成像测井的解释与应用共41页

成像测井简介第一节、地层微电阻率扫描成像测井地层微电阻率扫描成像测井是一种重要的井壁成像方法，它利用多极板上的多排钮扣状的小电极向井壁地层发射电流，由于电极接触的岩石成分、结构及所含流体的不同，由此引起电流的变化，电流的变化反映井壁各处的岩石电阻率的变化，据此可显示电阻率的井壁成像。

自80年代斯伦贝谢公司的地层微电阻率扫描测井(FMS)投入工业应用以来，得到了迅速的发展，如今已是井壁成像的重要测井方法。

我们知道，微电阻率测井贴井壁测量，探测深度浅而垂向分辨率高，因而对井壁附近地层的电性不均匀极为敏感。

因此，人们利用微侧向测井研究冲洗带和裂缝，利用四条微电导率测井曲线确定地层倾角，识别裂缝，研究沉积相等。

但是，这些微电阻率测井无法确定裂缝的产状，无法区分裂缝、小溶洞和溶孔，这些问题都可由微电阻率扫描测井解决。

１、电极排列及测量原理地层微电阻率扫描成像测井采用了侧向测井的屏蔽原理，在原地层倾角测井仪的极板上装有钮扣状的小电极，测量每个钮扣电极发射的电流强度，从而反映井壁地层电阻率的变化。

通常把电流电平转换成灰度显示，不同级别的灰度表示不同的电流电平，这样就可用灰度图来显示井壁底电阻率的变化。

第一代FMS是在地层倾角测井仪两个相邻极板上装上钮扣状电极，每个极板上装有4排27各电极，共有54个电极，每排电极相互错开，以提高井壁覆盖率。

对8.5in的井眼，井壁覆盖率为20%。

为提高井壁覆盖率，第二代仪器在4个极板上都装有两排钮扣电极，每排8个共16个电极，4个极板共64电极，对8.5in井眼，井壁覆盖率达40%，这种仪器在电极上作了很大的改进，把原来的4排电极改为2排电极，能更准确地作深度偏移。

２、全井眼地层微电阻率扫描成像测井(FMI)斯伦贝谢公司在前述仪器基础上，又研制了FMI。

该仪器除４个极板外，在每个极板的左下侧又装有翼板，翼板可围绕极板轴转动，以便更好地与井壁接触。

每个极板和翼板上装有两排电极，每排１２个电极，８个极板上共有１９２个电极，对8.5in井眼，井壁覆盖率可达80%，能更全面精确地显示井壁地层的变化。

FMI成像图用多级色度表示地层 电阻率的相对变化，一般图像颜色越 浅电阻率越大，反之，越暗。
FMI的纵分辨率和井眼覆盖率高， 极板结构的设计在8英寸井眼中，其 纵分辨率和井眼覆盖率分别为0.2英 寸和80%。
FMI识别碳酸盐岩上的缝洞储层等
低角度裂缝
高角度半充填缝
高角度裂缝
裂缝识别─垂直缝
裂缝识别─网状缝
火成岩溶蚀孔洞
声电成像识别孔洞
砾岩裂缝
火成岩溶蚀孔洞
声电成像识别孔洞
评价薄层
注1:现今地应力分析:由于钻孔打开岩层，构造 应力释放，造成井眼定向崩落。利用地层倾角双井 径曲线或STAR的井径曲线，计算井眼崩落扩径方向。 椭圆形井眼长轴方向与现今地层中的最大水平主应 力方向垂直，与最小水平主应力方向平行。图中双 井径差异大，沿140－320度方向井壁出现大段垮塌， 最大水平主应力方向为50－230度。
成像测井技术
所谓成像测井技术，就是在井下采用传感器阵列扫 描测量或旋转扫描测量，沿井纵向、周向或径向大量采 集地层信息．传输到井上以后通过图像处理技术得到井 壁的二维图像或井眼周围某一探测深度以内的三维图像。 这比以往的曲线表示方式更精确、更直观、更方便。
成像测井仪器有别于数控测井仪器的特点，就在于 成像测井仪器的设计都在某种程度上考虑了地层的复杂 性和非均质性，尽管有些成像测井(如偶极横波成像测 井)仍然是以曲线方式而不是以成像方式作为测井成果 输出。
FMI测井仪的井下仪由推靠器、上
电极（包括电子线路）、下电极（极 板阵列电扣)组成(下图)。极板阵列电 扣是两排纽扣电极，相距0.2英寸，纽 扣电极间的横向相距0.1英寸。推靠器 与极板间用金属导线连结起来,即两者 是等位体,使处于极板中部的极板阵列 电扣的电流极性相同，电流垂直极板 流入地层，起到聚焦的作用。

