四臂井径仪测井解释

1、井径测井原理1.1测量原理实际井径往往和钻头直径不同，利用井径仪来测量井眼直径的变化。

井径仪的结构主要有两种：一种是进行单独井径测量的张臂式井径仪；另一种就是利用某些测井仪器的推靠臂（如密度仪、井壁中子测井仪、微侧向仪等），在这些仪器测井的同时测量。

不论哪种井径仪，它们的测量原理基本相同，而且比较简单。

以张臂式井径仪为例，如图1.1所示，它的井径臂（也叫井径腿）在弹簧力的作用下发生伸张和收缩，并将井径臂的张缩变化转换成电阻值的变化。

其原理电路如图1.2所示。

图1.1 滑线电阻式井径仪结构示图1.2 井径测量原理电路图实际进行井径测量时，将仪器下到预计的深度上，然后通过一定的方式打开井径腿，于是，互成90°的四个井径腿便在弹簧力的作用下向外伸张，其末端紧贴井壁。

随着仪器的向上提升，井径腿就会由于井径的变化而发生张缩，并带动连杆作上下运动。

如果将连杆同一个电位器的滑动端相连，则井径的变化便可转换成电阻的变化。

当给该滑动电阻通以一定强度的电流时，滑动电阻的某一固定端与滑动端之间的电位差将随着其间电阻值的变化而变化。

于是，测量这一电位差，便可间接反映井径的大小。

为了建立所测电位差与井径值之间的关系，可作如下简单推导。

假定井径值为某一起始井径d0时，滑动电阻的滑动端M与某一个固定端N之间的电阻r MN=0，即△U MN=0，则当井径值变为d时，有：式中β为比例系数。

与不同的仪器有关。

由于于是式中C=1/β称为仪器常数。

通过对仪器的校验，可以求得仪器常数C，和△U MN=0时的起始井径值d0。

已知这两个参数之后，在给仪器供以恒定电流I的情况下，便可在井径仪的移动过程中，连续测定△U MN的变化，获得井径曲线。

2、测井曲线我们常见的井径曲线名为CAL。

实际测井仪器记录时可以得到以下几种资料：VCAL：井径采样电压值（采样曲线）CAL：由电压计算得到的井径（计算曲线）VOL：井眼体积3、井径测井的应用井径资料的应用主要体现在以下几个方面。

1.对泥岩基线而言，渗透性地层的SP可以向正或负方向偏转，它主要取决于(地层水和泥浆滤液)的相对矿化度，在RW＞RM时SP曲线出现(正)异常，层内局部水淹在SP曲线上有(泥岩基线偏移)特征。

2.深侧向，浅侧向和微侧向所测量的结果分别为反映(原状地层，侵入带，冲洗带)的电阴率。

3.N2.25M0.5A电级系称为(单极供电倒装电位电极系),电极距L=(0.5m).4.根据底部梯度电极系测得的Ra曲线极大值可划分(地层高阻层底界面)5.视地层水电阴率定义为Rwa=Rt/F,当Rwa＞Rw时,该储层为油气层。

6.感应测井测量地层的(电导率),与地层的电阴率有(互为倒数)关系。

7.地层孔隙压力大于其正常压力时，称地层为(异常压力地层)，其声波速度(小于)正常值。

8.在某套管井段，若声幅测井CBL测得的声幅曲线值较低，声波变密度VDL图上出现左侧颜色非常浅的直线条事，右侧为颜色较深的弯曲条带则可判断改井段固井质量为：(第一界面胶结良好，第二界面胶结良好)。

9.放射性核素在衰变过程中产生的伽马身线去照射地层会产生（光电效应，康普顿效应和电子对效应），岩性刻度测井利用了伽马射线与地层介质发生的（光电效应和康普顿效应）。

10.岩石中主要的放射性核素有（铀，钍和钾）等，沉积岩石的自然放射性主要与岩石中（泥质含量）有关11.在高矿化度地层水条件下，中子伽马测井曲线上，水层的计数率小于油层的计数率；在热中子寿命曲线上，油层的热中子寿命（大于）水层的热中子寿命。

