存儲式測井系統
① 測井數據處理系統簡介
在1961年，Schlumberger公司首次使用計算機處理傾角測井數據，自此，西方國家開始利用計算機處理測井數據。我國從20世紀70年代初應用計算機處理測井數據及對測井方法進行理論研究，測井數字處理及軟體的發展大致分為三個階段。
20世紀70年代中到80年代末為第一階段，主要是以引進、消化吸收和局部改造階段。這一階段的軟體主要是單井批處理，沒有圖形顯示能力，解釋成果主要靠靜電繪圖儀出圖完成。這一階段的代表性處理方法如POR、SAND和CRA，至今仍在沿用。
20世紀90年代初到90年代中後期為第二階段。這一階段的主要特點是測井處理軟體向Unix工作站轉移，大多以Sun工作站作為測井數據處理的硬體平台。國內自主開發並且研製成功測井單井解釋軟體START1.0、Forward1.0工作站版，大型多井解釋平台Cif2000。
20世紀90年代中後期到現在是第三階段。隨著微機性能的不斷提高和Windows操作系統的日漸成熟，測井數據處理已進入工作站、微機並行階段。就目前發展形勢而言，工作站的優勢體現在穩定可靠、適應多用戶多任務窗口方面，而微機的優勢則體現在方便靈活、適應單用戶和少量任務窗口同時作業方面。這種並行現象還會在今後較長時間內繼續下去。
7.1.1 國內外測井數據處理解釋軟體系統簡介
伴隨上面三個發展階段，一批國內外有影響的測井資料處理解釋軟體逐漸完善成熟起來。在國內油田比較有影響的軟體系統有:Schlumberger公司的GeoFrame、Atlas公司的eXpress、Paradigm公司的GeoLog以及國產軟體Forward、CIFLog。
(1)GeoFrame測井解釋處理系統
GeoFrame是美國斯倫貝謝公司的測井解釋處理系統，運行於Unix工作站上，可以完成各種測井資料的處理分析工作，提供了資料庫管理功能，依靠Oracle資料庫管理各種測井數據及處理參數等信息。GeoFrame包括岩石物理分析軟體包(P包)和井眼地質處理與解釋軟體包(G包)。GeoFrame可以處理單井資料，對多井處理也提供了許多工具，可以完成多井對比、解釋處理工作;該軟體價格較貴，處理多井速度並不理想。
(2)eXpress測井分析處理軟體系統
eXpress可完成Atlas公司的Eclips－5700成像測井系統所有測井數據的處理與解釋工作，同時也具有對其他測井資料的處理與解釋能力。該系統集裸眼井分析和套管井分析於一體，運行於 Unix 工作站上，採用 OSF/Motif 窗口界面。eXpress 系統由文件管理、數據管理、數據處理、數據分析、繪圖顯示及列印等部分組成。
目前，我國引進了大量 Eclips － 5700 成像測井系統，eXpress 軟體在油田得到了廣泛應用; 該軟體主要針對單井進行處理，無多井解釋處理能力。
( 3) Geolog 測井資料處理和分析系統
Geolog 軟體主要存儲和處理井眼數據，應用圖形顯示和分析技術提供從地質模型的建立到岩石物理屬性解釋的一套綜合解決方案。它可以評價復雜岩性地層，多井、多層段測井資料處理解釋分析，人機交互地層對比、地層解釋，建立多種要求的多井地層對比圖件。Geolog 提供了一套功能強大、易學易用的開發工具包，用戶可以方便地開發自己的處理模塊。Geolog 軟體可以在 Windows NT、Sun 或 SGI 平台上運行。Geolog 具有靈活的資料庫，任何與井有關的數據都可以存人 Geolog 資料庫。Geolog 所有模塊都是在統一的資料庫支持下運行的，Geolog 軟體的主要特色是將測井、地質、地震相結合。
( 4) Forward 測井評價系統
Forward ( Formation Oil ＆ Gas Reservior Well-logging Analysis ＆ Research ＆Development) 是由中國石油油氣勘探部測井軟體項目組和中國石油大學 ( 北京) 石油勘探數據中心研製開發，是我國第一套商業化功能比較齊全的測井評價軟體。
Forward 測井軟體可以安裝在 SUN 工作站及微機等硬體平台上，支持網路系統，該軟體平台集成了國內石油測井界多年的軟體成果，包括數據管理、預處理、解釋評價、成果輸出和聯機在線幫助等多個模塊。Forward 將測井數據處理、地質分析、岩心分析資料等多功能集中於同一個 「綜合常規處理」窗，能同時提供 POR、CRA、SAND、PROTN、CLASS 等多種分析程序，可以方便靈活的選擇需要的程序進行數字處理。
