测井技术基本原理及方法简介3

1生产动态监测--剩余油饱和度中子寿命测井(NLL)也叫热中子衰减时间测井，是脉冲中子测井法中最常用和最重要的一种方法。中子寿命测井记录的是热中子在地层中从产生到被俘获所经历的平均时间

，随物质宏观俘获截面

增大而变小。随着地层水的

值随含氯量的增加而急剧增加，所以高矿化度地层水的

值比油、气高的多，此时可以根据

值划分（区别）油（气）、水层或油水界面并确定含水饱和度。脉冲中子测井

C/O测井又被称为非弹性散射伽马能谱测井。由于不同元素的核从基态变为激发态时所需的能量不同，所以中子与各种元素核发生非弹性反应时所诱发的伽马射线能量也不同。因此对非弹性散射伽马射线进行能量和强度分析，就可以定出地层中元素（碳与氧）的含量。进而获取地层的（剩余）含油饱和度。适用于低矿化度地层水环境。C/O测井非弹性散射伽马谱主要包括硅钙碳氧的贡献；俘获伽马谱主要包括氢硅氯钙的贡献中子寿命测井4、核测井原理及方法2元素俘获谱测井(ECS)是斯伦贝谢公司研发的新一代地球化学元素测井技术,利用AmBe中子源发射平均4MeV的快中子照射地层,中子与地层原子核发生非弹性散射。俘获反应过程中，不同的地层元素将放射出具有各自特征的非弹性散射伽马能谱和俘获伽马射线谱。经过解谱处理，非弹性散射谱可以得到C、O、Si、Ca等元素含量；俘获伽马能谱解谱处理得到Si、Ca、S、Fe、Ti和Gd等元素的含量；通过氧化物闭合模型得到地层中矿物的百分含量，再通过各种元素的丰度得到粘土矿物、石英、长石、云母以及黄铁矿、菱铁矿的含量。元素俘获谱测井(ECS)4、核测井原理及方法3核磁共振测井基础包含奇数个核子或虽有偶数个核子但原子序数为奇数的原子核具有自旋的能力。由于外围电子的存在，它们的自旋将产生磁场。在没有外加磁场时，单个核磁矩随机取向，宏观上表现为没有磁性。在外加磁场的作用下，这些原子核的自旋磁矩会趋于定向排列，这一现象称为磁化，磁化时间通常用T1表示。对于被磁化后的核自旋系统，如果在垂直于静磁场的方向再加一个与进动频率相同的交变磁场，核自旋系统将会发生共振吸收现象，即处于低能态的核磁矩将通过吸收交变电场的能量，跃迁到高能态，这种现象即是所谓的核磁共振。当交变电场撤销后，通过自由进动，核自旋从高能态重又恢复到低能级的平衡状态，这一过程叫做弛豫。其衰减时间常数用T2表示。4、核测井原理及方法氢核是地层中最重要的核磁共振物质，不同位置的氢核由于质子周围微观磁环境不同，T2弛豫速度存在差别：岩石骨架中的氢核弛豫时间很短，探测器忽略对这个时期内的信息记录；最早的记录开始于表面弛豫（润湿在颗粒表面的“束缚流体”中的氢核）；处于扩散不受限制的自由流体中的氢核，弛豫速度要慢得多，并且随孔隙半径的增大，弛豫时间也就越长。利用探测器记录的弛豫过程中的能量衰减回波串，可以进行孔隙结构的分析，进而估算地层的渗透率。顺磁离子（铁、锰、铬、镍）的存在会使弛豫速度大为提高，这也是核磁共振测井时泥浆中不能含铁矿粉的原因。4核磁共振测井仪(MRIL-P)哈里伯顿MRIL-P型核磁，采用梯度磁场、利用9个频率探测地层流体中的氢核，通过对采集的自旋回波串拟合成T2谱，T2谱是地层孔隙中流体含氢指数，扩散系数、纵向驰豫时间、横向驰豫时间等多种因素综合作用的结果。由于可以在不受岩石骨架的影响的情况下直接测量岩石孔隙中流体的信号而区别于现有其他测井方法。测井解释人员通过研究储层中流体核磁特征，采用不同的测井模式，达到油气识别的目的。同时，采用合理的T2截止值，可以区分储层孔隙中的束缚流体和可动流体，研究储层孔隙结构。岩石孔隙结构分析；可动流体孔隙度；束缚水饱和度；渗透率计算；烃类检测；薄油层、低阻油层评价4、核测井原理及方法5MDT是斯仑贝谢公司推出的新一代电缆地层测试仪器。与其上一代的重复式地层测试仪RFT相比，它改进了探测器、井下马达、各模块间的组合技术以及解释方法，1．可测量在管线中流动的流体的电阻率；2．一次下井可进行多个取样；3．能在较大的井眼范围内进行标准操作；4．双探头模式可以获取地层垂向渗透率；5、双封隔模式提供对低渗透储层的更好支持；6、提高了威力测量和动态响应的精度；7．可在地面控制压力测试时的流速、测试室体积及测试时的流动压力。模块式动态地层测试器(MDT)利用取样及光学流体分析可以快速准确发现油气层