平行于层面且较规则， 宽度变化不大
天然裂缝与人工裂缝的鉴别
天然裂缝多为长期构造运动形成，又受到地下水的 溶蚀与沉淀作用的改造，因而分布极不规则，缝宽 变化大。 诱导缝是在地应力作用下产生的裂缝，故排列整齐， 规律性强，缝面形状较规则且缝宽变化小。诱导缝 一般又分为：
人工诱导缝的特征
钻井过程中由于 钻具震动形成的 雁状诱导缝
六臂
150个电极
井眼覆盖率与井径有关
（二）数据处理
电成像预处理过程-5步
输入电成像测井数据 坏电极剔除 电扣深度对齐 GR深度校正 加速度校正
2-坏电极剔除 坏电极表现为: 一:零或无效的负值； 二:某个电极方差变化过 于平缓或剧烈两种情况。 如右图所示：
坏电极
坏电极的校正是在检 测出失效电极的基础 上通过相邻电极的插 值来完成。
（一）仪器结构和测量原理 电成像测井仪器外观
FMS 4极板 54电扣
FMI 8极板 192电扣
STAR-II 6极板 144电扣
EMI 6极板 150电扣
电成像测井仪器极板结构
EMI
FMI
Star II
全井眼地层为电阻率扫描成像测井（FMI）
重点 1、FMI仪器外形
4臂、8极板 192个电极 电扣之间 0.2in(5.2mm) 两排之间间距 0.3in
坏电极剔除成果图
坏电极
2018/12/27
28/146
3-电扣深度对齐
由于不同极板之间以及同一极板上的两排电极在纵向上的排列 位置不同，所测得的曲线深度也不同，所以在生成图像之前必须把 各排电极的测量数据深度对齐，如右图所示。以第一排电极的深度 为标准，其他排电极移动相应的深度间隔完成校正。
ERMI仪器极板电扣排列示意图

核磁共振测井影响因素及适用性
核磁共振测井对井眼和泥浆有较高的要求，因为高矿化度泥浆和大井眼 都会造成信噪比降低，同时由于核磁探测深度较浅（20cm），泥浆侵入 较深会对核磁共振判别流体性质造成影响。
目录
1. 核磁共振测井基本原理 2. 核磁共振测井仪器介绍 3. 核磁共振测井资料处理 4. 核磁共振测井资料应用
核磁共振测井技术及应用
胜利测井公司资料解释研究中心 2011.05
目录
1. 核磁共振测井基本原理 2. 核磁共振测井仪器介绍 3. 核磁共振测井资料处理 4. 核磁共振测井资料应用
核磁共振测井基本原理
1、核磁共振测量的物理基础
核磁共振（NMR）指的是原子核对磁场的响应。即若在与稳定磁场垂直方 向上加一射频磁场，当交变磁场的频率与氢核的核磁共振频率相同时，处于低 能位的氢核将吸收能量，转变为高能态的核，这一现象即称之为核磁共振。
当射频脉冲作用停止后，磁化矢量通过自由进动向B0方向恢复，使原子核从 高能态的非平衡状态，向低能态的平衡状态恢复。这种高能态的核不经过辐射而 转变为低能态的过程叫弛豫。
核磁共振测井基本原理
2、核磁弛豫
纵向弛豫（T1）：磁化矢量在Z方向的纵向分量往初始宏观磁化强度M0的数值恢复 过程。它与孔隙度的大小、孔隙直径的大小、孔隙中流体的性质、以及地层的岩 性等因素有关。 横向弛豫（T2）：磁化矢量在X-Y平面的横向分量往数值为零的初始状态恢复的过 程。它与地层孔隙度的大小、孔隙直径的大小、孔隙中流体的性质、岩性、以及 采集参数（如TE和磁场的梯度）等因素有关。
核磁共振测井解释成果图
流体分析（MRIAN）成果图 第一道：自然电位SP，单位mV；
自然伽马GR，单位API； 核磁区间孔隙度T2-Porosity； 井径CAL，单位in。 第二道：核磁渗透率MPERM，单 位mD；。 第三道：标准T2分布； 第四道：流体分析道，包括：烃 体积，自由水体积，毛管束缚水 体积，有效含水饱和度，束缚流 体体积，有效含水孔隙度，核磁 共振有效孔隙度，总孔隙度。

