0引言
“非常规页岩”指含有油气的页岩；开采页岩气，通常需要进行长侧向钻井钻达目的层，通过压裂页岩层来获得油气。页岩和粘土的含义不一样；页岩的产层可能存在于粘土层和细粉砂岩层之间，甚至可能出现在薄碳酸盐层中，比如Middle Bakken 页岩中的白云岩/砂岩产层。
以前，非常规页岩测井主要是获取垂直井的裸眼测井曲线，并从测井曲线中选择最有潜能的层位，再在该层位钻水平井。通常，水平井使用简易LWD 伽马测井钻进。在侧向井下套管之前不能获得裸眼电缆测井资料，在下生产套管后也不能获得套管井测井资料。而通过这些稀有的数据来确定最好的生产层和最好的压裂增产措施还是可以的。
虽然电缆测井是可行的模式且往往具有经济效益，但是使用随钻伽马测量水平井有更多的优势。随钻测量时井眼是未被污染的，裸眼测井时不会出现解释错误的问题。而且随钻测井时，实时传输到地面的资料可以进行地质导向。使用以下这些先进的随钻仪器我们可以做到：传输方位伽马和方位侧向测井电阻率进行交互导向；实时成像确定地层倾角；深方位读数传播电阻率进行地质导向和确定地层界面；中子和方位密度进行地质导向；成像确定倾
角；声波实时测井确定岩石机械特性和破裂带。所有的这些实时LWD 测井资料可以准确地钻达“甜点”，优化生产和增加产量。
1实际问题
通常，对于页岩层中的测井，首先打一口垂直井并测井。这些测井曲线可以通过电缆或者LWD 获得，但是由于裸眼井中的电缆测井风险较低，故多数情况下选择电缆测井。通过解释这些电缆测井数据来确定最有希望的层位，再在这些层位上打水平井。然后，使用简易伽马进行地质导向打侧向井。（在交互导向中，当伽马指示偏离目标层时，控制钻头回到目标层）。打完侧向井以后，一般不进行裸眼电缆测井。在极少数的情况下，当井眼下套管后，将电缆测井仪器通过套管传输到侧向层段获得测井曲线。使用神经网络方法，可以从导眼井中得到同向裸眼三组合数据。图1展示了常用方案。
侧向井段的裸眼电缆测井通常包括伽马，电阻率，中子，密度，声波，光电和成像测井。钻井和测井之间的延时会影响井眼状况（例如井眼垮塌）和测量结果（例如粘土膨胀将显著影响电阻率和声波）。
如果该井已经下套管，则进行伽马，脉冲中子能谱和声波测井。套管井测量结果的质量主要取决于下套管/固井的质量，在长侧向井段进行套管传输测
非常规页岩中的随钻测井
译者：刘红歧[1,2]刘少剑3凌瑶3岳全3温作军3李怡4
1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室
2.西南石油大学资源与环境学院
3.西南石油大学石油工程学院
4.西南石油大学材料科学与工程学院
摘要：通常情况下我们采用电缆测井来评价非常规页岩地层。但是，由于井眼长时间受到浸泡而引起不稳定的问题将使得我们越来越多地使用随钻测井来评价非常规页岩。本文讨论了使用随钻测井工具记录非常规页岩环境的服务和随钻实时数据传输的优点，同时也讨论了LWD 和电缆测井的差异，包括裸眼井和套管井的数据采集方式，延时效应和声波、电阻率与核各向异性的响应。
本文列举了Bakken 和Haynesville 页岩的方位电阻率，密度，井径和声波数据。还特别考虑了高角度井的测井解释。最后，为了在非常规页岩地层中采集最理想的数据，提供了最优化的LWD 项目和仪器配置。
关键词：随钻测井，页岩气，非常规页岩，非均质性，优化压裂
·综述·
国外测井技术
WORLD WELL LOGGING TECHNOLOGY
2012年第2期总第188期
Apr.2012Total 188
18
2012年第2期
井仪器还会存在操作上的困难。
随钻测井时，仪器的选择由目标层内地质导向难度来决定。通常，使用伽马来进行仪器着陆和地质导向。有时候，目标层具有特殊的岩相，这种岩相具有不同的矿物成分、结构和连通裂缝。在这些情况下，需要选择恰当的测井资料来进行岩相的描述以及将岩相从上下岩层中区别出来。
这些影响因素引发我们思考LWD 在非常规页岩中的数据采集和解释方面的作用：实时数据可以进行地质导向；使用伽马作为信号交互传输的工具；在钻柱上安装更多的工具，比如方位侧向测井和深方位电阻率测井仪器，可以进行快速交互导向和增加目标层中的井眼数；LWD 解决了延时效应的问题，避免了套管测井中出现的任何问题，降低了套管传输到侧向层段的测井时间以及套管传输电缆仪器的固有风险。
但是，除了测井费用的顾虑（设备费用较低时，电缆测井较LWD 经济）我们还要考虑LWD 的可用技术和优势。然后，我们再决定在非常规页岩测井中使用电缆，LWD 或者二者的组合。
2仪器响应
伽马伽马主要用于页岩侧向井的地质导向以及LWD 与电缆数据间的深度对比和侧向到垂直井段的测井。伽马通过探测铀元素来发现干酪根，在有些情况下，可以用于识别“甜点”。由于伽马探测深度较浅，伽马的地质导向具有很高的交互性。方位敏感仪器也适用于识别“甜点”，但一般不用于页岩，只在倾角复杂或者未知的情况下考虑。
传播电阻率LWD 传播电阻率工具，特别是方位敏感仪器，在非常规储层解释中得到了普遍使用。例如，Mullen 等人（2010）使用深方位电阻率仪器（Bittar 等人，2007）确定Middle Bakken 地层边
界。这种方法可用于确定地层边界，在地质导向中可以提高、调整构造模型，因此地质导向人员根据地层边界调整井眼位置。当这种方法和截止值相结合使用时，可以将井精确地钻达最有利于水力压裂的层位（见图2）。.侧向测井电阻率在导电泥浆中使用的现代侧向测井电阻率仪器可以提供高分辨率的电阻率成像资料，不同探测深度的侧向电阻率测量值和钻头附近电阻率测量值。方位侧向测井仪器具有浅探测深度和很高的方位分辨率。侧向测井电阻率可以用于裂缝识别与定位，倾角测定和岩相解释。通过确定生产封隔器/射孔的最佳位置和各个侧向井裂缝的最佳增产措施可以提高产量。
当使用水基钻井液时，具有高分辨率的侧向LWD 导航仪可以提供有用的测量值来进行地质导向（Prammer 等人，2007）。实时全方位侧向测井电阻率测量值也可以用于判断井眼是否在储层“甜点”中。图3显示了使用电阻率来确定
“甜点”。基于定向成像中层理面尖点的方向，实时方位电阻率成像也可以用于确定井眼是否上穿或下穿目标层（Ballay 等人，2001），如图4所示。在定向成像中，尖点指向上（XX025ft 处），表明井眼位于目标
图2Mullen 等人（2010）定义的Middle Bakken 地层“甜点”
图3从Middle Bakken 获得全方位侧向测井电阻率测量值
的示例，“甜点”截止值以黄色表示。
图1典型的页岩钻/测井方案草图
译者刘红歧，等：非常规页岩中的随钻测井
19
2012年4月
国外测井技术
层下方。当尖点指向下时（XX110到XX290ft段），
井眼位于目标层上方。
通过对倾角测井实时成像资料的处理可以获得辅助信息（见图5）。井眼和地层间的相对夹角可以确定井眼穿过目标层的速度，进而辅助地质导向。地质师可以通过实时计算的真倾角来修正地质模型。
侧向测井电阻率成像仪器的地质导向应用很广，但是，由于仪器的浅探测深度使得应用受到了限制，特别是成像（Bittar等人，2008）。
除了实时侧向测井电阻率成像的应用外，高分辨率数据还可以用于评价非常规页岩。解释人员可以利用高分辨率成像来判断岩相，确定水平井中是否存在天然裂缝。
关于应力场的辅助信息可以通过重复成像操作来确定井眼坍塌(Krabbe等人，1999)。LWD数据采集的一个优点是井眼未被钻井液浸泡太久，这是获得地层评价的最好环境。为了探测井眼形态的变化以了解应力场，必须重复进行延时测井。图6展示了地层之间的转折点。从XX060ft到井底的成像表明井眼坍塌发生在该层位的水平井眼侧。
声波水平段的非常规页岩声波测井可以用于确定最发育的裂缝区，了解多层地层中的复杂构造。为了了解声波测井，我们需要先回顾声波测井的一些基本知识。
声波测井和各向异性声波测井对各向异性的响应有多种方式。压缩波平行于井眼传播，因此传播速度受井眼角度影响，也就是说，在0,30,60,90度测量同一地层，会得到不同的速度（Homby等人，2008）。对于垂直井，压缩波测量地层的垂直速度。对于高角度井，压缩波测量的速度值介于垂直速度和水平速度之间，与传统电阻率仪器测量的电阻率值介于Rh和Rv之间一样。但是，如果地层是各向异性的，垂直于仪器轴向传播的剪切波会出现极化现象。一般来说，只有电缆交叉偶极子才会考虑声波各向异性（Market Canady，2009）。但是，在很多情况下，即使是单极电缆或者LWD都能探测各向异性的影响。如果我们考虑一个单极源，发射/接受组合指向y轴，即只能探测y轴速度。随着仪器转动，发射/接受组合指向z轴，仪器将探测z轴速度。任何介于y轴和z轴的角度，将探测到该方向上的主要速度。电缆仪器转动很慢，100ft只能转几圈。因此，我们只能探测到转动方向上的速度，即覆盖面非常小。而LWD仪器转动速度很快，能提供很大的覆盖面。尽管不能得到任何角度，任何深度的速度，但是数英尺的方位覆盖还是相当好的。当使用电缆仪器时，引入交叉偶极子仪器可以消除方位覆盖不足的影响。交叉偶极子仪器可以探测x轴和y轴方向的速度，得到全方位图像。
