地层倾角
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仪器正常的测井速度大约为每分钟7－9米，测得的各种数据同时进行数字 记录。一次下井同时记录9－10条曲线，它们是：
（1）四条浅聚焦电导率曲线； （2）二条微井径曲线； （3）一条Ⅰ号极板的方位角曲线； （4）一条Ⅰ号极板与井斜方向的相对方位角曲线； （5）一条Ⅰ井斜角曲线； （6）一条电缆张力曲线，显示测井过程中对四个臂的加压情况。 利用上述曲线就可计算出地层层面的倾角和倾斜方位角。
利用仪器所测的4条或8条微电导率曲线，采用相关对比的 数学计算方法。在每对曲线之间采用合适的对比长度和探索长 度进行相关对比，计算出所有相关系数，从中找出最大相关系 数，得到最佳曲线匹配位置，从而计算出两条微电导率之间的 高程差。把每条微电导率曲线都与其它各曲线对比，总共得到 6组或28组高程差。每三个高程差可以确定一个地层面，计算 出其法向量，在所有按以上方法确定的地层面中，用最小二乘 法找出一个最佳的地层面（和方差最小者），认为该平面就是 这一位置的地层层面。最后按其法向量得到该位置地层的倾角 和倾斜方位。
1013地层倾角测井仪（1978年） 1016地层倾角测井仪（1988年）
阿特拉斯
HDT地层倾角测井仪（90年前）
SHDT地层倾角测井仪（90年后）
斯伦贝谢
SED地层倾角测井仪（1993年） 哈里伯顿
第一节 地层倾角测井原理
一、测量地层倾角的原理
地层倾角测井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。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，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，根据这些高度差就可绘出一个倾斜的平面来。
三、处理成果显示 地层倾角测井资料计算机处理有两种显示方法： 一是打印成数据表，二是图形显示。
（一）数据表 数据表分原始数据表和最终成果表，其中第一种表是必列的，第二种表
是可选择的。
1.原始数据表 原始数据表包括：深度、井斜角δ、井斜相对方位角β、Ⅰ号极板的方位角μ、 Ⅰ-Ⅲ臂井径D1,3、Ⅱ-Ⅳ臂井径D2,4、四个高程Z1、Z2、Z3、Z4。
2.棒状图 棒状图是一个可在任意所需剖面上作出的倾角显示图。它
反映地层倾角（视倾角或真倾角）随深度的变化情况。 图中纵坐标表示深度，短线表示在某一选定的横剖面上的
视倾角。这种图常用来作地层对比和绘制横剖面图。
3.施密特图 施密特图是一种极坐标图，当地层倾角矢量比较复杂，分布范围较大，不
易鉴别出构造倾角时，可将某一井段的倾角资料标到图上来进行分析，从倾角 的主要集中方向来判断该井段的构造倾角值。
2.解释成果表 解释成果表包括：深度、窗长、地层倾角、地层倾斜方位、地层倾斜象限 方位、置信度、井斜角、井斜方位、井斜象限方位。
（二）成果图 1.矢量图 矢量图也叫“蝌蚪图”，可由人工绘制，也可由计算机输出。 图a是矢量图表示的内容。图中纵坐标为深度，横坐标为倾角， 横坐标的比例尺是非线性的。黑点上的短线表示地层的方位角 度，以极坐标表示。图上的黑点表示地层在840米深、向北东倾 斜30°、倾角为20°。
二、地层倾角仪 仪器能测出层面上三个点叫三臂式地层倾角仪；能同时测出层面上四个点，
叫四臂式wenku.baidu.com层倾角仪。四臂式有四个互成90°的推靠臂，每个臂上都安装同样的 一组电极系。当仪器在井中移动时，每个推靠臂都使电极系紧贴井壁，并连续测 量出一条反映井壁地层电阻率变化的曲线。它包括以下几个主要部分：
一
二 三
第六章 地层倾角测井及其地质应用
地层倾角测井在井中测量地层层面的倾角和方位角。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的分析研究，可提供鉴别断层、不 整合、交错层、沙坝、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。
