声、电井壁成像测井技术介绍
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裂缝孔洞分割图像边缘标识处理前后对比
五、电声成像地质应用评价
孔洞、裂缝参数的计算方法
（1）单目标参数计算
• 面积：边界围成的面积，由种子充填法求出
• 圆度： circularit
y
=
( 周长） 2 4 × π × 面积
•
长度： L =
max
{
a ( x1 , y1 ), a ( x2 , y 2 )∈Points
三、声电成像处理流程
Ø 电成像处理流程 Ø 声成像处理流程 Ø 成像处理流程链 Ø 处理模块
三、声电成像处理流程
3.1 微电阻率扫描处理解释流程
XTF 格式LIS
DLIS 格式716
格式ASCII 格式
加速度校正 电扣深度对齐
数据加 载模块
EMEX电压校正 死电扣校正 LLS/SFL电阻率标定
数据均衡处理 数据预处理
四、电声成像数据预处理技术
声 成 像 处 理 前 后 对 比
四、电声成像数据预处理技术
井眼几何校正 真实的井眼几何特征在后续精细评价中十分必
要，图像精细显示应反映井眼变化特征。
四、电声成像数据预处理技术
微电阻率扫描资料带井径显示前后对比
五、电声成像地质应用评价
电声成像资料地质应用研究层次流图
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。
四、电声成像数据预处理技术
均衡处理
电扣贴井壁程度及电极系数各不相同，导致各电扣间 的测量背景值，图像无相同背景色。须进行数据规一化处 理，确保各电扣测量数据具有一致的数学统计期望值。
四、电声成像数据预处理技术
电阻率标定
发射电压校正后的电扣曲线只是具有微电阻率特征 的视电阻率曲线。它准确地反映所测剖面微电阻率的变 化程度，但不能准确地反映所测剖面微电阻率数值。
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。
声、电井壁成像测井技术
目录
一． 概述 二． 井眼声电成像原理 三． 声电成像处理流程 四． 声电成像数据处理技术 五． 声电成像地质应用评价技术 六． 处理实例
一、概述
电声成像能解决什么问题？
• 确定地层产状及层理特征 • 识别裂缝、孔洞等并定量评价 • 套管变形、射孔分析评价 • 根据测井资料分析沉积环境 • 利用测井资料进行井旁构造外推
直方图增强 生生 成成 静动 态态 图图 像像 图像生成
沉积和构造分析 裂缝交互提取处理
地应力分析处理 声电成像地质交互分析
岩心图像分析 参数计算
综合地质成果输出 解释分析和成果输出
文件 用户
三、电声成像处理流程
3.2 超声成像处理解释流程
XTF 格式LIS
DLIS 格式716
格式ASCII 格式
数据加 载模块
加速度校正
井眼几何校正 偏心校正 井径刻度 相位对齐
数据均衡处理 数据预处理
直方图增强 生生 成成 幅时 度间 图图 像像 图像生成
沉积和构造分析 裂缝交互提取处理 地应力分析处理 声电成像地质交互分析
套管变形分析 射孔分析
综合地质成果输出 解释分析和成果输出
文件
用户
四、电声成像数据预处理技术
典型孔洞图像
典型孔洞图像的直方图
五、电声成像地质应用评价
图像分割技术
Ø 自定义阈值分割 Ø 基于熵的多阈值分割 Ø 二维二进小波图像分割 Ø 一维二进小波多阈值图
像分割
五、电声成像地质应用评价
图像边缘标记和参数计算技术
为得到反映裂缝孔洞的形状特 征量，需对分割出的子图像做进 一步的处理。由于子目标的形状 参数可从子目标的边界坐标值得 到，需进行以下处理： Ø 裂缝孔洞的边界标识 Ø 孔洞、裂缝参数的计算方法
四、电声成像数据预处理技术
图像增强及色度标定
图像增强目的是用有限色标更好表征图像，提高对比 度，分静态和动态加强两种；色度标定刻度是将电扣测量值 按一定关系刻度为像素的色彩等级，实现图像显示。
色度标定原理
测量值
图像增 强处理前 后对比
四、电声成像数据预处理技术
偏心校正(时间)
井眼椭圆和仪器不居中会导致 声成像图像中出现暗色条纹，影响图 像解释。
TD
=
tg −1
A 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
问题：如何将预处理后的微电扫描图像和实际地层参数评价 建立关系？鉴于裂缝孔洞性储层一般具有“大背景下 的目标”特点，借鉴数字图像处理思路采用以下方法 来实现：图像分割－>图像边缘标记->参数计算。
二、声电成像测井原理
2.1 电成像测井原理及仪器简介
12
1 极板
11
2 液压推靠器
10ห้องสมุดไป่ตู้
3 预处理短节
9
4 测斜短节 5 采集短节
8 6
6 绝缘短节 7 绝缘外套
5
8 万向接头
7
VEmex
4
9 遥测短节 10 扶正器
3
11 防转短节 12 马龙头
IEmex
2
1
1 Ib
微电扫描成像仪示意图
