加強測井過程監督提高現場測井資料質量

冷洪濤

中國石化集團勝利石油管理局測井公司（山東東營257096）

加強測井過程監督提高現場測井資料質量

冷洪濤

中國石化集團勝利石油管理局測井公司（山東東營257096）

通過對測井全過程中的控制要點進行系統的分析，結合實例，總結了測井監督工作經驗，有助于測井監督人員解決測井質量問題，提高測井原始資料質量和施工時效。

測井過程測井質量資料采集測井深度測井環境

品質優良的現場測井資料（測井原始資料）是測井解釋的前提和基礎，它包括儀器的刻度和校驗、測井原圖、數據記錄及其它有關資料。由于測井對象具有復雜性及特殊性，同時測井資料質量還要受到多種因素（如測井設備的技術狀況、操作人員的素質、測井環境等）的影響，測井監督人員必須具備識別測井資料好壞的能力，避免發生質量事故。測井質量控制過程是一個全過程的質量控制，主要分為3個階段：一是測井前的質量控制；二是測井現場資料采集過程的質量控制；三是測井環境對測井資料影響的分析。測井原始資料的質量控制不但是一個綜合的過程控制，而且還需要測井監督從測井、地質、鉆井等各方面進行綜合分析，才達到取全、取準各項測井資料的目的。

1 測井前的質量控制

接到施工任務后，測井監督人員要詳細了解施工井所處的地質構造位置、油氣藏類型及地層的巖性特征及鉆井工程狀況等，根據施工井的實際情況復查測井任務單是否符合要求，檢查測井設備能否滿足地質任務的需要，有疑義時，應與上級管理部門及時溝通，避免采取事后補救的方式、甚至到無法補救造成損失的程度。

1.1 鉆井液性能

測井過程中，大多數的井下儀器始終處于鉆井液的浸泡中，鉆井液及井眼是對測量結果影響最大的因素，鉆井液的密度、電阻率以及添加劑對測量結果都有較大的影響。有的影響因素是可以消除或減弱的，有的是不能消除的，有些問題可通過選擇不同測量原理的儀器來解決。

目前常用的測量地層電阻率的測井方法主要分兩類：一是利用電磁感應原理獲得地層電導率（以電阻率的形式記錄）的感應測井，它適用于油基泥漿和無鉆井液的井中，對淡水鉆井液高侵、地層電阻率中到低的地層有極好的應用效果；二是雙側向測井，它利用電流屏蔽聚焦原理在高礦化度鉆井液和高阻薄層剖面中可測出地層的視電阻率。

測井前應先測量鉆井液的溫度、電阻率，結合井下地質情況，合理選擇電阻率測井項目。在高礦化度鉆井液或淡水鉆井液地層電阻率超過200Ω·m時，雙側向是優先選擇的電阻率測井項目。圖1給出了X-1井在高礦化度鉆井液（0.3Ω·m/18℃）條件下，雙側向測井與雙感應測井對比的實例，可見，在極高礦化度鉆井液的條件下，感應測井測量值嚴重失真，而雙側向測井反映地層電阻率的情況明顯優于感應測井。

1.2 儀器的刻度與校驗

測井儀器（包括地面設備、井下儀器、鉆井液測量裝置等）的刻度與校驗是測井和定量解釋的關鍵，儀器刻度（儀器測量物理與測量工程值之間的函數關系）不對，就不會得到正確的測量結果。

下井儀器應在刻度標準井內進行刻度，刻度完成后立即進行主校驗，以便在井場進行測前、測后檢查。必須按計量規定校準專用刻度器，其標稱值直接影響著儀器的刻度系數，最終影響到測量結果。如自然伽馬儀器刻度時，對于標稱值為150API的刻度器，若使用時間長，放射性衰減嚴重致使標稱值小于150API，若仍按150API的數值刻度儀器，將造成測井曲線數值偏大。

測井信號的傳輸系統對刻度系數也有較大的影響，應保持測井設備的配套性，即儀器刻度與測井時的地面儀器、電纜及井下儀器應是同一套設備。

圖2給出了刻度對微電極測井的影響，圖2中所示的兩組微電極曲線記錄的物理量（電壓、電流值）是正常的，是由于刻度問題，導致1號儀器的計算的測量工程值（電阻率）偏差較大，在XX35m以上金屬套管內電阻率應為零值，但1號儀器測量值仍有1Ω·m的偏差，2號儀器的曲線質量是可靠的。

2 測井現場資料采集過程的質量控制

2.1 測井深度系統

現場測井采集的數據可分為兩大類：一類是測井地質信息，另一類是深度信息。測井深度是整個測井資料質量評價的基礎，離開深度測井就失去了意義。

任何測量都是有誤差的，測井深度也不例外，關鍵是如何把誤差控制到可接受的范圍內。深度測量系統往往受到測量輪磨損程度、電纜下放與上提速度、丈量輪夾緊電纜的程度、電纜是否打滑等因素的影響而產生各類誤差。只有依靠高精度設施定期（標準深度井等）對深度測量系統進行定期標定及校正，才能滿足地層評價對測井深度的要求。

圖3是某井的深度系統校正情況，校正前深度系統的誤差為2.6‰，校正后誤差小于0.5‰，符合SY/T 5132《測井原始資料質量要求》[1]。

現場測井時控制測井深度誤差的幾種主要方法：在上提過程中要校對套管口和井口對零點，確保深度正確。在正常測井時，在檔位和油門不變的情況下，電纜運行速度是穩定的，如出現異常跳變，則可能是深度系統出現問題，對所有曲線進行相關性對比。

