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测井仪器概论 测井仪器的地位和作用测井仪器的组成测井仪器的发展测井井下仪器的分类 测井仪器的地位和作用 石油是交通运输的主要能源 被称为工业的血液 2 石油是重要的化工原料 3 石油储存 储藏 在地下的岩石孔隙 缝隙 中 4 在得到石油之前 首先要知道石油在哪里 有多深 有多少 找石油的过程 1地址勘探寻找生成石油的条件确定勘探区域2物探寻找储藏石油的条件确定钻井位置3钻井创造开采石油的通道4测井录井验证地下是否有石油 在什么位置5采油将石油高效合理地开采出来6储运储藏和运输石油7炼油将石油变成成品油石油勘探过程1234步石油开发过程56步 测井的作用 1确定井内是否有油 在什么位置 有多少 2测井采用的是物理的方法 所以称为地球物理测井3在钻井过程中测井 钻井之后进行 称为勘探测井 裸眼井测井 4在生产过程中测井称为生产测井 套管井测井 5测井包括 测井数据采集 测井资料解释 测井数据采集 利用测井仪器测量井内的地球物理参数 电阻率参数 电阻率参数的变化声波传播时间 声波幅度衰减自然伽马射线强度 伽马能谱地层体积密度 岩心密度地层中子衰减 中子吸收速度核磁共振特性 碳氧原子含量井径井斜深度电缆张力 套管井测量参数 温度压力流量含水率流体密度井径深度电缆张力 测井资料解释 将测得的地球物理参数转化称为与石油开采有关的地质参数 石油埋藏深度油层厚度面积地层的孔隙度地层渗透率含水率钻井固井工程参数 测井仪器的组成 传感器 信号放大处理 信号采集 处理显示记录 模拟信号直接电缆传输 电缆 井口参数 信号放大处理 方案1模拟信号直接传输 井下控制电路 地面控制电路 测井仪器组成 传感器 信号放大处理 信号编码解码 处理显示记录 信号采集 信号编码解码 电缆 井口参数 信号放大处理 方案2数字信号传输 井下控制电路 测井仪器组成 地面仪器 地面信号处理 显示系统 记录系统 电缆驱动系统 井口参数检测电缆传输系统 地面和井下的编码解码系统 电缆 电缆驱动电路井下仪器 传感器 井下信号处理电路 井下仪器控制电路 地面仪器 地面仪器 是一个以计算机为中心 具有数据采集 数字信号处理 数字记录 数字显示 模拟曲线显示和对井下仪器控制能力的系统 电缆传输系统 是完成地面仪器和井下仪器之间信号传输的系统 井下仪器 将井下的地球物理参数变成电信号的系统 测井仪器的发展 测井仪器的发展可以分为四个阶段模拟记录数字测井数控测井成像测井 模拟记录阶段 发展年代 从测井1927年第一条测井曲线诞生到60年代末 都使用模拟记录测井仪器 仪器测量原理 用灵敏度高的检流计测量回路电流得到探测系统测量端的电位差变化 反映地层物理参数 自然电位 电阻率 声波速度等 随深度的变化 记录在照相纸或胶片上 主要测井方法 自然电位测井和自然伽玛测井 普通电阻率测井 声速测井和感应测井 井径测井 深度测量等 缺点 多数是定性测量 单项目操作 效率低 代表仪器 50年代引进51型电测仪 数字测井阶段 自60年代末 测井仪器从模拟记录过渡到数字记录 发展原动力 测井方法的增多 要求仪器能高速采集地下信号并要求在井场做一些校正 补偿和简单的计算 仪器测量原理 数字测井仪器增加了用数字磁带机进行数字记录 提高了测量精度 增加了可靠性 且便于将测井资料输入计算机进行处理 相应的测井方法 深 中 浅探测的电阻率测井 双感应 球形聚焦测井或双侧向 微球形聚焦测井 三孔隙度测井 即声速测井 中子孔隙度测井 补偿密度测井 再加上井径测井 自然伽玛测井和自然电位测井 称为常规的九条曲线测井 缺点 数字测井仪相当复杂 操作繁琐 代表仪器 70年代3600数字测井仪 数控测井阶段 70年代末发展了数控测井仪 发展原动力 新测井方法不断出现 计算机技术的高速发展提供了解决问题的途径 仪器测量原理 数控测井仪是一台计算机为中心的遥控探测系统 各种下井仪器作为计算机的外设 通过电缆通讯系统连接 通过计算机实现对下井仪器的控制 测量数据处理和显示 曲线回放等主要测井方法 除一般的常规测井外 已增加了自然伽玛能谱 岩性密度 碳氧比能谱 长源距声波 电磁波测井及地层倾角等测井方法 这些方法扩大了测井的应用领域 提高了测井资料评价油气层解决地质问题的能力 代表仪器 80年代CLS 3700 CSU DDL III 成像测井阶段 90年代后的成像测井发展原动力 复杂油气藏的勘探和开发对测井也提出了更高的要求 计算机技术的发展使成像测井成为可能 成像测井的原理 成像测井提供大量的物理信息 以此为基础给出分辨率高 可靠性高的二维或三维目的层的物理参数图象 研究各种非均质非线性问题 评价油气层和其他勘探开发问题 成像测井的特点 高分辨率 多探测点的电 声 核 核磁测井仪 适应各类复杂非均质储层评价和地质应用 工程应用的软件包 代表仪器 主要有MAX500 5700 ECLIPS 2000 井仪器主要有电成像 声成像和核磁共振成像三大类型 测井工作示意图 张力磁记号传感器 没有天滑轮的施工方法只适应于软仪器 测井示意图 电缆绞车 地滑轮 天滑轮 井下仪器 电缆长度测量 测井仪器工作环境 测量对象深度1000 5000米井筒内充满泥浆或水井下温度 地表温度 温度梯度 深度井下压力 泥浆比重 深度 10 大气压 井眼尺寸20cm左右由地面绞车通过电缆控制上提和下放运动通过电缆长度反映仪器位置 井下仪器分类 1电法类侧向测井 感应测井2声波类声幅双发双收声波全波列3放射性类自然伽马 自然伽马能谱 补偿密度 岩性密度 Z密度 补偿中子 碳氧比能谱 中子寿命等 4新仪器 微电阻率扫描成像 阵列感应成像 偶极子声波成像测井 核磁共振成像测井 过套管电阻率测井 生产测井仪器 温度压力流量流体密度含水率 其他 井径井斜套管接箍噪声测井地层测试器自然电位深度检测磁记号深度编码深度 按解释类型分类 测井 常规测井 新方法 自然电位测井自然伽马测井井径测井井斜张力深度声波测井密度测井中子测井电阻率测井 核磁共振 成像测井 MDT动态测试等 电阻率区分油和水 孔隙度系列 岩性系列 测量信号特征 低频模拟信号 测量幅度脉冲信号 测量频率和周期脉冲信号 测量幅度谱 能谱 频率较高的模拟信号 测量幅度 时间 声