吉林大學(xué)大慶測井實習報告

地球探測科學(xué)與技術(shù)學(xué)院大慶測井生產(chǎn)實習報告學(xué)校：吉林大學(xué)學(xué)院：地球探測科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè)：勘查技術(shù)與工程（應(yīng)用地球物理）姓名：張丹鋒學(xué)號：62100519

目錄前言1第一章：大慶測井公司介紹2第二章：測井生產(chǎn)全過程介紹2第三章：測井儀器3第一節(jié)：儀器研發(fā)部門3第二節(jié)：刻度井群介紹4第三節(jié)：巖石物理實驗室4第四節(jié)：儀器維修中心5第四章：野外測井工作8第一節(jié)：測井方法的選擇8第二節(jié)：野外測井井場布置、操作過程及驗收標準10第五章：測井數(shù)據(jù)處理與解釋12第六章：實習總結(jié)14參考文獻15為了適應(yīng)大慶地區(qū)地層薄的特點，大慶測井公司研發(fā)了高密度三側(cè)向測井儀，在生產(chǎn)中得到了很好的使用效果。為薄地層的解釋提供了更加準確的資料。第二節(jié)刻度井群介紹刻度井的種類從制成方式上可劃分為人工配料制成的刻度井和采取天然巖礦石制成的刻度井，后者包括具備相應(yīng)技術(shù)要求的天然產(chǎn)狀巖礦石經(jīng)人工鉆孔形成的刻度井。二、刻度井的構(gòu)成刻度井的井孔一般按縱向設(shè)置，由標準模層、圍巖模層和延伸孔三部分構(gòu)成，橫切井孔的模層斷面形狀可以是圓形，也可以是多邊形，但同一個刻度井中各模層斷面形狀應(yīng)該一致。根據(jù)需要，一個刻度井可包括一個或幾個標準模層，一個標準模層與另一標準模層可直接連接，也可在其間設(shè)置圍巖模層（或不同厚度的圍巖夾層），但整個天然放射性刻度井的上下盤必須設(shè)置圍巖模層；模層與模層間界面要平整，請不平整度不得大于5mm?？潭染淖钕路綉?yīng)設(shè)置長度不小于2m的延伸孔，刻度井的模層可設(shè)置在地面、半地下或全地下。三、刻度井的技術(shù)參數(shù)刻度井的主要參數(shù)包括模層中的鈾、鐳、釷、鉀的含量，鈾鐳平衡系數(shù)，模層的密度、孔隙度、濕度、物質(zhì)組分、伽馬和中子飽和度以及有效原子序數(shù)等。實際生產(chǎn)中使用的儀器要定期進行刻度，以保證測量的準確性。第三節(jié)巖石物理實驗室實驗室裝備儀器功能簡介1、MARAN－7巖心核磁共振成像系統(tǒng)低場永磁型共振成像系統(tǒng)，共振頻率7MHz、可測量縱向馳豫時間、橫向馳豫時間、擴散系數(shù)和進行成像分析等。多功能軟件具有高精度、多指數(shù)解譜功能和多種成像方法。核磁共振圖可以用來直觀地研究巖心的孔隙分布、流體分布、裂縫走向、泥漿侵入深度等。2、AUTOLAB－1000多功能巖石聲波參數(shù)自動測量系統(tǒng)模擬地層的溫度和壓力自動測量巖石的雙軸向縱橫波速度和力學(xué)應(yīng)變，可以確定巖石的動、靜彈性參數(shù)和壓縮系數(shù)，研究壓力和溫度的變化對巖石動、靜態(tài)彈性參數(shù)的影響，研究巖石孔隙體積變化與滲透率變化的關(guān)系等。3、JSM-5600LV掃描電子顯微鏡和LINK－ISIS300X射線能譜儀主要用于觀測各種固體物質(zhì)的表面形態(tài)，通過觀測巖心表面的微觀結(jié)構(gòu)，研究巖石的結(jié)構(gòu)、顆粒變化、粘土類型和結(jié)晶狀態(tài)等。