测压测试及地层压力剖面分析，准确确定流体界面

薄油层或复杂情况下代替DST测试并能进行PVT取样

渗透率分析，与其他测井资料结合，进行产能预测5、其他测井技术6ADNPorverPLUSMWDRAB/GVR/ARCPowerDrive随钻测井（LWD）利用近钻头伽马和电阻率,及时确定钻遇地层,并对可能的地层变化给出预测,实现实时地质导向,以便及时确定下一步钻井方案，提高工程时效与勘探发现率。利用随钻方位密度中子、方位电阻率，实时确认地层物性及含油性情况,调整井眼轨迹，提高水平井优质油层的钻遇率。应用旋转导向系统，实现井下定向，进一步提高钻速，降低卡钻风险，使井眼更平滑；自动导航系统使井斜快速返回垂直，实现垂直快打。随钻测井是一种能够在钻开地层的同时实时测量地层信息的测井技术，斯伦贝谢新型LWD能够提供近钻头的多探测深度方位电阻率、方位伽马以及环井眼地层密度和中子孔隙成像等一系列反映地层岩性、物性、含油性变化的测井信息。强大的旋转导向系统能够在不起钻的情况下随时调整钻井方位及方位角，大大提高了钻井效率。5、其他测井技术7生产动态监测--流量与持率

斯伦贝谢生产测井服务平台（PSP）标准仪器串包括基本测量短节PBMS（伽马,CCL,压力,温度）、压差密度仪PGMC（密度,井斜）、持气率光学探针GHOST（持气率）、井径-流动成像仪PFCS（速度,持水率,X-Y井径），为确定多相流体的流量、流速、持率提供了定量测量的方法。窜槽流体界面变化套管腐蚀多种情况组合油气水三相持率，产液能力评价，确定出水位置流量=速度

