關于測井技術應用與發展探討

王森　楊海磊

（新疆地礦局第二區調大隊新疆昌吉831100）

關于測井技術應用與發展探討

王森楊海磊

（新疆地礦局第二區調大隊新疆昌吉831100）

隨著石油勘探開發的需要，測井技術發展已愈來愈迅速，高分辨陣列感應、三分量感應和正交偶極聲波等新型成像測井儀為研究地層各向異性提供了強有力的手段；新的測井儀器，如電阻率、新型脈沖中子類測井儀、電纜地層測試及永久監測等現代測井技術可以在井中確定地層參數，精細描述油藏動態變化；隨鉆測井系列也不斷增加。通過介紹測井技術的測量原理和部分儀器結構，尋求我國測井技術的差距和不足，這對于我國當前的科研和生產具有指導和借鑒作用。

測井技術地質測試

根據地質和地球物理條件，合理地選用綜合測井方法，可以詳細研究鉆孔地質剖面、探測有用礦產、詳細提供計算儲量所必需的數據，如油層的有效厚度、孔隙度、含油氣飽和度和滲透率等，以及研究鉆孔技術情況等任務。此外，井中磁測、井中激發激化、井中無線電波透視和重力測井等方法還可以發現和研究鉆孔附近的盲礦體。測井方法在石油、煤、金屬與非金屬礦產及水文地質、工程地質的鉆孔中，都得到廣泛的應用。特別在油氣田、煤田及水文地質勘探工作中，已成為不可缺少的勘探方法之一[1]。應用測井方法可以減少鉆井取心工作量，提高勘探速度，降低勘探成本。在油田有時把測井稱為礦場地球物理勘探、油礦地球物理或地球物理測井。按照傳統的觀點，測井技術在油氣勘探與開發中，僅僅對油氣層做些儲層儲集性能和含油氣性能(孔隙度、滲透率、含油氣飽和度和油水的可動性)定量或半定量的評價工作，這已遠遠跟不上油氣工業迅猛發展的需要。而當今測井工作中評價油氣藏的理論、方法技術有了長足的發展，解決地質問題的領域也在逐步擴大。

1　電阻率測井技術

電阻率成像測井把由巖性、物性變化以及裂縫、孔洞、層理等引起的電阻率的變化轉化為偽色度，直觀看到地層的巖性及幾何界面的變化，識別巖性、孔洞、裂縫等。電阻率成像有FMI、AIT及ARI等。斯倫貝謝的FMI有四個臂，每個臂上有一個主極板和一個折頁極板，主極板與折頁極板陣列電極間的垂直距離為5.7in，8個極板上共有192個傳感器，都是由直徑為0.16in的金屬紐扣外加0.24in的絕緣環組成，有利于信號聚焦，使得鈕扣電極的分辨率達0.2in，測量時極板被推靠在井壁巖石上，小電極主要反映井壁附近地層的微電阻率。斯倫貝謝或阿特拉斯的AIT是基于DOLL幾何因子的電磁感應原理，通過對單一發射線圈供三種不同頻率交流使其在周圍的介質中產生電磁場，用共用一個發射線圈的8對接收線圈檢測感應電流，從而可以求出介質的電導率。ARI是斯倫貝謝基于側向測井技術推出的，可以有效的進行薄層、裂縫、儲層飽和度等地層評價。長慶近年來均采用四米電阻率測井系。主要用于定性劃分巖石類型和判定砂巖的含油、含水性能。

2　聲波測井技術

聲波測量能揭示許多儲層與井眼特性，可以用來推導原始和次生孔隙度、滲透率、巖性、孔隙壓力、各向異性、流體類型、應力與裂縫的方位等。聲成像測井是換能器發射超聲窄脈沖，掃描井壁并接收回波信號，采用計算圖像處理技術，將換能器接受的信號數字化、預處理及圖像處理轉換成像。斯倫貝謝的Sonic Scanner將長源距與井眼補償短源距相結合，在6英尺的接收器陣列上有13個軸向接收點，每個接收點有個以45°間隔繞儀器放置的8個接收器，儀器總計有104個傳感器，在接收器陣列的兩端各有一個單極發射器，另一個單極發射器和兩個正交定向偶極發射器位于儀器下部較遠處，可接收在徑向、周向和軸向上縱波和橫波慢度。1990年，以斯倫貝謝公司的dsi為代表的偶極子橫波測井儀已投入市場，偶極子橫波測井儀不斷在現場獲得良好資料。使用多極子聲波測井儀器可以直接測量而不是估算出地層的橫波波速，這對于地層評價和地層應力分析都具有十分重要的意義[2]。另外，利用正交偶極子聲波測井技術可以評價地層的各向異性，這成為在井眼中評價地層水平主應力和垂直裂縫的最直接、最準確的技術手段。因此可以說，偶極子和四極子聲波測井技術的出現是聲波測井技術的一次重大技術進步。

3　核磁測井技術

核磁共振是磁場中的原子核對電磁波的一種響應，處于熱平衡的自旋系統，在外磁場的作用下磁化矢量偏離靜磁場方向，外磁場作用完后，磁化矢量試圖從非平衡狀態恢復到平衡狀態，恢復到平衡態的過程叫做馳豫。核磁共振NMR信號的馳豫時間與氫核所處的周圍環境密切相關，水的縱向恢復時間比烴快得多。根據核磁共振特性間的差異指示含氫密度的高低來識別油層。共振測井儀主要有哈里伯頓和阿特拉斯采用NUMAR專利技術推出的MRIL、斯倫貝謝的CMR及俄羅斯的大地磁場型MK923。斯倫貝謝公司最近推出了下一代電纜核磁共振（NMR）測井儀-核磁共振專家（MRX）測井儀，在一次測井中以多個探測深度進行測量。其先進的設計和易于應用的計算簡化了地層評價，測量結果可以給出儲層流體的剖面。

4　隨鉆測井技術

隨鉆測井儀幫助作業者進行重要的鉆井決策以及用于確定井眼周圍的應力狀態，提供地質導向，在完井和增產作業中用于地層評價。隨鉆測井數據傳輸有泥漿脈沖遙測、電磁傳輸速率、鉆桿傳輸及光纖遙測技術，泥漿脈沖遙測是普遍使用的一種數據傳輸方式為4～16bit/s；電磁傳輸與泥漿脈沖傳輸速率相當是雙向傳輸的，不需要泥漿循環，有精確鉆井康譜樂公司的EMMWD系統、斯倫貝謝的E脈沖電磁傳輸系統，通過鉆桿來傳輸聲波或地震信號達到100bit/ s，不需要泥漿循環；光纖遙測技術傳輸速率1Mbit/s。某井是一口直井，為欠平衡鉆井，CWR的測量點距鉆頭5.1in，鉆速4m/h，鉆頭破巖后1.25h就可以記錄到地層的電阻率，實時記錄的所有4條電阻率曲線，不同巖性參數處均為重合狀，說明地層幾乎未被鉆井液侵入。

測井新技術較常規測井在信息量、精確性等方面具有獨特的優勢，但我們不難發現許多測井新方法的大量信息尚未得到充分提取與利用，對于復雜儲集層測井解釋與評價的當務之急是基于測井新技術基礎上發展測井解釋、評價新理論與新方法。

[1]Mark G Kittridge.Investigating the Influence of Mineralogy and Pore Shape on the Velocity of Carbonate Rocks:Insights from Extant Global Data Sets.

[2]黃隆基.核測井原理[M].東營:石油大學出版社,2009.

P631.8+14[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-309-1