12.地层中存在天然气时，可导致声波时差值（变大或发生周波跳跃）。

密度孔隙值（变大），中子孔隙度值（变小）。

13.在充满泥浆的裸眼井中进行声波全波到测井进接收控头可依次接收到（滑行纵波，滑行横波，伪瑞利波和斯通利波）等几种波形。

14.窜槽层位在放射性同位素曲线上的幅度和参考曲线相比（明显增大）。

15.地质上按成因和岩性通常把沉积岩储集层划分为（碎屑岩，碳酸盐岩）两大主要类型。

40臂井径成像测井技术应用咸会雨摘要：去年陕北项目组从西安思坦仪器公司引进了一套CJ40-200四十臂井径成像测井仪，该仪器主要用于检测套管质量状况，确定套管和识别套管的变形、错断、弯曲、孔眼及裂缝、腐蚀与沾污等状况。

40臂井径成像测井技术可以做定量解释提供最大、最小、平均井径值，而且可以提供更为直观的40条独立的测井曲线、磁井径，磁重量、井壁立体图、井壁成像图，为检测井下套管的完好性及修复提供了更为可靠直观的资料，满足了地质学家及时监测套管状况的要求，也为油井作业、大修提供全面、准确的套管全貌。

通过对测试资料实例的解释、分析、研究，总结了40臂井径成像测井技术的特点及应用效果。

1、四十臂井径仪的工作原理40臂井径测井仪是一种接触式测量仪器,即通过仪器的四十个测量臂与套管内壁接触,将套管内壁的变化转为井径测量臂的径向位移,通过井径仪内部的机械设计及传递,变为推杆的垂直位移;差动位移传感器将推杆的垂直位移变化转换成电信号。

电动机拖动测量臂扶正臂的打开与收拢,井径仪在居中情况下进行测量。

仪器的测量臂由弹簧支撑,沿套管内壁运动,测量臂随套管内壁变化而变化。

每支测量臂都对应一支无触点移位传感器,每个测臂的位移变化直接反映到相应的传感器上。

将这些位移量处理、编码、传送到地面,由地面将其还原成像。

2、四十臂井径成像测井仪技术特点CJ40-300套管形变五参数组合测井仪包括磁定位、40臂机械井径和电磁探伤等三个参数。

用于工程测井中套管井的形变测量，检测金属套管的质量状况，确定（识别）套管的变形、错断、弯曲、孔眼、裂缝与沾污以及套管外部腐蚀或缺损等状况。

在成像软件的支持下，可绘制套管形变得立体成像图和成像解释成果图。

新颖的探测臂设计、简单可靠的扶正器组合，简化了仪器的维护和维修。

技术指标：仪器外径：70mm测量臂数： 40臂工作温度： -30℃～+175℃最大压力： 80MPa井径测量范围： 80mm～190mm井径测量精度：±0.5mm方位测量范围： 0～360度方位测量精度：±20斜度测量范围： 0～90度斜度测量精度：±20套管壁厚测量误差： 0.5mm磁井径仪测量范围： 80 mm～300mm磁井径仪测量精度： 1mm井温测量范围： -10℃～+175℃。

绪论电法测井被引入石油工业已经超过半个多世纪。

从那时起，就有许多新的和改良的测井仪器被开发出来并投入使用。

随着测井技术的发展，测井资料解释技巧也取得了很大的发展。

目前，详细分析由精心选择的配套电缆测井服务的测量结果，提供了一种用来导出或推断含油气和含水饱和度、孔隙度、渗透率指数和储集层岩石岩性的精确数值的方法。

已经有数百篇描述各种测井方法及其应用和解释的论文被发表，这些文献在内容上足够丰富，但通常情况下对于测井的普通用户却不适用。

因此，本书将对这些测井方法和解释技术做一个总的回顾，并对由斯伦贝谢公司提供的裸眼井测井项目做一些详细的讨论，包括测井解释的基本方法和基本应用。

讨论过程尽可能的保持简洁、清晰，最大限度的减少数学推导。

希望本书能够成为任何一位对测井感兴趣的人的实用手册。

某些可能对更详细资料感兴趣的人，可以查阅每章后列出的参考文献和其他测井文献。

1.1测井历史世界上第一条电法测井曲线是于1927年在法国东北部阿尔萨斯省的佩彻布朗的一个小油田的油井内被记录到的。

这条测井曲线，使用“点测”方法记录井眼穿过的岩层的单条电阻率曲线。

井下测量设备（叫做探头或电极系）按照固定的间隔在井眼内停下来进行测量，然后计算出电阻率并通过手工绘制在曲线图上。

逐点继续完成这个过程，直到整条测井曲线被记录下来。

第一条测井曲线的一部分如图1-1所示。

图1-1 第一条测井曲线：由亨利-道尔点绘手工绘制在坐标纸上1929年，电阻率测井作为商业性服务被引入委内瑞拉、美国和前苏联，很快又进入荷属东印度（今天的印度尼西亚）。