持率

面积5、其他测井技术87、测井质量控制必要性1、井的基准信息；2、测井解释的基础；3、区域对比的依据测井质量控制是一个全过程的控制1、测井仪器本身的质量及其控制过程：通过“刻度”等来保障仪器质量主要包括：测量范围、精度、耐温耐压、稳定性、可靠性、影响因素校正等。2、测井信息获取过程的质量控制：通过执行“操作规程”完成质量控制主要包括：按规定进行井场仪器刻度、了解井场环境及测井要求、正确组合仪器、控制测速、做好深度定位、重复测量、信息记录及测试报告等。3、测井条件对测井资料影响的质量控制：通过“环境校正”优化测井曲线主要包括：深度匹配、井眼大小、倾斜仪器扶正、温度压力、弹性伸缩等4、测井信息解释过程的质量控制：通过“地层分析及多井标准化”完成主要包括：曲线质量评价、分辨率匹配、标准层刻度、区域资料对比分析等9测井资料质量控制流程测井设计测井采集现场监督作业依据规章制度曲线质量基地评价信息反馈信息传输测井数据库7、测井质量控制地质或工程需求网络发布解释处理预处理合格资料拼接合并环境校正解释成果标准化10深度控制7、测井质量控制深度测量的方法：1.机械记数：测量井口滑轮的转动次数2.电缆标记：在地面用经校正的张力系统在电缆上做深度记号，测量时用安装在井口的探测器测出电缆位移信号。3.马丁代克：马丁代克是测井行业用来测量深度的一种专用设备。安装在绞车上，当电缆穿过两个紧压电缆的深度测量轮上下移动时，同步旋转的深度编码器产生深度脉冲，同时测量的电缆张力信号用于深度校正。下列几种原因可产生深度误差1.深度置零错误（人为因素）2.测量轮周长变化（磨损、温变等）3.电缆非弹性形变（老化或切断连接）4.电缆打滑（冬天较多）5.测量轮的来回摆动6.井下仪器扭曲和旋转等7.井下仪器遇卡天滑轮地滑轮马丁代克绞车电缆在本探区进行测井作业的测井队必须每隔三个月到轮南13井进行测井深度系统的标定，按规定的标准接箍数据统计深度误差，并对测井深度系统做出校正。标定结果交勘探事业部井筒技术科验收11影响测井信号精度和不确定性的因素7、测井质量控制1、井眼和钻井液侵入：井眼越大，围绕测井仪器的流体体积越大，对测井读数的影响也就越大；钻井液和泥饼的性质对测井信息的影响程度因不同的测井仪器而不同；在井眼中能否进行某种测井，取决于钻井液类型；泥浆滤液的侵入使得井眼附近的岩石所含流体性质发生了变化。2、井下仪器几何形状：井下仪器直径的选用既要考虑安全起下的最小井径，也要考虑满足测井质量的最大井眼尺寸；某些测量方法要求仪器处于正确位置（居中、偏心或紧贴井壁）；不同的源距其纵向分辨率和探测深度不同。3、测井速度：不同测井仪器响应时间不同，测井速度要满足测量精度要求的最大时间常数；测速还要充分考虑施工安全，太快可能损坏推靠设备甚至绷断电缆，太慢可能会使电缆和仪器粘卡。4、恶劣环境：每种井下设备都有工作限制条件（温度、压力等），超出这些限定条件的范围，仪器会不稳定，甚至发生电子元件失效、通过密封口漏入钻井液、承压外壳损坏等事故。127、测井质量控制1）目的层段泥浆要求为了确保测井仪器起下畅通，泥浆粘度不宜过高，一般粘度控制在50-70s范围内。起钻前在裸眼段注测井封闭液。根据井下情况调整封闭液性能，在特殊井段应加入适当润滑剂，如有大段砂岩层应考虑泥饼质量和抗温性能。在钻井工程许可的情况下，泥浆电阻率大于0.5Ω.m/20℃，或泥浆总矿化度不超过20000mg/L，以确保感应与自然电位等测井资料的质量、饱和度准确计算以及渗透层的有效划分。在确保安全钻井的情况下，泥浆比重应尽可能低，以降低泥浆滤液的侵入深度。为了确保核磁共振测井，泥浆中禁止使用任何含铁的加重材料。2）井眼要求钻井起下钻井眼畅通无阻，无明显阻卡现象；严格控制井眼轨迹，避免较大狗腿出现；目的层段井眼稳定，无严重的井眼垮塌，目的储层井径变化不超过±0.5″，并且井壁平滑。为了确保目的层段固井测井资料的质量和评价效果，套管固井候凝48小时后及时测井，并且要求先刮壁再测井。3）其它要求测井期间，钻井队为测井施工提供所必须的井口吊装、地面场地、照明和水电蒸汽等工作条件；在井口安装、打捞和其它工艺测井等过程中钻井队提供密切的配合工作。测井队必须遵守井场相关规定，严防井口落物，严禁违章施工，紧急情况下必须服从现场统一指挥。