目前的主流版本為 Forward 2. 71。近幾年，又開發成功了 Forward. net 版本，該軟體除了能夠實現原 Forward 2. 71 版本的功能外，還可以實現核磁共振、聲電成像、陣列聲波等測井新技術的處理，尤其在多井數據管理、數據批處理、數據提取、多井對比和分析以及連井剖面、等值線等地質圖件的繪制方面具有較大的優勢。
( 5) CIFLog 一體化測井網路平台
一體化測井網路平台 ( CIFLog) 是由中國石油勘探開發研究院聯合中國石油所屬測井部門共同研發的，是國家油氣重大專項的重要標志性成果。CIFLog 是全球首個基於Java-NetBeans 前沿計算機技術建立的第三代測井處理解釋系統，具有跨 Windows、Linux和 Unix 三大操作系統，真 64 位環境運行，將裸眼測井與套管井測井解釋評價完全集成並提供元素俘獲能譜測井等高端處理技術。CIFLog 入選 2010 年中國石油科技十大進展。
該軟體是目前國內惟一一家同時支持工作站、微機、區域網和 Internet 互聯網環境，提供從單井解釋、成像處理到多井評價全部過程。該平台引入廣義測井曲線概念，採用Cif 格式作為軟體的數據格式，它們是整個軟體平台的理論基礎和技術核心。CIFLog 包括單井解釋、火山岩解釋、碳酸鹽岩解釋、低電阻率碎屑岩解釋、水淹層解釋、生產測井解釋和國產重大裝備配套處理解釋等 7 大應用系統。在單井解釋系統中，除了包括全套常規處理程序以外，還包括陣列感應、偶極子聲波、聲電成像、核磁共振、元素俘獲能譜、過套管電阻率等測井新技術的處理解釋方法。同時，提供對全部國產成像測井裝備處理解釋的軟體支持，包括 MCI 電成像、MIT 陣列感應、AFIT 陣列感應、MPAL 多極子陣列聲波、PAAT 相控聲波和 ARI 遠探測聲波等。
7. 1. 2 測井數據處理系統總流程
測井數據處理系統是以統一的資料庫管理為基礎，以測井信息為主，並充分利用地震、地質、鑽井、試井等信息，運用各種現代技術解決勘探開發問題的硬體與軟體總成，總體結構如圖 7. 1. 1 所示。
圖 7. 1. 1 測井資料處理系統總體結構
( 1) 測井數據輸入與格式轉換
測井數據處理常用的原始輸入信息有: ① 測井曲線圖，首先用數字化儀把模擬曲線轉換為數字量後才能輸入計算機; ② 存放於磁帶 ( 或磁碟) 的數據，此類數據從磁帶機或磁碟機讀入; ③ 直接由終端輸入的表格數據; ④ 由井場或異地經衛星傳送的數據。相應地，測井軟體常用的輸入外設有數字化儀、磁帶機與網路等。
( 2) 測井數據的預處理
在使用測井數據之前，有必要對其進行編輯和校正，如單位轉換、深度對齊、曲線修改和拼接、曲線平滑、環境校正、斜井校正、測井數據標准化等。
( 3) 輔助程序或工具模塊
包括使用各類交會圖或直方圖進行有目的的信息分析，如質量控制、岩性分析、參數選擇等; 使用統計分析等通用程序包對數據進行特徵分析，為用戶提供各種數學運算。
( 4) 數據處理
包括使用各種分析程序求單井地層參數，利用測井、地質應用程序解決單井中的各種地質問題。根據各單井分析結果及地區信息進行多井分析或油 ( 氣) 藏描述。
( 5) 成果顯示與輸出
測井解釋的最終成果和中間成果除在終端屏幕上顯示外，還常以圖形或表格的形式輸出。相應地，輸出設備一般有繪圖儀、硬拷貝機、列印機等。另外，當一口井或一個地區的信息整理好後，按一定的要求進行歸檔，包括用磁帶、磁碟、光碟等保存數據，也包括用數據表格、圖形進行歸檔。
7. 1. 3 測井數據
測井信息過去主要以模擬曲線圖的方式記錄，隨著測井技術和計算機技術的發展，測井信息已經直接記錄在磁帶、磁碟或光碟上。由於生產測井儀器的公司較多，不同時期發展的測井儀器類型多樣，其相應的記錄格式也多種多樣。由於測井方法眾多，測井數據的類型也多種多樣，比如有的測井數據以深度為索引。
( 1) 測井數據記錄格式
