斯仑贝谢成像测井技术.doc

成像测井技术 目录 1电成像测井 2 1.1 地层微电阻率扫描成像测井技术[1] 2 1.2 阵列感应成像测井技术 3 1.3方位电阻率成像测井技术 3 2声波成像测井 4 2.1超声波成像测井 5 2.2偶极横波成像测井 5 3核磁共振成像测井 6 4成像测井技术的应用 6 4.1岩性识别 7 4.2沉积构造识别[4] 10 4.3沉积微相研究[5] 12 4.4裂缝系统的分析 14 4.5地应力分析[11] 29 5成像测井的发展趋势 32 参考文献 33 成像测井技术 测井起源于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术，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息，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。 1电成像测井 1.1 地层微电阻率扫描成像测井技术[1] 地层微电阻率扫描成像测井仪，是在多个极板上分别安装若干个间距很小的钮扣状的小电极，当电极扣向井壁地层发射电流的时候，电极接触的岩石成分、结构及所含的流体的电阻率差异会引起电流的变化，据此生成电阻率的井壁成像。 斯伦贝谢公司在20世纪80年代最早推出地层微电阻率扫描成像测井仪FMS (Formation Micro Scanner)，揭开了电阻率成像测井的新篇章。到了20世纪90年代中期，斯伦贝谢公司又在地层微电阻率扫描测井仪器(FMS)的基础上，经过多次重大改进，尤其在提高井眼覆盖率和分辨率方面做了重大改进，从而推出新一代电阻率成像测井仪FMI (Fullbore Formation Micro Image)。FMI测量精度高，图像清晰，井眼覆盖率大，可以进行广泛的地质解释及油气评价等，被地质学家称为“地下地层显微镜”。全井眼微电阻率扫描成像测井技术是在FMS的基础上发展起来的， FMI与FMS的测量原理基本相同，不同的是在可自动伸缩的相互垂直的4个极板上安装了能够推靠在井壁上的阵列电极结构。测量时由推靠器把极板推靠到井壁上，使电流通过井筒内钻井液柱和地层构成的回路回到仪器上部的回路电极。极板中部的阵列电极向井壁发射电流，按照每个纽扣电极的深度进行采样，将采样数据组成一个矩阵。通常水平与垂直的采样间隔均为0.25cm，每个矩阵元素表示图像上的一个灰点。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，颜色越深，电阻率越低。为了能使阵列电极发射的电流垂直进入井壁，在极板推靠器和极板金属构件上施加一个相同的电位，迫使阵列电极电流聚焦发射。通过上述的改进， FMI大幅提高了井壁的覆盖率，改善了极板与井壁的结合性能，使仪器的直径减小，在满足不同测井需要的同时更是大幅提高了测井的速度。 除了斯伦贝谢公司外，哈里伯顿和阿特拉斯公司也先后成功的研制了微电阻率井孔成像测井仪EMI (Electrical Micro Imaging Tool)和Star-II型井壁微电阻率成像测井仪(RES系统)，并在很多油田得到了广泛的应用。 1.2 阵列感应成像测井技术 阵列感应成像测井仪AIT (Array Induction Imager Tool)，是基于20世纪40年代道尔(H·DOLL)提出的感应测井几何因子理论发展起来的。常规感应测井仪都采用复合线圈系结构，通过选择适当的间距和多线圈对组合，产生具有直耦信号近似为零的多个测量信号矢量叠加，使流过地层的电流限定在特定的径向和纵向距离上，实现硬件聚焦的效果。斯伦贝谢公司的阵列感应测井仪(AIT)与常规感应仪有所不同，在设计上，放弃了将数对线圈连在一起实现硬件聚焦的方法，而采用了8个不同发射器/接收器间距