电法测井期间，为了确保测井资料的质量，钻井队严禁从事电焊、灌泥浆、冲洗井架等作业，必要时需经过测井队伍负责人同意方可进行。测井环境要求13测井刻度7、测井质量控制刻度是通过刻度装置建立测井仪器在规定的测量条件和环境下的测量值与相应刻度装置已知值之间的函数关系的操作过程，其目的是达到测量值能够准确的反映地层物理或井眼工程参数。刻度过程同时消除仪器范围内的电子漂移，使测井过程不致于引起大的误差，并保证同类型仪器计量结果的统一。三级刻度标准1.一级标准（行业级）：参数已知的、具有准确和稳定量值的标准井或实验井2.二级标准（企业极）：车间刻度装置3.三级标准（井场级）：便携刻度装置两类刻度装置1.外刻度:借助外部刻度装置，如标准井、刻度环(夹)等2.内刻度:使用内嵌刻度装置，如自检电路、测试盒等三个刻度目的1.检查井下仪器工作是否正常2.检查井下仪器的响应关系是否正确3.检查井下仪器的稳定性两种刻度方法1.两点刻度法:线性插值2.一点刻度法:过零点14现场质量控制7、测井质量控制测前检查与刻度检查井下仪器工作是否正常；检查仪器的响应关系和稳定性测井过程监督套管、标准层等已知条件下的特征响应；速度控制；监测质量控制曲线；测井模式确认等测后检查与刻度测后刻度检查仪器稳定性；重复测井曲线检查。1）测井监督在井场全权负责测井资料的质量，要严格把关，坚决杜绝把不合格资料带回基地。2）所有测井仪器的主刻度、主校验、测前、测后值都必须在要求范围之内，否则，测井仪器不允许下井。3）仪器下井后，先测主测量段；然后再下至井况较好的段测量50米，作为重复段；重复曲线与主曲线应形态相似，值相近，就说明仪器状况良好；否则，就必须换仪器重测。4）每次测井应在电阻率曲线图上一般使自然伽马曲线测进套管50米，但至少应保证与上次测井重复上一个明显的高自然伽马峰。5）同次测井的所有曲线深度均须与电阻率系列的伽马曲线深度一致。如有深度误差，其误差绝对值应小于0.2%。6）如井况较好，测量数值异常或发生抖跳，应在相应部位进行重复；如井况复杂，仪器遇卡造成曲线失真，原则上油气层段必须重测；非油气层段视情况而定；而非目的层段可以不返工，由测井监督把握。7）如声感系列测量时遇卡严重，在测放射性前必须通井。如放射性仪器遇卡张力达到500磅。测井监督应吩咐操作工程师及时关腿，上提。至于曲线质量，测井监督应向主管领导请示，再做决定。8）高密度泥浆（密度>1.8）测井时，声感系列可考虑先去掉井径，并在下放时开始测量，原则上每一系列侧井前要通井，资料可以比常规井适当放宽。9）每条测井曲线必须有重复曲线。重复曲线测量应先在测量井段上部变化明显处测量50M以上井段，然后把仪器下到测量井段的低部从下向上测量正式曲线。如井况确实复杂，可请示测井监督视情况而定。重复曲线测量误差的相对误差不可超过规定标准。15室內质量控制为了提高资料的品质，规范测井资料格式，统一出图格式，杜决不合格资料入库，规定探区所有测井资料都要通过二次验收才能接收。对于符合要求的测井原始胶片，甲方验图人员就可以开据测井曲线评定单，并通知测井公司人员进行晒图。甲方验收人员在收到乙方交来的测井磁带后，应及时在解释工作站计算机上打印出各个测井曲线图，交现场室人员验对是否与测井兰图一致。如一致，在磁带标签上加盖“验收”印，并出据磁带验收单据作为甲方验收磁带的凭证。7、测井质量控制单条测井曲线质量要求有合适的测前、测后刻度记录；在特征地层（致密灰岩、盐岩、石膏层、煤层、泥页岩、标准水层等、以及套管位置）有准确的响应；重复曲线与正式曲线相似；仪器响应符合地区规律，变化趋势与岩性剖面一致多条测井曲线质量要求同次测井各条曲线深度对齐；测井蓝图曲线、刻度范围、曲线名称清晰规范；深度记号、张力曲线齐全准确、清晰可辨；图头信息（井名、井属区域、测量内容、深度段、钻头套管程序、泥浆性能、测井公司信息等）准确齐全；仪器组合、仪器刻度图表健全等多次下井测井曲线质量要求深度匹配；幅度异常符合地区规律；对比曲线（一般为GR）深度及幅度一致；目的层曲线没有遇阻、伸缩、跳点现象等167、测井质量控制常见测井事故分析及相应措施压差粘附电缆或下井仪器切入泥饼，井眼和地层之间的压差迫使电缆或下井仪器压靠到井壁上，当压差大于电缆的安全拉力时，仪器被粘卡。措施：a.