測井數據記錄的格式有很多種。國外，最初 Atlas 公司常規測井的野外帶採用 BIT 格式，處理常規測井資料時採用LA716 格式，地層傾角測井採用 3317 格式; Schlumberger 公司採用 LIS 和 DLIS 格式。在我國，最初廣泛採用 Atlas 公司的數據記錄格式———LA716 和BIT 格 式，現 在 大 多 采 用 LIS和文本格式，甚至各個測井採集系統設計自己的格式。
( 2) 測井數據類型
由於測井方法多種多樣，測井數據類型也是多種多樣。歸納起來有幾種，如圖 7. 1. 2。例如，常規測井曲線，其深度連續; 點測數據，如點測井斜方位數據，其深度不連續; 還有深度連續，在某一深度其數值隨時間或者方位不同而不同，如聲波波形數據、成像測井數據、核磁測井 T2分布或回波串; 還有深度離散，但是在某一深度上時間數連續的，如地層測試數據等; 此外，還有時間和深度均是離散的，如生產測井 ( 動態測井) 數據。
圖 7. 1. 2 測井數據類型示意圖
② 海相層系油氣勘探測井系列的優化
3.4.2.1 現代測井技術發展主要特點
從20世紀90年代開始，在全球性科技發展浪潮推動下，測井技術進入一個高速發展期，主要標志是新一代成像測井投入商業性應用並日趨成熟。這一發展進程，大大提高了測井技術解決地質問題與工程問題的能力，進一步提高了在油氣藏勘探和開發中的作用。現將其主要發展特點歸結如下：
（1）形成四大測井技術系統：裸眼井測井、套管井測井、隨鑽測井和井間測井系統
1）裸眼井測井技術——新一代裸眼井測井技術是以陣列化、頻譜、能譜化測量和二維及三維成像顯示為主要特徵，以全井眼微電阻率成像測井、核磁共振成像測井、陣列感應/陣列側向成像測井為核心，包括偶極橫波成像測井、綜合岩性孔隙度測井、元素俘獲測井、模塊化動態地層測試器等井下儀器所組成的新型測井技術。最近推出的具有三維測量功能的掃描成像測井儀系列——電阻率、聲波、核磁三種掃描測井儀，標志著成像測井技術又有新的發展。新一代裸眼井測井系統的主要特點是：
A.在技術上，成像測井實現了「地面採集成像化與多任務化，下井儀器陣列化與頻譜、能譜化，數據傳輸遙測化，處理解釋工作站化」。這樣使得長期以來，作為表徵地層地質特性的常規測井曲線，由原來把地層近似視為均質的平均化測量，發展為以「井」為對象的二維或三維空間測量，並對測量結果以具有三維模擬性質的二維可視圖像進行顯示，能對地層非均質性作出響應。
B.成像測井具有觀測密度和方位覆蓋率大的特點，有效信息大量增加，使得測井信息的反演更易接近目標。所提供的圖像往往是地質現象的直觀顯示，大大縮短了測井信息與地質特性之間的距離，提高了分析地層非均質性能力、解釋地質特徵能力，以及人們有效理解、運用這些信息和數據的能力。
C.方位成像測井。微電阻率掃描、井眼超聲波成像以及方位電阻率成像等測井的應用，突破了測井數據處理兩個傳統的基本假設，能夠在地層為非成層和不具有旋轉軸對稱的狀態下，獲得可信的反演結果，從而能夠較好應對地層非均質性和水平井鑽探的挑戰。
D.成為研究地層的非均質性和各向異性，應對復雜地層油氣評價的有效手段，在裂縫性、礫岩體、低滲透、火成岩油藏與低電阻率油氣層測井評價和油氣藏發現，以及精細分析油藏地質特性、地質構造和沉積相等方面都有了突破性進展。
2）套管井測井技術。套管井電阻率測井、儲層飽和度（脈沖中子）測井、元素俘獲測井、過套管動態地層測試器以及新型綜合岩性孔隙度測井和組合式生產測井儀（如CPLT、Flagship儀等），是組成新一代套管井測井的主要技術。眾所周知，進行生產測井和油井採收狀況動態監測，解決油井鑽采中的工程問題，如固井質量評價、油井套管技術狀況分析等，是套管井測井傳統應用領域。新一代套管井測井技術的運用，特別是套管井電阻率測井研製成功，配套的新型感測器利用，促使套管井測井進入了「地層評價」這一新的應用領域，它的技術功能和作用有了明顯提升。這樣就能夠在下套管的新井中，進一步取全資料；對於無法錄取裸眼井測井資料的意外事故井，可以通過套管井測井進行地層評價；可以對老井重新評價識別漏掉的油氣層和儲量；可以定期開展時間推移測井，更有效地監測油氣藏流體界面和飽和度動態變化等。
在生產測井這一領域，技術也有明顯進步。常規生產測井感測器只能用在近垂直井中測量簡單的兩相流動、反映垂直或近垂直井中有限范圍的流動方式。新型感測器，如「泡」流動成像儀、水流成像儀以及利用GHOST進行三相持率（持氣、持油、持水率）測量等，則能克服上述缺點，不僅能提高精度、解決多相流問題，而且可用於大斜度井和水平井。