同時通過測量不同元素的特征X射線譜的能量和分布面積，可以確定元素的成份和百分含量，進而確定巖石中的礦務(wù)組成、成分和含量?？芍庇^地提供巖心中的元素的分布圖。4、CMS-300地層條件下孔隙參數(shù)測量儀能夠在覆壓條件下測量空隙度和其他滲透率。采用脈沖衰減的非穩(wěn)態(tài)技術(shù)測定氣體滲透率，基與波義耳定律的氣體膨脹法測定巖心樣品的孔隙體積和孔隙度。該儀器采用計算機自動控制，一次能夠自動連續(xù)測量18快巖心，采用數(shù)字式游標卡尺工作站自動測量巖心樣品的尺寸和體積。另外，大慶巖石物理實驗室還有HP6890Plus氣相色譜儀、HP1100液相色譜儀、MAXTERSIZER－2000激光粒度分析儀、HP4191A阻抗分析儀、RPS-850-Z5巖石電阻率、毛管壓力和相對滲透率自動測量系統(tǒng)、MARAN-2巖心核磁共振分析系統(tǒng)等國內(nèi)外先進的儀器設(shè)備，能夠進行各種巖石物理實驗。第四節(jié)儀器維修中心一、儀器維修中心概述儀器維修中心的工作是對各種下井儀器進行維修，定期維護、檢測，開發(fā)新的適合下井的儀器軟件部分等工作。包括多種國內(nèi)測井設(shè)備以及各種世界先進水平的進口設(shè)備。二、幾種測井設(shè)備介紹1、補償密度測井儀補償密度測井是測量地層孔隙度的一種有效方法，儀器采用推靠式的滑板結(jié)構(gòu)，補償密度測井儀的結(jié)構(gòu)如圖：補償密度測井儀的結(jié)構(gòu)示意圖1—測量滑板；2—推靠部分電路；3—推靠臂在金屬滑板上裝有伽馬源，距伽馬源不同距離處放置兩個伽馬射線探測器。為防止伽馬源的直接照射，在源與探測器間加以屏蔽。測井時推靠器將金屬滑板推壓向井壁，源與探測器除留有發(fā)射準直孔和測量窗口，周圍都進行了屏蔽，使探測器定向接收井壁地層的散射伽馬射線。補償密度測井儀探測器接收的散射伽馬射線強度是地層體積密度的函數(shù)。而地層體積密度，取決于巖石骨架密度，孔隙度和孔隙中流體的密度，因此，可以由地層體積密度汁算地層孔隙度，也可用于判斷巖性，劃分地層。2、微球形聚焦測井儀微球聚焦測井儀也是—種電流聚焦型測量電阻率的儀器，測量極板采用推靠方式緊貼井壁。適當選擇電極尺寸并有效控制屏蔽電流的分布，使測量受泥餅的影響小，而探測深度又不過度增加，測量值非常接近沖洗帶電阻率。微球形聚焦結(jié)構(gòu)示意圖1—電子線路；2—機械部分；3—極板在泥餅厚度小于或等于lOmm時，微球形聚焦測得視電阻率可不作校正，直接作為沖洗帶電阻率。泥餅厚度大于lOmm時，沖洗帶電阻率和泥餅電阻率的比值高的情況下，需要經(jīng)過校正以確定。3、側(cè)向測井側(cè)向測井是把主電流聚焦成圓盤狀垂直進入地層，電極系的尺寸和供電回路電極的遠近將影響主電流進入地層后發(fā)散的快慢，進而影響探測深度，雙側(cè)向正是根據(jù)這一點設(shè)計了深、淺兩種探測深度。雙感應(yīng)—八側(cè)向測井儀中的八側(cè)向?qū)儆跍\探測類型。雙側(cè)向測井儀由電子線路和電極系兩部分組成，如圖所示：雙側(cè)向測井儀器結(jié)構(gòu)示意圖1-電子線路；2-電極系；3-接頭；4-主電極環(huán)；5-電極環(huán)；在平衡狀態(tài)下，所有電極電位基本相等。電壓探測器測量2號電極與地面參考電極之間的電位差作為深、淺側(cè)向主電極電壓DE和SE。