電法測井簡介

1、1二二 一一電電法法測井儀器簡介測井儀器簡介2u總體介紹總體介紹u聚焦型電阻率測井儀器聚焦型電阻率測井儀器u電阻率成像測井儀器電阻率成像測井儀器u技術(shù)發(fā)展方向展望技術(shù)發(fā)展方向展望匯報內(nèi)容綱要3測井是地質(zhì)家的“眼睛”！ 測井技術(shù)是準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)油氣儲層和精細(xì)描述油氣藏必不可少的手段，是油氣儲量參數(shù)計(jì)算、產(chǎn)能評估及開發(fā)方案制定與調(diào)整的重要科學(xué)依據(jù)。測井的作用4儲層分類儲層分類：（分類依據(jù)：巖性分類依據(jù)：巖性+儲集空間結(jié)構(gòu)）儲集空間結(jié)構(gòu)） 1）碎屑巖）碎屑巖主要是孔隙型儲層主要是孔隙型儲層 2）碳酸鹽巖）碳酸鹽巖主要是裂縫型儲層主要是裂縫型儲層 3）特殊儲層（巖漿巖、變質(zhì)巖、泥巖）特殊儲層（巖漿巖、變質(zhì)巖

2、、泥巖）儲層結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜儲層結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜儲層參數(shù)儲層參數(shù): 儲儲層厚度、孔隙度、滲透率、飽和度層厚度、孔隙度、滲透率、飽和度 1）儲層厚度）儲層厚度根據(jù)測井曲線特征劃分根據(jù)測井曲線特征劃分 2）孔隙度）孔隙度總孔隙度、有效孔隙度總孔隙度、有效孔隙度 3）滲透率）滲透率絕對滲透率、有效滲透率、相對滲透率絕對滲透率、有效滲透率、相對滲透率 4）飽和度）飽和度含水保和度、含油（氣）飽和度含水保和度、含油（氣）飽和度儲層分類和儲層參數(shù)5測井技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)測井技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)p縫洞性碳酸鹽巖儲層測井與評價技術(shù)縫洞性碳酸鹽巖儲層測井與評價技術(shù)p裂縫型火成巖儲層測井與解釋技術(shù)裂縫型火成巖儲層測井與解釋技術(shù)p低

3、孔、低滲、低阻砂巖儲層測井與解釋技術(shù)低孔、低滲、低阻砂巖儲層測井與解釋技術(shù)p礫巖儲層測井與解釋技術(shù)礫巖儲層測井與解釋技術(shù)p薄儲層測井與解釋技術(shù)薄儲層測井與解釋技術(shù)p頁巖氣層測井與評價技術(shù)頁巖氣層測井與評價技術(shù)p煤層測井與解釋技術(shù)煤層測井與解釋技術(shù)p大斜度井、水平井測井與解釋技術(shù)大斜度井、水平井測井與解釋技術(shù) 隨著非常規(guī)油氣田的大規(guī)模勘探開發(fā)，大斜度井、水平井鉆井技術(shù)的廣泛應(yīng)用，測井面臨的地質(zhì)對象、井下條件越來越復(fù)雜，給測井技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。今后一段時間內(nèi)測井技術(shù)將面臨以下挑戰(zhàn)：6測井面臨的地質(zhì)難題l 低阻油氣藏：含油飽和度低，儲層薄且束縛水含量高、泥質(zhì)含量高，地層水礦化度變化大

4、。l 低孔低滲油氣藏：儲層薄且非均質(zhì)嚴(yán)重，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，儲層的敏感性強(qiáng)，及易造成傷害。l 裂縫性油氣藏（碳酸鹽巖、砂巖）：儲集空間復(fù)雜多變，非均質(zhì)性強(qiáng)，地層壓力變化大。（非常適合電成像測井）l 復(fù)雜巖性油氣藏：儲層目標(biāo)隱蔽、非均質(zhì)性強(qiáng)，巖性復(fù)雜特殊（如砂礫巖體、火成巖等）。7項(xiàng)目前期研究863 重點(diǎn)項(xiàng)目研究成套裝備ELIS 實(shí)驗(yàn)測試 應(yīng)用推廣 發(fā)展提高19851995-20002001-20052002-20052005-20072006-2010自主創(chuàng)新選擇性自主創(chuàng)新先進(jìn)技術(shù)跟隨技術(shù)跟隨ELIS-IELIS-IIHCS-8710年5年ELIS-10003年ELIS發(fā)展歷程8電法測井的典型儀器

5、9各類測井儀器對比10極低頻極低頻小于小于1Hz過套管過套管電阻率電阻率測井測井低頻低頻11kHz側(cè)側(cè)向測向測井井中低頻中低頻1k200kHz感應(yīng)測井、感應(yīng)測井、水基泥漿電水基泥漿電成像成像中頻中頻400k200MHz電磁波測電磁波測井、井、油基油基泥漿電成泥漿電成像像高頻高頻12GHz介電測介電測井井低頻低頻高頻高頻光頻光頻1015Hz光纖測光纖測井井電法測井儀器工作頻率對比11測量對象等效圖測量對象等效圖12感應(yīng)與側(cè)向測井適應(yīng)范圍選擇圖 一般在淡水泥漿中多選擇感應(yīng)測井，在鹽水泥漿中多選擇側(cè)向測井。在Rt20.m或Rt/Rm250時也考慮選擇側(cè)向。13鉆井液侵入對電法測井的影響 鉆井液侵入地