电阻率测量结果的对比功能和识别潜在油气层方面的用途很快被石油工业所承认。

1931年，自然电位（SP）测量结果与电阻率曲线一起被记录在电测井曲线图上。

同一年，斯伦贝谢兄弟马塞尔和康拉德，完善了连续记录的方法，并研制出第一台笔记录仪。

1936年，胶卷成像记录仪被引入。

到那时，电测井曲线图上已包括SP曲线、短电位、长电位以及长梯度电极系曲线。

井径测井原理、计算方法、主要应用、仪器刻度、质量控制井径测井是一种地球物理测井方法，主要用于测量井孔直径的变化，了解地层的岩性、物性和含水性等信息。

以下是关于井径测井的原理、计算方法、主要应用、仪器刻度以及质量控制等方面的详细介绍。

一、井径测井原理井径测井的原理基于井孔直径的变化与地层的岩性、物性和含水性等因素之间的关系。

当地层性质一定时，井孔直径的变化主要受井孔形状的影响。

因此，通过测量井孔直径的变化，可以了解地层的岩性、物性和含水性等信息。

二、井径测井计算方法井径测井的计算方法主要是通过测量井孔直径的变化，计算出地层的岩性、物性和含水性等信息。

具体来说，可以通过以下步骤进行计算：1.测量井孔直径的变化；2.根据测量结果，计算出地层的岩性、物性和含水性等信息；3.将计算得到的信息与实验室分析结果进行对比，以验证计算结果的准确性。

三、井径测井的主要应用井径测井的主要应用包括以下几个方面：1.确定地层的岩性、物性和含水性等信息；2.评价地层的渗透性；3.确定地层的厚度和埋深；4.预测地层的产水量；5.监测地下水的开采情况。

四、仪器刻度井径测井的仪器刻度是保证测量准确性的重要环节。

一般来说，井径测井的仪器刻度需要考虑以下几个方面：1.刻度标准：需要建立一套标准的刻度体系，以保证测量结果的准确性；2.刻度环境：需要在特定的环境下进行刻度，以保证刻度结果的可靠性；3.刻度周期：需要定期进行刻度，以保证测量结果的准确性。

五、质量控制为了保证井径测井的测量结果准确性，需要进行严格的质量控制。

具体来说，需要做到以下几点：1.保证仪器的精度和稳定性；2.保证测量环境的稳定性和可靠性；3.保证测量人员的专业素质和技术水平；4.对测量结果进行多次重复测量，以保证测量结果的准确性；5.将测量结果与实验室分析结果进行对比，以验证测量结果的准确性。

六、总结井径测井是一种重要的地球物理测井方法，可以用于了解地层的岩性、物性和含水性等信息。

第40卷第5期662019 年 10 月Vol.40 No.5Oct. 2019国外测井技术WORLD WELL LOGGING TECHNOLOGY•综合应用・一种四臂井径测井数据处理方法苏克晓，孔林茂，黄书坤(中原石油工程有限公司地球物理测井公司)摘要:在地球物理测井中，四臂井径曲线是比较常用的一种测井参数，其测量数据的准确性除与 仪器的调整状态有关外，与仪器在井内的位置状态有关。

通过对目前采用的井径处理方法进行分 析，提出了一种计算平均井径的方法，并通过试验说明了新的计算方法的优越性。

关键词：四臂井径；测井；平均井径；外接圆0前言m四臂井径测井是目前裸眼井和套管井常用的测 量方法,也是测井最裁的参数之一,井径测井数据有广泛的用途。

在裸眼井测井中，井径数据可以用 来反映一些特殊的地层信息，用于其它测井数据的 井眼校正以及计算井眼体积从而确定固井时的水泥用量等，生产测井中用于测量套管变形、流量校正 等。