電流探測器測量主電流回路中采樣兩端的電壓，從而得到深、淺測向電流的兩個交流電壓整流成支流測量電壓后送到脈沖編碼調(diào)制發(fā)送器，通過電纜傳送到地面進行處理，最終變換成深、淺測向電阻率曲線。雙側(cè)向測井儀是一種具有深、淺兩種不同探測深度的電流聚焦測井儀，同時測量深側(cè)向和淺側(cè)向兩種電阻率曲線，并且能與測量沖洗帶電阻率的微球形聚焦測井儀組和進行測量，以研究地層的徑向電阻率變化，判斷油、氣、水層，計算含油飽和度。在地層電阻率較高和減阻侵入情況下，一般采用側(cè)向測井求地層真電阻率。第四章：野外測井工作第一節(jié)：測井方法的選擇一、自然電位測井在井內(nèi)觀測自然電位并根據(jù)自然電位曲線研究鉆孔地質(zhì)剖面的方法，稱之為自然電位法。自然電位受溫度、巖性、泥漿等的影響。我們可以根據(jù)自然電位曲線來劃分滲透性地層，確定水的電阻率，估算泥質(zhì)的含量。其原理如圖3-1-2。二、普通電阻率測井1、微電極測井微電極測井是為了進一步劃分薄層和了解地層的滲透性及侵入帶電阻率，設(shè)計出電極距很小的電極系。它可以提高縱向分辨率，同時為了使測量不受泥漿的影響，將電極系安裝在絕緣板上并使它緊貼井壁進行測量。微電極測井通常用來判斷巖層的滲透性，計算侵入帶的視電阻率，確定儲集層的有效厚度。2、雙側(cè)向測井雙側(cè)向測井是聚焦電流測量方法的一種，在供給主電極電流的同時，供給屏蔽電極電流，使主電極電流垂直進入地層。雙側(cè)向測井儀是一種具有深、淺兩種不同探測深度的電流聚焦測井儀，同時測量深側(cè)向和淺側(cè)向兩種電阻率曲線，并且能與測量沖洗帶電阻率RXO的微球形聚焦測井儀組和進行測量，以研究地層的徑向電阻率變化，判斷油、氣、水層，計算含油飽和度。一般在地層電阻率較高和減阻侵入情況下，采用雙側(cè)向測井。3、微球聚焦測井微球聚焦測井也是—種聚焦電流測量電阻率的方法。它的測量極板采用推靠方式緊貼井壁，適當選擇電極尺寸并有效控制屏蔽電流的分布，使測量受泥餅的影響小，而探測深度又不過度增加，測量值非常接近沖洗帶電阻率RXO。微球聚焦的電極極板和在井中測量時的電流分布狀況如圖3-1-2所示。圖中Ao是主電極，A1是屏蔽電極，Mo是測量電極，M1、M2是監(jiān)督電極，它們都固定在用硬橡膠制成的極板上，供電回路電極B在儀器的底部。一般在侵入帶比較淺而泥餅比較厚時采用微球聚焦測井。三、聲波測井聲波測井是依據(jù)聲學(xué)原理建立的多種井中探測方法的統(tǒng)稱。它通過記錄由井內(nèi)激發(fā)源經(jīng)井內(nèi)流體和井外介質(zhì)傳播到達接收器的瞬態(tài)脈沖波列，進而對地層巖性和儲集層進行定量解釋及對井孔技術(shù)狀況作出評估。現(xiàn)在廣泛采用的聲波方法有聲波速度測井、聲波幅度測井及聲波電視測井等。聲波測井主要用于確定地層孔隙度，還可用于巖性識別，作地層對比和判斷氣層等。四、補償中子測井補償中子測井是通過測量熱中子的衰減來了解熱中子在空間的分布。它主要反映地層對中子的減速能力(即地層的含氫量)。而受巖性、地層水礦化度影響小。一般情況下，地層中的油和水含氫指數(shù)差別不大。因此地層的含氫量可以表示地層孔隙度。補償中子測量的是地層含氫量，巖石礦物中的結(jié)晶水會使測量的孔隙度偏大。地層含有低密度的輕質(zhì)油和氣時則會使孔隙度值偏低。因此補償中子測井資料往往與聲波、密度等其它孔隙度測井資料進行交會進一步劃分巖性和確定地層孔隙度。五、補償密度測井伽馬-伽馬測井是按一定方式排列的伽馬射線源和探測器一起放入井下儀器中，在井下儀器移動過程中由探測器記錄源放出的伽馬射線經(jīng)地層散射和吸收后的強度的方法。