保持电缆在井内移动；b.在井底停留的时间尽可能短；c.多使用扶正器。

键槽措施：a.仪器在井中的起下次数应尽量少，必要时通井。b.多使用扶正器，并尽量把扶正器装在靠近仪器头的部位，让仪器头躲开电缆形成的键槽。在斜井的造斜井段和一般井的狗腿井段，电缆摩擦井壁形成拉钜，就会产生键槽。措施：a.仪器的下放速度不要过快，有遇阻情况出现时，千万不要企图用仪器下冲的方法通过障碍物,要求井队通井b.测井前吩咐钻井队打封闭泥浆，并加些塑料小球。桥塞和掉碎块页岩膨胀引起井眼桥塞；井壁掉块形成碎石塞。井眼严重垮塌措施：a.下仪器过程发现遇阻，立即上提电缆，然后重新下放仪器，不要让电缆下放过多，造成仪器打斜或电缆打结。b.使用扶正器。让扶正器靠近仪器头部，以使仪器头避开台阶。大段井壁垮塌，仪器遇阻或卡住171.正演的单解性和反演的多解性：仪器原理清晰而信息分析难度大。2.井眼对物理场信息采集的限制和干扰：严重的扩径或不合适的泥浆体系会使测井无法获取可用的地层信息3.恶劣环境使传感器的性能不稳定，降低仪器的动态范围、增加误差4.探测深度与纵向分辨率：尽量选择精确度和准确度较高的仪器，以减少系统误差，低于最小分辨阀值的响应差异将不能够被识别5.根据地质或工程目的要求选用合适的测井仪器系列、仪器组合方式以及测量模式6.良好的质量控制体系是获取高质量测井信息的保证，但不代表其结果就一定能够满足实际需求；对于测井质量的控制包括值与深度使用测井信息需要注意的问题7、测井质量控制188、测井数据预处理测井曲线深度与幅度的准确性是保证测井解释结果可靠的前提。然而，由于测井仪器本身的局限，以及野外测井作业环境等诸多因素的影响，即使采用严格的技术措施，也不能保障测井曲线的深度和幅度完全准确。并且，由于地质或工程需求的多样性以及测井信息的间接性，多数地质或工程参数的获取需要从相关测井信息中有限的抽提，这就需要针对仪器的响应特点，对测量信号进行合适的压制或放大，尽量提高测井信息相对所描述的地质或工程参数的信噪比。也就是说，在测井信息投入地质或工程应用之前，首先要完成测井数据的预处理工作。幅度校准（精准度分析与校正）1、标准层与标准值2、井径与井眼环境校正3、径向深度聚焦与侵入校正4、系统误差校正（区域标准化）深度校准（井信息空间归位）1、标准曲线与套管标深2、曲线拼接与合并时的深度对齐3、测井曲线深度匹配4、井斜校正与多井深度统一198、测井数据预处理为了方便多次下井测井曲线的深度对齐，每次下井一般会有自然伽马测井，所以GR也常被用来作为深度对齐的标准对比曲线，其他测井曲线则依照GR曲线深度对齐。测井深度是以钻井平台的位置（包括方补）而不是地面为深度0点的；如果套管鞋深度没问题，则可以作为测井深度的一个标准；反之，测井深度也可以作为套管计量准确与否的检查，特别是专为检查套管接箍而设计的磁性定位测井。标准曲线与套管标深套管下深791.05米208、测井数据预处理由于测井条件、测井目的、测井环境等的限制，一口井的测井项目往往是不同井段、不同时期、不同信息的多次测量；在应用时需要根据使用目的进行合理的拼接与合并。由于不同测井方法纵向分辨率的差异以及仪器的偏心程度不同、遇阻弹性伸缩等因素，同一口井的不同测井曲线间往往会存在深度误差。为保证同一深度的各条测井曲线的响应值均来自同一深度地层，必须对测井曲线进行深度匹配。曲线拼接与合并、测井曲线深度匹配

1、以第一次有效的常规电阻率系列测井作为拼接与合并的标准系列，以该测井文件中的GR为标准曲线，首先完成该标准系列测井曲线的深度核准。

2、对于不同深度的同系列测井，以重复段测井曲线（或套管鞋）为对比标准，完成测井曲线拼接。

3、对于同一深度的不同测井系列，以各系列都有的GR为主要对比曲线，完成测井曲线合并。

4、一般以声感系列为标准，以各系列共有的GR为基础，采用相似