測井深度與鉆井工程數據（表層套管、短套管、井深、鉆具）、地質錄井資料的深度誤差應符合技術要求；當深度誤差超出規定，應查明原因，也可用同一口井不同隊別的測井資料（裸眼、套管、中間、完井）對測井深度進行相互驗證。

2.2 測量速度

只有當測速很小時，測得的曲線形狀才與理論曲線相似，當測速過快時，測量曲線變化幅度減小，曲線形狀沿儀器運動方向發生偏移。特別是有“時間常數”要求的放射性儀器，對測井速度有著較嚴格的要求，速度太快將降低測量值的精度。如自然伽馬測井,若測速較快,曲線發生將畸變,表現在曲線變化幅度減小,同時曲線半幅點將向上移動，造成儲層界面泥質含量偏差較大、地層界面偏離的假象。

當測井資料出現異常時，應采用最佳測量速度重復測井。幾種儀器組合測量時，測量速度采用最低測量速度儀器的測速。

2.3 測井曲線的質量控制

各種測井方法的響應特征要與地區巖性規律相符合，若測井資料出現與井下條件無關的零值、負值與畸變，必須重復測量，不能說明原因，應更換儀器驗證。若一個測井項目有多條曲線組成，必須采取同時測量的方式，這樣可保證曲線間的測量環境近似相同[2]。

套管可用來檢查某些測井曲線質量。如在套管中，井徑測量值應接近套管直徑，長電極電阻率測量值應接近零值，聲波時差測井一般為187μs/m。

可用某些物理性質穩定的巖層可用來檢查測井質量，見表1[3]。

表1 部分常見巖石骨架理論測井值

圖4為XX井測井曲線圖，對于致密的硬石膏、灰巖、白云巖地層，體積密度、補償中子、聲波時差測井數值分別與其骨架理論測井數值接近，說明曲線質量可靠。

儀器的刻度、測前、測后檢驗沒問題，才有可能測出合格的測井資料，但是儀器刻度、校驗合格，測井資料不一定合格。實際測井環境（溫度、壓力等）與刻度、校驗的環境不同，必然會影響測井質量。現在記錄的許多曲線不是用作地層評價的，而是用來檢查儀器的實時工作性能。如MRIL-P型核磁共振測井儀器測量過程中須監測的質量控制曲線CHI（回波串擬合指數）應小于2；增益GAIN與測速SPEED的關系應滿足測井速度表的要求，且增益GAIN曲線應平滑且無噪聲干擾，增益應隨泥漿電阻率及井徑的變化而變化；噪聲NOISE應保持在20以內且平滑。

2.4 儀器的重復性

重復性是評價儀器穩定性最好的方法之一，在儀器下到井底前，首先在測量井段上部，選擇曲線幅度變化明顯、井徑規則的井段進行重復測井，重復誤差符合相應儀器的技術要求。在檢查重復測井質量時還要考慮到各種影響因素，如環境、儀器運行軌跡以及測井速度的差異等產生的影響，通常情況下，不規則井眼常使淺探測儀器的重復性變差。

3 測井環境對測井資料影響分析

測井環境對測井資料影響分析是測井質量監督工作的一個及其重要的環節，如果不能正確評價測井環境對測井資料的產生影響，一方面不能消除或減弱壞環境對測井資料的影響而獲得可靠性較高的資料；另一方面會導致盲目的更換儀器驗證，造成了資源的浪費，甚至會導致發生儀器落井等工程事故。

測井環境主要包括：井徑、鉆井液密度與礦化度、泥餅、鉆井液侵入、地層水礦化度、地層的溫度與壓力、圍巖以及儀器外徑、間隙等非地層因素，另外在套管井中測井資料還要受到套管與水泥環的影響，這些影響因素會導致測井曲線發生失真。

分析測井環境影響，必須要熟悉各種儀器的測量原理、技術指標、刻度環境等，測井環境與儀器刻度環境差別越大對測量結果的影響也越大。

某公司生產的自然伽馬測井儀器的標準刻度條件為：井徑150mm、井內充滿淡水、儀器偏心。圖5顯示了該儀器在X-11井自然伽馬曲線(GR)環境影響的校正結果。該井段的井眼變化較大，井眼直徑最大為381mm,鉆井液密度為1.7g/cm3，不含氯化鉀，鉆頭直徑245mm，儀器外徑93mm，由圖5可見，由于井徑較大，高密度的鉆井液對伽馬射線的吸收及散射作用使得自然伽馬GR測量值大幅度降低，XX64～XX78m泥巖的自然伽馬值略低于砂巖的數值，雖然測量值不符合巖性特征，但該曲線仍是測量環境影響的正常反映，經環境校正后，曲線質量得到了明顯的改善，曲線數值及幅度符合地區規律并可反映巖性的變化。

4 結論

測井質量控制是一個全過程的質量控制，許多環節都存在誤差及誤差傳遞。要做好測井監督工作，必須要具備高度的責任心，嚴格監督控制各個環節質量，同時要具有廣泛的專業理論知識及較強的綜合素質，能夠及時發現、分析并解決測井資料質量問題，才能提高測井的成功率和有效率。

[1]冷洪濤,劉軍,劉波.談油田勘探開發中的測井標準化[J].石油工業技術監督，2003，249（5）：18-19.

[2]SY/T 5132-2003測井原始資料質量要求[S].

[3]《測井學》編寫組.測井學[M].北京：石油工業出版社，2004.

Based on the systematic analysis of controlling points in the whole process of well logging,the experiences of well logging supervision is summarized combined with the practical examples.This study is helpful to supervisors of well logging in handling the logging quality problem and improving the quality of logging original data and the efficiency of construction

process of well logging;well logging quality;collection of data;depth of well logging;logging environment

2010-07-12▎

冷洪濤（1970-），男，工程師，現主要從事測井資料解釋和質量管理工作。