6、層后，井壁附近地層水礦化度、含油飽和度發(fā)生徑向變鉆井液侵入地層后，井壁附近地層水礦化度、含油飽和度發(fā)生徑向變化，導(dǎo)致地層電阻率變化。鉆井液侵入地層影響涉及沖洗帶、過渡帶，原化，導(dǎo)致地層電阻率變化。鉆井液侵入地層影響涉及沖洗帶、過渡帶，原狀地層不受鉆井液影響。根據(jù)沖洗帶電阻率狀地層不受鉆井液影響。根據(jù)沖洗帶電阻率Rxo與原狀地層電阻率與原狀地層電阻率Rt的相的相對大小，將儲層特征分為高侵（對大小，將儲層特征分為高侵（RxoRt）、低侵（）、低侵（RxoRt）和無侵三種）和無侵三種情況。淡水泥漿鉆井，一般情況，水層高侵，油層低侵。情況。淡水泥漿鉆井，一般情況，水層高侵，油層低侵。14Hydroca

7、rbon SaturationSaRRwmwtnJaPScwcosResistivity LogsCapillary PressureUncertainty in Rt from Resistivity LogsArchie TransformJ-function Saturation (“Residual”) measured from core plugsHydrocarbon saturation is determined from: Resistivity logs. Capillary pressure measured from core plugs. Oil saturatio

8、n measured from core plugs.電法測井的目的15u微球形聚焦測井儀微球形聚焦測井儀u雙側(cè)向測井儀雙側(cè)向測井儀u方位側(cè)向測井儀方位側(cè)向測井儀u陣列側(cè)向測井儀陣列側(cè)向測井儀聚焦型電阻率測井儀器16l 圖中A0是主電極，A1是屏蔽電極，M0是測量（測井）電極，M1、M2是監(jiān)督電極，它們都固定在用硬橡膠制成的極板上，只有回流電極B在電極系的底部。l 主電極A0流出總電流It，It=I0+I1。其中I1為屏蔽電流，I0稱為主電流。l 由于屏流的聚焦作用使主電流I0不沿著泥餅流動；通過調(diào)整主電流I0，保持兩個監(jiān)督電極M1、M2電位近似相等，那么主電流I0在沖洗帶中將呈輻射狀均勻散開

9、，形成球形等位面。微球形聚焦測井簡介17 儀器設(shè)置了測量電極M0，測量M0與M1（或M2）之間的電位差，根據(jù)公式： 儀器一般采用恒壓工作方式，即保持電極M0與M1之間電壓恒定： 式中，VREF為一恒定參考電壓，當(dāng)沖洗帶電阻率變化時，只有I0隨之變化，由下公式求出沖洗帶電阻率：0010IVKIVKRREFMMXO010IVKRMMxoREFMMVVO1微球形聚焦測井簡介18 雙側(cè)向測井方法由于具有較好的聚焦特性，并可以同時進(jìn)行深、淺兩種探測深度的電阻率測量，是目前廣泛使用的一種聚焦式電阻率測井方法。 根據(jù)阿爾奇公式計(jì)算地層中含水飽和度，一般需要有深、中、淺三種探測深度的地層電阻率數(shù)據(jù)。 雙側(cè)向測

10、井儀通常和微球形聚焦測井儀（或者微側(cè)向測井儀、臨近側(cè)向測井儀）組合測量。雙側(cè)向測井簡介19l由于雙側(cè)向測井探測深度比三側(cè)向深，同時，深、淺雙側(cè)向的縱向分層能力相同，因此，曲線便于對比。l劃分巖性剖面：可用雙側(cè)向曲線對地層進(jìn)行大致劃分。l確定地層真電阻率及孔隙流體性質(zhì)。l判斷油水層雙側(cè)向測井簡介20雙側(cè)向測井簡介21雙側(cè)向測井原理示意圖22項(xiàng)目研究的目的、意義、項(xiàng)目研究的目的、意義、 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀項(xiàng)目研究目標(biāo)、內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)、技術(shù)路線項(xiàng)目研究目標(biāo)、內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)、技術(shù)路線項(xiàng)目技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益分析項(xiàng)目技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益分析項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、考核指標(biāo)項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、考核指標(biāo)項(xiàng)目分

11、工、管理及必要的支撐配套條件項(xiàng)目分工、管理及必要的支撐配套條件項(xiàng)目組成員及分工項(xiàng)目組成員及分工標(biāo)準(zhǔn)模式測井原理23項(xiàng)目研究的目的、意義、項(xiàng)目研究的目的、意義、 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀項(xiàng)目研究目標(biāo)、內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)、技術(shù)路線項(xiàng)目研究目標(biāo)、內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)、技術(shù)路線項(xiàng)目技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益分析項(xiàng)目技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益分析項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、考核指標(biāo)項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、考核指標(biāo)項(xiàng)目分工、管理及必要的支撐配套條件項(xiàng)目分工、管理及必要的支撐配套條件項(xiàng)目組成員及分工項(xiàng)目組成員及分工增強(qiáng)模式測井原理24l當(dāng)上下圍巖的電阻率相同時，雙側(cè)向測井曲線關(guān)于地層中心對稱。隨地層厚度的減小，圍巖電阻率對視電阻率的影響增加。若