测量原理和 地层倾角测量相 类似。阵列电扣 电流经适当处理 可刻度为彩色或 灰度等级图像， 反映地层微电阻 率的变化。
约束条件
区域地 质资料
＋岩心、 岩屑资料
+ 其它测 井
解释图版
解释对象层次
层次4： 区域地质评价/沉积相分析
层次3： 岩心约束解释
层次2： 测井约束解释
层次1： 图像直观解释
解释对象目标
构造研究、地应力分析 沉积学研究 沉积相分析 储层精细描述研究
取心井段图像标定 岩性-图像关系模式建立 未取心井段图像外推解释
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%
FMI仪器 斯仑贝谢
211 127 160 533 138 175 裸眼井 水基 550 微电扣 192(8×24) 0.5 80%
STARII 仪器 阿特拉斯
272 140 165 406 138 175 裸眼井 水基 365 微电扣 144(6×24) 0.5 60%
MCI-A 国产
223 127 160 500 100 155 裸眼井 水基 225 微电扣 120(6×20) 0.5 48%
深度和速度校正
Ø 电扣深度对齐:消除因仪器设计导致的电扣深度错位； Ø 速度校正：因仪器运动中速度不均匀而产生的图像错位；
lw
l
ls
lw
判断仪器遇卡示意图
四、电声成像数据预处理技术
加速度校正
Ø 三分量加速度校正 Ø 相关对比校正
处理框图
EMI仪器
STAR仪器
四、电声成像数据预处理技术
EMEX发射电压校正
地层精细划分、岩性解释 薄层识别及评价 裂缝带参数、裂缝有效性 孔洞发育带 套管变形检测、射孔分析 地质事件图像假象特征 剔除、典型地质现象初 步解释
五、电声成像地质应用评价
5.2 产状人机交互解释
根据地层、裂缝的正弦波图象显示，计算地层、裂缝的 走向、倾向和角度。实际中一般采用最小二乘法技术来拟合 完成。
( x2 − x1 ) 2 + ( y 2 − y1 ) 2 }
• 宽度：利用单目标边界点可以计算得到
（2）多目标参数计算
对单目标参数取平均值或者分类后取平均值
五、电声成像地质应用评价
孔隙度谱分析
碳酸盐岩储层具有典型的双 孔隙介质系统，发育着不同比例 的原生孔隙和次生孔隙。将电成 像图像转换为孔隙度图像，通过 对一定统计窗长内的孔隙分布进 行统计，可确定出地层孔径分析 情况，进而分析孔隙类别及大小。 处理结果可和核磁共振资料得到 的T2谱资料综合分析对比。
五、电声成像地质应用评价
孔隙度谱处理流程
LLS
谢 谢！
敬请批评指正
五、电声成像地质应用评价
孔洞、裂缝参数的计算方法
（1）单目标参数计算
• 面积：边界围成的面积，由种子充填法求出
• 圆度： circularit
y
=
( 周长） 2 4 × π × 面积
•
长度： L =
max
{
a ( x1 , y1 ), a ( x2 , y 2 )∈Points
三、声电成像处理流程
Ø 电成像处理流程 Ø 声成像处理流程 Ø 成像处理流程链 Ø 处理模块
三、声电成像处理流程
3.1 微电阻率扫描处理解释流程
XTF 格式LIS
DLIS 格式716
格式ASCII 格式
加速度校正 电扣深度对齐
数据加 载模块
EMEX电压校正 死电扣校正 LLS/SFL电阻率标定
数据均衡处理 数据预处理
四、电声成像数据预处理技术
声 成 像 处 理 前 后 对 比
四、电声成像数据预处理技术
井眼几何校正 真实的井眼几何特征在后续精细评价中十分必
要，图像精细显示应反映井眼变化特征。
四、电声成像数据预处理技术
微电阻率扫描资料带井径显示前后对比
五、电声成像地质应用评价
电声成像资料地质应用研究层次流图
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。
四、电声成像数据预处理技术
均衡处理
电扣贴井壁程度及电极系数各不相同，导致各电扣间 的测量背景值，图像无相同背景色。须进行数据规一化处 理，确保各电扣测量数据具有一致的数学统计期望值。
四、电声成像数据预处理技术
电阻率标定
发射电压校正后的电扣曲线只是具有微电阻率特征 的视电阻率曲线。它准确地反映所测剖面微电阻率的变 化程度，但不能准确地反映所测剖面微电阻率数值。
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。
声、电井壁成像测井技术
目录
一． 概述 二． 井眼声电成像原理 三． 声电成像处理流程 四． 声电成像数据处理技术 五． 声电成像地质应用评价技术 六． 处理实例
一、概述
电声成像能解决什么问题？
• 确定地层产状及层理特征 • 识别裂缝、孔洞等并定量评价 • 套管变形、射孔分析评价 • 根据测井资料分析沉积环境 • 利用测井资料进行井旁构造外推
直方图增强 生生 成成 静动 态态 图图 像像 图像生成
沉积和构造分析 裂缝交互提取处理
地应力分析处理 声电成像地质交互分析