因為散射伽馬射線強度與地層密度有關(guān)，所以通常稱為密度測井。補償密度測井儀探測器接收的散射伽馬射線強度是地層體積密度的函數(shù)。而地層體積密度，取決于巖石骨架密度，孔隙度和孔隙中流體的密度，因此，可以由地層體積密度計算地層孔隙度，也可用于判斷巖性，劃分地層。六、自然伽馬能譜測井沉積巖中的自然伽馬射線主要由鉀(40K)，鈾(238U)系和釷(232Th)系三種元素及其衰變物所產(chǎn)生，而鉀（40K)發(fā)射單一的1．46MeV的伽馬射線；鈾(238U)系發(fā)射多種能量的伽馬射線，在1．76MeV處有明顯的峰值；釷(232Th)系也發(fā)射多種能量伽馬射線，在2．62MeV處的峰值易于識別。通過對這三種元素所產(chǎn)生的伽馬能譜的測定和分析，求得地層巖石中鉀、鈾和釷的含量以及它們之間比值的方法稱自然伽馬能譜測井。主要用于尋找放射性鈾礦和鉀鹽，可以用來確定粘土礦物的類型及數(shù)量。自然伽馬能譜測井提供的數(shù)據(jù)，對劃分巖性、分析沉積巖地層和評價生油巖也都有重要價值。第二節(jié)：野外測井井場布置、操作過程及驗收標準測井應(yīng)根據(jù)需要采用不同的測井儀器來進行。測井儀器通常由下并儀器、電纜及升降系統(tǒng)和地面儀器等三部分組成，測井系統(tǒng)組成示意圖下井儀器大體可分為傳感器、測量電路和物理場源幾個部分。傳感器根據(jù)所測量的參數(shù)，可分為電、聲、核等多種類型。測量電路用來放大和處理傳感器輸出的信號。而場源則用以形成相應(yīng)的電場、聲場和中子、伽馬射線等物理場。下井儀器接收到的信號，需經(jīng)過傳輸系統(tǒng)輸往地面。傳輸系統(tǒng)由電纜、井口滑輪、絞車和集流環(huán)等部分組成。電纜用于將下井儀器的信號傳輸?shù)降孛妫x器所需的電源，供到下井儀器，在數(shù)字測井和數(shù)控測井中，電纜還能夠把地面發(fā)出的指令控制信號由地面輸往井下。井口滑輪，分天地滑輪和座式滑輪兩種，其用途是將下井儀器導(dǎo)入井下，并通過提升、下放電纜控制下井儀器在井中的運動狀態(tài)。絞車是一個由電機或汽車馬達控制的大型滾筒，測井電纜盤繞其上用來在測井時提升和下放測井儀器。集流環(huán)裝在絞車滾筒的轉(zhuǎn)動軸端部，利用滑動接觸的電刷，將地面儀器的信號輸入端及控制、供電信號的輸出端與電纜纜芯聯(lián)接起來。測井時，井場布置如圖1—2所示。測井現(xiàn)場示意圖測井時，測井絞車應(yīng)對正井口，通過井口滑輪將下井儀器放入井中，通過絞車滾筒的轉(zhuǎn)動，提升或下放電纜，進行測井。為提高深度值的準確性，測井通常是在儀器提升時進行。通常，我們可以將具有不同原理的儀器相互連接，各種方法同時進行。但是有幾點需要注意：1)測井深度測井時，下井儀器在井中移動，除記錄測量數(shù)據(jù)外，還必須同時記錄該數(shù)據(jù)的深度值。儀器在井下的深度值，是根據(jù)電纜在井下的深度確定的。2)測井速度測井速度高、低與數(shù)據(jù)采集質(zhì)量有關(guān)，—般來講，測井速度低一些數(shù)據(jù)采集效果好。但從生產(chǎn)效率來看，測速不應(yīng)過低。確定測井速度的原則是，在保證數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的情況下，應(yīng)采取較高的測速。