三、井下声波电视
(二)井下声波电视HBTV图像的应用
接收器收到的声波幅度与钻井液和井壁的声阻抗有关：
声阻抗大，反射回的波幅度大； 声阻抗小，反射回的波幅度小。
井下声波电视可解决下述有关问题：
判断岩性； 检查压裂效果。 划分裂缝带； 检查射孔质量及套管损坏情况；
(二)井下声波电视图像的应用 ① 判断岩性
第四节 成像测井方法
一、成像测井系统简介 二、微电阻率扫描成像测井 三、井下声波电视 四、井周成像测井系列
地层微电阻率扫描成像测井： 由高分辨率地层倾角测井仪(HDT、SHDT)发展而成。
●
它利用多极板上的多排钮扣状小电极 向井壁地层发射电流， 由于电极接触的岩石成分、结构 及 所含流体的不同，由此引起电流的变化； 电流变化反映井壁各处的岩石电阻率的变化。
(二)全井眼地层微电阻率扫描成像 测井(FMI)的测井原理
斯伦贝谢测井公司在地层微电阻率扫 描成像测井仪(FMS)的基础上，研制了全 井眼地层微电阻率扫描成像测井仪。 该仪器除4个极板外，每个极板左下侧 装有翼板，翼板可绕极板轴转动，以便
两个 大的 圆电 极
全井眼地层微电阻率 扫描成像测井仪
更好地与井壁相接触；每个极板和翼板 上装有两排电极，每排有12个电极，
●
→据此可以显示电阻率的井壁成像。
二、地层微电阻率扫描成像测井 (一) 地层微电阻率扫描成像测井FMS 的电极排列和测量原理 (二) 全井眼地层微电阻率扫描成像测井(FMI) 的测井原理 (三) 微电阻率扫描成像测量的数据处理和成像 (四) 资料解释与应用
(一)地层微电阻率扫描成像测井FMS 的电极排列和测量原理
对于硬地层，如白云岩、石灰岩及致密硬砂岩， →声阻抗大，反射波幅度大，图像的辉度明亮。 对于泥岩层和煤层→声阻抗小，反射波幅度低， 图像的辉度暗，

冲刷面成像图
23
钙质团块 钙质团块在成像图像 上呈亮色斑块状，一 般只分布在某一方位 上。
钙质团块成像图
24
2
2、真假裂缝的识别 （1）钻痕、刮痕的识别 因钻头不规则运动所致，声波成像的时间图上无明显特征，主要是在 幅度线上形成明暗的条纹。其基本特征是：条痕角度偏高，且带宽很 细、很密，一般360°都可能出现。
3
2、真假裂缝的识别
（2）钻具振动形成的裂缝钻井过程 中由于钻具振动可能形成裂缝，它们 十分微小且径向延伸很浅，这种裂缝 虽然在FMI成像图上有高电导率的异常，
溶蚀孔洞
13
2、真假溶洞的识别方法
（1）黄铁矿斑块与溶蚀孔洞的鉴别 黄铁矿呈高密度，电阻率极低，其颗粒与 周围地层的电导率有很大的差异，所以， 电成像图象上黄铁矿斑块呈高电导异常， 边缘清晰，并且黄铁矿多为分散状分布， 在体积较大时呈方形。当泥岩中的黄铁矿 斑块较稀疏时，常规资料反映并不明显， 而成像测井图则有明显的显示。
井眼崩落特征
9
2、真假裂缝的识别
（8）缝合线 由于缝合线是压溶作用的结果，因 而两侧有近垂直于缝合面的细微的 高电导率异常。当压溶作用主要来 自于上覆岩层压力，缝合线基本平 行于层理面；当压溶作用主要来自 于水平构造挤压作用，缝合线基本 垂直于层理面
缝合线
10
3、裂缝形态
（1）张开缝：在电成像图上呈 黑色高电导异常，声波反射信号微 弱，甚至无反射，在幅度图上的特 征表现为暗色；在时间图上没有信 号返回，即无反射表面，表现为黑 色，
15
3、溶洞在井壁上的分布特征
（1）均匀分布的溶洞 有时溶孔在井壁呈均匀分布，在图像上 表现为均匀分布的小团状黑色高电导异 常。 （2）层状分布的溶洞 有时溶孔在井壁呈层状分布，在图像上