声波测井和套管井裸眼井和下套管井中都可以得到声波测井曲线。声波波长足以穿过套管，但是来回穿过套管所需要的能量主要取决于水泥胶结
图4从Middle Bakken获得的侧向测井电阻率图像表明随
着井眼轨迹改变，尖点将反向。
图5实时倾角成像示例。（绿色的曲线代表井眼实际垂直深度，井眼的实际垂直深度从左边到右边逐渐减少。实际垂直深度上的拐点和尖点的反向相对应。）图6高分辨率成像表明井眼在XX60ft下发生坍塌
。20
2012年第2期
质量。如果套管胶结良好，声波能很容易穿过套管，测量的速度和裸眼井相近。但是，如果水泥胶结质量很差，声波穿过套管进入地层就很困难，测井曲线质量就很差。在胶结好的套管中，各向异性的测量和裸眼井中相近。但是，很多电缆和LWD是根据地磁仪进行导航，因此，不能在套管中工作。这就意味着有时我们可能观测到各向异性，可以相信各向异性的程度，但却不知道最大和最小应力方向。对于层间各向异性的问题，我们不能仅靠声波来确定各向异性的方向，但我们可以通过垂向裸眼测井或其他测井得到的地层倾角来解决。
声波测井和薄岩层在页岩中，如果地层是由优于仪器垂向分辨率（1.5到3ft之间，主要取决于仪器和处理方法）的岩层组成，且仪器垂直于岩层，则探测到的速度是多层的平均速度。
图7a显示了一口垂直井，该井的岩层都是垂直于仪器轴向的薄岩层。仪器将会探测任何优于仪器分辨率的岩层垂向速度，如果单层是各向异性的，将只会探测到剪切各向异性。对于图7b显示的声波传播方案，压缩波平行于仪器轴向传播，意味着将测量水平（x轴）速度。剪切波垂直于仪器轴向传播（即y和z轴）。y轴上传播的声波穿过单层，因此，其传播路径相对简单。但是，z轴上传播的剪切波垂直于岩层传播，岩层将会降低传播速度，使传播变得更加困难。
非常规页岩中的声波测井综合上述考虑，我们可以测量非常规页岩中的方位声波速度。这些数据可以用于计算确定岩石脆性的泊松比和杨氏模量。泊松比（方程1）可用于确定造缝能力（即应力作用下的失效能力），杨氏模量（方程2）可用于确定维持裂缝的能力（Rickman等人，2008;Buller等人，2010）。
μ=（0.5*（Vp/VS）2-1）/(（Vp/VS）2-1)（1）
E=(ρ*VS2)*(1+PR)*2（2）
探测得到剪切速度的方位变量，可以计算各个方向的泊松比、杨氏模量。
在图7b所示的例子中，有一个压缩速度，两个剪切速度。通常来说，较快的剪切速度位于y轴上，较慢的位于z轴上。剪切速度越快，反映地层脆性越大。
如果寻找产层，我们应该密切关注y轴速度（即仪器所在层位的速度）以发现脆性岩层。在单层中钻进时，y轴的速度曲线基本不随深度变化。在这些单层中，z轴的速度可以确定易碎的围岩，这些岩层表明脆性向围岩外延伸。简单地说，我们应该寻找y轴剪切波最快的岩层，然后在这些岩层中寻找z 轴最快的剪切速度。在图8和图9中，当用伽马进
图7a和b细砂岩介质中的声波仪器；左边（a）-垂直方向；
右边（b）-水平方向。图8Haynesville页岩的声波测井示例。(这个例子表明只有水平井段才能保持在同一地层中钻进。剪切波速度较大者（白色）在y轴上的速度变化很小，但是对应于z轴变化的剪切波速度较小者（黑色）出现了明显的变化。红色表示的区段在z轴方向是最易脆的，而y轴上的脆性是均一的（因为我们在同一层中钻进），所以这是很理想的产层。)
图9Haynesville页岩的声波测井示例。(这个例子表示垂直段(
)
译者刘红歧，等：非常规页岩中的随钻测井21
2012年4月
国外测井技术行地质导向时，较高的剪切速度（y 轴）在水平段变化很少，一直在同一岩层中传播（根据垂直井确定的岩层是最理想的）。但是较低的剪切速度随着围岩变化而显著改变。
密度和光电页岩层中有代表性的地层密度的获得仅仅依靠分离测量设备的测量能力，这种能力受LWD 密度环探测器相对较大和较小偏移的影响。当在Haynesville 页岩中使用高密度油基钻井液钻水平井时，这种情况尤其突出。当把低密度值作为所测地层的精确代表时，方位分隔可以提供最好的答案。当钻水平井和钻向目标层时，井下钻具组合的恒定转速将取决于是否在钻进过程中使用转盘控制系统或者传统泥浆马达。对于传统泥浆马达，在发生转向滑移的区段，需要再次测井以获得转动资料。
由于LWD 密度测井仪器可以得到宏观的且不受钻井液类型影响的井眼成像，故其方位性能在地质绘图中有着重要作用。当地层密度差出现时，成像资料可以确定井眼路径是否偏移，这有助于进行实时地质导向和确定地层倾角及其方向。
使用重晶石含量相对较高的钻井液钻页岩层会对LWD 仪器精确测定地层光电数造成不利影响。图10展示了使用Pe 成像方法来探测裂缝，在这种情况下，探测到的裂缝位于Haynesville 页岩中，且延伸
到周围的石灰岩层中。
方位岩石密度导航仪收集所有仪器获得的测量值，包括密度，与之相对应的密度差，和光电性质。这些测量值可以对井眼垮塌进行识别和定位。使用LWD 仪器在导眼井中测井获得了成功，它让我们很好地了解了应力方向。图11说明了使用Pe 来确定井眼坍塌。
中子LWD 中广泛使用中子测井。中子测井和电缆测井是可以相提并论的，特别是在页岩测井中常出现的小井径测井。套管井和裸眼井中都可以使用中子测井，测量值可以用于确定气层、找到富含干酪根的粘土层。
核磁共振测井电缆和LWD 都可以使用核磁共振测井仪器，但是核磁共振只适用于裸眼井中，用于确定页岩储层的总孔隙度。
化学地层学化学地层学或者实时钻屑分析，可以确定矿物成分，用于与垂直井对比和确定高产层。虽然详细的矿物成分/地球化学测井讨论超出了本文范围，但这是很重要的。
其他测量方式其他测量方式，比如地层测试和井径测试，可以用于辅助解释非常规页岩，但是目前并不常用。这些领域仍有待发展。
3地质导向
使用非常基本的系统就可以进行非常规页岩的地质导向。仪器通常包括定向伽马仪器，很少是方位的。接下来就是与邻井进行伽马响应对比。尽管这项技术在确定井位上很成功，但是结果只取决于
一个参数。如果测量区段没有任何伽马响应，则大量的井将出现井偏。只使用伽马进行地质导向的另一个缺点是未进行任何岩石分析以确定完井作业的适当性。如果井并未在完井质量较好的岩石上钻进的话，对于运营者来说可能会严重影响井的长期价值（Mullen 等人，2010）。
在图12显示的例子中，Haynesville 页岩是目标层。在钻进中遇到了断层。井场工作人员发现了断点，唯一可用于判断落差方向的方法是建立伽马剖面，与领井进行比对。为了确定方向，决定在断层附
近打加密井。结果证明，该决定是失败的，因为它使井打到了非裂缝、非产层。
假设有一套相对简易的LWD 工具，将很容易判断是否井打到了非产层，做出了合适定向而没有地层缺失的决定。
图10Pe 图像指示Cotton valley 石灰岩中的裂缝
图11Pe
图像清晰地识别了井眼坍塌
22
2012年第2期
在Williston 盆地的Middle Bakken 地层的一口井，使用传统伽马导航仪进行地质导向来保证井在薄储层段钻进。完钻后，运行深方位电阻率仪器(ADR TM)和方位聚焦电阻率仪器(AFR TM )来获得地质和岩石物性资料（见图12）。将这些资料和放射性示踪研究与增产措施结果相对比。研究表明，尽管Middle Bakken 地层是一个相对简单的储层构造，它下部地层的复杂性将影响压裂处理的结果。于是，决定使用稍微复杂的LWD 系列和应用现代地质导向技术，这将有可能提高总累计产量的20%。尽管这一数据仍适用于Middle Bakken 地层，关于任何对产量有影响的岩石性质可用于进行地质导向的观点是不证自明的。Mullen （2010）发现，只需要伽马响应值低于40API 和方位电阻率大于40Ohm-m，就可以确定目的层。这一发现也可以用于进一步确定在方位电阻率成像测井中的天然裂缝。图13展示了怎样将方位侧向测井得到的成像资料用于“甜点”中的地质导向，在这种情况下，Middle Bakken 地层岩相多是天然裂缝。当井位于目标层时，中部井
眼成像清晰地显示了裂缝。当井靠近Bakken 下部砂岩（左边井眼成像）或者上部砂岩（右边井眼成像）时，这些裂缝将变得不明显。这将使得井准确位于水力压裂最可行的岩层。
4非常规页岩解释-Haynesville 页岩
本文关注Bakken 和Haynesville 页岩。Haynesville 页岩是传统的页岩气层，它是有机质富集的上侏罗纪页岩，既是生油层，也是储集层。据
最新评估，Haynesville 页岩气田是48个州中最大的气田，估算可采天然气储量达到250万亿立方英尺。储集层体系包括粘土级颗粒，少量的细粉砂和碳酸盐泥。粘土含量通常低于40到50%，在方解石富集区含量更少。在厌氧盆地中总有机质含量在2%到5%以上（Spain 等人，2010）。Haynesville 页岩处于高温，超压的环境中。
它的页岩孔隙度通常小于10pu，基质渗透率介于10-2到10-9mD。由于干酪根（4到10%）中含有气体充填孔隙度（Ambrose 等人，2010）测井解释变得复杂了。为了得到准确的地层孔隙度和含气饱和度，必须正确计算干酪根含量。由于干酪根密度接近1.2到1.6g/cm3，在密度测井曲线上表现出附加