3）隨鑽測井技術。隨鑽測井的早期是通過測量井斜、方位，為鑽井提供幾何導向，屬於隨鑽測井的雛形，為隨鑽測量（MWD）階段。20世紀80年代中期，隨鑽自然伽馬和電阻率儀器的問世，隨鑽測井（LWD）主要用於簡單的地質導向。隨著隨鑽電阻率儀和孔隙度儀的發展，逐步提高隨鑽地層評價和地質導向的效果，即通過監測水平井與上、下界面的距離，控制水平井在油層中的鑽進方向。隨鑽測井雖然解析度沒有電纜測井高，但能夠獲得鑽進過程中地層的原始信息，因此能在泥漿侵入地層和井眼變得不規則之前，更確切反映地層特性。新一代感測器，如鑽頭電阻率成像儀、方位密度中子儀等的運用，標志著隨鑽測井技術進入一個新的發展階段，主要有以下特點：
A.探頭更趨近於鑽頭處或以鑽頭作為電極，增強探測和實時導向功能。
B.成像化。可進行井下傾角實時處理，進一步提高分析地層特性能力。
C.實現方位測量。可對地層參數進行方位測量和顯示，以提高地質導向准確性。如方位密度中子儀，可對井眼中不同區間密度、中子測量進行平均，提供井眼上、下獨立測量值。
D.配套化。具有測量多種電阻率、密度、中子、聲波、自然伽馬等配套功能，在困難地理條件下（如深海、沙漠腹地、沼澤），用以替代普通電纜測井。
4）井間測井技術——井間測井技術應用是當代測井技術的重大突破，其重要意義就在於實現「井間」地層與油藏特性的直接測量，進一步解決在油藏研究中，「井孔」與「井間」信息不平衡問題，從而提高油藏研究和橫向預測的有效性，並將從根本上改變測井技術橫向探測能力不足的固有弱點。從而把發現油氣藏與描述油氣藏特性能力，提高到一個新的高度。目前開發的井間測井技術主要是井間電磁成像系統（井間電阻率成像測井）和井間地震測井，因此人們普遍認為，這些技術一旦達到實用階段，將會引起油藏研究革命性變化。因為這就意味著測井技術的兩個基本系列——電阻率與孔隙度系列，可直接運用於井間的測量。井間電磁成像系統是將發射器和接收器分別置於兩口井中，接收由發射器發射並經地層傳播的電磁波。反演後獲得有關井間地層電阻率的分布信息，從而實現井間電阻率直接測量。和井間地震相比，井間電磁測量結果對井間地層特性和流體性質的變化更為敏感。所提供的井間電阻率成像，可用於研究井間油藏構造、砂體展布和裂縫發育方向；能夠比較清楚地描述井間的油、氣、水層分布，指示水驅及熱采波及前沿和方向，分析井間剩餘油分布，從而可提高油田滾動勘探和開發調整中鑽探高效井成功率；優化油田開發方案和提高採收率。
井間電磁成像測井目前已在美國、加拿大以及中東地區等投入現場應用，所提供的「油藏」規模下的井間電阻率，在追蹤注水、注蒸汽（稠油熱采）應用中均見到較好效果。1998年11月至2004年4月，勝利油田與EMI公司合作，分別在勝利油區孤島、埕東油田的8對井中，成功地進行了16個井次系統現場試驗。測量是在對於井間電磁技術很有難度的條件下進行的，一是地層為典型的低電阻率剖面，地層背景電阻率僅為1.5～2Ω·m；二是進行穿透一層和二層金屬套管系統試驗。取得在典型低電阻率剖面中、井間距分別達433.6m（裸眼井—裸眼井）和300m（裸眼井—金屬套管井）、260m（金屬套管井—金屬套管井）重復性好、精度高的完整測量數據。反演得到的井間電阻率成像圖，在分析井間油、水、氣分布、砂體展布方面也見到較好地質效果。
（2）測井信息的採集逐步實現高集成度的陣列化、成像化、頻譜化和網路化
應對各向異性、多元儲集空間、裂縫、薄互層等復雜油氣藏的勘探和開發，是推動成像測井發展和應用的動力。成像測井問世以後，逐步發展了一批具有陣列化、成像化、頻譜化測量特點的井下儀器系列，實現如下的成像方式：
A.井壁成像（方位成像）：利用旋轉型探頭進行掃描，獲得井壁圖像。
B.徑向成像：利用多個探頭組合（陣列及交叉陣列）的大信息量採集，獲得有較強垂向分辨能力、不同探測深度的徑向成像圖，以了解儲層在徑向上的地質特性及各向異性，如分析儲層沿徑向方向的飽和度剖面。
C.井周分區成像：利用聚焦方法，探測井周不同扇體、不同徑向距離的地層特性。
D.井間成像：將發射器和接收器分別置於相鄰的井中，反演後獲得有關井間地質特性的分布信息。
E.譜分析成像：利用能譜、頻譜、波譜等直觀成像顯示，描述地層特性。
今後的發展趨勢是進一步提升陣列化、成像化、頻譜化儀器的集成度及其探測性能，並向網路化方向發展。