白云岩

白云岩易受溶蚀等作用 影响，裂缝及溶洞发育， 多以高角度缝和斜交缝 为主。白云岩比灰岩脆 硬，由于灰岩白云化后， 体积收缩，晶形变得规 则，从而形成大量晶间 缝，再由于地下水的溶 解作用使晶间缝扩大形 成晶间孔，进一步可形 成溶孔、裂缝，因而白 云岩比灰岩更能形成良 好的储层。
混合花岗岩
有效缝与充填缝区别
充填缝为无效缝，要与天然裂缝识别开。
裂缝可以是方解石充填，也可以是泥质 充填，当存在方解石充填时，STAR图像 显示为亮色；当存在泥质充填时，STAR 显示为暗色，易与有效缝相混淆。如有 全波列图可对源自，斯通利波没有衰减， 说明为无效缝。
图像的增强处理
为了突出成像图上地质特征的效果，可
成像测井的解释与应用
汇报人：王拓夫
立项目的及意义

井壁成像测井，它以其直观性、可视性，能直 接地反应井周地层的分布情况和地质特征，但 是目前的处理软件在裂缝密度、裂缝张开度、 裂缝条数、裂缝孔隙度及孔洞的面比率等参数 评价上仍达不到定量水平；不同地质特征在成 像图上的区别，有效裂缝和无效裂缝的识别等 还不能解释的非常清楚。
裂缝分类：低角度缝

低角度裂缝在成像图 上表现为低电阻的暗 色条弦，形成一个低 幅度的正弦或余弦波 形，切割层理或井眼；
裂缝分类：高角度缝
高角度缝在图像 表现为低电阻的 暗色条纹，形成 高幅度的正弦或 余弦波形，切割 整个井眼 。
裂缝分类：网状裂缝

网状缝由于裂缝相互 交织在一起，相互切 割，在成像图上表现 为暗色网状形态。
（1）、与常规深、浅侧向对比判别裂缝的径 向延伸程度
由于浅侧向测井的径向探测深度浅，而 深侧向的径向探测深度深，当裂缝径向延 伸大时，深、浅侧向电阻率均降低；当裂 缝径向延伸较小时，只有浅侧向电阻率降 低，而深侧向基本不变化。

微电阻率扫描成像测井解释方法及应用研究成像测井技术自从引进我国后在沉积构造识别、薄层识别以及裂缝检测等物理属性成像方面取得了一定的进展，但是井下地层地质特征与成像图形的对应关系还需要进一步分析和探讨。

应该在实际测井工作中根据成像仪的特征特点建立地区相应关系，进一步研究成像解释方法。

标签：微电阻率扫描成像测井解释方法裂缝检测本文以全井眼微电阻率扫描成像测井仪为代表，主要介绍了电成像测井技术的仪器指标、仪器结构、基本原理、工作原理以及物理基础。

在对成像测井资料进行预处理的基础上，进一步对成像测井在岩心刻度成像、裂缝检测识别等方面的应用展开了探讨。

1微电阻率扫描成像测井的必要性由于油气地域构造复杂，采集资料品质差，构造形态作图存在较大的误差，油气储层存在严重的非均匀性且横向预测结果多样，导致影响了我国油气的开发效益和全局勘探。

我国的测井资料就目前而言还不能对其进行客观准确的解释和评价。

主要体现在两个方面：第一，华东油气田复杂多变的地质特征使得资料解释结果存在较大的偏差，需要进一步精细解释井旁构造形态，而且油田内储层岩石构造的非均匀性、碳酸盐高阻地层与砂泥岩低阻地层的复杂地质特征使常规测井难以精细解释井旁构造形态。

第二，华东油气田砂泥岩类裂缝储层、灰岩缝洞类储层的纵、横分布复杂且不均匀，裂缝产状伴随泥浆入侵裂缝性储层以及低孔等使得判别流体性质存在较大的难度。

因此有必要对微电阻率扫描成像测井的解释方法和应用进行深入的了解和探讨，提高我国油田开发勘探效率和经济效益。

2微电阻率扫描成像测井解释方法2.1仪器结构及测量原理本文以全井眼微电阻率扫描成像测井仪（英文全称为Fullbore Formation MicroImager，简称FMI）为代表，对电成像测井资料处理进行了简单的探讨。