孔隙度。本文后续段落将描述可用于确定Haynesville 页岩中“甜点”的解释变量。“甜点”可用于确定水平井位置，确定下套管和固井后多级水力裂缝的最佳层位。
图14展示了一口典型的Haynesville 页岩井的测井解释：伊利石，方解石，石英的三元曲线简述了原始矿物成分变量的关系。这些解释结果与岩心资料相吻合。“气体孔隙度”这一术语用于表示充满天然气的岩石总体积，一般用孔隙度乘以气体饱和度来表示。
图12LWD 伽马测井的井剖面
图13岩石性质和Middle Bakken 白云岩地层的关系
（Mullen 等人，2010）
图14伊利石，方解石和石英三元曲线，不同颜色代表
不同气体孔隙度
译者刘红歧，等：非常规页岩中的随钻测井
23
2012年4月
国外测井技术
三元曲线表征了引起偏差的两个主要原因：第一个是矿物成分以石英/粘土为主到以方解石为主的变化趋势。由于伊利石是粘土的主要成分，图中也包括了伊利石。总粘土含量和伊利石含量密切相关。石英/伊利石比率的一些小偏差与这种趋势相同。图15，另一种三元曲线表明，随着方解石含量的增加、石英/伊利石含量的减少，气体孔隙度将降低（蓝色）。
在图15中，当矿物成分主要是石英/伊利石时，得不到伊利石体积和气体孔隙度的关系。但是，从图16、17中，可以得到气体孔隙度和干酪根含量的关系，也可以得到有效孔隙度，气体孔隙度和石英体积的关系。
从图16中可以得出气体孔隙度和干酪根含量之间的关系，可能是因为有机质和气体残余在原始晶间基质微空隙中且在这些空隙中有气体充填，这种关系在整个Haynesville 页岩都存在。图17说明了气体孔隙度，有效孔隙度和石英含量（z 轴）之间的关系。有效孔隙度和气体孔隙度之间存在相关性，
这种相关性也存在于整个Haynesville 页岩中。总的来说，对于某一确定的有效孔隙度，随着石英含量从
最小值增加到最大值，气体孔隙度增加1pu 左右。
总的来说，在Haynesville 页岩中可以通过发现、追踪干酪根来确定“甜点”。这可以使用伽马测井来得到，由于干酪根中含有铀，伽马测井曲线上将显示高值。对于Haynesville 页岩来说，最好建立体积密度和有机质/干酪根含量之间的关系。这种关系可以完全从岩心资料中获得，但是必须确保测井（电缆或者LWD ）得到的密度和岩心体积密度相一致。还
可以通过干酪根和粘土体积计算有效孔隙度来进一步确定“甜点”，有效孔隙度越大，通常对应着更大的气体孔隙度。图17表明，对于一个给定的有效孔隙度，石英含量最大的区域是最好的。此外，根据Buller （2010），评价页岩气最重要的参数之一是脆性指数，该脆性指数是泊松比和杨氏模量的函数，它表明了页岩的塑性（软）或者脆性（硬）。一般来说，脆性指数随着粘土和塑性的增加而降低。因此，根据不同的测井，“甜点”可以通过以下方式得到：（1）追踪干酪根；（2）结合密度测井和干酪根、粘土含量来计算有效孔隙度，确定有效孔隙度较大、石英含量较高的区域；（3）根据电阻率测井来确定有效孔隙度较大、石英含量较高（粘土含量较低）的区域。在各个方法中，也要使用声波资料来确定最大脆性指数之间的间隔，然后，用声波资料来逐个确定裂缝层段。
5非常规页岩解释-Bakken 页岩
Bakken 地层是一个石油体系的一部分，该石油体系由五个不同的地层单元组成：上覆Lodgepole 石灰岩地层，上、中、下Bakken 地层，和下部的Three
图15气体孔隙度，方解石，石英三元曲线，不同颜色代表不
同伊利石含量
图16气体孔隙度和干酪根的对比（Z=伊利石）；
气体孔隙度和干酪根含量之间存在相关性。
图17气体孔隙度和有效孔隙度的对比（Z=石英）；
有效孔隙度和气体孔隙度之间存在相关性。
24
2012年第2期
Forks-Sanish 地层（Meissner1978）。上、下Bakken 地层有机质含量丰富，是其他地层的生油源。除了存在裂缝使Bakken 地层生成的油气运移、充填到储集层（即，Middle Bakken，Sanish，和Three Forks 白云岩）中外，上覆的Lodgepole 和Three Forks 地层作为盖层。20世纪80年代末的第一口水平Bakken 井将Upper Bakken 页岩作为目标层，采用裸眼水平井完井。由于水平井钻井费用高，低渗透率，和完井的技术困难，这个项目很快就失败了。最近，在Middle Bakken 层中，发现了30到80ft 厚的石灰岩，粉砂岩，白云岩和砂岩的互层，Three Forks 白云岩已经被定为水平完井的目标层。连通天然裂缝是Middle Bakken 地层油气的最初运移通道。因此，与Haynesville 页岩完全相反，潜在的Bakken 页岩“甜点”不会分布在富含有机质的页岩中。
Bakken 地层评价的挑战是多方面的其中包括着油气识别。Bakken 地层孔隙度和渗透率很低，分别为5到10pu，0.001到0.1mD，储层和粘土矿物成分的分布也很复杂。Sonnenberg 和Pramudito (2009)提出，在Middle Bakken 地层中，存在一种对天然裂缝敏感、增加了裂缝渗透率的特殊砂岩岩相。在图18中，Ramakrishna 等人（2010）阐明了矿物成分的复杂性和选择水平目标层、保持钻进轨道的困难。
曲线1和2表明Middle Bakken 地层深度为11,060到11，090ft，测井解释得到从上到下的三种矿物相：石英-白云岩-粘土，石英-方解石-粘土和石英-粘土。Sanish 砂岩分布范围是11,110到11,130ft，Three Forks 白云岩分布范围是11,130到11,175ft。图18表明5个潜在的目标层各有其特殊的矿物成分和流体性质。但是，各个Middle Bakken 地层矿物
相的伽马响应是相同的；如果存在较佳的矿物或者岩相，将采用除伽马以外的测井方法来进行地质导向。
尽管Three Forks 白云岩的伽马值低于Sanish 砂岩，但是二者的差值不会影响区别Three Forks 的区域伽马偏差或者无意中致使从Three Forks 白云岩钻到了Sanish 砂岩中。
总的来说，Middle Bakken 地层的最佳区域是可以确定的。伽马/电阻率系列是Middle Bakken 地层地质导向最适用的技术。目前，还未发现Three Forks 的最佳区域，因此，最佳地质导向系列还未确定。使用化学地层分析钻屑得到的矿物成分可以在“甜点”中进行地质导向。此外，记录得到的高分辨率裂缝制图可以确定Middle Bakken 地层中的易产生裂缝的岩相，进而优化完井。
6页岩地层分析以优化压裂处理设计
前面已经讨论了影响页岩地层评价的一些因素。在某些情况下，完井作业的目标层有一段在页岩中，其他位于页岩上或者下部致密的、低渗透率的地层，这种地层必须进行水力压裂处理。在这种情况下，将地层评价和最优化水力压裂设计成为一个单独的过程是很有效的（ShaleLog service ）。页岩地层分析和最优化水力压裂设计提供了关键信息，比如，确定完井作业目标层，减少不必要的压裂处理风险和设计最优的压裂处理方式。将电缆或LWD 资料与岩心分析相整合可以确定潜在页岩储层。这包括预测或探测解释变量，比如：天然气地质储量，总的有机碳含量，孔隙度，渗透率，天然裂缝，矿物成分，脆性指数（有助于压裂液选择），无侧向抗压强度（有助于钻井方式选择），圈闭压力（有助于水力压裂支撑剂选择）和裂缝边界。
页岩测井分析的核心是计算脆性指数（Rickman 2008）。通过岩心资料和区域经验可以进
行结果校准。了解页岩的脆性可以确定射孔位置，孤立点和压裂层段。岩石的脆性反应了岩石在应力作用下失效和保持裂缝的能力。脆性页岩更容易形成天然裂缝，水力压裂处理效果也更好。而塑性页岩不是好的产层，因为其倾向于闭合任何天然或水力裂缝。但是，塑性页岩是很好的盖层，能圈闭油气，阻止油气向脆性页岩的运移。图19(Kundert 和Mullen 2009)总结了地层评价和水力压裂优化设计作为一个单独过程的理论。
图18测井解释，Ramakrishna 等人（2010）：上、中、下Bakken
地层，Sanish 砂岩，和下部的
Three Forks 地层。
译者刘红歧，等：非常规页岩中的随钻测井
25
2012年4月国外测井技术
7总结
越来越多的非常规页岩测井研究得到了关于数据采集和分析新的想法。尽管裸眼井或者套管井的电缆数据采集比较实用且有经济效益，但是LWD数据的采集有很多优势。LWD数据可以实时传输，通过地质导向使井眼一直处于高产层中。由于数据是在钻进过程中得到的，井在未污染时进行评价而不是下套管以后，可以得到更全面的分析结果，延时数据也可以很容易获得。随钻测井曲线和起下钻获得的资料相比，可以进行井眼稳定性和压裂速度分析。最后，由于不需要再进行钻后套管传输电缆测试，因此减少了所需的钻井时间。表1总结了页岩测井中最常用的测井方式。
参考文献：（略）
译自：SPE Annual Technical and Exhibition held in Florence,ltaly,19-22September2010.