（3）從傳統的一維測量向三維測量發展，開辟三維岩石物理學的研究時代
成像測井是對油氣藏表徵和數值模擬技術發展的有力推動。油藏表徵與油藏數值模擬技術，實質上是用隨機技術來描述「確定性」油藏的概率性分析，包括建立一維「井」模型—二維「層」模型—三維「體」模型，其精度主要取決於對地層非均質性的分析和對「不確定性」因素的預測。應該指出，製作油藏一維「井」模型，從本質上講是三維問題。由於傳統測井理論是建立在均勻無限空間、各向同性介質基礎之上，只有在均質地層中才能服從地層是「呈層狀並與井軸呈對稱性分布」的基本假設，因而普通電纜測井則把這一問題的解決僅局限於一維和二維。隨著油氣勘探、開發對象日趨復雜，非均質儲層已成為當前及今後的重要勘探目標，也進一步挑戰了測井理論關於「地層呈層狀並與井軸呈對稱性分布」的基本假設。而成像測井系統的應用，特別新一代三維掃描測井儀系列的應用，不僅能重現井眼及其周圍地層的三維特點，而且意味著「三維岩石物理」研究的起步。新一代成像測井精細分析油藏地質特性的能力，鑄就它成為三維油藏表徵與數值模擬的主體技術。
然而應該指出，現階段投入應用的成像測井主體技術，還不完全是真正意義的三維空間測量，但三維空間測量必然是今後發展趨勢，目前正在推出的電阻率、核磁共振、聲波掃描測井系列以及井間測井技術，就是這一發展趨勢的體現。因此可以預料，隨著三維空間測量測井技術的實現，將預示著三維岩石物理學研究時代的到來，並進一步推動測井理論、方法的更新與發展。
（4）裸眼、套管與井間測井系統的有機組合，實現油氣藏的「四維」動態監測
隨著套管井電阻率測井的突破，以及儲層飽和度測井、元素俘獲測井、過套管動態地層測試器、組合式生產測井儀等新一代套管井測井技術的進一步優化，促使套管井測井技術由動態監測和解決油井鑽采中工程問題的傳統應用領域，進入了「地層評價」這一新的應用領域，技術功能和作用有了明顯提升。這一發展趨勢將會進一步強化，特別是隨著井間測井技術趨於成熟，將大大提高測井技術的空間探測能力，並與裸眼井測井技術形成三方面的有機組合，逐步實現油氣藏動態地質特性、油氣井採收狀況和工程狀態的「四維」動態監測：
A.油氣藏靜態—動態分析，包括二次和三次採油的油氣藏描述和數值模擬。
B.水淹狀況和飽和度的「四維」監測。
C.採收率的標定和動態監測。
D.油氣井生產「四維」動態監測。
E.固井質量靜態—動態監測。
F.油氣井套管工程狀態「四維」動態監測等。
（5）測井地質和工程應用覆蓋油氣田勘探、開發的全過程
事實上，現代測井技術的應用已經覆蓋油田勘探與開發的全過程，成為當今油氣資源評價和油藏管理的關鍵技術手段，以及鑽井和採油工程設計、施工、質量評價的高效益技術手段。這一趨勢又將隨著今後測井技術的發展而進一步擴展和提升。主要有：
A.油氣資源評價：油氣層評價、產能預測和儲量計算。
B.地質研究：構造分析、沉積學研究、裂縫及其分布格局、地應力分析和橫向預測。
C.油藏工程：油氣藏靜態與動態描述、不同開發階段的油氣藏數值模擬、水淹狀況和剩餘飽和度分析、採收率標定和動態分析以及油氣藏管理過程的優化。
D.鑽井工程：水平井與大斜度井的地質導向、確定和建立上覆地層壓力，孔隙壓力、坍塌壓力、破裂壓力梯度剖面、進行岩石的可鑽性和井眼穩定性分析、為鑽井與鑽井液的優化設計提供科學依據、井身質量監控、固井質量評價。
E.採油工程：岩石力學強度分析、優化油氣井防砂與壓裂設計、建立溫度與壓力剖面及其監測、油氣井注入剖面與生產（產液、產氣）剖面的動態監測、油氣井套管工程狀態動態監測、油氣井管理過程的優化。
總之這一發展進程，正在改變人們對測井技術及其傳統作用的固有概念，從內涵和外延大大豐富了對其現今作用的認識，並重新形成對其未來作用具有開拓性的設想。知識迅猛增長與快速更新是信息時代的基本特徵，其結果將會造成領域專家知識的不足。因此隨著測井技術的迅猛發展，石油工業上游領域的專家，特別是測井專家自身，都面臨著一個再學習的問題，都有一個重新認識測井現今與未來作用的任務。而這一發展趨勢，將推動90年代完成數控階段的我國測井技術，向成像測井階段發展。
3.4.2.2 新一代成像測井技術及其作用
（1）微電阻率掃描成像測井