（一）互成900的四个臂，即可塑性橡胶极板，板上有电极用来测量电阻率 曲线。四个臂采用油压装置系统，可以指示井径的变化，测得两条井径曲线。
（二）仪器上部是定方位装置，用磁罗盘连续测量Ⅰ号极板的方位角和Ⅰ号 极板与井斜方向的相对方位角；
（三）利用井斜重锤测量井斜角； （四）顶部为电子仪器部分，装有一个旋转头和弹簧扶正器，旋转头使仪器 在测井时的自转减到最小，以保证能获得精确的结果。弹簧扶正器使仪器轴线 与井眼轴线一致，确保测得准确的井眼偏离的位移。
从极坐标的顶部开始，规定地层倾斜方位角为上北、下南、左西、右东共 分为3600，倾角的标度由同心圆组成，以中心为零度，每10度画一个同心圆， 最外面一个圆为900。将给定井段内各对比点的倾角大小和倾向标在图上，就会 发现它们往往形成一个集中区。从圆心到集中区的中心画一箭头指向圆外，此 箭头的方向就表示该井段的构造倾角的方位，而集中区的中心位置（即半径大 小）即指出构造倾角的大小。
在碳酸盐岩、花岗片麻岩等硬地层中，当倾角仪器的一个极 板碰到裂缝时，由于裂缝中充满泥浆的缘故，因此所测电导 率数值明显偏高。与此同时，没有碰到裂缝的极板，测到的 电导率数值明显偏低，二者相对比较之下，就会有明显的差 异。通过相邻极板曲线的互相比较，可以把裂缝信息确定出 来。不难理解，当确定出某一个极板碰到裂缝面时，相应的 裂缝面的延伸方向，就是该极板的方位。把裂缝信息分别显 示在四条极板方位曲线上，叫做裂缝识别图。而且裂缝识别 程序能够按照给定的井段，做成裂缝发育方位频率图。
如果井孔垂直，高程差确定的层面的倾 角就是地层的真倾角。但实际上井孔并 不垂直，因而必须配合井孔倾斜的资料， 才能算出地层的真倾角来。再配合井下 仪器的方位，或四组电极系中的一组的 方位，就可确定地层的方位。 要确定地层倾角和方位角，必须具有三 条或四条地层电阻率曲线、井孔的倾角 和方位角资料、一组电极系的方位角资 料。地层倾角测井仪就是为取得上述资 料而设计的。
（1）四条浅聚焦电导率曲线； （2）二条微井径曲线； （3）一条Ⅰ号极板的方位角曲线； （4）一条Ⅰ号极板与井斜方向的相对方位角曲线； （5）一条Ⅰ井斜角曲线； （6）一条电缆张力曲线，显示测井过程中对四个臂的加压情况。 利用上述曲线就可计算出地层层面的倾角和倾斜方位角。
利用仪器所测的4条或8条微电导率曲线，采用相关对比的 数学计算方法。在每对曲线之间采用合适的对比长度和探索长 度进行相关对比，计算出所有相关系数，从中找出最大相关系 数，得到最佳曲线匹配位置，从而计算出两条微电导率之间的 高程差。把每条微电导率曲线都与其它各曲线对比，总共得到 6组或28组高程差。每三个高程差可以确定一个地层面，计算 出其法向量，在所有按以上方法确定的地层面中，用最小二乘 法找出一个最佳的地层面（和方差最小者），认为该平面就是 这一位置的地层层面。最后按其法向量得到该位置地层的倾角 和倾斜方位。
1013地层倾角测井仪（1978年） 1016地层倾角测井仪（1988年）
阿特拉斯
HDT地层倾角测井仪（90年前）
SHDT地层倾角测井仪（90年后）
斯伦贝谢
SED地层倾角测井仪（1993年） 哈里伯顿
第一节 地层倾角测井原理
一、测量地层倾角的原理
地层倾角测井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。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，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，根据这些高度差就可绘出一个倾斜的平面来。
三、处理成果显示 地层倾角测井资料计算机处理有两种显示方法： 一是打印成数据表，二是图形显示。
（一）数据表 数据表分原始数据表和最终成果表，其中第一种表是必列的，第二种表