12、圍巖電阻率小于地層電阻率，則視電阻率小于地層電阻率；反之，若圍巖電阻率大于地層電阻率，則視電阻率大于地層電阻率。在這兩種情況下，二者差異均隨地層厚度的減小而增加。l讀取數(shù)據(jù)的方法：取地層中點(diǎn)的視電阻率值或取地層中部的幾何平均值。深側(cè)向視電阻率曲線主要反映原狀地層的電阻率；而淺側(cè)向視電阻率曲線主要反映侵入帶的電阻率。 雙側(cè)向測井曲線的應(yīng)用25l與普通電阻率測井類似，深、淺側(cè)向測量結(jié)果也是地層視電阻率，與地層電阻率有一定差異，為了利用雙側(cè)向視電阻率確定地層的真電阻率，需考慮雙側(cè)向視電阻率的影響因素。l根據(jù)測量原理及測量環(huán)境，可把影響因素歸結(jié)為井眼（井眼尺寸、井內(nèi)介質(zhì)的電阻率）、圍巖層厚（圍巖電阻率

13、、地層厚度）、侵入（侵入特征、侵入半徑）。l應(yīng)用圖版或相應(yīng)的計(jì)算公式，即可對雙側(cè)向視電阻率按上述順序依次進(jìn)行校正，得到地層電阻率。 雙側(cè)向測井曲線的應(yīng)用26雙側(cè)向測井曲線的校正27雙側(cè)向測井曲線的校正28雙側(cè)向測井曲線的校正29方位側(cè)向測井儀方位側(cè)向測井儀 30方位側(cè)向測井儀方位側(cè)向測井儀 31深側(cè)向和方位深側(cè)向和方位電阻率電阻率淺側(cè)向和方位淺側(cè)向和方位電阻率電阻率方位側(cè)向測井儀方位側(cè)向測井儀 32高分辨率深模式高分辨率深模式輔助模式輔助模式方位側(cè)向測井儀方位側(cè)向測井儀 33陣列側(cè)向測井儀陣列側(cè)向測井儀 34陣列側(cè)向測井儀陣列側(cè)向測井儀 35陣列側(cè)向測井儀陣列側(cè)向測井儀 36陣列側(cè)向測井儀電場

14、分布陣列側(cè)向測井儀電場分布 37陣列側(cè)向測井儀曲線差異性分析陣列側(cè)向測井儀曲線差異性分析 38陣列側(cè)向測井曲線示例陣列側(cè)向測井曲線示例 39u總體介紹：為什么需要電成像測井？總體介紹：為什么需要電成像測井？u水基泥漿電成像測井儀水基泥漿電成像測井儀u油基泥漿電成像測井儀油基泥漿電成像測井儀電阻率成像測井儀器40所謂成像測井技術(shù)，就是在井下所謂成像測井技術(shù)，就是在井下采用傳感器陣列掃描測量或旋轉(zhuǎn)采用傳感器陣列掃描測量或旋轉(zhuǎn)掃描測量，沿井眼縱向、周向或掃描測量，沿井眼縱向、周向或徑向大量采集地層信息，傳輸?shù)綇较虼罅坎杉貙有畔?，傳輸?shù)降孛婧笸ㄟ^圖像處理技術(shù)得到井地面后通過圖像處理技術(shù)得到井壁或井周

15、的二維圖像或井眼周圍壁或井周的二維圖像或井眼周圍某一探測深度以內(nèi)的三維圖像。某一探測深度以內(nèi)的三維圖像。特點(diǎn)是比常規(guī)測井方法更精確、特點(diǎn)是比常規(guī)測井方法更精確、直觀、方便，為解決非均質(zhì)問題直觀、方便，為解決非均質(zhì)問題提供了有力工具。電成像測井是提供了有力工具。電成像測井是復(fù)雜巖性（包括碳酸鹽巖）孔洞、復(fù)雜巖性（包括碳酸鹽巖）孔洞、裂縫性儲層精細(xì)評價的技術(shù)保障。裂縫性儲層精細(xì)評價的技術(shù)保障。主要用途如下：主要用途如下： （1）幫助巖芯定位與描述）幫助巖芯定位與描述 （2）縫洞性儲層評價）縫洞性儲層評價 （3）局部構(gòu)造特征分析）局部構(gòu)造特征分析 （4）沉積現(xiàn)象識別與分析）沉積現(xiàn)象識別與分析 （5）

16、地應(yīng)力分析）地應(yīng)力分析項(xiàng)目概述：地質(zhì)家的需求？項(xiàng)目概述：地質(zhì)家的需求？41效益分析及預(yù)測效益分析及預(yù)測1999 2004 from Spears report Q1 2005; 2005 data estimated 成像測井占有較大的市場份額；是電纜測井方面成像測井占有較大的市場份額；是電纜測井方面的重要高端技術(shù)。的重要高端技術(shù)。 油基泥漿電成像技術(shù)是整個油基泥漿電成像技術(shù)是整個ELIS系統(tǒng)的短板，這系統(tǒng)的短板，這項(xiàng)高端技術(shù)有時是競標(biāo)的準(zhǔn)入門檻。項(xiàng)高端技術(shù)有時是競標(biāo)的準(zhǔn)入門檻。42挑戰(zhàn): 在非常低的泥漿電阻率和非常高的地層 電阻率的條件下具有高質(zhì)量的井壁成像 ！碳酸巖儲層碳酸巖儲層 : Rt

