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《测井方法原理》实验报告一、实验目的认识一种型号测井系统组成；结合组合测井仪器的操作规范，理解仪器操作要领。
分小组进行仪器操作实验，确保学生学习效果。
通过本实验教学使学生更具体、生动地理解测井基本方法原理及仪器实现，使学生初步掌握组合测井仪器的一般操作方法和注意事项。
二、实验内容（一）典型测井仪器简介现代常规测井方法按照测井系列可分为岩性测井系列、孔隙度测井系列、电阻率测井系列等三大类。
岩性测井系列包括自然电位、自然伽马、井径测井。
孔隙度测井系列包括声波时差测井、密度测井、中子测井。
电阻率测井系列包括深、中、浅探测的普通视电阻率测井、侧向测井以及感应测井等。
常用测井仪器原理介绍：常用测井仪器探管照片1.岩性测井系列自然电位测井：因为井内存在扩散电动势和吸附电动势，在进行自然电位测井时，将测量点击N放在地面，用电缆将M电极送至井下，提升M电极沿井轴测量自然电位随井深的变化曲线，用以区别岩性。
自然伽马测井：井下仪器在井内由下向上提升时，来自岩层的自然伽马射线穿过井内泥浆和仪器外壳进入探测器。
探测器将接收到的一连串伽马射线转换成一个个的电脉冲，然后经井下放大器加以放大，由电缆送到地面仪器，地面仪器把每分钟接收到的电脉冲数（计数率）转变为与其成比例的电位差进行记录。
井径测井：将一起下到预计的深度上，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的作用下向外伸张，其末端紧贴井壁。
随着一起的向外提升，井径腿就会由于井径的变化而发生张缩，并带动连杆做上下运动，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。
给该滑动端通以一定强度的电流，滑动电阻的某一固定端与滑动端之间的电位差便可间接反映井径的大小。
2.孔隙度测井系列声波时差测井：电子线路每隔一定的时间给发射换能器一次强的脉冲电流，使换能器晶体受到激发而产生振动，从而引起周围介质质点发生振动，产生向井内泥浆及岩层中传播声波。
1. 深三侧向电极系结构及电场分布、7砂泥岩剖面R s <R t ：围岩吸引主电流，使主电流发散，视电阻率下降，地层厚度越小，影响越大。
（4）地层：R t 使R t 对R a 贡献占主导地位，所以适用于高阻地层，另外纵向分辨力强，适用于薄层。
综合：侧向测井适用于盐水钻井液井眼，储层为高阻薄层，低侵，碳酸盐岩。
碳酸岩剖面R s >R t ：围岩排斥主电流，适用于高阻碳酸岩剖面。
相邻高阻层对读数影响较小当下高阻层电阻率由10R m 变到100R m 时，上层的视电阻率只变化10%左右。
条件：厚度无限大、无钻井液侵入的地层GaoJ-1-3条件：无井眼、无侵入的纵向非均匀地层条件：地层无限厚、17侵入带径向电阻率分布示意图正差异负差异用深、浅三侧向测井曲线判断油水层GaoJ-1-3体积较小的环状电极深七侧向电极系浅七侧向电极系正差异负差异用深、浅七侧向测井曲线判断油水层GaoJ-1-334屏蔽电极，深测向回路电极，浅测向探测深度：深60 in.，浅24in.分辨率：30 in.碳酸岩剖面（裂缝储层评价）R LLD=140Ω.mR LLS=52Ω.mR LLD/R LLS=2.8Φ=7.5%GaoJ-1-3394042R xo>R tR xo<R t GaoJ-1-3举例C0.97,0.96 u v==72.838.4LLDcRR==m,50。
微电极系
1-主体；2-弹簧片；3-绝缘极板；为保证测量条件相同，
GaoJ-1-5微梯度L=0.05m
泥质
夹层致密夹层
GaoJ-1-5
13
A 00.016M 10.012M 20.012A 1
微侧向测井资料应用
1）划分薄层
2）求取R xo
微电极系微侧向
邻近侧向测井电极系
14
电极结构及电流分布GaoJ-1-5
双侧向-微球聚焦测井仪GaoJ-1-5
21
GaoJ-1-5
OBM
WBM
STAR Imager Tool
23
GaoJ-1-5
FMI基本原理图
用于详细地层分析。
29
新疆XX井EMI与FMI成像对比图（溶洞）新疆X井STAR-II与XX井FMI对比图
（天然裂缝）
FMI比EMI和STAR反映裂缝和溶洞与背景
的差别要好，边缘效果好，对比度强。
GaoJ-1-530
低
角
度
裂
缝
为黑色的正弦条纹，裂缝倾角小于60°
多组网状裂缝：裂缝
倾向、倾角成组出现共轭裂缝：裂缝成对出现，倾向相对、倾角近等
