1測井儀器概論地球物理測井儀器

1、制作:武洪濤測井儀器概論測井儀器概論1. 測井儀器的地位和作用測井儀器的地位和作用2. 測井儀器的組成測井儀器的組成3. 測井儀器的發(fā)展測井儀器的發(fā)展4. 測井井下儀器的分類測井井下儀器的分類制作:武洪濤測井儀器的地位和作用測井儀器的地位和作用1. 石油是交通運(yùn)輸?shù)闹饕褪墙煌ㄟ\(yùn)輸?shù)闹饕茉茨茉?，被稱為，被稱為工業(yè)的血液。工業(yè)的血液。2、石油是重要的、石油是重要的化工原料化工原料。3、石油儲(chǔ)存（儲(chǔ)藏）在地下的、石油儲(chǔ)存（儲(chǔ)藏）在地下的巖石孔隙巖石孔隙（縫隙）中。（縫隙）中。4、在得到石油之前，首先要知道石油、在得到石油之前，首先要知道石油在在哪里？有多深？有多少？哪里？有多深？有多少？制作:

2、武洪濤找石油的過程找石油的過程1 1 地址勘探地址勘探 尋找生成石油的條件確定勘探區(qū)尋找生成石油的條件確定勘探區(qū)域域2 2 物探物探 尋找儲(chǔ)藏石油的條件確定鉆井位置尋找儲(chǔ)藏石油的條件確定鉆井位置3 3 鉆井鉆井 創(chuàng)造開采石油的通道創(chuàng)造開采石油的通道4 4 測井測井 錄井驗(yàn)證地下是否有石油，在什么位錄井驗(yàn)證地下是否有石油，在什么位置置5 5 采油采油 將石油高效合理地開采出來將石油高效合理地開采出來6 6 儲(chǔ)運(yùn)儲(chǔ)運(yùn) 儲(chǔ)藏和運(yùn)輸石油儲(chǔ)藏和運(yùn)輸石油7 7 煉油煉油 將石油變成成品油將石油變成成品油石油勘探過程石油勘探過程 12341234步步 石油開發(fā)過程石油開發(fā)過程 5656步步制作:武洪濤測井的

3、作用測井的作用1 確定井內(nèi)是否有油，在什么位置，有多少？確定井內(nèi)是否有油，在什么位置，有多少？2 測井采用的是物理的方法，所以稱為地球物測井采用的是物理的方法，所以稱為地球物理測井理測井3 在鉆井過程中測井，鉆井之后進(jìn)行。稱為勘在鉆井過程中測井，鉆井之后進(jìn)行。稱為勘探測井（裸眼井測井）探測井（裸眼井測井）4 在生產(chǎn)過程中測井稱為生產(chǎn)測井（套管井測在生產(chǎn)過程中測井稱為生產(chǎn)測井（套管井測井）井）5 測井包括：測井?dāng)?shù)據(jù)采集，測井資料解釋測井包括：測井?dāng)?shù)據(jù)采集，測井資料解釋制作:武洪濤測井?dāng)?shù)據(jù)采集測井?dāng)?shù)據(jù)采集利用測井儀器測量井內(nèi)的地球物理參數(shù)：利用測井儀器測量井內(nèi)的地球物理參數(shù)： 電阻率參數(shù)，電阻率參

4、數(shù)的變化電阻率參數(shù)，電阻率參數(shù)的變化 聲波傳播時(shí)間，聲波幅度衰減聲波傳播時(shí)間，聲波幅度衰減 自然伽馬射線強(qiáng)度，伽馬能譜自然伽馬射線強(qiáng)度，伽馬能譜 地層體積密度，巖心密度地層體積密度，巖心密度 地層中子衰減，中子吸收速度地層中子衰減，中子吸收速度 核磁共振特性，碳氧原子含量核磁共振特性，碳氧原子含量 井徑井徑 井斜井斜 深度深度 電纜張力電纜張力制作:武洪濤套管井測量參數(shù)套管井測量參數(shù) 溫度溫度 壓力壓力 流量流量 含水率含水率 流體密度流體密度 井徑井徑 深度深度 電纜張力電纜張力制作:武洪濤測井資料解釋測井資料解釋將測得的地球物理參數(shù)轉(zhuǎn)化稱為與石油開采將測得的地球物理參數(shù)轉(zhuǎn)化稱為與石油開采有