為保證數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，每一種測井方法都有自己的測速限制。3)電纜張力測井過程中，下井儀器在井內(nèi)上、下移動時，都可能遇到阻礙儀器上提時遇到阻礙稱為遇卡，儀器下放時遇到阻礙稱為遇阻。遇阻或遇卡都可能導(dǎo)致發(fā)生重大測井事故，遇阻或遇卡時電纜張力將變小或變大，為監(jiān)視遇阻或遇卡現(xiàn)象的出現(xiàn)，測井過程中需隨時觀測電纜張力的變化。電纜張力的變化可由儀器中專門的儀表指示出來。4)測井刻度不同的儀器，或同一支儀器但在不同時刻，其靈敏度都可能彼此不同，為了能夠測出準確的地層參數(shù)，必須通過儀器的刻度，來消除儀器靈敏度變化帶來的誤差。另一方面，儀器在井中直接測量的是物理參數(shù)，而我們要求得到的是地層的儲集參數(shù)，如何將二者聯(lián)系起來，也是通過對儀器進行刻度而實現(xiàn)的。測井過程中，需要對測井曲線進行驗收，若不合格則需要重新測量。一般對于生產(chǎn)井來說，生產(chǎn)井位于地質(zhì)概況已經(jīng)熟悉的地區(qū)，可以通過當?shù)販y井資料及地質(zhì)資料進行判斷，若出現(xiàn)異常區(qū)，需要重復(fù)測量，若測量結(jié)果不變，換個儀器進行測量。排除儀器及其他因素影響后得到的數(shù)據(jù)保存。對于探井，由于井下地質(zhì)概況未知，則需要根據(jù)經(jīng)驗判斷，對于異常，如一些突變點，同生產(chǎn)井相同，要排除儀器及其他條件的影響后才能保存。第五章：測井數(shù)據(jù)處理與解釋常規(guī)測井解釋的測井曲線主要是指綜合利用電法測井（深側(cè)向、淺側(cè)向、微側(cè)向、微球、深感應(yīng)、中感應(yīng)、球形聚焦）、聲學(xué)測井（聲波）、放射性測井（中子、密度、光電指數(shù)、自然伽瑪、自然伽瑪能譜）、自然電位、井徑等資料求取儲層的孔隙度、滲透率飽和度等參數(shù)。資料的預(yù)處理包括測井野外帶的格式轉(zhuǎn)換、測井曲線數(shù)字化、測井曲線的編輯、測井曲線的深度校正和測井資料的質(zhì)量控制。（一）測井野外帶格式轉(zhuǎn)換和測井曲線數(shù)字化1)測井野外帶格式轉(zhuǎn)換測井野外記錄磁帶的數(shù)據(jù)記錄格式（BIT)與用作計算機數(shù)字處理的文件格（LA)是不同的。在進行計算機數(shù)字處理之前，需要把野外磁帶記錄格式轉(zhuǎn)換成計算機數(shù)字處理系統(tǒng)所能識別的數(shù)據(jù)格式。2)測井曲線數(shù)字化測井資料數(shù)字化工作要運行兩個計算機程序，即數(shù)字化平板繪圖程序digt和數(shù)字化程序digg。將測井曲線轉(zhuǎn)換成數(shù)字文件(LA磁盤文件)后，進行檢查校對，如發(fā)現(xiàn)錯誤，則可利用磁盤文件修改程序(dk)進行修改，以便使磁盤文件正確無誤。（二）測井曲線的編輯測井曲線編輯是測井資料數(shù)字處理前的重要工作環(huán)節(jié)。首先是將同次測量的同名曲線進行補接，形成完整的、符合測井資料質(zhì)量要求的測井曲線；然后將同次測井的各種測井曲線按數(shù)字處理程序的要求合并成完整的組合測井曲線數(shù)據(jù)帶(或磁盤文件)。（三）測井曲線深度校正測井曲線深度校正一般是以縱向分辨率最高的測井曲線，校正中通常采用平行移動(整體校正)和“深度平差”(系統(tǒng)的均勻壓縮或伸長)兩種方法。