全井眼微电阻率扫描成像测井仪的四个手臂分别有一个折页极板和一个主极板，这种状如手掌的结构使得极板增加，可以覆盖更加广泛的井壁范围。

三、偶极横波成像测井的应用
1、识别岩性和划分气层
地层纵横波速度比与地层岩性有关。 白云岩
石灰岩 纯砂岩或含气砂岩
vp vs 1.8
v p vs 1.86 v p vs 1.58
地层纵波速度随地层含气饱和度的增加而降
低，但横波速度变化较小，因此随含气饱和度的
增加，纵横波速度比减小。如图所示。
2）、裂缝区域有效性分析
因地应力释放引起的椭圆井眼的长轴方向, 为
地层最小主应力方向。 而诱导缝的走向平行于最
大水平主应力的方向。 根据偶极子资料计算的快横波方位为地层现
今最大水平主应力的方向。
椭圆井眼法、诱导缝法及WSTT快慢横波法计算
但是从WSTT 上看, 在Ⅰ段, 斯通利波能量并没有
明显衰减, 上行和下行反射系数都没有显著增大,
且变密度图像上没有变化, 因此判定此段不发育有
效裂缝, 成像上的暗色曲线为无效裂缝。
而在2334.5m 以下的Ⅱ段, 斯通利波能量衰减强 烈, 且理论斯通利波时差曲线和实测斯通利波时差 曲线出现了差异, 反射系数变大, 变密度图像上出 现模糊的V 字型条纹, 因此判定此段为渗透性较强 的地层, 为有效张开缝, 且渗透性极好, 对储层有 较大贡献。
软地层：地层横波速度小于井内泥浆声波速。
在软地层内，无法由单极子声源获取地层横波信息。
2、偶极声波源
偶极声波源可以使井壁一侧压力增加，另一侧
压力减小，使井壁产生扰动，形成轻微的挠曲，在 地层中直接激发横波。 产生的挠曲波的振动方向与井轴垂直，传播方 向与井轴平行。
其工作频率一般低于4KHZ。
单极子声源 振动示意图
尽管RSFL大于RERD ，但M2RX大于M2R1、RERD 大于RERM。所以储层为油层。

第三十二页，共43页。
眼球眼皮构造： 只发生在特定的 层段，发生在二 叠系茅一A和C 地层，一般成层 状分布；图象特 征为眼球对应于 高电阻率（白色 ）的电阻率事件 ，眼皮对应于低 电阻率（暗色或 黑色）的电阻率 事件，眼球、眼 皮同时(tóngshí) 出现，眼皮围绕 眼球分布，作为 眼球的边界，类 似于人的眼睛。
滩相：岩性为泥晶灰岩和白云岩，与礁核相比，滩相的泥质含量相对较高，且 白云岩化程度也较高。成像图上往往表现为白色斑点分布的白色～暗色，在增 强图象(tú xiànɡ)上表现为不均一的斑点状或颗粒状，而礁核相在动态或静态图 上均表现为均一的块状特征，有礁翼角砾岩时，图象(tú xiànɡ)也表现为白色的 不规则颗粒特征。常规测井曲线特征为较高的自然伽马、较高的孔隙度，岩性 曲线显示为有白云岩化。在单井剖面上二者同时存在，滩相可位于礁核相的顶 部、中部或底部。
成像测井资料(zīliào)应用(第15)
第一页，共43页。
裂缝：为构造作用、成岩作用或钻井诱导作用 形成的暗色线条，当有充填作用导致方解石、 石英等高阻物质充填裂缝时，多表现为亮色。 天然缝按形态至少分为(fēn wéi)高角度缝(包括 垂直缝）、斜交缝、低角度缝(包括水平缝）、 不规则缝五种类型。天然缝一般与层面不平行 ，不规则，且宽窄不一，特别是当受到后期溶 蚀作用影响后，变得更不规则，常伴随有充填 作用。
塔中孔隙(kǒngxì)型储层测 井响应
(TZ161井4290--4300m )
塔中孔储
常规测井：密度曲线显著减小，声波曲线有略微增大，中子曲线无反应，双侧向差异不大。 成像测井：FMI图像清楚可见“斑”状溶孔，溶孔分布较均匀；ARI图像方位异常不明显；DSI图像
有微弱“干涉(gānshè)”现象，斯通利波能量有衰减，表明地层具有渗透性。 岩芯观察：针孔状小溶孔异常发育，分布均匀，内含油，外渗。