图19地层评价和最优化压裂处理设计的理论。
表1页岩测井方案的测量值及其用途的总结
·企业风采·
全国企业管理创新大会在京举行
中国石油17项成果获全国企业管理创新奖
3月24日，2012年全国企业管理创新大会在北京举行。会议颁发了第18届全国企业管理创新奖，中国石油所属17个企业分获一、二等奖。其中，由中国石油企业协会推荐获奖的10项成果中，一等奖3项，二等奖7项。
中国石油本次获得国家级一等奖的3项创新成果受到专家评委的高度评价。他们认为，中国石油天然气股份有限公司的《大型石油企业实现精细化管控的资金管理信息平台建设》成果，以中国石油建设国际一流的能源公司为目标，推进资金管理信息平台建设。其管理信息平台建设保证了企业资金安全和高效运行，提高了资金整体调控和管理运作水平，增强了财务协同能力，具有创新性和现实推广价值。中国石油管道公司的《以风险预控为核心输油气管道运营安全管理》成果，以管道安全事关国家能源战略安全为切入点，从专业化管道运营企业和管道运输高风险的现实情况出发，逐步探索建立科学高效的输油气管道安全风险预控体系，为中国石油管道业务跨越式发展和国家能源安全做出了贡献。中国石油东方地球物理勘探有限责任公司的《石油物探企业全面提升国际市场竞争力的战略客户管理》成果，折射和反映了中国企业逐步增强适应国际市场的能力，摸索国际化经营的管理经验，不断提高国际市场占有率的成功经验，为中国企业开拓国际市场提供了实践经验，具有创新性、实践性和导向性的重要借鉴价值。
这届全国企业管理现代化创新成果的申报、推荐与审定工作开始于2011年4月，由中国企业联合会、国务院国资委、工业和信息化部共同主办，全国企业管理现代化创新成果审定委员会组织。
26
第8卷第4期断 块 油 气 田 FAUL T-BLOCK OIL&G AS FIFLD2001年7月随钻测井技术 布志虹1 任干能2 陈 乐2 (11中原油田分公司勘探事业部 21中原石油勘探局地质录井处) 摘 要 随钻测井是一种新型的测井技术,它能够在钻开地层的同时实时测量地层信息。 本文介绍了斯伦贝谢公司最新的随钻测井技术,并通过对其新技术的分析,提出了在重点探井文古2井进行随钻测井的建议及方法。 关键词 随钻测量 随钻测井 随钻测量工具 引言 在钻井过程中同时进行的测井称之为随钻测井。 随钻测井系统中随钻测井的井下仪器的安装与常规测井的仪器基本相同,所不同的是各仪器单元均安装在钻铤中,这些钻铤必须能够适应正常的泥浆循环。 用随钻测井系统进行随钻测井作业比电缆测井作业简单。首先在地面把各种随钻测井仪器刻度好,然后把他们对接起来进行整体检验,再把随钻测井仪接在钻杆的底部,最后接上底部钻具总成和钻头,至此,就可以进行钻井和随钻测井作业了。 1 数据记录方式Ξ 随钻测井有2种记录方式,一是地面记录,即将井下实时测得的数据信号通过钻井液脉冲传送到地面进行处理记录;二是井下存储,待起钻时将数据体起出。这里仅介绍地面记录的方法。 在随钻测量仪中设计有一个十分重要的系统即钻井液脉冲遥测系统,该系统的作用是把各传感器采集的信号实时传送到地面。目前在随钻测量系统中主要使用连续钻井液脉冲进行遥测传输,它在井下用一个旋转阀在钻井液柱中产生连续压力波,这个旋转阀称为解制器。在井下改变波的相位(即调频),并在地面检测这些相位变化,就可以把信号连续地传输到地面。 来自各传感器的模拟信号首先被转换成二进制数。每一个二进制数则由一个具有适当的二进制位数的字来表示,每个字所含有的二进制位数的多少(即字长的大小)视测量结果所需的精度而定,如果所传输的信号对精度的要求不高,可用一个字长较小的字表示这个二进制数;反之,则需用一个字长较大的字表示。目前随钻测量系统中采用的字长一般为8位,即每个字含有8个二进制位,这是一个最优化方案,既满足了各测量信号对精度的要求,又能在单位时间里传送较多的二进制数到地面。 这些字由一系列的“0”和“1”组成,由调制器把它调制成代表这些字的钻井液脉冲发送到地面。调制器调制信号是一帧一帧地调制的,每一帧由16个字组成,其中15个字长为8位的字用于传输测量信号,一个字长为10位的字是用来标识一帧的起始位置的帧同步字。 最后,压力信号由安装在立管中的压力传感器检测出,由调制器调制并传送到地面。这些压力信号被送到地面计算机系统,由计算机系统调解后被还原成各传感器的测量信号值,并与其所对应的时间和深度一起存入数据库。这些测量信号和及其处理结果就可以实时地显示在荧光屏上或打印在绘图纸上。 在钻井液遥测系统的数据传输率和字长一定的情况下,系统在单位时间内向地面传送的二进 22Ξ收稿日期 2001-02-15 第一作者简介 布志虹,女,1962年生,高级工程师, 1982年毕业于江汉石油学院测井专业,现在中原油田分公司勘探事业部从事勘探管理工作,地址(457001):河南省濮阳市,电话:(0393)4822513。
超声波成像测井技术在套管井中的应用 摘要：超声波成像测井仪利用超声波撞击套管内壁，根据超声波的反射原理，通过记录各个界面的反射波，并对其进行复杂的处理后，可得出水泥的声阻抗，套管壁厚，套管内径（相当于40臂井径）等参数，以此获得直观的高分辨率的水泥评价和套管腐蚀图像。本文主要介绍超声波成像测井技术的基本原理及其在固井质量检测和套管检测方面的应用。 关键词：超声波成像测井套管井换能器 前言 随着油田勘探开发的不断深入，水平井、侧钻井、大斜度井的逐年增加，对固井完井工作提出了越来越高的要求，同时对固井质量的检测技术也提出了更高的要求。由于油田开发后期的难度加大，对窜槽井和套损井的精密检测也变得尤为重要，常规的检测手段（如声幅等）已不能适应高准确度和高分辨率的要求。超声波成像测井是在早期的井下电视基础上发展起来的，但它采用了以下措施改善了成像质量和分辨率，满足了各种套管井复杂情况的需要。 （1）通过改进超声换能器的布局，将换能器与钻井液直接接触，减小了信号的衰减； （2）通过改进换能器，提高了仪器在高密度钻井液中的适应能力。 （3）通过增大采样点数，提高了仪器的成像分辨率。 （4）采用多种尺寸的扫描头和多种频率的换能器，以适应不同尺寸的套管。 基本原理 超声波成像测井仪（环周声波扫描CAST-V），利用在一个高速旋转的扫描头上安装的换能器发射超声波撞击套管内壁，根据超声波的反射原理，通过记录各个界面的反射波，并对其进行复杂的处理后，可得出水泥的声阻抗，套管壁厚，套管内径（相当于40臂井径）等参数，以此获得直观的高分辨率的水泥评价和套管腐蚀图像，对固井质量和套管状况作出更为直观准确的判断。 如图一所示，仪器的换能器既是发射器又是接收器，换能器（这时作为发射器）发射一个超声波脉冲，通过流体传到流体与套管界面，大部能量被反射回换能器（这时作为接收器），另一部分能量折射穿过套管到达套管与水泥界面，同样反射回一部分能量被接收器探测到，其折射与反射能量的多少取决于界面两侧物质的声阻抗差异。这些脉冲在套管内来回反射，引起套管的谐振。接收这些谐振信号并记录下来，对其进行复杂的处理后，可以得出高分辨率的水泥胶结评价和套管腐蚀图像。 图二是胶结好和胶结不好的指数衰减图，可以看出，胶结不好的套管要衰减得慢得多。而且接收器首先探测到的是高幅度的反射首波信号，其后跟着的是按套管内信号的衰减速率取决于套管外物质的声阻抗。
1国内随钻测井解释现状及发展 在国内现有的技术条件下，开展大斜度井和水平井测井资料的可视化解释能在很大程度上提高测井解释识别地质目标的精度，通过实时解释、实时地质导向有助于提高钻井精度、降低钻井成本、及时发现油气层。 未来的勘探地质目标将更加复杂，以地质导向为核心的定向钻井技术的应用会越来越多。伴随新的随钻测井仪器的出现，应该有新的集成度高的配套解释评价软件，以充分挖掘新的随钻测井资料中包含的信息，使测井资料的应用从目前的单井和多井评价发展为油气藏综合解释评价。因此，定向钻井技术的发展及钻井自动化程度的提高必将使随钻测井技术的应用领域更加关泛。 2 提高薄油层钻遇率 提高薄油层水平井油层钻遇率必须加强方案研究及现场调整、实施两方面研究。方案设计包括对油层的构造、沉积相、储层物性、电性特征、油气显示特征综合研究。现场调整、实施包括对定向工具的认识及现场地质资料综合分析、重新调整轨迹后而实施的设计。 一口水平井的实施是一个系统工程，包括地质、钻井工程两方面的因素。地质设计及现场提出的方案要充分考虑工程的可行性。只有加强综合研究，根据油藏的变化情况及时调整轨迹，才能提高油层钻遇率。 目前，在石油、天然气等钻井勘探开发技术领域，水平井作业中，使用随钻测井工具、随钻测量工具和现场综合录井工具。随钻测量工具、随钻测井工具位于离钻头不远的地方，在钻机钻进的同时获取地层的各种资料和井眼轨迹资料，包括井斜、方位、自然伽马、深浅侧向电阻率等。现场综合录井工具获取钻时、岩屑、荧光、气测录井等，这样利用随钻测量工具、随钻测井工具测得的钻井参数、地层参数和现场综合录井资料推导出目的层实际海拔深度和钻头在目的层中实际位置，并及时调整钻头轨迹，使之顺着目的层沿层钻进，尽量提高砂岩钻遇率。