一般情況下不允許對測井曲線進行個別井段的深度移動(非均勻的深度校正)，因為這種深度校正將造成測井曲線所反映的地層深度間隔（距離)的錯誤，給地層對比以及射孔等工程作業(yè)帶來困難。特別是用于深度對比的測井曲線如用作基準曲線的短電極曲線、自然伽馬曲線等絕不允許進行個別井段的深度移動。對于只用來進行測井資料解釋的補償密度、補償中子曲線，由于測井儀器記錄點本身隨地層巖性的變化而有所變化造成記錄深度的誤差，引起深度校正的困難，允許采用與其它測井曲線進行相關(guān)對比的方祛確定其深度。（四）測井資料質(zhì)量控制測井資料質(zhì)量有著統(tǒng)一的部頒標準(如SY—5132《原始測井資料質(zhì)量》)和企業(yè)標準。對于現(xiàn)場測井資料應(yīng)嚴格按測井資料質(zhì)量標準進行檢查、驗收，不符合質(zhì)量標準的測井曲線應(yīng)返工重測。在現(xiàn)場測井資料質(zhì)量檢查合格的，基礎(chǔ)上，應(yīng)用各種計算機處理手段進行進一步檢查與矯正。室內(nèi)資料的質(zhì)量檢查與校正主要是針對孔隙度測井曲線（補償密度、補償聲波和補償中子）和電阻率測井曲線。檢查的方法有交會圖、直方圖和重疊圖。（五）資料處理解釋軟件介紹目前測井資料處理和解釋軟件很多，很多單位都開發(fā)了適合自身特點的軟件。這里介紹幾個在國內(nèi)影響較大的測井專用軟件。（1）FORWARDForward是儲層油氣藏測井分析研究和開發(fā)英文名稱FormationOil&GasReserviorWell-loggingAnalysis&Research&Development的縮寫。Forward由CNPC油氣勘探部測井軟件項目組和石油大學(xué)（北京）石油勘探數(shù)據(jù)中心研制開發(fā)，是我國第一套商業(yè)化功能比較齊全的測井評價軟件。（2）LogViewLogView是運行在Windows環(huán)境的聲、電成象測井資料處理和解釋分析系統(tǒng)。其功能有：處理斯侖貝謝(FMI)、阿特拉斯（STAR&CBIL）、哈里伯頓（EMI、CAST）的聲電成像測井資料、江漢測井研究所的微電掃描（WDS）電成像測井資料及國產(chǎn)井下聲波電視BHTV。b)對各類井周地質(zhì)現(xiàn)象如裂縫（規(guī)則縫、網(wǎng)狀縫及不規(guī)則縫）、孔洞、溶洞、礫石、團塊、結(jié)核等進行交互解釋和定量計算，并進行礫石定名。c)對聲、電成像、巖心圖像均可進行各類井周地質(zhì)現(xiàn)象的交互解釋和定量計算。d)對聲、電成像都能進行自動定量計算裂縫、孔洞、溶洞的視地質(zhì)參數(shù)。e)對聲、電成像均可進行地應(yīng)力分析及定量計算。f)聲電成像結(jié)合巖性圖像進行對比標定。g)聲電成像測井地質(zhì)解釋建模，以建立各類井周地質(zhì)現(xiàn)象的專家經(jīng)驗圖像庫。h)BMP、JPEG位圖多種圖形輸出方式。（3）Cif2003平臺簡介Cif2003是目前國內(nèi)惟一一家同時支持工作站、微機、局域網(wǎng)和Internet互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，提供從單井解釋、成像處理到多井評價全部過程。該平臺引入廣義測井曲線概念，采用Cif格式作為軟件的內(nèi)部數(shù)據(jù)格式，它們是整個Cif2003軟件平臺的理論基礎(chǔ)和技術(shù)核心。（4）除此之外