17、:Rm : Rt:Rm 最高可高達(dá)百萬倍；最高可高達(dá)百萬倍；碳酸鹽巖儲集層特點(diǎn)：巖性復(fù)雜、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、非均質(zhì)性強(qiáng)；碳酸鹽巖儲集層特點(diǎn)：巖性復(fù)雜、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、非均質(zhì)性強(qiáng)；裂縫分布規(guī)律復(fù)雜，碳酸鹽巖縫洞研究一直是國際性攻關(guān)難題。裂縫分布規(guī)律復(fù)雜，碳酸鹽巖縫洞研究一直是國際性攻關(guān)難題。ERMIERMI面臨的挑戰(zhàn)面臨的挑戰(zhàn)43碳酸鹽巖難題碳酸鹽巖難題世界碳酸鹽巖油氣儲量世界碳酸鹽巖油氣儲量油氣儲量占世界總儲量的52%。油氣產(chǎn)量約占油氣總產(chǎn)量的60%。世界目前已確認(rèn)的7口日產(chǎn)量達(dá)到1萬噸以上的油井,也都產(chǎn)自碳酸鹽巖油氣田。在剩余油氣資源中，常規(guī)儲層13%，復(fù)雜儲層28%，低滲42%，低阻17%。中國

18、碳酸鹽巖油氣儲量中國碳酸鹽巖油氣儲量中國也有近300104km2的碳酸鹽巖分布,約占陸上國土面積的1/3,其中塔里木盆地、四川盆地、鄂爾多斯盆地和華北地區(qū)廣泛發(fā)育，為潛在的油氣勘探區(qū)。中國碳酸巖探明石油15.2億噸，探明天然氣1.36萬億方。44碳酸鹽巖儲集層特點(diǎn)：碳酸鹽巖儲集層特點(diǎn)：1、巖性復(fù)雜。2、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜。3、非均質(zhì)性強(qiáng)。中國石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院江懷友在2008年7月有一篇交流報告：“世界海相碳酸鹽巖油氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀與展望”。談到技術(shù)展望-儲層研究方面：碳酸鹽巖的巖性變化大、儲集空間類型多、次生變化明顯、非均質(zhì)性強(qiáng),成巖作用的復(fù)雜性使碳酸鹽巖儲層的非均質(zhì)性增強(qiáng)，其孔隙度和滲透率的分布難

19、以預(yù)測。裂縫的分布規(guī)律復(fù)雜，所以碳酸鹽巖縫洞研究一直是國際性攻關(guān)難題。碳酸鹽巖難題碳酸鹽巖難題45 l微電阻率掃描成像測井通過高分辨率陣列掃描、微電阻率掃描成像測井通過高分辨率陣列掃描、彩色成像顯示，把由巖性、物性變化以及裂縫、彩色成像顯示，把由巖性、物性變化以及裂縫、孔洞、層理等引起的巖石電阻率變化，轉(zhuǎn)化為偽孔洞、層理等引起的巖石電阻率變化，轉(zhuǎn)化為偽色度，從而得到地層二維視電阻率圖像。色度，從而得到地層二維視電阻率圖像。l由電成像儀器下部的推靠器和極板發(fā)射交變電由電成像儀器下部的推靠器和極板發(fā)射交變電流流, ,電流通過井內(nèi)泥漿柱和地層回到儀器上部的電流通過井內(nèi)泥漿柱和地層回到儀器上部的回路電

20、極?；芈冯姌O。l鈕扣電極接觸的巖石成分、結(jié)構(gòu)及所含流體的鈕扣電極接觸的巖石成分、結(jié)構(gòu)及所含流體的不同引起電流的變化，電流的變化反映了井壁各不同引起電流的變化，電流的變化反映了井壁各處地層的電阻率變化。處地層的電阻率變化。ERMIERMI儀器原理儀器原理46測量原理：測量時極板推靠測量原理：測量時極板推靠在井壁上，每個電極發(fā)射的在井壁上，每個電極發(fā)射的電流強(qiáng)度隨其貼靠的井壁巖電流強(qiáng)度隨其貼靠的井壁巖石及井壁條件的不同而變化。石及井壁條件的不同而變化。因此每個電極記錄到的電流因此每個電極記錄到的電流強(qiáng)度反映了井壁周圍微電阻強(qiáng)度反映了井壁周圍微電阻率的變化。率的變化。電阻率成像：利用井壁電阻電阻率成

21、像：利用井壁電阻率的變化實(shí)現(xiàn)成像，電阻率率的變化實(shí)現(xiàn)成像，電阻率的相對高低用灰度或色度表的相對高低用灰度或色度表示，井壁就可表示成黑白或示，井壁就可表示成黑白或彩色圖像，可以反映井壁上彩色圖像，可以反映井壁上細(xì)微的巖性、物性及井壁結(jié)細(xì)微的巖性、物性及井壁結(jié)構(gòu)（如孔洞、裂縫、井眼崩構(gòu)（如孔洞、裂縫、井眼崩落、層理、層界面等）。落、層理、層界面等）。電成像測井的測量原理電成像測井的測量原理47電成像測井原理及儀器簡介電成像測井原理及儀器簡介測量原理和地層測量原理和地層傾角測量相類似。傾角測量相類似。陣列電扣電流經(jīng)陣列電扣電流經(jīng)適當(dāng)處理可刻度適當(dāng)處理可刻度為彩色或灰度等為彩色或灰度等級圖像，反映地級