5、關(guān)的地質(zhì)參數(shù)：有關(guān)的地質(zhì)參數(shù)：石油埋藏深度石油埋藏深度油層厚度油層厚度 面積面積地層的孔隙度地層的孔隙度地層滲透率地層滲透率 含水率含水率鉆井鉆井 固井工程參數(shù)固井工程參數(shù)制作:武洪濤測井儀器的組成測井儀器的組成 傳傳感感器器信號信號放大放大處理處理信號信號采集采集處理處理顯示顯示記錄記錄模擬信號直接電纜傳輸模擬信號直接電纜傳輸電纜電纜井口井口參數(shù)參數(shù)信號信號放大放大處理處理方案方案1 1 模擬信號直接傳輸模擬信號直接傳輸井下井下控制控制電路電路地面地面控制控制電路電路制作:武洪濤測井儀器組成測井儀器組成傳傳感感器器信號信號放大放大處理處理信號信號編碼編碼解碼解碼處理處理顯示顯示記錄記錄信號信

6、號采集采集信號信號編碼編碼解碼解碼電纜電纜井口井口參數(shù)參數(shù)信號信號放大放大處理處理方案方案2 2 數(shù)字信號傳輸數(shù)字信號傳輸井下井下控制控制電路電路制作:武洪濤測井儀器組成測井儀器組成地面儀器：地面信號處理，顯示系統(tǒng)，記錄系地面儀器：地面信號處理，顯示系統(tǒng)，記錄系統(tǒng)，電纜驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，井口參數(shù)檢測統(tǒng)，電纜驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，井口參數(shù)檢測電纜傳輸系統(tǒng)：地面和井下的編碼解碼系統(tǒng)，電纜傳輸系統(tǒng)：地面和井下的編碼解碼系統(tǒng)，電纜，電纜驅(qū)動(dòng)電路電纜，電纜驅(qū)動(dòng)電路井下儀器：傳感器，井下信號處理電路，井下井下儀器：傳感器，井下信號處理電路，井下儀器控制電路。儀器控制電路。制作:武洪濤地面儀器地面儀器地面儀器：是一個(gè)以計(jì)算機(jī)為

7、中心，具有數(shù)據(jù)地面儀器：是一個(gè)以計(jì)算機(jī)為中心，具有數(shù)據(jù)采集，數(shù)字信號處理，數(shù)字記錄，數(shù)字顯示，采集，數(shù)字信號處理，數(shù)字記錄，數(shù)字顯示，模擬曲線顯示和對井下儀器控制能力的系統(tǒng)。模擬曲線顯示和對井下儀器控制能力的系統(tǒng)。電纜傳輸系統(tǒng)：是完成地面儀器和井下儀器之電纜傳輸系統(tǒng)：是完成地面儀器和井下儀器之間信號傳輸?shù)南到y(tǒng)。間信號傳輸?shù)南到y(tǒng)。井下儀器：將井下的地球物理參數(shù)變成電信號井下儀器：將井下的地球物理參數(shù)變成電信號的系統(tǒng)。的系統(tǒng)。制作:武洪濤測井儀器的發(fā)展測井儀器的發(fā)展測井儀器的發(fā)展可以分為四個(gè)階段測井儀器的發(fā)展可以分為四個(gè)階段1. 模擬記錄模擬記錄2. 數(shù)字測井?dāng)?shù)字測井3. 數(shù)控測井?dāng)?shù)控測井4. 成

8、像測井成像測井制作:武洪濤 模擬記錄階段模擬記錄階段發(fā)展年代：從測井發(fā)展年代：從測井1927年第一條測井曲線誕生到年第一條測井曲線誕生到60年代末，都使用模擬記錄測井儀器；年代末，都使用模擬記錄測井儀器；儀器測量原理：用靈敏度高的檢流計(jì)測量回路電流得儀器測量原理：用靈敏度高的檢流計(jì)測量回路電流得到探測系統(tǒng)測量端的電位差變化，反映地層物理到探測系統(tǒng)測量端的電位差變化，反映地層物理參數(shù)（自然電位，電阻率，聲波速度等）隨深度參數(shù)（自然電位，電阻率，聲波速度等）隨深度的變化，記錄在照相紙或膠片上；的變化，記錄在照相紙或膠片上；主要測井方法：自然電位測井和自然伽瑪測井，普通主要測井方法：自然電位測井和自