成像测井技术
所谓成像测井技术，就是在井下采用传感器阵列扫描测量或旋转扫描 测量，沿井纵向、周向或径向大量采集地层信息．传输到井上以后通过图 像处理技术得到井壁的二维图像或井眼周围某一探测深度以内的三维图像 。这比以往的曲线表示方式更精确、更直观、更方便。
成像测井仪器有别于数控测井仪器的特点，就在于成像测井仪器的设 计都在某种程度上考虑了地层的复杂性和非均质性，尽管有些成像测井( 如偶极横波成像测井)仍然是以曲线方式而不是以成像方式作为测井成果 输出。
裂缝识别─网状缝
火成岩溶蚀孔洞
声电成像识别孔洞
砾岩裂缝
火成岩溶蚀孔洞
声电成像识别孔洞
评价薄层
注1:现今地应力分析:由于钻孔打开岩层，构造 应力释放，造成井眼定向崩落。利用地层倾角双井 径曲线或STAR的井径曲线，计算井眼崩落扩径方向 。椭圆形井眼长轴方向与现今地层中的最大水平主 应力方向垂直，与最小水平主应力方向平行。图中 双井径差异大，沿140－320度方向井壁出现大段垮 塌，最大水平主应力方向为50－230度。
成像测井技术发展背景
随着世界油气资源勘探程度提高，新发现油气藏在规模上趋于小型化。在储层 物性及构造形态上趋于复杂化，应用目前的勘探技术和装备发现并评价这类油气藏 ，勘探成本增加，效益下降。
测井信息的主要应用是解释油气层。但是，在我国陆相和海相沉积地层中， 油气勘探的难度越来越大，测井解释油气层正面临着以下技术难题。
(见后页图)
0
自然伽玛
150
api
-40 Ⅰ号极板方位角 360 10 度
10
10
CAL13<CAL24
CAL13>CAL24
钻头直径
20
in
1-3 井径

(
a 2 Dn2 Dn2 ) 1
a2
Dn2
Dn2
(2n 1)
2
边缘声线与轴向声线的路程差为半波长的奇数倍，则在Z=Dn上的声压为最大。
最远处声压为零相当于n=0，
D0
a2
4
第7页/共20页
D0称为近场长度
发射器
发射逻辑
接收器
焦距控制器
陶瓷环阵列
聚焦逻辑
聚焦接收信号
换能器-3dB束宽度理论值（in）
第1页/共20页
一、井下超声电视测井BHTV
超声换能器每秒发射1500~3000 次、频率为1~2MHz的超声脉冲。测 井时它由一个马达驱动，以固定速 率（每秒3~6周左右）带动换能器和 磁力仪绕仪器轴旋转，对井眼的整 个井壁的扫描测量，每转到磁北方 向产生一个磁北信号，就以电脉冲 形式将换能器方位信息发送到地面 。仪器旋转时探头发射的超声波脉 冲，经泥浆传传播到达井壁，有一 部分能量被反射回换能器并接收， 经信号处理后，得到井壁回波的幅 度图像和旅行时图像。
第9页/共20页
第三节 超声成像测井的应用
1．判断地层的岩性、确定层面产状
超声成像测井主要是根据岩层的声阻抗差异（反射波的幅度）得到不同 明暗程度（不同灰度）的声学图像。泥岩和煤层声阻抗比其它岩层小得多， 发射系数小，测量的反射波（回波）幅度也小，声学图像上为“暗”显示。 而声阻抗较大的石灰岩、致密砂岩、反射系数大，声学图像为“亮”显示。 因此根据暗亮图像可区分岩性。
（2）在中心轴线上，Z>0，存在一系列位置，z=dn声压幅值为零
sin
(
a2
d
2 n
d
2 n
)
0
a2