22、圖像，反映地層微電阻率的變層微電阻率的變化。化。微電阻率掃描成像儀示意圖微電阻率掃描成像儀示意圖7Ib1VEmexIEmex23456891011211絕緣外套絕緣外套7極板極板1預(yù)處理短節(jié)預(yù)處理短節(jié)3測斜短節(jié)測斜短節(jié)4采集短節(jié)采集短節(jié)5萬向接頭萬向接頭8遙測短節(jié)遙測短節(jié)9液壓推靠器液壓推靠器2絕緣短節(jié)絕緣短節(jié)6扶正器扶正器10防轉(zhuǎn)短節(jié)防轉(zhuǎn)短節(jié)11馬龍頭馬龍頭1248XRMIXRMI效果圖（哈里伯頓）效果圖（哈里伯頓）49XRMIXRMI測井圖像（哈里伯頓）測井圖像（哈里伯頓）50通過微電阻率掃描成像測井技術(shù)通過微電阻率掃描成像測井技術(shù)研究研究（JSB07YF001）項(xiàng)目的開項(xiàng)目的開展，展，中

23、海油已經(jīng)完全掌握了水基中海油已經(jīng)完全掌握了水基泥漿井況的電成像測井技術(shù)泥漿井況的電成像測井技術(shù)。ELIS系統(tǒng)的聲成像測井儀系統(tǒng)的聲成像測井儀ECBL也已經(jīng)研制成功；并且聲成像技也已經(jīng)研制成功；并且聲成像技術(shù)能同時適用于水基泥漿和油基術(shù)能同時適用于水基泥漿和油基泥漿。泥漿。ERMI水基泥漿電成像測井儀對于水基泥漿電成像測井儀對于油基泥漿井眼的電成像測井無能油基泥漿井眼的電成像測井無能為力。為力。目前，中海油尚不具備油基泥漿目前，中海油尚不具備油基泥漿電成像測井能力，這在一定程度電成像測井能力，這在一定程度上限制了油氣田開發(fā)、鉆井、測上限制了油氣田開發(fā)、鉆井、測井等主營業(yè)務(wù)的拓展。井等主營業(yè)務(wù)的拓

24、展。 項(xiàng)目概述：我們已經(jīng)做成了什么？項(xiàng)目概述：我們已經(jīng)做成了什么？51理論研究：理論研究：l井壁電成像測井的數(shù)值仿真；井壁電成像測井的數(shù)值仿真；l井壁電成像測井的物理模擬與試驗(yàn)；井壁電成像測井的物理模擬與試驗(yàn)；l井壁電成像測井的圖像處理技術(shù)及資料定量評價；井壁電成像測井的圖像處理技術(shù)及資料定量評價；理論研究與資料應(yīng)用理論研究與資料應(yīng)用52Main Controller(EMCM)Tool Bus(1553)EMI ProcessingModule (EPM)Pad PowerControl Module(PPCM)Pad 1Clk, Dat+5VA, -5VA, GNDPad 2Clk, Da

25、t+5VA, -5VA, GNDPad 3Clk, Dat+5VA, -5VA, GNDPad 4Clk, Dat+5VA, -5VA, GNDPad 5Clk, Dat+5VA, -5VA, GNDPad 6Clk, Dat+5VA, -5VA, GNDSPORT (5 lines)6 x (Ena/Dis)6 x Status6 x Clk, Dat+5VA (sync),-5VA,GndCaliperSignalNavigationMuxNavigationPackageMotor ControlTransformersLinear PowerSupplies+/- 15V, 5VEMI

26、 Power Supply(EPS)Rx/Tx+/-5VA3.3V+/-5VA+/-15VControl lines (3)Motor VAdvance, ResetCal1, Cal2Advance, ResetNav1, Nav2Potentiometers (6 arms, 1 tvl)Mandrel motorInstrumentand AuxPowerEMI Transmitter Module(ETM)Mandrel / instrument interfaceVout & Iout+15V isoAux200 VDCOBM sync.+5VD+5VDTx_Sig3.3V,

27、 2.5V+/-5VA+15V+/-15V+5VD100 VDCAux120 ACArmorMandrel mass電成像測井儀電路結(jié)構(gòu)框圖電成像測井儀電路結(jié)構(gòu)框圖53電成像測井儀工作原理電成像測井儀工作原理54Preamp Cover25 Button Array4eaMux10 OhmV =2210*IOHigh GainLow Gain2eaA/DConvLogic ControlCPLD/PICSerial Data to XRMI Instrument信號檢測原理信號檢測原理55微電阻率掃描處理解釋流程微電阻率掃描處理解釋流程文件文件用用戶戶數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)預(yù)處理圖像生成圖像生成沉積和

28、構(gòu)造分析沉積和構(gòu)造分析參數(shù)計(jì)算參數(shù)計(jì)算巖心圖像分析巖心圖像分析聲電成像地質(zhì)交互分析聲電成像地質(zhì)交互分析 裂縫交互提取處理裂縫交互提取處理地應(yīng)力分析處理地應(yīng)力分析處理綜合地質(zhì)成果輸出綜合地質(zhì)成果輸出 解釋分析和成果輸出解釋分析和成果輸出XTF格式數(shù)據(jù)加數(shù)據(jù)加載模塊載模塊LISDLIS格式716格式ASCIIASCII格式加速度校正加速度校正電扣深度對齊電扣深度對齊EMEXEMEX電壓校正電壓校正LLS/SFLLLS/SFL電阻率標(biāo)定電阻率標(biāo)定數(shù)據(jù)均衡處理數(shù)據(jù)均衡處理死電扣校正死電扣校正生成靜態(tài)圖像生成靜態(tài)圖像生成動態(tài)圖像生成動態(tài)圖像直方圖增強(qiáng)直方圖增強(qiáng)56ERMIERMI與與XRMIXRMI、S