是可选择的。
1.原始数据表 原始数据表包括：深度、井斜角δ、井斜相对方位角β、Ⅰ号极板的方位角μ、 Ⅰ-Ⅲ臂井径D1,3、Ⅱ-Ⅳ臂井径D2,4、四个高程Z1、Z2、Z3、Z4。
2.棒状图 棒状图是一个可在任意所需剖面上作出的倾角显示图。它
反映地层倾角（视倾角或真倾角）随深度的变化情况。 图中纵坐标表示深度，短线表示在某一选定的横剖面上的
视倾角。这种图常用来作地层对比和绘制横剖面图。
3.施密特图 施密特图是一种极坐标图，当地层倾角矢量比较复杂，分布范围较大，不
易鉴别出构造倾角时，可将某一井段的倾角资料标到图上来进行分析，从倾角 的主要集中方向来判断该井段的构造倾角值。
2.解释成果表 解释成果表包括：深度、窗长、地层倾角、地层倾斜方位、地层倾斜象限 方位、置信度、井斜角、井斜方位、井斜象限方位。
（二）成果图 1.矢量图 矢量图也叫“蝌蚪图”，可由人工绘制，也可由计算机输出。 图a是矢量图表示的内容。图中纵坐标为深度，横坐标为倾角， 横坐标的比例尺是非线性的。黑点上的短线表示地层的方位角 度，以极坐标表示。图上的黑点表示地层在840米深、向北东倾 斜30°、倾角为20°。
二、地层倾角仪 仪器能测出层面上三个点叫三臂式地层倾角仪；能同时测出层面上四个点，
叫四臂式wenku.baidu.com层倾角仪。四臂式有四个互成90°的推靠臂，每个臂上都安装同样的 一组电极系。当仪器在井中移动时，每个推靠臂都使电极系紧贴井壁，并连续测 量出一条反映井壁地层电阻率变化的曲线。它包括以下几个主要部分：
一
二 三
第六章 地层倾角测井及其地质应用
地层倾角测井在井中测量地层层面的倾角和方位角。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的分析研究，可提供鉴别断层、不 整合、交错层、沙坝、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。
（一）互成900的四个臂，即可塑性橡胶极板，板上有电极用来测量电阻率 曲线。四个臂采用油压装置系统，可以指示井径的变化，测得两条井径曲线。
（二）仪器上部是定方位装置，用磁罗盘连续测量Ⅰ号极板的方位角和Ⅰ号 极板与井斜方向的相对方位角；
（三）利用井斜重锤测量井斜角； （四）顶部为电子仪器部分，装有一个旋转头和弹簧扶正器，旋转头使仪器 在测井时的自转减到最小，以保证能获得精确的结果。弹簧扶正器使仪器轴线 与井眼轴线一致，确保测得准确的井眼偏离的位移。
从极坐标的顶部开始，规定地层倾斜方位角为上北、下南、左西、右东共 分为3600，倾角的标度由同心圆组成，以中心为零度，每10度画一个同心圆， 最外面一个圆为900。将给定井段内各对比点的倾角大小和倾向标在图上，就会 发现它们往往形成一个集中区。从圆心到集中区的中心画一箭头指向圆外，此 箭头的方向就表示该井段的构造倾角的方位，而集中区的中心位置（即半径大 小）即指出构造倾角的大小。
在碳酸盐岩、花岗片麻岩等硬地层中，当倾角仪器的一个极 板碰到裂缝时，由于裂缝中充满泥浆的缘故，因此所测电导 率数值明显偏高。与此同时，没有碰到裂缝的极板，测到的 电导率数值明显偏低，二者相对比较之下，就会有明显的差 异。通过相邻极板曲线的互相比较，可以把裂缝信息确定出 来。不难理解，当确定出某一个极板碰到裂缝面时，相应的 裂缝面的延伸方向，就是该极板的方位。把裂缝信息分别显 示在四条极板方位曲线上，叫做裂缝识别图。而且裂缝识别 程序能够按照给定的井段，做成裂缝发育方位频率图。
如果井孔垂直，高程差确定的层面的倾 角就是地层的真倾角。但实际上井孔并 不垂直，因而必须配合井孔倾斜的资料， 才能算出地层的真倾角来。再配合井下 仪器的方位，或四组电极系中的一组的 方位，就可确定地层的方位。 要确定地层倾角和方位角，必须具有三 条或四条地层电阻率曲线、井孔的倾角 和方位角资料、一组电极系的方位角资 料。地层倾角测井仪就是为取得上述资 料而设计的。