随着油田勘探技术的发展和测井技术的进步,一方面大斜度井越来越多，另一方面,测井时为了提 高时效，每趟一支仪器单测的方式逐步被大满贯测 井仪器串所取代,由此给井径测井提出了挑战,由于井的斜度增大和仪器串的重量的增加造成了仪器在 井内的偏心从而引起测量结果与实际井眼尺寸之间 的差别,通过目前简单的线性平均计算出的平均井 径也就不准确，有时对测量的结果影响非常明显。

通过对四臂井径测井方法的分析，采用新的平均井 径计算方法可以弥补测井仪器的偏心引起的测量误 差。

1四臂井径测井方法分析目前四臂井径测井在驱动方式上采用直流电机 或液压推靠的方式,井径腿采用弓型或者推靠臂的方式且两两相互成90度的安装方式。

四臂井径准确测量的前提依据是仪器处于井眼的中心位置,这 样才能保证井径测量的准确性。

但是随着技术的发展和勘探的需要,大斜度理逐步增多,仪器的重量也 越来越重,在这种情况下,仪器很难处于井眼的中心位置，如图1中右图中的情况。

40臂井径成像测井技术在套损检测中的应用作者：赵新春来源：《科学与财富》2018年第33期摘要：本文阐明了40臂井径成像测井仪的工作原理，并对40臂井径成像测井技术应用现状、主要特点及应用效果进行了系统分析，能够较准确地判断出套损的各种形态和程度，提出了技术创新建议。

关键词：40臂井径测井；套管损坏；应用；建议1 40臂井径成像测井原理40臂井径测井采用机械结构，把套管内径变化通过机械传递转变为电位差变化或频率信号输出，通过在同一平面内阵列式布置的40个位移传感器和与之一一对应的测量臂，在仪器沿套管中心轴向移动过程中，将套管内壁径向变化产生的位移量转化为传感器的轴相位移量，将这些位移量处理、编码、传送到地面并由地面系统将其还原成像，从而高精度地测量出套管变形、弯曲、缩径、断裂、孔眼、内壁腐蚀等情况（图1）。

在测井成像中包括40条单臂原始井径曲线，一条最大内径曲线、一条最小内径曲线以及一条平均内径曲线。

根据40条曲线的变化情况，通过解释软件可绘出套管测量段的立体图和井径成像图，并给出任意深度的套管横截面图，进而识别套管横截面形状，推断变形、腐蚀、弯曲、错断、射孔状况及裂隙以及全井所有套损点的变形情况等。

2 40臂井径成像测井技术应用现状及主要特点2.1 40臂井径成像测井技术应用现状40臂井径成像仪用于套管内径的测量，检查套管腐蚀、变形、弯曲、错断、射孔状况及裂隙等。

通过对全年40臂井径测井工作量的统计，共成功测井33井次，其中注水井全井验套20余口，结合井温测井9井次，测井一次成功率达90%以上，充分体现了井径测井在套损检测中的重要性和必要性。

2.2 40臂测井施工条件2.2.1用户提供套管短节位置及怀疑井段的表现状况等。

一般测量井段要求控制在200米左右。

2.2.2测前必须通井，打铅印情况及特殊情况必须说明。

如果井内稠油或内壁腐蚀严重导致铁屑较多，则测井前必须作刮管处理。

2.2.3测前需洗井，否则井筒内石蜡污垢等杂物会导致测量臂收张不灵活，影响测量结果的准确性。

四十臂井径资料解释分析研究摘要：随着孤东油田开发的深入，油水井套管的损坏日渐严重。

四十臂井径仪是一种新型套损检测仪器，主要应用于套损检测、补贴效果检查、射孔工程作业效果评价等方面。

本文根据四十臂井径测井工艺技术在孤东油田的推广应用情况，对40臂井径资料解释进行分析，研究套管结垢、损伤、变形和射孔作业效果，结合吸水剖面、磁定位测井资料分析，确定管柱漏失点、射孔井段位置等，为油水井开发过程中的作业、大修等提供可靠的科学依据。

关键词：四十臂井径仪；工艺技术；分析在油田的开发过程中，由于固井、射孔以及地层水或注入水对油水井套管的腐蚀、完井采油及增产措施（或压裂、或酸化）等对套管造成损坏，致使套管出现套漏、套变、裂缝等情况。