29、TARSTAR對比圖像對比圖像57 自主研制自主研制ERMI圖像圖像進(jìn)口儀器進(jìn)口儀器XRMI圖像圖像ERMIERMI與與XRMIXRMI圖像對比圖像對比58ERMIERMI與與FMIFMI圖像對比圖像對比59電成像測井的應(yīng)用電成像測井的應(yīng)用該層測試結(jié)果產(chǎn)氣該層測試結(jié)果產(chǎn)氣6 6萬多方萬多方/ /日日60裂縫識別與評價方法裂縫識別與評價方法鉆井取心：測井識別裂縫最有效的方法是成像測井(聲電 成像)和雙側(cè)向測井。這兩種方法均有優(yōu)缺點(diǎn)。成像測井：能直觀解釋裂縫，并能識別裂縫類型、產(chǎn)狀，不足之處就是測井費(fèi)用高。雙側(cè)向測井：測井費(fèi)用低，但識別裂縫精度較低。難點(diǎn):在沒有鉆井取心和成像測井資料的情況下，如何

30、利用雙側(cè)向測井資料識別裂縫？61縫洞性碳酸鹽巖儲層測井評價技術(shù)縫洞性碳酸鹽巖儲層測井評價技術(shù)p 儲層、裂縫識別儲層、裂縫識別低孔裂縫型儲層：低孔裂縫型儲層：成像測井裂縫發(fā)育，常規(guī)三孔隙度測井顯示不明顯，如成像測井裂縫發(fā)育，常規(guī)三孔隙度測井顯示不明顯，如沒有成像測井，沒有成像測井，儲層、裂縫識別困難儲層、裂縫識別困難62裂縫識別裂縫識別電阻率下降電阻率下降63裂縫識別裂縫識別電阻率反向電阻率反向64裂縫定量識別裂縫定量識別裂縫滲透率與裂縫孔隙度具有一定的相關(guān)性。通過裂縫孔隙度與裂縫滲透率相關(guān)性分析，可研究裂縫滲透率計(jì)算方法。 5355. 0265. 1lgffK6452. 24844. 5lgf

31、fK裂縫孔隙度小于0.5%： 裂縫孔隙度大于0.5%： 65裂縫定量識別裂縫定量識別MSFLRMSFLRLLSLLDLLLDLLSLLDRRRI測井定量識別裂縫標(biāo)準(zhǔn)測井定量識別裂縫標(biāo)準(zhǔn)(LI)(LI)： 1 1、L0.65 2L0.65 2、I0.35 I0.35 輔助判別標(biāo)準(zhǔn)輔助判別標(biāo)準(zhǔn): :1 1、MSFL18.0.m 2MSFL18.0.m 2、ff0.0050.00566裂縫定量識別裂縫定量識別67裂縫定量識別裂縫定量識別68三低砂巖儲層測井解釋技術(shù)三低砂巖儲層測井解釋技術(shù)p 三低砂巖儲層測井解釋技術(shù)技術(shù)難點(diǎn)三低砂巖儲層測井解釋技術(shù)技術(shù)難點(diǎn)l儲層有效性評價儲層有效性評價l流體性質(zhì)判別流

32、體性質(zhì)判別l飽和度參數(shù)計(jì)算飽和度參數(shù)計(jì)算 三低儲層三低儲層，尤其是低阻，對儲層流體性質(zhì)判別影響很大，尤其是低阻，對儲層流體性質(zhì)判別影響很大，電阻率方法效果往往很差，另外，低孔、低滲儲層的有效性電阻率方法效果往往很差，另外，低孔、低滲儲層的有效性評價也一直是測井領(lǐng)域的技術(shù)難題。評價也一直是測井領(lǐng)域的技術(shù)難題。69薄儲層測井解釋技術(shù)薄儲層測井解釋技術(shù)p 薄儲層儲層測井解釋技術(shù)技術(shù)難點(diǎn)薄儲層儲層測井解釋技術(shù)技術(shù)難點(diǎn)l圍巖影響校正圍巖影響校正l有效儲層識別有效儲層識別l流體性質(zhì)判別流體性質(zhì)判別l參數(shù)參數(shù)計(jì)算參數(shù)參數(shù)計(jì)算 薄儲層薄儲層，由于圍巖的影響與測井儀器縱向分辨率的限制，由于圍巖的影響與測井儀器縱

33、向分辨率的限制，導(dǎo)致薄儲層測井響應(yīng)不能有效反映儲層本身的地球物理特征，導(dǎo)致薄儲層測井響應(yīng)不能有效反映儲層本身的地球物理特征，直接影響到薄儲層測井評價的可靠性。直接影響到薄儲層測井評價的可靠性。70A區(qū)區(qū)B區(qū)區(qū)0.5-1m薄層：薄層：15-20%0.5-1.5m：50%左右左右烏106(logiq) 解釋成果圖烏106(logiq) 解釋成果圖深度(m)井徑(CM) 0 50 自然伽瑪(API) 50 150 GRR(API) 50 150 自然電位(mv) -325 -275 SPR(mv) -325 -275 聲波時差(s/m) 450 150 補(bǔ)償密度(g/cm3) 1.5 3 補(bǔ)償中子(

34、p.u.) 50 0 ACR(s/m) 450 150 DENR(g/cm3) 1.5 3 CNLR(p.u.) 50 0 新解釋結(jié)論原解釋結(jié)論RXO(.M) 0.1 100 RT(.M) 0.1 100 RTR(.M) 0.1 100 HO01(.M) 0.1 100 HO03(.M) 0.1 100 HO03(.M) 0.1 100 HO06(.M) 0.1 100 HO09(.M) 0.1 100 HO12(.M) 0.1 100 巖心分析滲透率(md) 0.1 1000 含水飽和度(%) 100 0 滲透率(md) 0.1 1000 巖心分析孔隙度(%) 25 0 油氣 25 0 孔隙