随钻测井(LWD)技术及应用 WZ11-1 N
宋菊 随钻测量技术 Apr-16-2009
1 Initials 4/18/2009
主要内容
随钻测井简介 VISION Scope 作业要点
环境随钻测井影响
2 Initials 4/18/2009
随钻测井仪器
振共磁核
电缆测井仪器
CMR
proVISION sonicVISION StethoScope TeleScope
随钻测井可以实现 的测井项目
侧向电阻率 电磁波传播电阻率
DSI
PeriScope seismicVISION
geoVISION Xceed/Vortex
3 Initials 4/18/2009
谱获俘、马格西、规常
EcoScope
试测力压层地 像成率阻电 率阻电向侧
波声
MDT
岩性密度 光电指数 中子孔隙度
PEx
元素俘获，自然伽马 声波 地层压力 俘获截面 核磁 地层界面 图像
AIT ECS
HRLS
随钻测井能够完成几乎全部测井项目
FMI
97%以上的随钻测井不再需要重复电缆测井 以上的随钻测井不再需要重复电缆测井
传达独立的地层评价
电缆测井 随钻测井
97%以上的随钻测井不需要重复 相同项目的电缆测井
4 Initials 4/18/2009
随钻测井的价值
决策
决策/ 决策/ 产量
储层增产地质导向
增 值 方 向
地层产能和渗透性
储层产能 储层评价
R Φ R Φ R Φ MR,
孔隙度, 饱和度, 岩性, 孔隙度 饱和度 岩性 流体
西格马
实 时 数 据 构造
随钻测井服务 Φ
地 元 地层元素 地 元 地 元
Rt Rxo
孔 密度 隙 光电 度 指数
ΦISO
向 导 质 质 质 质 地 地 地 地
流度 流 流 流
e e e Perm
V
地层信息
Sc op e
实时测井 EcoScope
GVR (RAB) ARC ADN
马 伽马 伽马 伽马能谱
pe co riS Pe e op Sc tho Ste
N ISIO ProV
Sonic VISION
Te le
测量工具
实时可视化
感应 电阻 率
侧向 电阻 率
试 试 试 测试 力 力 力 压力 层 层 层 地层
振 振 振 共振 核 核磁
测 测 测 测 探 探 探 探 界 界 界 界 边 层 地 地 地 地
西格马
中子
密度
波 声波 声波 声波
成像
遥 测
实时解释
LWD测量的项目 测量的项目
测量项目
5 Initials 4/18/2009
流动成像测井技术的进展 流动成像测井与地面流动成像的不同之处在于：地面测量仪器不受体积大小限制，而油井套管的大小限制了下井仪器的大小；地面流动测量可在塑料或有机玻璃管道中进行，而油井套管通常为钢铁质套管，对测量影响较大；地面流动测量环境通常为常温、常压，而流动成像测井环境为高温、高压。研究实践表明，流动成像测井比地面多相管流成像测量的技术难度更大。 流动成像测井方法适用于水平井、斜井等流体非均匀分布的情况。目前研究提出的流动成像测井方法有光学流动成像方法、电容法和电磁法等。 1.光学流动成像测井 1996年，哈里伯顿公司的Steve Maddox在浅水井中借用特殊制作的井下照相机(Down Hole Video)实现了流动可视化测量。这种技术要求井筒内的流动必须是透明的，而井下流体通常都是不透明的。 2.探针式电导率流动成像测井 探针式电导法采用电导探针构成阵列测量探头，利用油气与水的导电特性差异辨识井内流体，目前在实际测井中已开发出商用技术和仪器。斯伦贝谢公司推出的流体剖面数字图像分析仪(DEFT)有8个电导探针(起初只有4个探针)，分别装在扶正器的8个弹簧叶片上，构成测量探头。仪器测量时根据探针附近流体的导电性区分油气与
水，导电性流体为水(置逻辑0)；非导电流体为油或气(置逻辑1)。测量数据用于确定持水率比较简便，每个探针处的局部持水率的计算可简化为测遇水的时间与总测量时间之比，测量精度约为5%。测量数据用于重建水平井或大斜度井中流体的层状流动图像比较容易和可靠，但对其它流动机构图像的重建则需要先验知识，并且只能做出粗略估计。康普乐公司推出的流体剖面分析仪(FPT)与DEFT相似，探头由3个电导探针装在三臂扶正器上组成，仪器可以通过弹簧片的收缩、伸张或旋转实现对流动截面上不同位置流体的测量，对于持水率的测量精度同样约为5%。无论是DEFT还是FPT，其对流体流动截面的测量仅局限于个别点上，而物场信息投影测量的数据量和分辨率还未达到成像测量的基本要求，充其量只能视为流动成像测井的雏形技术或初级产品。 3.电容层析成像测井 大庆测试技术服务分公司近年来对电容层析成像测井做了初步研究。研究的成像测量方法与地面电容流动的成像测量方法相似，采用了12电极结构，应用有限元方法计算测量敏感场，应用反投影算法实现图像重建。实验室研究取得了较好的结果，但要制作仪器应用到实际生产还有待于进一步的努力。 4.电磁波流动成像测井 在井下电磁波流动成像方面，国内石油大学吴锡令教授的课题组早在1995年开展了研究，目前已经取得了初步成果。该方法综合利用油气与水的介电特性和导电特性差异辨识井内流体。测量探头由8
国外随钻测井发展历程 提高服务质量，降低服务成本是工程技术服务努力追求的目标，就此而言, 随钻测井相对于电缆测井具有多方面的优势。随钻测井资料是在泥浆滤液侵入地层之前或侵入很浅时测得的，更真实地反映原状地层的地质特征，可提高地层评价精度。随钻测井在钻井的同时完成测井作业,减少了井场钻机占用时间,从钻井-测井一体化服务的整体上节省成本。在某些大斜度井或特殊地质环境（如膨胀粘土或高压地层）钻井时，电缆测井困难或风险大以致不能进行作业时，随钻测井是唯一可用的测井技术。因此,随钻测井既提高了地层评价测井数据的质量，又减少了钻井在用时间，降低成本。 在过去的近20年里, 随钻测井技术快速发展, 目前已具备对应电缆测井的所有技术，包括比较完善的电、声、核测井系列，以及随钻核磁、随钻压力等等。同时, 全球随钻测井业务不断增长, 已成为油田工程技术服务的主体技术之一，其业务收入和工作量大幅增加。可以预期, 随着石油勘探开发向复杂储集层纵深发展, 随钻测井技术将更趋完善, 电缆测井市场份额将更多地被随钻测井所取代。 一、随钻测井发展历程 随钻测井技术的发展可追溯到1930年前后，当时电缆测井技术开始出现和发展。20世纪30年代早期，Dallas地球物理公司的J.C.Karaher用一段长4-5英尺的绝缘线将钻头与钻柱绝缘，在每根钻杆内嵌入绝缘棒，用一根导线在绝缘 棒中间穿过，通向地面，通过这根导线传输信号。 用这种方法得到了令人鼓舞的结果，测量到连续 的电阻率曲线。1938年采集到第一条LWD电阻率 曲线[1]，这是用电连接方式传输数据的第一条 LWD曲线（图1）。 20世纪40年代和50年代仅有的几个专利文 献表明，许多发明家和研究组织继续致力于实时 的、可靠的随钻测量系统的研究，遗憾的是，LWD 数据传输技术的发展非常缓慢，技术上很难突破。 在测井技术发展开始的50年时间里，在石油工业
成像测井技术研究现状及应用 【摘要】 成像测井作为第四代测井技术予20世纪80年代后期开始商业应用。成像测井采用阵列化传感器技术，在井下大量采集丰富的地层信息，利用遥传将采集到的地层信息传到地面，并通过图像处理技术得到井壁二维图像或井壁周围某一探测范围内的三维图像。根据预测，使用成像测井技术进行的油气勘探开发与使用数控技术相比，可提高10％一20％的油气储量。因此，成像测井技术对来来油气勘探与开发的发展起着十分重要的作用。文中阐述了目前常用的井下成像测井的原理、发展现状及其成用，并预测成像测井技术将来的发展趋势。 【引言】 测井起源予1927年的法国，当时只有测量视电阻率、自然电位、井温等仪器，经过近80年的发展。如今发展成为以电法测井仪、声波测井仪与核磁共振测井仪等系列的测井仪器。回顾测井技术的发展历程，测井技术经历了从模拟测井到数字测井、数控测井、成像测井的发展历程。 成像测井技术是美国率先推出的具有三维特征的测井技本，是当今世界最新的测井技术。它是在井下采用阵列传感器扫描测量或旋转扫描测量，沿井眼纵向、径向大量采集地层信息，利用遥传将采集到的地层信息，利用遥传将采集到的底层信息从井下传到地面，通过图像处理技术得到井壁二维图像或井眼周围某一探测范围内的三维图像。因此，成像测井图像比以往的曲线表达方式更精确、更直观、更方便。 传统的测井只能获取井下地层井眼周向和径向上单一的信急，它适用于简单的均质地层。而实际上地层是非均质的，尤其是裂缝性油气层的非均质性最为明显，在地层的周向和径向上的非均质性也非常突出。这促使人们开始利用非均质和非线性理论来设计测井仪器。成像测井技术就是在此理论基础上发展起来的。它能获取井下地层井眼周向方位上和径向上多种丰富的信息，能够在更复杂、更隐蔽的油气藏勘探和开发方面有效的解决一系列问题：薄层、薄互层、裂缝储层、低孔隙低渗透层、复杂岩性储层评价；高含水油田开发中剩余油饱和度及其分布的确定；固井质量、压裂效果、套管井损坏等工程测井问题以及地层压力、地应力等力学参数的求取等等。