9、然伽瑪測井，普通電阻率測井，聲速測井和感應(yīng)測井，井徑測井，電阻率測井，聲速測井和感應(yīng)測井，井徑測井，深度測量等；深度測量等；缺點(diǎn)：多數(shù)是定性測量，單項(xiàng)目操作，效率低；缺點(diǎn)：多數(shù)是定性測量，單項(xiàng)目操作，效率低；代表儀器：代表儀器： 50年代引進(jìn)年代引進(jìn)51型電測儀。型電測儀。制作:武洪濤數(shù)字測井階段數(shù)字測井階段自自60年代末，測井儀器從模擬記錄過渡到數(shù)字記錄；年代末，測井儀器從模擬記錄過渡到數(shù)字記錄； 發(fā)展原動(dòng)力：測井方法的增多，要求儀器能高速采集發(fā)展原動(dòng)力：測井方法的增多，要求儀器能高速采集地下信號并要求在井場做一些校正，補(bǔ)償和簡單的地下信號并要求在井場做一些校正，補(bǔ)償和簡單的計(jì)算；計(jì)算； 儀

10、器測量原理：數(shù)字測井儀器增加了用數(shù)字磁帶機(jī)進(jìn)儀器測量原理：數(shù)字測井儀器增加了用數(shù)字磁帶機(jī)進(jìn)行數(shù)字記錄，提高了測量精度，增加了可靠性，且行數(shù)字記錄，提高了測量精度，增加了可靠性，且便于將測井資料輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理；便于將測井資料輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理； 相應(yīng)的測井方法：深、中、淺探測的電阻率測井，雙相應(yīng)的測井方法：深、中、淺探測的電阻率測井，雙感應(yīng)感應(yīng)球形聚焦測井或雙側(cè)向球形聚焦測井或雙側(cè)向微球形聚焦測井，微球形聚焦測井，三孔隙度測井，即聲速測井，中子孔隙度測井，補(bǔ)三孔隙度測井，即聲速測井，中子孔隙度測井，補(bǔ)償密度測井；再加上井徑測井，自然伽瑪測井和自償密度測井；再加上井徑測井，自然伽瑪測井和自然電

11、位測井，稱為常規(guī)的九條曲線測井；然電位測井，稱為常規(guī)的九條曲線測井；缺點(diǎn)：數(shù)字測井儀相當(dāng)復(fù)雜，操作繁瑣；缺點(diǎn)：數(shù)字測井儀相當(dāng)復(fù)雜，操作繁瑣； 代表儀器：代表儀器： 70年代年代3600數(shù)字測井儀數(shù)字測井儀 。制作:武洪濤數(shù)控測井階段數(shù)控測井階段70年代末發(fā)展了數(shù)控測井儀；年代末發(fā)展了數(shù)控測井儀；發(fā)展原動(dòng)力：新測井方法不斷出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的高發(fā)展原動(dòng)力：新測井方法不斷出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展提供了解決問題的途徑。速發(fā)展提供了解決問題的途徑。儀器測量原理：數(shù)控測井儀是一臺計(jì)算機(jī)為中心的遙儀器測量原理：數(shù)控測井儀是一臺計(jì)算機(jī)為中心的遙控探測系統(tǒng)，各種下井儀器作為計(jì)算機(jī)的外設(shè)，通控探測系統(tǒng)，各種下井

12、儀器作為計(jì)算機(jī)的外設(shè)，通過電纜通訊系統(tǒng)連接，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對下井儀器過電纜通訊系統(tǒng)連接，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對下井儀器的控制，測量數(shù)據(jù)處理和顯示，曲線回放等的控制，測量數(shù)據(jù)處理和顯示，曲線回放等主要測井方法：除一般的常規(guī)測井外，已增加了自然主要測井方法：除一般的常規(guī)測井外，已增加了自然伽瑪能譜，巖性密度，碳氧比能譜，長源距聲波，伽瑪能譜，巖性密度，碳氧比能譜，長源距聲波，電磁波測井及地層傾角等測井方法。這些方法擴(kuò)大電磁波測井及地層傾角等測井方法。這些方法擴(kuò)大了測井的應(yīng)用領(lǐng)域，提高了測井資料評價(jià)油氣層解了測井的應(yīng)用領(lǐng)域，提高了測井資料評價(jià)油氣層解決地質(zhì)問題的能力。決地質(zhì)問題的能力。代表儀器：代表儀器：