由于以往使用的测井仪器探测信息覆盖面小而不能全面评价油水井套管损伤情况，如何解决这些开发过程中常见的问题成为我们面临的难题。

孤东监测大队通过引进40臂井径测量仪来监测油水井的各种套损情况，并结合其他测井资料相互验证，确定油水井套管问题，为油水井开发过程中的作业、大修等提供可靠的科学依据。

1 四十臂井径测井原理井径系列测井仪器是指接触式测量仪器，即通过井径仪器的测量臂与套管内臂接触，将套管内壁的变化转为井径测量臂径向位移，通过井径仪内部的机械传递系统，将探测臂的径向位移转换为推杆的垂直位移，位移传感器将推杆的垂直位移变化转换成电信号被接收。

四十臂井径仪是通过40条测量臂来实现检查套管的变形、弯曲、断裂、孔眼、内壁腐蚀等情况。

该仪器采用桥式电感无触点位移传感器，大大提高了传感器的使用寿命和测量精度，由于桥式电感无触点位移传感器体积小，因此可以实现仪器小直径下的高密度测量。

井下信号经编码发向地面，地面解码后经软件处理，从而得到套管内径的展开成像、圆周剖面成像、柱面立体成像解释图，清晰反应井下套管的受损情况。

该仪器采用三阶高密度码传送数据，它改变以往大多数模拟或脉冲传送信号的方式，大大提高传输速率。

X—Y四臂井径测井在吉林油田套管检测中的应用隨着油田开发的深入，油水井套管损坏日渐严重。

为确定套损发生的机理和时间，需要长期动态监测套管。

吉林油田用于套管检测的工程测井技术主要有四臂井径测井技术，由于它成本低，测井周期短，成功率高，能有效地指导生产，所以在吉林油田应用比较广泛。

标签：套管检测井径测井1前言随着油田套损井数量逐年增加，套损程度越来越严重，对套管井井身状况的普查、检测工作变得越来越重要。

X—Y四臂井径主要用于检测套管质量状况，确定套管内径变化、射孔位置及接箍深度等，并且可以更准确地获得套管形变、弯曲、孔眼及裂缝、腐蚀与沾污等信息。

在吉林油田的应用中取得了很好的效果，为制定施工方案提供了可靠的依据。

2 X—Y四臂井径测井技术目前吉林油田所拥有的机械井径测井主要为X—Y四臂井径测井技术。

2.1 X-Y井径仪2.1.1工作原理X-Y井径仪是在油水井正常生产情况下，通过油管以检测套管内径变化的测井仪器。

其采用互成90°角的四条探测臂，可测量套管同一截面内互相垂直的两条内径值。

根据测得的两条内径值，确定套管变形情况、射孔变形井射孔层段的准确深度，用以检查有无误射和漏射现象。

2.2仪器的特点（1）采用非接触式位移传感器，该传感器在工作时与仪器的机械传动装置不接触，保证了测量的精度和传感器的使用寿命。

（2）XY井径仪机械结构简单，测井完毕后只需简单的拆卸，清洗即可再次使用，维护非常方便。

（3）XY井径仪使用的温度范围广，耐高压，适合不同的井况。

（4）XY井径仪采用正负脉冲的信号传输方式，可配接国内的绝大部分数控测井系统。

2.3应用效果2.3.1套变井的应用图1，D1-14井井径成果图，在深度为1313.6-1316m处，X方向的井径为110.3mm ，Y方向井径为136.4mm，反映出套管的椭圆变形程度。

2.3.2检查射孔状况图2，M18-2在射孔处，根据X、Y方向井径反映出的扩径现象，判断射孔情况，一般情况下扩径宽度与射开厚度相一致，反映射孔状况良好。

套管检测测井技术套管检测是油田开发中的一项重要内容，国内外的许多油田都将套管质量的检测作为一项常规作业项目开展，定期对开发中的套管井套管质量进行检测，及时发现问题，及时进行作业，减少套管质量问题的出现，延长油水井的可利用时间，提高油田的经济效益。