35、度(%) 25 0 POR(%) 100 0 砂巖 100 0 泥巖 0 100 試油層段試油結(jié)論222022302240225055565758596061626364651231241 12 23 3層段1層段1日產(chǎn)油3.71日產(chǎn)油3.71；累產(chǎn)油34.2累產(chǎn)油34.24 4，水23.5，水23.5立方米/天立方米/天層段2層段2日產(chǎn)油1.16日產(chǎn)油1.16水4.65水4.65立方米/天立方米/天層段3層段3壓裂試油壓裂試油產(chǎn)油2.5產(chǎn)油2.5產(chǎn)水5.5產(chǎn)水5.5立方米/天立方米/天薄儲層壓薄儲層壓裂試油獲裂試油獲工業(yè)產(chǎn)能工業(yè)產(chǎn)能薄儲層測井解釋技術(shù)薄儲層測井解釋技術(shù)陣列感應(yīng)、成像測井在薄儲

36、層測井評價方面有良好的應(yīng)用效果陣列感應(yīng)、成像測井在薄儲層測井評價方面有良好的應(yīng)用效果71油基泥漿鉆井具有保護(hù)儲層，增強(qiáng)井眼穩(wěn)定性，利于解決低壓儲油基泥漿鉆井具有保護(hù)儲層，增強(qiáng)井眼穩(wěn)定性，利于解決低壓儲層的欠平衡問題等優(yōu)點(diǎn)。層的欠平衡問題等優(yōu)點(diǎn)。特別是在強(qiáng)水敏性儲層區(qū)塊，如果采用水基泥漿鉆井，水基鉆井特別是在強(qiáng)水敏性儲層區(qū)塊，如果采用水基泥漿鉆井，水基鉆井液在液柱壓力的作用下會不可避免地進(jìn)入儲層，造成泥頁巖的水液在液柱壓力的作用下會不可避免地進(jìn)入儲層，造成泥頁巖的水化膨脹，從而堵塞儲層油流孔道，使得儲層受到水敏性嚴(yán)重傷害?；蛎洠瑥亩氯麅佑土骺椎?，使得儲層受到水敏性嚴(yán)重傷害。ELIS測井系統(tǒng)

37、除電成像測井外，油基泥漿井況的其它測井需求均測井系統(tǒng)除電成像測井外，油基泥漿井況的其它測井需求均能滿足，研制出我們自己的油基泥漿電成像測井儀可擴(kuò)展整個系能滿足，研制出我們自己的油基泥漿電成像測井儀可擴(kuò)展整個系統(tǒng)的服務(wù)能力。統(tǒng)的服務(wù)能力。油基泥漿電成像測井技術(shù)研究的目標(biāo)是油基泥漿電成像測井技術(shù)研究的目標(biāo)是研制能夠適用于油基泥漿研制能夠適用于油基泥漿井眼的電成像測井儀井眼的電成像測井儀，解決油基泥漿井況的電成像測井問題，為，解決油基泥漿井況的電成像測井問題，為公司的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。公司的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。到目前為止，世界三大油田服務(wù)公司均已開發(fā)出了同類儀器，應(yīng)到目前為止，世界三大油田服務(wù)公司

38、均已開發(fā)出了同類儀器，應(yīng)用效果良好。用效果良好。為什么需要油基泥漿電成像？為什么需要油基泥漿電成像？72國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：電成像測井技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：電成像測井技術(shù)斯倫貝謝斯倫貝謝上世紀(jì)上世紀(jì)80年代中期研制出兩極板的年代中期研制出兩極板的FMS； 90年代中期年代中期研制出研制出8極板的極板的FMI；2001年推出油基泥漿電成像年推出油基泥漿電成像測井儀測井儀OBMI。在電成像測井技術(shù)方在電成像測井技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。面處于領(lǐng)先地位。哈里伯頓哈里伯頓上世紀(jì)上世紀(jì)90年代中期，研制出年代中期，研制出EMI； 2003推出增強(qiáng)型儀推出增強(qiáng)型儀器器XRMI，2004年批量生產(chǎn)；年批量生產(chǎn)；目前已

39、經(jīng)推出油基目前已經(jīng)推出油基泥漿電成像測井儀泥漿電成像測井儀OMRI。關(guān)鍵技術(shù)來源于斯倫關(guān)鍵技術(shù)來源于斯倫貝謝。貝謝。貝克休斯貝克休斯上世紀(jì)上世紀(jì)90年代中期，研制出年代中期，研制出1022 STAR IMAGER， 以后陸續(xù)推出改進(jìn)型；以后陸續(xù)推出改進(jìn)型；目前已推出適用于油基泥目前已推出適用于油基泥漿的電成像測井儀漿的電成像測井儀EARTH IMAGER。應(yīng)用效果不理想。應(yīng)用效果不理想。中海油中海油九五期間九五期間863研究；研究；2007年總公司立項(xiàng)開展微電阻率年總公司立項(xiàng)開展微電阻率掃描成像測井技術(shù)研究，目前掃描成像測井技術(shù)研究，目前ERMI研制成功，正研制成功，正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。在進(jìn)行