13、 80年代年代 cls-3700、csu、ddl-iii制作:武洪濤成像測井階段成像測井階段90年代后的成像測井年代后的成像測井發(fā)展原動(dòng)力：復(fù)雜油氣藏的勘探和開發(fā)對測井也提出發(fā)展原動(dòng)力：復(fù)雜油氣藏的勘探和開發(fā)對測井也提出了更高的要求，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使成像測井成了更高的要求，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使成像測井成為可能。為可能。成像測井的原理：成像測井提供大量的物理信息，以成像測井的原理：成像測井提供大量的物理信息，以此為基礎(chǔ)給出分辨率高、可靠性高的二維或三維此為基礎(chǔ)給出分辨率高、可靠性高的二維或三維目的層的物理參數(shù)圖象，研究各種非均質(zhì)非線性目的層的物理參數(shù)圖象，研究各種非均質(zhì)非線性問題，評價(jià)油氣層和其

14、他勘探開發(fā)問題。問題，評價(jià)油氣層和其他勘探開發(fā)問題。成像測井的特點(diǎn)：高分辨率，多探測點(diǎn)的電、聲、核、成像測井的特點(diǎn)：高分辨率，多探測點(diǎn)的電、聲、核、核磁測井儀；適應(yīng)各類復(fù)雜非均質(zhì)核磁測井儀；適應(yīng)各類復(fù)雜非均質(zhì)儲(chǔ)層評價(jià)儲(chǔ)層評價(jià)和和地地質(zhì)應(yīng)用質(zhì)應(yīng)用、工程應(yīng)用工程應(yīng)用的軟件包。的軟件包。代表儀器：主要有代表儀器：主要有max500， 5700，eclips-2000。井儀器主要有電成像、聲成像和核磁共振成像三井儀器主要有電成像、聲成像和核磁共振成像三大類型。大類型。制作:武洪濤測井工作示意圖測井工作示意圖張力磁記張力磁記號傳感器號傳感器沒有天滑輪的施工方法沒有天滑輪的施工方法只適應(yīng)于軟儀器，只適應(yīng)于

15、軟儀器，制作:武洪濤測井示意圖測井示意圖電纜絞車電纜絞車地滑輪地滑輪天滑輪天滑輪井下儀器井下儀器電纜長度測量電纜長度測量制作:武洪濤測井儀器工作環(huán)境測井儀器工作環(huán)境1. 測量對象深度測量對象深度 10005000米米2. 井筒內(nèi)充滿泥漿或水井筒內(nèi)充滿泥漿或水3. 井下溫度地表溫度溫度梯度井下溫度地表溫度溫度梯度深度深度4. 井下壓力泥漿比重井下壓力泥漿比重深度深度/10（大氣壓）（大氣壓）5. 井眼尺寸井眼尺寸 20cm 左右左右6. 由地面絞車通過電纜控制上提和下放運(yùn)動(dòng)由地面絞車通過電纜控制上提和下放運(yùn)動(dòng)7. 通過電纜長度反映儀器位置通過電纜長度反映儀器位置制作:武洪濤井下儀器分類井下儀器分

16、類制作:武洪濤生產(chǎn)測井儀器生產(chǎn)測井儀器 溫度溫度 壓力壓力 流量流量 流體密度流體密度 含水率含水率制作:武洪濤其他其他 井徑井徑 井斜井斜 套管接箍套管接箍 噪聲測井噪聲測井 地層測試器地層測試器 自然電位自然電位 深度檢測深度檢測 磁記號深度磁記號深度 編碼深度編碼深度制作:武洪濤按解釋類型分類按解釋類型分類測井常規(guī)測井常規(guī)測井新方法新方法自然電位測井自然電位測井自然伽馬測井自然伽馬測井井徑測井井徑測井井斜井斜張力張力 深度深度聲波測井聲波測井密度測井密度測井中子測井中子測井電阻率測井電阻率測井核磁共振、成像測井、核磁共振、成像測井、mdt動(dòng)態(tài)測試等動(dòng)態(tài)測試等電阻率電阻率區(qū)分油和水區(qū)分油和水孔隙度系孔隙度系列列巖性巖性系列系列制作:武洪濤測量信號特征測量信號特征1. 低頻模擬信號，測量幅度低頻模擬信號，測量幅度2. 脈沖信號，測量頻率和周期脈沖信號，測量頻率和周期3. 脈沖信號，測量幅度譜（能譜）脈沖信號，測量幅度譜（能譜）4. 頻率較高的模擬信號，測量幅度，時(shí)間頻率較高的模擬信號，測量幅度，時(shí)間 （聲波信號測量首波幅度和時(shí)間）（聲波信號測量首波幅度和時(shí)間）