幅度 孔吼分布频率
孔吼半径(um)
1
1.6
2.5
4
6.3
10
16
25
40
10
50
岩样号：NP1-X
8
孔径分布
可动流体体积
40
T2谱分布
6
30
毛管束缚水体积
4
20
粘土束缚水体积
2
10
0
0
0.5
1
2
4
8
16
32
64
128 256 512 1024 2048
T2(ms)
11
11
2.4 识别地层孔隙中的流体类型
汇报内容
1.核磁共振测井原理 2.核磁共振测井应用 3.参考文献
1
1
核磁共振测井原理
原子核在外加静磁场B0的作用 下磁化沿外加磁场B0方向产生宏观 磁化矢量M0。在垂直于B0方向加一 交变磁场B1且交变磁场的频率w1与 原子核进动频率w0相同时，原子核 会吸收交变磁场的能量，宏观磁化 矢量M0偏转一定角度【1】。如图1所 示。
13
13
5
核磁共振测井应用
图三[5] 为单井柱状图：
6
6
2.1 直接探测储层孔隙
不同的原子核有不同的共振频率，所以可通过选择共振频率确定 观测对象，核磁共振测井研究对象为氢核。氢核在地层中有两种存在 环境，即固体骨架和孔隙流体，在这两种环境中氢核的核磁共振特 性有很大差别，可以通过选择适当的测量参数，来观测只来自孔隙 流体而与岩石骨架无关的信号。宏观磁化矢量在观测对象确定之后， 在给定强度的静磁场和恒温下，磁化矢量的大小与单位体积内的核自 旋数成正比，即与地层孔隙流体中的含氢量成正比，可直接标定为地 层孔隙度。因此，核磁共振可直接探测地层孔隙度而不受岩石骨架的 影响。[1]

成像测井解释模式
成像测井的图形仍然是一种物理属性，它只是地下地 质特征的间接反映，只有充分利用岩芯资料对各种成像测 井特征进行刻度，建立起电图像特征与各种地质属性之间 的关系，才能对复杂的地质现象进行正确的评价。 标准图象模式是成像测井资料地质解释的基础，按成 像图的颜色、形态，综合动静态图象基本特征，结合录井 岩心资料，以及所包含的地质意义，可以将图象分为两大 类，十小类标准图象模式。
6、对称沟槽模式
特指由于地应力不平衡造成的椭圆形井眼崩落，在成像图 上，一般表现为沿井壁分布的两条互呈度对称的垂直暗色沟槽。
7、斜纹模式
这种模式不是斜交井轴的平面在成像图上的反映特征，因 为一般斜交井轴的平面在成像图上呈正弦曲线形态，而该模式 在成像图上表现为不对称的倾斜纹理，因而它不是地层本身的 特征，而是由于钻井过程中，使用特殊工具螺扶或特殊钻头对 井壁造成的螺旋形划痕。这种模式在声波成像图上有时会见到， 一般出现在岩性较致密的层段，因为它近似一种组合线状模式， 往往被误解为层理的显示特征。
井周声波成像测井是使用一个以脉冲回波方式工 作的旋转换能器来实现对整个井壁的扫描。岩性及 岩石物理特征的变化以及井壁介质几何界面的变化 将导致被测量的回波幅度及传播时间的变化。将其 汇总即可得到井壁的图像。回波幅度强弱主要取决 于井壁地层与井中流体的声阻抗差异和井壁规则程 度，声阻抗大，则回波幅度图像亮反之则图像暗。 传播时间图像主要反映井眼几何形态，作为回波幅 度图像解释的辅助工具。
断层成像图上表现为正弦暗线条，与层面斜交，倾角较大， 当胶结作用强烈时，也可表现为亮线。断层两侧的地层有明显 的错动。
5、杂乱模式
动静态图象上反映颜色混杂无序，但这种模式仍有一定的 地质意义。如沉积过程中的扰动构造、重力滑塌和某种快速堆 积的沉积环境。此外，当成像图上碳酸盐岩或火成岩中溶蚀孔 洞裂缝及孔洞十分发育或不均匀分布着泥质时，当井眼存在不 规则状滑塌时，当测井资料较差时，均有可能导致杂乱模式的 出现。