随钻测井技术的新认识 2008-9-1 分享到： QQ空间新浪微博开心网人人网 摘要：随钻测井由于是实时测量，地层暴露时间短，其测量的信息比电缆测井更接近原始条件下的地层，不但可以为钻井提供精确的地质导向功能，而且可以避免电缆测井在油气识别中受钻井液侵入影响的错误，获取正确的储层地球物理参数和准确的孔隙度、饱和度等评价参数，在油气层评价中有非常独特的作用。通过随钻测井实例，对随钻测井与电缆测井在碎屑岩中的测井效果进行了对比评价，指出前者受钻井液侵入和井眼变化的影响小，对油气层的描述更加准确，反映出来的地质信患更加丰富。通过对几个代表性实例的分析，对随钻测井在油气勘探中的作用提出了新认识。 主题词：随钻测井；钻井；钻井液；侵入深度；技术 一、引言 20世纪80年代中期，专业厂商开始将电缆测井项目逐渐随钻化，形成了有真正意义的随钻测井技术，简称LWD(1099ing while drill ing)。由于LWD包含了所有MWD(measurement while drilling)的功能及传统测井项目，所以其具备了识别岩性和地层流体性质的能力，现场可以根据实时上传的各种信息判断钻头是否钻达目的层，这就是LWD的地质导向作用[1～3]。塔里木油田油气埋藏较深，直井开发的成本相对较高，1994年开始在油田钻水平井，已完钻水平井约占开发井的1/4，但产量超过了总产量的50%以上，经济效益非常明显。在水平井和侧钻井的施工中，保证命中靶心和取全取准测井资料是成功完井的关键，推广MWD/LWD技术后，其施工质量大大提高。 目前，在塔里木油田MWD/LWD技术主要用在以下几方面：①在比较熟悉的地质构造中进行非直井施工时，仅采用MWD，测井采集使用钻杆传输测井技术；②在较复杂的地质构造或薄层中进行非直井施工时，采用LWD，以防止钻井设计中可能的错误，一些非常必要的测井项目可使用钻杆传输测井技术；③在一些井眼状况复杂、井下有溢流、井漏等现象的井中，无法使用电缆及钻杆传输测井时，用LWD进行划眼测井，采集最基本的测井数据；④在欠平衡条件下钻井时，采用L WD。目前该油田已经使用过的随钻测井设备包括PathFinder、Sperr y-Sun和PowerPwlse等。
贝克休斯随钻测井技术介绍
贝克休斯随钻测井 技术介绍
1
随钻测量(MWD)
旋转倾斜角
– 旋转钻井过程中的井眼倾斜角
旋转方位角
– 旋转钻井过程中的井眼方位角
方向原始数据
– 用于对钻柱轴向磁场干扰进行修正
振动粘滑动态
– 轴向振动 – 横向振动 – 粘滑振动
2
3
2008年5月28日
1
贝克休斯随钻测井技术介绍
高速数据传输 (aXcelerate)
原始信号的形状清晰且容易 确定 泵噪音和反射作用导致到达 地表传感器的信号失真 对泵噪音的消除使得对井下 脉冲发生器信号的识别成为 可能 动态优先级提升（DPP）算 法可消除反射作用和表面噪 音 对信号进行最终过滤，并采 用自适应相关器恢复井下脉 冲发生器的原始信号
4
高速数据传输 (aXcelerate)
3比特/秒的实时数据 密度具有足够分辨率 能确保图像重要特征 的识别 增加至6比特/秒的数 据密度可产生清晰的 图像，可确保特征识 别以及实时倾角选择
5
伽马射线、电阻率和中子放射性测量(OnTrak, LithoTrak)
伽马射线
– 用于识别砂层或页岩 – 用于计算地层倾角
Gamma 伽马射线 Ray
6
2008年5月28日
2
贝克休斯随钻测井技术介绍
伽马射线、电阻率和中子放射性测量(OnTrak, LithoTrak)
伽马射线
– 用于识别砂层或页岩 – 用于计算地层倾角
电阻率 Resistivity
MPRTEQ
电阻率测量
– 对碳氢化合物或水进行识别 – 通过后处理（MPRTEQ）计算 含水饱和度 – 增强地层导向功能
7
伽马射线、电阻率和中子放射性测量(OnTrak, LithoTrak)
伽马射线
– 用于识别砂层或页岩 – 用于计算地层倾角
Density & 密度与孔 Porosity 隙度
电阻率测量
– 对碳氢化合物或水进行识别 – 通过后处理（MPRTEQ）计算 含水饱和度 – 增强地层导向功能
中子放射性测量
– 确定孔隙度和识别天然气 – 图像可用于构造解译 – 用于计算井径仪
8
伽马射线、电阻率和中子放射性测量(OnTrak, LithoTrak)
伽马射线
– 用于识别砂层或页岩 – 用于计算地层倾角
电阻率测量
– 对碳氢化合物或水进行识别 – 通过后处理（MPRTEQ）计算 含水饱和度 – 增强地层导向功能
中子放射性测量
– 确定孔隙度和识别天然气 – 图像可用于构造解译 – 用于计算井径仪
9
2008年5月28日
3
内容摘要 摘要：随钻测井是在钻开地层的同时实时测量地层信息的一种测井技术,自1989年成功投入商业应用以来得到了快速的发展,目前已具备了与电缆测井对应的所有技术,包括比较完善的电、声、核测井系列以及随钻核磁共振测井、随钻地层压力测量和随钻地震等技术,随钻测井已成为油田工程技术服务的主体技术之一。随钻测井(LWD)技术的萌芽只比电缆测井晚10年。由于基础工业整体水平的制约,随钻测井技术在前50多年发展缓慢。其业务收入和工作量快速增长。勘探开发生产的需要仍是随钻测井继续发展的强劲动力。作为一种较新的测井方法,随钻测井技术仍有许多有待发展和完善的方面,尤其是数据传输技术、探测器性能、资料解释和评价等。 关键词：随钻测井 LWD 研究进展
第一章随钻测井技术现状 迄今为止,随钻测井能提供地层评价需要的所有测量,如比较完整的随钻电、声、核测井系列,随钻地层压力、随钻核磁共振测井以及随钻地震等等。有些LWD 探头的测量质量已经达到或超过同类电缆测井仪器的水平。 1.1随钻测井数据传输技术 多年来,数据传输是制约随钻测井技术发展的“瓶颈”。泥浆脉冲遥测是当前随钻测量和随钻测井系统普遍使用的一种数据传输方式。泥浆脉冲遥测技术数据传输速率较低,为4~10 bit/s,远低于电缆测井的传输速率,这种方法不适合欠平衡水平井钻井。电磁波传输数据的方法也用于现场测井,但仅在较浅的井使用才有效。哈里伯顿公司的电磁波传输使用的频率为10Hz,在无中继器的情况下传输距离约10000 ft。此外,声波传输和光纤传输方法还处于研究和实验阶段。 1.2随钻电阻率测井 与电缆测井技术一样,随钻电阻率测井技术也分为侧向类和感应类2类。侧向类适合于在导电泥浆、高电阻率地层和高电阻率侵入的环境使用,目前的侧向类随钻电阻率测井仪器能商业化的只有斯伦贝谢公司的钻头电阻率仪RAB及新一代仪器GVR。GVR使用56个方位数据点进行成像,图像分辨率比RAB有较大提高。感应类在导电性地层测量效果好,适合于导电或非导电泥浆。新型随钻电磁波电阻率的仪器结构相似,使用多个发射器和多个接收器,测量2个接收器之间的相移和衰减,工作频率相近,只能使用有限的几种频率才能消除钻铤等背景影响而测量到地层信号,如低频20、250、400、500 kHz,高频一般都使用2 MHz。 通过比较随钻电阻率测井和电缆电阻率测井曲线之间的区别可知,在储层内部二者相差不大;在界面处由于受地层界面表面电荷、钻井液侵入等影响,随钻电阻率数值远大于电缆测井数值;在界面附近,二者电阻率数值还受地层界面表面电荷、钻井液侵入井眼轨迹与地层倾角之间的夹角大小影响。 井眼轨迹与地层倾角之间的关系对电阻率有较大的影响,有效地控制井眼轨迹能大大降低钻井成本和提高效益。同时根据电阻率响应特征和其他测井曲线正确地划分地层界面,能有效地提高测井解释精度及为工程施工提供更好地依据。 1.3随钻声波测井 现场服役的随钻声波测井仪器使用的声源有单极子、偶极子和四极子,如贝克休斯INTEQ公司的AP既使用单极子也使用四极子声源,斯伦贝谢公司的Son-icVision使用单极子声源,哈里伯顿Sperry公司的BAT是偶极子仪器。这些仪器可测量软/硬地层纵/横波速度和幅度,测量数据一般保存在井下存储器内,