40、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。處于國內(nèi)先進(jìn)水平。處于國內(nèi)先進(jìn)水平。中石油中石油八五期間開始研究，研制八五期間開始研究，研制MCI儀器已研制成功并實(shí)現(xiàn)儀器已研制成功并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)?，F(xiàn)場作業(yè)。處于國內(nèi)先進(jìn)水平。處于國內(nèi)先進(jìn)水平。中石化中石化以勝利油田為代表，電成像儀器正在研制中，目前結(jié)果如何未知。以勝利油田為代表，電成像儀器正在研制中，目前結(jié)果如何未知。73斯倫貝謝公司斯倫貝謝公司1997年將油基泥漿電阻率成像儀年將油基泥漿電阻率成像儀（OBMI）的研制的研制作為地層評價和開發(fā)項(xiàng)目的首選。作為地層評價和開發(fā)項(xiàng)目的首選。經(jīng)過經(jīng)過4年攻關(guān)，歷經(jīng)多次試驗(yàn)和年攻關(guān)，歷經(jīng)多次試驗(yàn)和改進(jìn)，改進(jìn)，2001年年OBMI儀器正式推向

41、市場。在儀器正式推向市場。在2001年一年中，斯倫年一年中，斯倫貝謝公司在用貝謝公司在用30多種油基泥漿所鉆的多種油基泥漿所鉆的227口井使用了口井使用了OBMI。2003年貝克年貝克-阿特拉斯公司推出了該公司自行研制的油基泥漿電阻阿特拉斯公司推出了該公司自行研制的油基泥漿電阻率成像測井儀率成像測井儀（EARTH IMAGER）。哈里伯頓公司在哈里伯頓公司在2003年成功推出水基泥漿成像測井儀（年成功推出水基泥漿成像測井儀（XRMI）的基礎(chǔ)上，也研制成功了適用于油基泥漿的電阻率成像測井儀的基礎(chǔ)上，也研制成功了適用于油基泥漿的電阻率成像測井儀（OMRI）。目前該儀器也已經(jīng)正式推向市場。目前該儀器

42、也已經(jīng)正式推向市場。世界各大油田服務(wù)公司都是在推出電成像儀器后立即投入油基泥世界各大油田服務(wù)公司都是在推出電成像儀器后立即投入油基泥漿電成像儀器的研發(fā)，并推出各自產(chǎn)品。漿電成像儀器的研發(fā)，并推出各自產(chǎn)品。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：油基泥漿電成像國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：油基泥漿電成像74微電阻率掃描成像測井方面的國內(nèi)專利檢索到微電阻率掃描成像測井方面的國內(nèi)專利檢索到7項(xiàng)，其中油基泥項(xiàng)，其中油基泥漿方面的專利漿方面的專利1項(xiàng)，專利名稱為項(xiàng)，專利名稱為“用于油基泥漿內(nèi)張量微電阻率用于油基泥漿內(nèi)張量微電阻率成像的方法和設(shè)備成像的方法和設(shè)備”，申請者為美國貝克休斯公司。水基泥漿電，申請者為美國貝克休斯公司。水基泥漿電阻率

43、成像測井方面的專利阻率成像測井方面的專利6項(xiàng)，其中中石油項(xiàng)，其中中石油2項(xiàng)，中石化項(xiàng)，中石化2項(xiàng)，美項(xiàng)，美國貝克休斯公司國貝克休斯公司2項(xiàng)。項(xiàng)。在電成像測井技術(shù)方面，中石油起步早，已經(jīng)研制出了水基泥漿在電成像測井技術(shù)方面，中石油起步早，已經(jīng)研制出了水基泥漿電成像測井儀電成像測井儀MCI。目前，國內(nèi)尚未見油基泥漿電成像測井技術(shù)。目前，國內(nèi)尚未見油基泥漿電成像測井技術(shù)研究方面的報道。研究方面的報道。國外電成像測井方面的專利多達(dá)上百項(xiàng)，光是國外電成像測井方面的專利多達(dá)上百項(xiàng)，光是2000年后申請的年后申請的油基泥漿電成像測井方面的專利就多達(dá)幾十項(xiàng)，申請者涵蓋了斯油基泥漿電成像測井方面的專利就多達(dá)幾十

44、項(xiàng)，申請者涵蓋了斯倫貝謝、哈里伯頓、貝克休斯等世界各大油田服務(wù)公司。倫貝謝、哈里伯頓、貝克休斯等世界各大油田服務(wù)公司。油基泥漿電成像是新世紀(jì)各大油田服務(wù)公司的一個研究熱點(diǎn)。油基泥漿電成像是新世紀(jì)各大油田服務(wù)公司的一個研究熱點(diǎn)。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：專利查詢情況國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：專利查詢情況75油基泥漿電成像測井技術(shù)研究最大的難點(diǎn)在于解決油基泥漿電成像測井技術(shù)研究最大的難點(diǎn)在于解決成像電極與井成像電極與井壁間在高阻抗條件下的地層微電阻率測量問題。壁間在高阻抗條件下的地層微電阻率測量問題。測量方法研究測量方法研究采用有限元方法建模與仿真、邊界條件建立。采用有限元方法建模與仿真、邊界條件建立。激勵信號產(chǎn)生激勵信號產(chǎn)生高頻激勵信號、低頻正弦包絡(luò)。高頻激勵信號、低頻正弦包絡(luò)。測量響應(yīng)檢測測量響應(yīng)檢測調(diào)制信號、動態(tài)范圍大。調(diào)制信號、動態(tài)范圍大。測量極板設(shè)計(jì)與加工、測井?dāng)?shù)據(jù)處理與成像顯示等。測量極板設(shè)計(jì)與加工、測井?dāng)?shù)據(jù)處理與