应用挑战与解决方案
挑战
实际应用中的准确性和可靠性问题。
解决方案
加强实际应用中的数据采集和处理，采用多频段、多角度、多模式的 成像方式，以提高准确性和可靠性。
挑战
井下设备的可靠性和寿命问题。
解决方案
采用高可靠性材料和设计，加强设备的维护和保养，以提高设备的寿 命和可靠性。
未来发展趋势与展望
发展趋势
02
超声成像测井技术
超声波发射技术
超声波发射器
用于产生高能超声波，通 常采用压电陶瓷材料。
波形调制
根据不同的测井需求，对 超声波的波形进行调制， 如脉冲、连续波等。
功率控制
为了保护仪器和避免对井 壁造成损伤，需要控制超 声波发射的功率。
超声波接收技术
超声波传感器
滤波与降噪
用于接收反射回来的超声波信号，通 常采用压电陶瓷材料。
超声成像测井
• 超声成像测井概述 • 超声成像测井技术 • 超声成像测井设备 • 超声成像测井操作流程 • 超声成像测井的挑战与未来发展 • 案例分析
01
超声成像测井概述
定义与原理
定义
超声成像测井是一种利用超声波进行 地下岩石和流体性质探测的测井技术 。
原理
通过向地下目标发射超声波，并接收 反射回来的回波信号，经过处理后形 成地下目标的超声波图像，从而实现 对地下岩石和流体性质的探测。
成像显示系统通常采用计算机和显示器等设备， 能够将数字信号转换为图像或曲线等形式。
成像显示系统具有高分辨率和高清晰度等特点， 能够提供直观的井壁和地层结构图像，方便对 地层进行评估和分析。
04
超声成像测井操作流程
测井前准备
收集资料
收集井场地质、工程和钻井等资料，了解井场环境和井身结构。

FMI仪器
FMI测井方式
井眼覆盖率与井径有关
FMI指标
微电阻率扫描测井(STARⅡ)
测量方式
Pad Geometry Parameters
PAD 1
PADFLIP = 0 PADZ = 0
1
24
2
PADZ for PAD 2 (negative)
Coordinate axes for BUTX (horizontal) BUTZ (vertical)
• 由此看出，钮扣电极的K值随距离回路电极的距离增大而增大，且中间小，两边大。
三、分辩能力（1）
• 单一水平裂缝的仿真结果。 左边是极板附近沿周向展开 的二维电阻率模型，裂缝张 开度1mm，电阻率10•m，径 向延伸到无穷远。背景电阻 率100•m。右边的是仿真测 井图。
四、分辩能力（2）
• 三条水平裂缝的仿真结果。 三条裂缝的张开度分别为1、2、 4mm，电阻率均为10•m， 径向延伸到无穷远。背景电 阻率100•m。
UNIX
UNIX
X-
X-windows+Motif
windows+Moti
f
2台19in监视器、图 2台19in监视器、 2台19in监视器、图
形协处理器
图形协处理器
形协处理器
一台彩色绘图仪 一台彩色绘图仪 一台黑白绘图仪或
一台热敏黑白绘图仪 一台热敏黑白绘 一台热敏灰度绘图仪 图仪
760MB硬盘 两个磁带机
BUTDIA (button diameter)
2
1
PAD 2
PADFLIP = 1 PADZ < 0
24
Reference level for PADZ

0
-5V
C19
PWR DIST
22UF RTN
LOWER HEAD
3 U2
2
C30 C31
4 20 9 4 -0 22 . 5 1
0 .1 UF 0 .1 UF
0
C20 2 2UF
C32 C33
U3
1
0 .1 UF 0 .1 UF
4 20 9 5 -0 22 . 5
2
0
C21 2 2UF
HV HVR
2 阵列侧向测井仪（1240） 3 高分辨率阵列感应测井仪（HDIL
1515） 4 微电阻率扫描成像测井仪（STAR-II
1025） 5 微侧向测井仪（MLL 1233）
6 数字声波测井仪（DAC 1680）
7 数字井周成像测井仪（CBIL1671）
8 交叉式多极子阵列声波测井仪XMACII 1678）
序号
仪器名称（英文缩写）
9 补偿中子测井仪（DSNT-A）
10 谱密度测井仪（SDLT-D）
11 核磁共振测井仪（MRIL-A） 12 储层参数测井仪(RMT)
选择式地层测试器（SFT-IV） 13 模块式地层测试器（RDT） 14 持水率/持气率测量仪 15 随钻测井（INTEQ） 16 旋转式井壁取芯仪（RSCT-A）
测井技术的发展趋势
四、认识和建议
4 油藏动态监测技术发展迅速
。 油藏监测包括两方面内容，一方面是油藏生产动态 监测，另一方面是油藏工程动态监测。
油藏工程动态监测主要是解决套管损坏监测问题。 套管损坏监测的各种方法比较成熟，但配套的综合解 释分析预测技术及其相应软件需要研究或完善。
用于油藏生产动态监测的仪器有两类，都处于快 速发展之中。一类是电缆测井仪，包括过套管电阻率 测井仪、C/O和脉冲中子类测井仪等，另一类是井下永 久传感器，可以提供实时井眼参数测量，包括流量、 温度和压力。