地球物理測井儀器

地球物理測井儀器第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一測井儀器的地位和作用石油是交通運(yùn)輸?shù)闹饕茉矗环Q為工業(yè)的血液。2、石油是重要的化工原料。3、石油儲(chǔ)存（儲(chǔ)藏）在地下的巖石孔隙（縫隙）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？第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一找石油的過程1地址勘探尋找生成石油的條件確定勘探區(qū)域2物探尋找儲(chǔ)藏石油的條件確定鉆井位置3鉆井創(chuàng)造開采石油的通道4測井錄井驗(yàn)證地下是否有石油，在什么位置5采油將石油高效合理地開采出來6儲(chǔ)運(yùn)儲(chǔ)藏和運(yùn)輸石油7煉油將石油變成成品油石油勘探過程1234步石油開發(fā)過程56步第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一測井的作用1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，所以稱為地球物理測井3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）4在生產(chǎn)過程中測井稱為生產(chǎn)測井（套管井測井）5測井包括：測井?dāng)?shù)據(jù)采集，測井資料解釋第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一測井?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)：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，巖心密度地層中子衰減，中子吸收速度核磁共振特性，碳氧原子含量井徑井斜深度電纜張力第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一套管井測量參數(shù)溫度壓力流量含水率流體密度井徑深度電纜張力第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一測井資料解釋將測得的地球物理參數(shù)轉(zhuǎn)化稱為與石油開采有關(guān)的地質(zhì)參數(shù)：石油埋藏深度油層厚度面積地層的孔隙度地層滲透率含水率鉆井固井工程參數(shù)第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一測井儀器的組成傳感器信號(hào)放大處理信號(hào)采集處理顯示記錄模擬信號(hào)直接電纜傳輸電纜井口參數(shù)信號(hào)放大處理方案1模擬信號(hào)直接傳輸井下控制電路地面控制電路第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一測井儀器組成傳感器信號(hào)放大處理信號(hào)編碼解碼處理顯示記錄信號(hào)采集信號(hào)編碼解碼電纜井口參數(shù)信號(hào)放大處理方案2數(shù)字信號(hào)傳輸井下控制電路第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一測井儀器組成地面儀器：地面信號(hào)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)電路井下儀器：傳感器，井下信號(hào)處理電路，井下儀器控制電路。第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一地面儀器地面儀器：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(hào)處理，數(shù)字記錄，數(shù)字顯示，模擬曲線顯示和對(duì)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間信號(hào)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(hào)的系統(tǒng)。第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一測井儀器的發(fā)展測井儀器的發(fā)展可以分為四個(gè)階段模擬記錄數(shù)字測井?dāng)?shù)控測井成像測井第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一模擬記錄階段發(fā)展年代：從測井1927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；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；主要測井方法：自然電位測井和自然伽瑪測井，普通電阻率測井，聲速測井和感應(yīng)測井，井徑測井，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；代表儀器：50年代引進(jìn)51型電測儀。第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一數(shù)字測井階段自60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地下信號(hào)并要求在井場做一些校正，補(bǔ)償和簡單的計(jì)算；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，雙感應(yīng)—球形聚焦測井或雙側(cè)向—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)償密度測井；再加上井徑測井，自然伽瑪測井和自然電位測井，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；代表儀器：70年代3600數(shù)字測井儀。第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一數(shù)控測井階段70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(tái)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)，通過電纜通訊系統(tǒng)連接，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)下井儀器的控制，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)大了測井的應(yīng)用領(lǐng)域，提高了測井資料評(píng)價(jià)油氣層解決地質(zhì)問題的能力。代表儀器：80年代CLS-3700、CSU、DDL-III第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一成像測井階段90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(duì)測井也提出了更高的要求，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使成像測井成為可能。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(píng)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、核磁測井儀；適應(yīng)各類復(fù)雜非均質(zhì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和地質(zhì)應(yīng)用、工程應(yīng)用的軟件包。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大類型。第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一測井工作示意圖張力磁記號(hào)傳感器沒有天滑輪的施工方法只適應(yīng)于軟儀器，第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一測井示意圖電纜絞車地滑輪天滑輪井下儀器電纜長度測量第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一測井儀器工作環(huán)境測量對(duì)象深度1000－5000米井筒內(nèi)充滿泥漿或水井下溫度＝地表溫度＋溫度梯度×深度井下壓力＝泥漿比重×深度/10（大氣壓）井眼尺寸20cm左右由地面絞車通過電纜控制上提和下放運(yùn)動(dòng)通過電纜長度反映儀器位置第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一井下儀器分類1電法類側(cè)向測井、感應(yīng)測井2聲波類聲幅雙發(fā)雙收聲波全波列3放射性類自然伽馬、自然伽馬能譜、補(bǔ)償密度、巖性密度、Z密度、補(bǔ)償中子、碳氧比能譜、中子壽命等。4新儀器：微電阻率掃描成像、陣列感應(yīng)成像、偶極子聲波成像測井、核磁共振成像測井、過套管電阻率測井。第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一生產(chǎn)測井儀器溫度壓力流量流體密度含水率第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一其他井徑井斜套管接箍噪聲測井地層測試器自然電位深度檢測磁記號(hào)深度編碼深度第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一按解釋類型分類測井常規(guī)測井新方法自然電位測井自然伽馬測井井徑測井井斜張力深度聲波測井密度測井中子測井電阻率測井核磁共振、成像測井、MDT動(dòng)態(tài)測試等電阻率區(qū)分油和水孔隙度系列巖性系列第23頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一測量信號(hào)特征低頻模擬信號(hào)，測量幅度脈沖信號(hào)，測量頻率和周期脈沖信號(hào)，測量幅度譜（能譜）頻率較高的模擬信號(hào)，測量幅度，時(shí)間（聲波信號(hào)測量首波幅度和時(shí)間）數(shù)字信號(hào)編碼解碼（數(shù)據(jù)傳