测井技术作为认识和识别油气层的重要手段，是石油十大学科之一。现代测井是当代石油工业中技术含量最多的产业部门之一，测井学是测井学科的理论基础，发展测井的前沿技术必须要有测井学科作指导。 二十一世纪，测井技术要在石油与天然气工业的三个领域寻求发展和提供服务：开发测井技术、海洋测井技术和天然气测井技术。目前，测井技术已经取得了“三个突破、两个进展”，测井技术的三个突破是：成像测井技术、核磁测井技术、随钻测井技术。测井技术的两个进展是：组件式地层动态测试器技术、测井解释工作站技术。“三个突破、两个进展”代表了目前世界测井技术的发展方向。为了赶超世界先进水平，我国也要开展“三个突破、两个进展” 的研究。 一、对测井技术的需求 目前我国油气资源发展对测井关键技术的需求主要有如下三个方面：复杂地质条件的需求、油气开采的需求、工程上的需求。 1)复杂地质条件的需求我国石油储量近90%来自陆相沉积为主的砂岩油藏，天然气储量大部分来自非砂岩气藏，地质条件十分复杂。油田总体规模小，储层条件差，类型多，岩性复杂，储层非均质性严重，物性变化大，薄层、薄互层及低孔低渗储层普遍存在。这些迫切需要深探测、高分辩率的测井仪器和方法，开发有针对性、适应性强的配套测井技术。 2)油气开采的需求目前国内注水开发的储量已占可采储量的90%以上，受注水影响的产量已占总产量的80%，综合含水85%以上。油田经多年注水后，地下油气层岩性、物性、含油(水)性、电声特性等都发生了较大的变化，识别水淹层、确定剩余油饱和度及其分布、多相流监测、计算剩余油(气)层产量等方面的要求十分迫切。 3)工程上的需求钻井地质导向、地层压力预测、地应力分析、固井质量检测、套管损坏检测、酸化压裂等增产激励措施效果检测等都需要新的测量方法。 二、测井技术现状 我国国内测井技术发展措施及道路主要有两条：一方面走引进、改造和仿制的路子;另一方面进行自主研究和开发。下面分别总结一下我国测井技术各个部分的现状： 1)勘探井测井技术现状测井装备以MAXIS-500、ECLIPS-5700及EXCELL-2000系统为主;常规探井测井以高度集成化的组合测井平台为主;数据采集主要以国产数控测井装备为主;测井数据的应用从油气勘探发展到油气藏综合描述。 2)套管井测井技术现状目前，套管和油管内所使用的测井方法主要有：微差井温、噪声测井、放射性示踪，连续转子流量计、集流式和水平转子流量计，流体识别、流体采样，井径测量、电磁测井、声测井径和套管电位，井眼声波电视、套管接箍、脉冲回声水泥结胶、径向微差井温、脉冲中子俘获、补偿中子，氯测井，伽马射线、自然伽马能谱、次生伽马能谱、声波、地层测试器等测井方法。测井结果的准确性取决于测井工艺水平、仪器的质量和科技人员对客观影响因素的校正。测井数据的应用发展到生产动态监测和工程问题整体描述与解决。 3)生产测井资料解释现状为了获得油藏描述和油藏动态监测准确的资料，许多公司都把生产测井资料和其它科学技术资料综合起来。不仅测得流体的流动剖面.而且要搞清流体流入特征，因此，生产测井资料将成为油藏描述和油藏动态监测最重要的基础。生产测井技术中一项最新的发展是产能测井，它建立了油藏分析与生产测井资料的关系。产能测井表明，生产流动剖面是评价完井效果的重要手段。产能测井曲线是裸眼井测井资料、地层压力数据、产液参数资料、射孔方案和井下套管设计方案的综合解释结果，其根本目的就是利用油层参数预测井眼流动剖面。生产测井流量剖面成为整个油层评价和动态监测的一个重要方法。 4)随钻测量及其地层评价的进展随钻测井(LWD)是随大斜度井、水平井以及海上钻井而发展起来的，在短短的十几年时间里，已成为日趋成熟的技术了。如今随钻测井已经拥有了
随钻声波测井技术综述 随钻测井的研究从20世纪30年代开始研究，在1978年研究出第一套具有商业价值的随钻测井仪器。在那以后，随钻测井在国外取得迅速发展并获得广泛应用，我国对随钻测井的重视达到了前所未有的程度。随钻声波测井也是如此。 1发展随钻测井的意义和随钻声波测井发展现状 随钻测井（LWD）是近年来迅速崛起的先进技术。它集钻井技术，测井技术和油藏描述等技术于一体，在钻井的同时完成测井作业，减少了钻机占用井场的时间，从钻井测井一体化中节省成本[1]。跟常规电缆测井相比，除了节省成本外，随钻测井有如下优势：（1）从测量信息上讲，随钻测井是在泥浆尚未侵入或者侵入不深时测量地层信息，泥饼和冲洗带尚未形成，所测得到的曲线更加准确，更能反映原始地层的真实信息，如声波时差等。（2）从对钻井的指导作用来讲,随钻测井可以提前检测到超压地层，以指导钻井泥浆的配制，提高钻井安全系数。它也可以根据测井信息，分析出有利的含油气方向，确定钻井方向，增强地质导向功能。（3）从适应环境上讲，在大斜度井，水平井或特殊地质环境（如膨胀粘土和高压地层），电缆测井困难或者风险大以致不能进行作业时，随钻测井可以取而代之。目前在海上，几乎所有钻井活动都采用随钻技术[2]。 正因为这些优点，作为随钻测井的重要组成部分的随钻声波测井近年来也获得了巨大的发展。总体而言，国外无论在随钻声波测井的基础理论研究方面还是在仪器研发方面都比较成熟，而国内近年来也对随钻声波测井的相关难题进行了大量的工作。 具体而言，从上世纪90年代起，贝克休斯、哈里伯顿、斯伦贝谢三大公司就率先开始了随钻声波测井的研究，并逐渐占领随钻测井的国际市场份额。APX随钻声波测井仪,CLSS随钻声波测井仪,sonicVISION随钻声波测井仪的相继出现，更加巩固了他们的垄断地位。在国内，鞠晓东，闫向宏[等人在随钻测井数据降噪[3]，存储[4]，压缩[5],传输特性[6]和电源设计[7]等方面做出了大量的工作。车小花[7]，苏远大[8]等人对隔声体设计的隔声效果和机械强度分析进行了数值模拟和实验。此外，唐小明，乔文孝，王海澜等人在随钻声波测井基础理论研究方面做了许多有益的探索。 2随钻声波测井仪工作原理和技术性能 目前国际上主要的随钻声波测井仪有贝克休斯的APX，哈里伯顿的CLSS和斯伦贝谢的sonicVISION。以贝克休斯的APX测井仪为例，介绍一下仪器工作原理和结构。 APX测井仪的结构如下图1所示。从右到左由上部短节，声源电子线路部分，全向声源，声波隔离器，接收器阵列，接收器电子线路部分，下部短节等组成，全长9.82m （32.3ft），其中声波测量点到底部短节的距离为 2.83m（9.3ft），最短源距为 3.26m （10.7ft）。 其工作原理为：位于钻铤上部的声源发射器以最佳频率向井眼周围地层发射声能脉冲，在沿井壁及周围地层向下传播的过程中被阵列接收器接收到首播信号，接收信号后，系统首先用先进的嵌入式技术，将接收到的声波模拟信号转换成数字信号，并采用有限元等方法将数字信号转换为声波时差（data）值。最后将原始声波波形数据和预处理的声波波形数据存储在精心设计的高速存储器内或者以实时方式通过钻井液脉冲遥测技术传输到地面[9]。
中国测井技术的发展方向 测井新技术 国外裸眼井测井、随钻测井、油藏评价、在水平井、斜井、高产液井产出剖面测井技术方面发展迅速，仪器的耐温、耐压指标较高，可靠性高，技术的系列化、组合化、标准化和配套化水平较高。流体成像测井和传感器阵列设计是产出剖面测井新技术发展的主要趋势，永久监测技术是油田动态监测技术的非常重要的发展方向。在“十一五”863计划“先进测井技术与设备”重点项目实施方案论证会上，专家组一致认为“先进测井技术与设备”重点项目应瞄准世界测井技术发展方向研发的先进测井技术与装备，为解决我国复杂岩性、复杂储集空间的油气藏地质评价难题和油田中后期剩余油分析与油藏动态监测、油井技术状况监测提供先进有效的测量手段，满足我国石油天然气生产的需要和参与国际竞争的需求。 1 测井技术的发展趋势 井下集成化、系列化、组合测井仪器的研发成为测井技术发展的一大趋势。日本的Tohoku大学开发利用井眼雷达的直接耦合进行电磁波测井，新仪器可以获得雷达图像、电导率和相对介电常数。仪器的分辨率为1m，理想情况下探测深度为10m。Proneta开发了可以透过原油对目标进行高分辨率光成像的成像技术，已经申请并获得了专利。目前电缆测井占主要地位，随钻测井发展比较迅速，由于数据传输等技术不足，在相当一段时间内还是以电缆测井为主，套管钻井测井是未来测井发展的方向。套管钻井测井是在套管钻井技术诞生后出现的新的测井模式，用套管作为钻杆，井眼钻成功时，一口井的钻井和下套管同时完成。套管钻井测井有钻后测井模式或随钻测井模式。钻后测井模式是在完成套管钻井作业后，用电缆将测井仪器在套管内下到要测量的目的层段，进行测井；随钻测井模式是测井仪器安装在与最下面一根套管连接的底部钻具组合内，在套管钻井进行的过程中，在需要测井的层