地層微電阻率掃描成像測井是一種重要的井壁成像方法，它利用多極板上的多排紐扣電極向井壁地層發射電流，由於電極接觸的岩石成分、結構及所含流體的不同，由此引起電流的變化，並反映了井壁各處岩石電阻率的變化，據此形成電阻率的井壁二維成像。斯侖貝謝公司的FMI是目前電成像系列中最先進的一種，該儀器有4個主極板和4個輔助極板（翼板），每一個極板和翼板有兩排電極，每排有12個電極共計192個電極，在
井眼中，井壁覆蓋率達到80%，縱向解析度為0.2 in（5mm），探測深度為1～2in。
地層微電阻率掃描成像測井主要應用於：
A.地質構造解釋：確定地層產狀、識別斷層、不整合、牽引、褶皺等。
B.沉積學解釋：識別層理類型、礫石顆粒大小、結構、判斷古水流方向、識別滑塌變形、進行沉積單元劃分、判斷砂體加厚方向等。
C.裂縫識別和地層孔隙結構分析：識別高角度裂縫、低角度裂縫、鑽井誘導縫、節理、縫合線、溶蝕縫、溶蝕孔洞、氣孔等，確定裂縫產狀及發育方向，劃分裂縫段，可對裂縫參數進行定量評價，分析原生和次生孔隙的匹配程度。
D.地應力方向確定：根據井眼崩落和誘導縫的方向，確定現今主應力方向。
E.薄層解釋：准確劃分砂泥岩薄互層及有效厚度。
（2）核磁共振測井
核磁共振測井的商業性應用，是20世紀90年代測井學科的一個重大技術成就。原子核的磁性與外加磁場的相互作用，是核磁共振技術的物理基礎。現代核磁其振測井則是以氫核作為目標核，通過調節核磁測井儀的工作頻率，探測地層中氫核的核磁共振特性。目前主要是探測氫核的橫向弛豫和擴散弛豫過程，通過測量揭示岩石的孔隙流體性質及其流動特性，定量提供地層孔隙度的組合和滲透率、孔隙尺寸分布等儲層參數，以及有關孔隙流體性質的信息。其測井響應既取決於氫元素在地層孔隙中的賦存狀態和豐度，又與地層的孔隙結構和流體性質有關，但一般不受岩石骨架礦物成分的影響。
核磁共振測井主要應用於：
A.提供准確的孔隙度和滲透率等岩石物理參數。包括地層總孔隙度、有效孔隙度、自由流體、毛管束縛水孔隙度和滲透率等岩石物理參數。
B.分析儲層的孔隙結構。T2分布的形態指示了儲層孔隙結構分布、分析孔隙尺寸大小和復雜儲集空間的類型等。
C.有效劃分儲層。核磁共振測井提供的有效孔隙度、束縛流體孔隙度、自由流體孔隙度，以及T2分布可以直觀顯示儲層與非儲層。
D.識別流體性質。利用雙TW雙TE測量方式和標准T2譜形態分布，有助於識別岩性和復雜儲層的流體性質。
E.估算原油黏度和擴散系數。利用雙TE測井資料的擴散分析方法，估算原油黏度和擴散系數。
（3）偶極橫波成像測井
偶極橫波成像測井技術是為了解決單極聲波測井在軟地層中無法測量橫波這一難題，同時也為了進一步提高測量精度而提出的。它是把新一代偶極技術與最新發展的單極技術結合在一起，提供了當今測量地層縱波、橫波和斯通利波的最好方法。只要在適當發射頻率下，無論大井眼井段還是非常慢速的地層中都能得到較好的測量結果，另外探測深度也相應有所增加。
偶極橫波成像測井主要應用於：
A.岩性識別。主要是利用縱橫波速度比、泊松比等參數，確定地層的岩性。
B.識別氣層和氣-水界面。根據偶極陣列聲波資料得出的縱橫波速度比及其他岩石力學參數，可比較有效識別氣層與氣-水界面。
C.判斷裂縫發育井段、類型，分析裂縫儲層的滲流特性。利用縱、橫、斯通利波的幅度衰減直觀地判斷裂縫發育帶，分析裂縫有效性。
D.地層各向異性分析。在裂縫性地層或構造應力不平衡的非裂縫性地層中，根據快橫波和慢橫波的檢測，可以分析地層的各向異性大小、方向及其影響因素，並確定現今最大水平主應力的方向、大小。
E.岩石力學參數計算，進行井眼穩定性分析和壓裂高度預測等。
（4）陣列感應/陣列側向成像測井
20世紀90年代以來，國外各大公司吸收了幾種新型感應/側向測井儀的優點，研製出具有更優探測性能的陣列感應/陣列側向成像測井儀。它們都具有高解析度、探測深度和解析度相匹配的特點；具有軟體聚焦的功能；具有5～6個獨立、探測深度依次遞增的陣列組合，其中感應成像測井儀可提供垂直解析度分別為1ft、2ft、4ft，探測深度分別為10in、20in、30in、60in、90in和120in的視電阻率數據。陣列側向成像測井可以得到6條探測深度不同的視電阻率曲線，形成徑向電阻率成像，大大提高了測井分析儲層徑向特性和求解地層真電阻率的能力。一般來說，陣列感應主要適用於低電阻率剖面，陣列側向則適用於高電阻率剖面。
陣列感應/陣列側向成像測井主要應用於：