几种倾向不同的开启裂缝交织在一起，形成网状裂缝网状裂缝
溶洞
孔洞
GaoJ-1-5
缝合线显示为低阻黑色的近似正弦的曲线，缝合面呈锯齿状，这是与开启裂缝最显著的区别之一。
缝合线
GaoJ-1-5
砂砾岩图像
往往出现在层状地层中，在成像图上表现为原生层理强烈弯曲，呈穹隆、箱形或扇形。
褶曲
沿最小水平应力(S)的钻井，其裂缝面垂直于井眼；垂
普通电阻率测井：
微球形聚焦测井：电测井方法应用。
第一章全井眼地层微电阻率扫描成像仪目前我们使用的电成像测井技术来自世界上三大测井公司，斯伦贝谢公司（Schlumberger）、阿特拉斯公司（Atlas）和哈里伯顿公司（Hulliburton）。
下面主要以斯伦贝谢公司生产的FMI仪器为主介绍其原理和方法。
一．全井眼地层微电阻率扫描成像仪(FMI)1.1仪器的发展历史FMI，英文全称是Fullbore Formation Microimager，中文意为全井眼地层微电阻率成像仪。
FMI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，其产品的发展顺序是：CDM（1955）—HDT（1965）—SHDT（1975）—FMS（1986）—FMI（1992）。
CDM是最早的倾角测井仪，它只有3个臂，测量3条电导率曲线，可用于倾角计算。
HDT是高分辨地层倾角测井仪，一直沿用至今。
它由4个臂，5个电极组成（其中1个测量电极用于加速度校正），它获得井周地层4个方位的微电阻率测量值以及井斜测量值和仪器方位记录，最终提供地层倾角、倾向处理结果。
测井分析家及地质家最早用它来研究井下构造和沉积相，因其电阻率测量具有高分辨率，能反映地层的微细结构，而且在同一深度点的不同方向有四个测量值，用这四条曲线的横向对比和纵向变化特征来研究岩石的沉积结构，例如研究沉积层理（水平层理、前积层理、交错层理、槽状交错层理等），取得了一定的效果，但由于信息量太少，其应用受到很大的局限性。
SHDT是地层学地层倾角测井仪。
它由四个臂，10个电极组成（其中2个测量电极用于加速度校正），测量8条微电阻率曲线，由于每个极板上并排安装2个电极，电极之间的距离很近，同一极板测量的两条电导率曲线具有更好的相关性，也就是说，地层的同一结构特征可更好地进行纵横向对比，因此，它除了提供地层倾角测量值以外，还用来提取地层结构等方面的信息。
FMS（FormationMicroScaner）为地层微电阻率扫描仪，它是SHDT测量方法的发展。
精品课程作业:第一章双测向测井习题一1.为什么要测量地层的电阻率？2.测量地层电阻率的基本公式是什么？3.普通电阻率测井测量地层电阻率要受到那些因素的影响？4.聚焦式电阻率测井是如何实现对主电流聚焦？如何判断主电流处于聚焦状态？5.画出双测向电极系，说明各电极的名称及作用。
6.为什么双测向的回流电极B和参考电极N要放在无限远处？“无限远处” 的含义是什么？7.为什么说监控回路是一个负反馈系统？系统的增益是否越高越好？8.为什么说浅屏流源是一个受控的电压源？9.试导出浅屏流源带通滤波器A3的传递函数。
10.已知该带通滤波器的中心频率为128Hz，求带通宽度、11.为什么说深测向的屏流源是一个受控的电流源。
12.监控回路由几级电路组成？各起何作用？13.试画出电流检测电路的原理框图，说明各单元的功用？14.双测向测井仪为什么要选用两种工作频率？15.测量地层冲洗带电阻率的意义是什么？16.和长电极距的电阻率测井方法相比，微电阻率测井方法有什么异同？17.为了模拟冲洗带电阻率R xo为1000Q - m和31.7Q • m，计算出微球形聚焦测井仪的相应刻度电阻值R(K=0.041m)。
18.为了测量地层真电阻率，应当选用何种电极系？19.恒流工作方式有什么优点？20.求商工作方式有什么有缺点？21.给定地层电阻率变化范围为0.5〜5000Q - m，电极系常数为0.8m，测量误差8为5%，屏主流比n为103，试计算仪器参数：G、G、G j、W0、W lmax、r、E(用求商式)。
V第二章感应测井习题二1.在麦克斯韦方程组中，忽略了介质极化的影响，试分析这种做法的合理性。
2.已知感应测井的视电导率韦500 (Ms/m)，按感应测井公式计算地层的真电导率，要求相对误差小于1%。
3.单元环的物理意义是什么？4.相敏检波器可以从感应测井信号中检出有用信号，那么，为什么在设计线圈系时好要把信噪比作为一个重要的设计指标？5.画出1503双感应测井仪深感应部分的电路原理框图，说明各部分电路功能。