岩心图像分析 参数计算
综合地质成果输出 解释分析和成果输出
文件 用户
三、电声成像处理流程
3.2 超声成像处理解释流程
XTF 格式LIS
DLIS 格式716
格式ASCII 格式
数据加 载模块
加速度校正
井眼几何校正 偏心校正 井径刻度 相位对齐
数据均衡处理 数据预处理
直方图增强 生生 成成 幅时 度间 图图 像像 图像生成
沉积和构造分析 裂缝交互提取处理 地应力分析处理 声电成像地质交互分析
套管变形分析 射孔分析
综合地质成果输出 解释分析和成果输出
文件
用户
四、电声成像数据预处理技术
典型孔洞图像
典型孔洞图像的直方图
五、电声成像地质应用评价
图像分割技术
Ø 自定义阈值分割 Ø 基于熵的多阈值分割 Ø 二维二进小波图像分割 Ø 一维二进小波多阈值图
像分割
五、电声成像地质应用评价
图像边缘标记和参数计算技术
为得到反映裂缝孔洞的形状特 征量，需对分割出的子图像做进 一步的处理。由于子目标的形状 参数可从子目标的边界坐标值得 到，需进行以下处理： Ø 裂缝孔洞的边界标识 Ø 孔洞、裂缝参数的计算方法
四、电声成像数据预处理技术
图像增强及色度标定
图像增强目的是用有限色标更好表征图像，提高对比 度，分静态和动态加强两种；色度标定刻度是将电扣测量值 按一定关系刻度为像素的色彩等级，实现图像显示。
色度标定原理
测量值
图像增 强处理前 后对比
四、电声成像数据预处理技术
偏心校正(时间)
井眼椭圆和仪器不居中会导致 声成像图像中出现暗色条纹，影响图 像解释。
TD
=
tg −1
A 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
问题：如何将预处理后的微电扫描图像和实际地层参数评价 建立关系？鉴于裂缝孔洞性储层一般具有“大背景下 的目标”特点，借鉴数字图像处理思路采用以下方法 来实现：图像分割－>图像边缘标记->参数计算。
二、声电成像测井原理
2.1 电成像测井原理及仪器简介
12
1 极板
11
2 液压推靠器
10ห้องสมุดไป่ตู้
3 预处理短节
9
4 测斜短节 5 采集短节
8 6
6 绝缘短节 7 绝缘外套
5
8 万向接头
7
VEmex
4
9 遥测短节 10 扶正器
3
11 防转短节 12 马龙头
IEmex
2
1
1 Ib
微电扫描成像仪示意图
测量原理和 地层倾角测量相 类似。阵列电扣 电流经适当处理 可刻度为彩色或 灰度等级图像， 反映地层微电阻 率的变化。
约束条件
区域地 质资料
＋岩心、 岩屑资料
+ 其它测 井
解释图版
解释对象层次
层次4： 区域地质评价/沉积相分析
层次3： 岩心约束解释
层次2： 测井约束解释
层次1： 图像直观解释
解释对象目标
构造研究、地应力分析 沉积学研究 沉积相分析 储层精细描述研究
取心井段图像标定 岩性-图像关系模式建立 未取心井段图像外推解释
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%
FMI仪器 斯仑贝谢
211 127 160 533 138 175 裸眼井 水基 550 微电扣 192(8×24) 0.5 80%
STARII 仪器 阿特拉斯
272 140 165 406 138 175 裸眼井 水基 365 微电扣 144(6×24) 0.5 60%
MCI-A 国产
223 127 160 500 100 155 裸眼井 水基 225 微电扣 120(6×20) 0.5 48%
深度和速度校正
Ø 电扣深度对齐:消除因仪器设计导致的电扣深度错位； Ø 速度校正：因仪器运动中速度不均匀而产生的图像错位；
lw
l
ls
lw
判断仪器遇卡示意图
四、电声成像数据预处理技术
加速度校正
Ø 三分量加速度校正 Ø 相关对比校正
处理框图
EMI仪器
STAR仪器
四、电声成像数据预处理技术
EMEX发射电压校正
地层精细划分、岩性解释 薄层识别及评价 裂缝带参数、裂缝有效性 孔洞发育带 套管变形检测、射孔分析 地质事件图像假象特征 剔除、典型地质现象初 步解释
五、电声成像地质应用评价
5.2 产状人机交互解释
根据地层、裂缝的正弦波图象显示，计算地层、裂缝的 走向、倾向和角度。实际中一般采用最小二乘法技术来拟合 完成。
( x2 − x1 ) 2 + ( y 2 − y1 ) 2 }
• 宽度：利用单目标边界点可以计算得到
（2）多目标参数计算
对单目标参数取平均值或者分类后取平均值
五、电声成像地质应用评价
孔隙度谱分析
碳酸盐岩储层具有典型的双 孔隙介质系统，发育着不同比例 的原生孔隙和次生孔隙。将电成 像图像转换为孔隙度图像，通过 对一定统计窗长内的孔隙分布进 行统计，可确定出地层孔径分析 情况，进而分析孔隙类别及大小。 处理结果可和核磁共振资料得到 的T2谱资料综合分析对比。
五、电声成像地质应用评价
孔隙度谱处理流程
LLS
谢 谢！
敬请批评指正