目前测井公司已有的套管检测技术有40臂井径测井、16臂井井成像测井、小井眼超声成像测井和电磁探伤测井，完全可以满足油田套管井质量检测的需要。

一、四十臂井径测井套管检测技术1、四十臂井径测井套管检测技术的原理与用途40臂井径测井是检查套管腐蚀、破裂、变形等各种异常情况的一种测井方法。

仪器的40条井径臂都是独立工作的。

测井时，每一深度点都有一个张开最大和最小的井径臂分别触发两个继电器，从而记录下该深度点的最小内径和剩余壁厚值。

连续测井时，则记录下沿深度变化的最小内径和剩余壁厚曲线。

根据这两条曲线就可以判断套管状况。

2、四十臂井径测井的适用性40臂井径测井的仪器指标如下：外径：9.2cm、长度：144.15cm、耐温：120℃、耐压：60MPa、测量范围：11.4—17.8cm、仪器测量精度为0.5mm。

3、四十臂井径测井仪器引进时间和目前使用情况该仪器于1986年引进与美国，到目前为止在油田内外部市场共测井100多井次，目前仍然在应用。

二、十六臂井径成像测井套管检测技术1、十六臂井径成像测井套管检测技术的原理与用途十六臂井径成像测井通过十六个独立测量臂与套管接触，将套管内壁的变化转换成电信号并传送到地面采集系统，经解释处理后，可显示十六条井径曲线和最大井径、最小井径及平均井径曲线，同时可处理出套管三维立体图以及内壁彩色成像效果图，套管内壁状况360o范围内可视。

它的主要用途是通过定期检测，及时发现套管质量问题，发现套管的断裂、腐蚀、内径变化、套管变形的情况或趋势，指导套管作业位置，延长套管井使用寿命。

2、十六臂井径成像测井的适用性十六臂井径成像测井的仪器指标如下：外径：7.0cm、长度：2.0m、耐温： 150 ℃（ 125 ℃）；耐压： 80Mpa （ 60Mpa ）；测量范围：7.4cm ～18.8cm；分辨率：0.46mm。

40臂井径成像测井技术应用咸会雨摘要: 去年陕北项目组从西安思坦仪器企业引进了一套CJ40-200四十臂井径成像测井仪, 该仪器关键用于检测套管质量情况, 确定套管和识别套管变形、错断、弯曲、孔眼及裂缝、腐蚀与沾污等情况。

40臂井径成像测井技术能够做定量解释提供最大、最小、平均井径值, 而且能够提供更为直观40条独立测井曲线、磁井径, 磁重量、井壁立体图、井壁成像图, 为检测井下套管完好性及修复提供了更为可靠直观资料, 满足了地质学家立刻监测套管情况要求, 也为油井作业、大修提供全方面、正确套管全貌。

经过对测试资料实例解释、分析、研究, 总结了40臂井径成像测井技术特点及应用效果。

1、四十臂井径仪工作原理40臂井径测井仪是一个接触式测量仪器,即经过仪器四十个测量臂与套管内壁接触,将套管内壁改变转为井径测量臂径向位移,经过井径仪内部机械设计及传输,变为推杆垂直位移;差动位移传感器将推杆垂直位移改变转换成电信号。

电动机拖动测量臂扶正臂打开与收拢,井径仪在居中情况下进行测量。

仪器测量臂由弹簧支撑,沿套管内壁运动,测量臂随套管内壁改变而改变。

每支测量臂都对应一支无触点移位传感器,每个测臂位移改变直接反应到对应传感器上。

将这些位移量处理、编码、传送到地面,由地面将其还原成像。

2、四十臂井径成像测井仪技术特点CJ40-300套管形变五参数组合测井仪包含磁定位、 40臂机械井径和电磁探伤等三个参数。

用于工程测井中套管井形变测量, 检测金属套管质量情况, 确定（识别）套管变形、错断、弯曲、孔眼、裂缝与沾污以及套管外部腐蚀或缺损等情况。

在成像软件支持下, 可绘制套管形变得立体成像图和成像解释结果图。

新奇探测臂设计、简单可靠扶正器组合, 简化了仪器维护和维修。

技术指标:仪器外径: 70mm测量臂数: 40臂工作温度: -30℃～+175℃最大压力: 80MPa井径测量范围: 80mm～190mm井径测量精度: ±0.5mm方位测量范围: 0～360度方位测量精度: ±20斜度测量范围: 0～90度斜度测量精度: ±20套管壁厚测量误差: 0.5mm磁井径仪测量范围: 80 mm～300mm磁井径仪测量精度: 1mm井温测量范围: -10℃～+175℃。