INTEQ技术介绍
2009年7月2日
INTEQ –随钻测井、随钻解答的应用
? 钻井危险防范
–油气公司希望在最大限度提高钻完效率的同时，避免 各种安全隐患。实时随钻测井资料提供钻井危险的预 测以预防危险发生。
? 井眼布置
–更多（且更为准确）的测量数据减少了不确定性，确 保在储层的“甜区”内实现最佳的井眼布置。实时随 钻测井资料提供快速更改井眼轨迹的依据（包括钻井 与地质依据）以提高采收率。
? 综合地层评估
–对储层概况更为详尽的了解有利于更好地进行完井与 开采规划并更为准确地进行储量预测。
Answers While Drilling Applications
? 钻井危险防范 ? 井眼布置
? 综合地层评估
INTEQ – OnTrak/LithoTrak伽马射线、电阻率和中子放射性测量服务
? 伽马射线
–用于识别砂层或页岩 –用于计算地层倾角
Gamma 伽马射线 Ray
INTEQ – OnTrak/LithoTrak伽马射线、电阻率和中子放射性测
量服务
? 伽马射线
–用于识别砂层或页岩 –用于计算地层倾角
电阻率 Resistivity
MPRTEQ
? 电阻率测量
–对碳氢化合物或水进行 识别 –通过后处理（MPRTEQ） 计算含水饱和度 –增强地层导向功能
INTEQ – OnTrak/LithoTrak伽马射线、电阻率和中子放射性测
量服务
? 伽马射线
–用于识别砂层或页岩 –用于计算地层倾角
Density & 密度与孔 Porosity 隙度
? 电阻率测量
–对碳氢化合物或水进行 识别 –通过后处理（MPRTEQ） 计算含水饱和度 –增强地层导向功能
? 中子放射性测量
–确定孔隙度和识别天然 气
随钻测井技术发展水平 引言 据统计，近十年来，世界上有关随钻测井（LWD）技术和应用的文献呈现出迅速增多的趋势。这反映了西方国家开始越来越多地重视LWD／MWD。这是两个方面的原因产生的结果。一方面石油工业界强烈需要勘探和开发业降低成本，减少风险，增加投资回报率。另一方面，MWD/LWD有许多迎合石油工业需要的优势，如随钻测井时，钻机不必停钻就能获得大量地层评价信息，节省了宝贵的钻井时间，从而降低了钻井成本。MWD提供的实时信息可即时使用，如可用于预测钻头前方地层的超常压力、预测复杂危险的构造，给钻井工程师警报提示，迅速采取措施，减少事故发生率。近几年里，大斜度井和水平井迅速发展，海上石油的开发受到重视。在这样的井中测井，常规电缆测井难以进行，挠性管输送测井和钻杆传送测井成本十分高，现场操作困难。LWD是在这类井中获取地层评价测井资料的最佳方法，此外，LWD信息还能指导钻头钻进的方向，引导钻井井迹进入最佳的目标地层。 随钻测井（LWD）技术是在钻井的同时用安装在钻铤上的测井仪器测量地层电、声、核等物理性质，并将测量结果实时地传送到地面或部分存储在井下存储器中的一种技术。该技术要求测井仪器应能够安装在钻铤内较小的空间里，并能够承受高温高压和钻井震动；安装仪器的专用钻铤应具有同实际钻井所用的钻铤同样的强度；还应具有用于深井的足够功率和使用时间的电源。 LWD是随钻测量技术的重要组成部分。MWD除了提供LWD信息外，还提供井下方位信息（井斜、方位、仪器面方向）和钻井动态和钻头机械的监测信息。MWD探头组合了LWD探头、方位探头、电子／遥测探头，一般放在钻头后50－100英尺的范围内，一般来说，MWD探头越靠近钻头越好。LWD探头提供地层评价信息，用于识别层面、地层对比、评价地层岩石和流体性质，确实取心和下的点。方位数据用于精确引导井迹向最理想的储层目标。钻井效率和安全性通过连续监测钻井而达到最佳。 目前的随钻测井技术已达到比较成熟的阶段，能进行电、声、核随钻测量的探头系列十分丰富，各种型号的、适用于各种环境的随钻电阻率、密度、中子测井仪器进入MWD 市场。哈里伯顿的PathFinder随钻测井系统包括自然伽马、电磁波电阻率、密度、中子孔隙度、井径和声波等。斯仑贝谢公司的VISION475测井系统包括声波（SI）、电阻率（RAB）、阵列电磁波电阻率（ARC5）及密度中子（ADN）等。Sperry Sun公司的三组合测井系统包括SLIM PHASE4电阻率仪、SLIM稳定岩性密度仪及补偿热中子仪，还测量伽马射线。在地层评价的许多方面LWD已经可以取代常规电缆测井。世界各地的MWD作业实践已经表明，随钻测井对于经济有效的测井评价，相对于常规电缆地层评价有明显优势。 发展MWD／LWD技术，应用MWD／LWD成果已是西方钻井／测井相关公司的热点研究领域。必须承认我国自行研究和开发随钻测井技术是一片空白。本报告将深入地调查国外随钻测井技术的发展历程，技术水平现状，应用情况，预测发展趋势，分析LWD市场，分析LWD风险，供管理决策和研究人员参考。
浅谈中国测井技术的发展方向 随着石油勘探开发的需要，测井技术发展已愈来愈迅速，高分辨阵列感应、三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪为研究地层各向异性提供了强有力的手段;新的过套管井测井仪器，如电阻率、新型脉冲中子类测井仪、电缆地层测试及永久监测等现代测井技术可以在套管井中确定地层参数，精细描述油藏动态变化；随钻测井系列也不断增加。通过介绍国外如斯伦贝谢、哈里伯顿、阿特拉斯、康普乐、俄罗斯等测井新技术的测量原理和部分仪器结构，寻求我国测井技术的差距和不足，这对于我国当前的科研和生产具有指导和借鉴作用。1测井新技术 油田勘探与开发过程中，测井是确定和评价油、气层的重要手段，也是解决一系列地质问题的重要手段。国外测井技术领先者是斯伦贝谢、贝克—阿特拉斯、哈里伯顿公司三大测井公司。 1.1电阻率测井技术 1.1.1高分辨率阵列感应测井哈里伯顿的HRAI-X由1个发射器和6个子阵列接收器组成，每个子阵列有1对接收器(主接收器和补偿接收器)。线圈间距选择上确保子阵列接收器的固有探测深度接近设计的径向探测深度，所有子阵列接收器均位于一侧，具有5个径向探测深度和3个工作频率。除了感应测量外，还采集自然电位、泥浆电阻率和探头温度。 1.1.2电阻率成像测井把由岩性、物性变化以及裂缝、孔洞、层理等引起的电阻率的变化转化为伪色度，直观看到地层的岩性及几何界面的变化，识别岩性、孔洞、裂缝等。电阻率成像有FMI、AIT及ARI等。斯伦贝谢的FMI有四个臂，每个臂上有一个主极板和一个折页极板，主极板与折页极板阵列电极间的垂直距离为5.7in，8个极板上共有192个传感器，都是由直径为0.16in的金属纽扣外加0.24in的绝缘环组成，有利于信号聚焦，使得钮扣电极的分辨率达0.2in，测量时极板被推靠在井壁岩石上，小电极主要反映井壁附近地层的微电阻率。斯伦贝谢或阿特拉斯的AIT是基于DOLL几何因子的电磁感应原理，通过对单一发射线圈供三种不同频率交流使其在周围的介质中产生电磁场，用共用一个发射线圈的8对接收线圈检测感应电流，从而可以求出介质的电导率。ARI是斯伦贝谢基于侧向测井技术推出的，可以有效的进行薄层、裂缝、储层饱和度等地层评价。 1.1.3三分量感应测井三分量感应用于电性各向异性地层测井，Bak-erAtlas的三维探路者3DEX，用三对相互正交的发射-接收线圈对，采集5个磁场分量Hxx、Hyy、Hzz、Hxy、Hxz。这些信息可导出地层的水平电阻率(Rh)和垂直电阻率(Rv)，从而可描述地层电阻率各向异性。斯伦贝谢的多分量感应测井仪有一个三轴发射器和两个三轴接收器，每个线圈系都含有一个常规的z轴线圈和两个横向线圈，形成正交线圈系。 1.2声波测井技术声波测量能揭示许多储层与井眼特性，可以用来推导原始和次生孔隙度、渗透率、岩性、孔隙压力、各向异性、流体类型、应力与裂缝的方位等。声成像测井是换能器发射超声窄脉冲，扫描井壁并接收回波信号，采用计算图像处理技术，将换能器接受的信号数字化、预处理及图像处理转换成像。斯伦贝谢的SonicScanner将长源距与井眼补偿短源距相结合，在6英尺的接收器阵列上有13个轴向接收点，每个接收点有个以45°间隔绕仪器放置的8个接收器，仪器总计有104个传感器，在接收器阵列的两端各有一个单极发射器，另一个单极发射器和两个正交定向偶极发射器位于仪器下部较远处，可接收在径向、周向和轴向上纵波和横波慢度。 1.3核磁测井技术核磁共振是磁场中的原子核对电磁波的一种响应，处于热平衡的自旋系统，在外磁场的作用下磁化矢量偏离静磁场方向，外磁场作用完后，磁化矢量试图从非平衡状态恢复到平衡状态，恢复到平衡态的过程叫做驰豫。核磁共振NMR信号的驰豫时间与氢核所