英寸/点。 • 对于高电阻率地层（如碳酸盐岩）效果好。 • 高的灵敏度，只要电阻率有较小的变化，就能反映 出来，它能区分出几～几十微米的薄层（或裂缝）。 • 井眼形状影响小，因为它是贴井壁测量。
四、 FMI测量方式
FMI提供三个测量模块，即全井眼模块，4极 板模块，倾角模块，供用户选择。
•全 井 眼 模 块 ： 使 用 8 个 极 板，测量192条微电阻率曲 线，其优点是具有最高的 方位覆盖率。
需要详细了解地层特征 时采用此模块，如对于目 的层和复杂地层的测量。
•4 极 板 模 块 ： 只 用 4 个 主极板，测量96条电阻 率曲线，其缺点是方位 覆盖率较全井眼模块低。
探头数
192
96
8
81/2井眼中覆盖率 80% 40%
/
最大测速（ft/h) 1800 3600 5400
第二节 FMI图象处理与分析
BorScan处理：数据校正，生成FMI图象 DIPScan处理：自动地在FMI图象上提取倾角 DipTrend：根据处理的倾角结果识别地下构造 FLIP：对井眼成像进行交互解释 FracView：裂缝分析 SPOT：孔洞参数分析 POROSPECT：计算孔隙度（原生孔隙度与次生孔 隙度）
二、测量过程
测量时由推靠器把极 板推靠到井壁上，由推 靠器极板发射一交变电 流，使电流通过井筒内 钻井液柱和地层构成的 回路到达仪器上部的回 路电极。
极板中部的阵列电极 向井壁发射电流，为了使 阵列电极发射的电流垂直 进入地层，在极板推靠器 和极板金属构件上施加一 同相电位，迫使阵列电极 电流聚焦发射。
三种微电阻率成像测井仪主要技术特性的对比
内容
极板数 钮扣电极数 钮扣电极直径 钮扣电极间距 钮扣电极行距 仪器外径 适应井眼 8.5″井眼覆盖率
分辨率 耐温 耐压 最大井斜
FMI
8 192 0.16″ 0.2″ 0.3″ 5″ 6.25″21″ 80% 0.2″ 177C 138MPa 90
EMI
6 150 0.16″ 0.2″ 0.3″ 5″ 6.25″21″ 59% 0.2″ 177C 138MPa 90
STAR-Ⅱ（1022XA）
6 144 0.16″ 0.1″ 0.3″ 5.7″ 6.25″16″ 59% 0.2″ 177C 138MPa 90
FMI覆盖率： 80％
FMS覆盖 率：40％
FMI仪器的组成
主要由5部分组成： 遥测系统 控制系统 绝缘短节 数据采集系统与倾角
系统 极板与电极
遥测系统：该系统 可以把所测的地层信 息、辅助测量信息、 以及控制信息一起通 过 电 缆 以 200kb 的 速 率传输到地面。
控制系统：该系统对仪 器操作提供了很大的灵 活性。它把在每一种测 井模式（共三种模式： 全井眼模式、四极板方 式、倾角方式）下采集 数据所需的时间减至最 小。并根据岩石的特征， 自动控制电流信号的动 态范围。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ地质应用 工程应用
第一节 微电阻率成像测井（FMI）原理
微电阻率成像测井：是一种高分辨率的电阻 率测井仪器，它是80年代中后期在地层倾角测 井技术的基础上发展起来的。
目前，国内外广泛使用的微电阻率成像测井 仪器有斯仑贝谢公司推出的FMI、阿特拉斯公司 推出的STAR-Ⅱ、哈里伯顿公司推出的EMI。
FMI与FMS井眼覆盖率对比图（8英寸井眼）
一、FMI仪器结构
FMI－－Fullbore Formation Microimager，中 文意为：全井眼地层微电阻率成象仪。
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。 产品的发展顺序：HDT－－SHDT－－FMS－－FMI。
倾角系统： •测量井眼的井斜和方 位； •测量仪器的加速度， 用于对图象和倾角数 据进行加速度校正。
极板与电极：FMI由４个 臂（共8个极板）组成； 每个臂包括一个主极板 和一个副极板；每个极 板 有 24 个 电 极 ； 每 个 电 极直径0.2英寸，电极间 距0.1英寸；共 192个电 极，可获得192条曲线； 在8.5英寸的井眼中其方 位覆盖率达80％，在6英 寸的井眼中其方位覆盖 率达100％。
这种方式主要用于监测 地层的测量，例如测量 非目的层或地层特征较 简单的地层。
•倾角模块：使用8个钮扣电 极，测量8条微电阻率曲线， 类似于SHDT倾角仪。
只用于构造分析，这种方 式用于不需要了解地层的详 细结构，只需要了解构造情 况时使用。
FMI选择三种不同测井方式的技术指标与要求
工作方式 全井眼 四极板 倾角
成像测井技术的种类
地面系统：MAXIS-500 Eclips-5700 Excell-2000
井下仪器： 电成像：FMI、EMI 、STAR-Ⅱ 、 ARI 声成像：USI、UBI ，CBIL、DCBIL 、 CAST 偶极成像：DSI、MAC 核磁成像：CMR200 、 MRIL-C
成像测井技术的应用
BorScan处理：
深度校正 图形生成 平衡处理 速度校正 标准化 图象显示
第四章 成像测井技术及应用
绪言 第一节 微电阻率成像测井（FMI）原理 第二节 FMI图象处理 第三节 微电阻率成像测井解释与地质应用
绪言
成像测井技术的发展 成像测井技术的种类 成像测井技术的应用
成像测井技术的发展
起步：80年代 代表仪器：FMS、井下声波电视
快速发展：90年代 代表仪器：FMI、EMI 、STAR-Ⅱ
绝缘短节：把电子 线路短节与探头分 开，使电流从极板 流入地层，回流到 电子线路外壳，且 使两者有一定的电 位差。
数据采集系统与倾角系统：
数据采集系统功能： •从 携 带 微 电 阻 率 数 据 的 信号中去掉直流部分（如 SP）； •处 理 前 进 行 数 字 化 ， 提 高抗干扰能力； •数 字 滤 波 ， 提 高 信 噪 比 ； •数 字 信 号 处 理 ， 确 定 微 电阻率数据的同相位幅度。