A.劃分滲透層。根據泥漿濾液侵入地層的驅替狀況，劃分滲透性地層和分析儲層可采程度。
B.評價儲層流體性質，確定受污染狀況。
C.描述地層電阻率及侵入剖面徑向變化。通過反演得到原狀地層、侵入帶電阻率、沖洗帶與過渡帶半徑，描述地層電阻率徑向變化和提供飽和度徑向成像圖。
D.薄層評價。准確地測量出薄層電阻率，有效識別層內的非均質性，有利於薄油氣層的識別。
（5）模塊化動態地層測試器
模塊化動態地層測試器是新一代的電纜地層測試裝置，改進的探測器採用模塊化結構，以應對不同應用需求。特別是石英壓力感測器，可快速、准確響應地層壓力和溫度的變化；泵排模塊的應用，可採集原狀地層的PVT流體樣品；並能直接測量地層徑向和垂向滲透率等，從而大大增強儀器直接測壓、取樣和分析儲層特性的功能。
模塊化動態地層測試器主要應用於：
A.測量地層壓力剖面，計算地層壓力梯度、壓力系數、流體密度等參數。
B.估算地層徑向和垂向滲透率。
C.快速評價油氣層，確定或預測氣-油-水界面。
D.預測儲層產能。根據壓力測試和取樣樣品分析數據，估計油層生產能力。
E.地質與工程應用。在多井評價中可以研究油藏特徵、井間連通性；在地質研究工作中用於沉積相分析和進一步認識構造；在開發區塊進行油層動用情況和潛力分析；在鑽井工程方面可以結合聲波、密度測井資料合理確定安全的泥漿比重等。
（6）地層元素俘獲能譜測井
元素俘獲能譜測井（ECS）是用中子激發直接探測地層俘獲伽馬射線，從俘獲伽馬射線能譜中獲得有關硅、鈣、鐵、硫、鈦、釓等地層元素含量的信息，從而進一步計算出地層中各種礦物的類型和含量。主要應用於：
A.岩性識別和儲層評價。確定礦物和岩性，可准確計算岩石含量和特殊礦物。提供不受井眼影響的准確的泥質含量，為更准確計算孔隙度提供條件。
B.沉積相研究。准確識別石膏和鈣質，為沉積相的判斷提供指相礦物。清楚顯示沉積旋迴變化，為劃分地層提供依據。
C.烴源岩研究。精確測出鈣的含量，減少把薄互層鈣質或膏質膠結層誤判為烴源岩的可能性。准確提供無有機質影響的干岩石骨架體積，為利用綜合體積法計算烴源岩提供重要參數。
總之，隨著現代測井技術特別是成像測井技術的應用，塔河、東部及南方海相碳酸鹽岩復雜油氣藏的勘探實踐以及海相層系前瞻性研究工作的開展，多方面提升了對碳酸鹽岩油氣藏的認識和評價能力，具體表現在：縱向上可識別碳酸鹽岩儲集的主要類型；准確提供剖面的孔隙度數值；可對裂縫進行定性和定量描述；利用核磁共振測井標定孔隙的大小分布；分析裂縫與溶蝕孔洞分布關系；特別是在碳酸鹽岩氣藏的流體識別有了比較大的進展。
3.4.2.3 海相層系測井系列的優選
（1）優選測井系列的基本原則
分析了以碳酸鹽岩為主體的海相儲層地質特性、評價難度以及現代測井技術發展特點與作用，就能形成對測井系列選擇與優化的更明確思路。
1）有針對性地分析常規測井系列。電阻率與孔隙度系列，在海相儲層評價中的適應性，明確其功能和作用。核心是進一步明確各種常規測井技術在儲層有效性評價和流體性質識別的能力和存在的局限性，為優化常規測井系列提供直接依據。
2）加強新一代成像測井技術的應用。加大現代測井技術應用力度，主要是加強成像測井及其關鍵技術的應用如微電阻率掃描、偶極橫波、核磁共振成像測井等，有針對性在新區、新領域的探井、復雜油氣藏的探井和開發井、油氣藏研究和動態監測的關鍵井和觀察井，取全取准配套測井資料，為單井精細解釋和油氣藏研究提供堅實的資料基礎。
3）生產測井的早期介入。在勘探階段應選擇一定的探井或評價井，進行生產測井，搞清油氣藏流體的產出剖面，並驗證儲層劃分標准，提高復雜油氣藏測井評價的可信度，為計算儲量提供重要依據。
4）形成探井油氣層快速評價的測井系列，提高海相探井的解釋成功率。核心是解決海相復雜儲層流體性質識別這一關鍵難題，主要是有針對性增加一些具有直觀、快速顯示儲層流體性質的測井儀器方法，如模塊化動態地層測試器、旋轉式井壁取心器與現場核磁共振分析儀相結合等，形成完整的疑難探井快速評價測井系列。即以常規和成像測井、岩心和錄井資料，對儲層有效性和油氣水作出判識，優選目標層位，以模塊化動態地層測試器進行驗證，快速評價油氣層和油氣藏類型，達到縮短發現油氣藏的周期，提高勘探效率和效益。
5）在綜合分析的基礎上，針對儲層特點，提出優化、配套和規范的測井系列。
（2）優選測井系列的技術目標
1）提高單井解釋可信度，充分利用現有的測井與其他「井筒」技術，搞清每一口探井主要地質特性，核心是正確識別和劃分氣、油、水層，盡量做到使每一口探井的完井決策不留遺憾。
2）通過一口或幾口探井和評價井的精細解釋，基本搞清油氣藏基本特性，實現對儲層和油氣藏的整體評價。
（3）碳酸鹽岩海相層系的測井系列
在探井和評價井中，形成以三電阻率、三孔隙度和自然伽馬（或能譜）等常規測井為基礎，微電阻率成像、核磁共振、多極子陣列聲波、地層元素俘獲能譜測井和陣列側向測井為核心的完整測井系列。
③ 如何查詢存儲式測井儀器技術現狀
無電纜存儲式測井技術是為了適應目前水平井、大斜度井等復雜井逐漸增多而相應發展的新型測井技術.測井時,系統利用鑽具受井眼條件影響較小的特點,將下井儀器懸掛在鑽具(保護套)內,通過鑽具輸送至目的層段,利用泥漿循環將儀器泵出保護套,起鑽同時
④ 測井儀器設備
煤炭系統自1985年引進五套美國MT－Ⅲ數字測井系統後，很長一段時間沒有再引進國外先進的測井儀器和測井技術。直至2009年初，中煤地質工程總公司在國內首家引進一套美國蒙特（Moumt－Sopris）儀器公司生產的Matrix數控測井系統。目前國內生產煤炭測井儀器廠家主要有北京中地英捷物探儀器研究所、渭南煤礦設備儀器廠、上海地質儀器廠和重慶地質儀器廠。從測井參數方法方面看，上述廠家生產的測井儀器均可完成煤炭測井的補償密度、自然伽馬、視電阻率、三側向電阻率、自然電位、聲波時差、井徑、井斜、井溫等項目，基本滿足《煤炭地球物理測井規范》的要求。北京中地英捷物探儀器研究所為開展煤層氣和其他測井工作，還研發和生產一批新方法儀器，主要包括補償中子、雙側向、微球形聚焦、套管接箍、雙井徑、聲波變密度、聲幅、流量、磁化率等測井儀器，測井方法較全。
1.PSJ－2型輕便數字測井系統
本儀器由北京中地英捷物探儀器研究所生產，是目前我國煤田地質勘探測井的主要設備，具有體積小、重量輕、選用范圍廣，可廣泛用於煤田、水文、冶金及樁基勘測、工程地質等領域。該測井系統主要由筆記本電腦、針式列印機、數字採集記錄儀、絞車控制器、絞車和測井探管組成。測井探管包括聲速、密度三側向、井溫井液電阻率、電測電極系、連續孔斜檢測、雙井徑檢測、雙側向、補償中子、磁定位自然伽馬、樁基孔檢測等十多種，組合程度高、方法齊全。測量方法為聲波時差、聲幅、補償密度、井徑、自然伽馬、三側向電阻率、激發極化率、井斜、雙井徑、雙側向、補償中子、磁定位等。
2.TYSC－3Q型數字測井儀
本儀器由渭南煤礦設備儀器廠生產，是輕型車載或散裝煤田勘探測井設備，具有綜合化、輕便化和多參數的特點，便於拆卸搬運，還適用於金屬、工程和水文地質勘探。該測井系統主要由計算機、針式列印機、測井控制面板、絞車控制器、絞車和測井探管組成。測井探管包括聲速、密度三側向、井溫井液電阻率、電測電極系四種，測量方法為聲波時差、密度、井徑、自然伽馬、三側向電阻率、電位電阻率、自然電位、梯度電阻率、激發極化率、井溫、井液電阻率。
3.JHQ－2D型數字測井系統
本儀器由上海地質儀器廠生產，是專為地質、煤田、水文、冶金、核工業行業而設計，具有重量輕、操作維修簡單、可連接井下探管種類多、抗震、耐溫、耐濕、可靠性高等特點。該系統主要由筆記本電腦、列印機、繪圖儀、綜合測井儀、電測面板、絞車控制器、絞車和測井探管組成。測井探管包括三側向、磁三分量、聲速、放射性密度、井溫井液電阻率、數字井徑儀、高精度測斜儀、電極系、磁化率、流量儀、閃爍輻射儀。探管種類多、組合程度較低。測量方法為三側向電阻率、磁三分量、聲速、密度、井溫、井液電阻率、井徑、井斜、自然電位、視電阻率、磁化率、流量、自然伽馬。
4.JQS－1智能工程測井系統
本儀器由重慶地質儀器廠生產，具有設備輕便、功能齊全、圖形清晰、直觀（全中文菜單）、用戶界面良好等特點。主要由筆記本電腦、列印機、智能工程測井系統主機、絞車控制器、絞車和測井探管組成，測井探管包括聲波、雙源距密度貼壁組合、井溫井液電阻率、中子組合、磁化率、多道能譜、井徑等，探管種類多，組合程度較高。測量方法為近接收、時差、密度、自然伽馬、視電阻率、井徑、井溫、井液電阻率、中子、磁化率、自然伽馬能譜。
但上述所有廠家生產的儀器，在工作性能穩定性、儀器刻度、校正和數據定量方面均存在一定的不足，有待進一步完善。
5.美國MT－Ⅲ數字測井系統
本測井系統由美國蒙特（Moumt－Sopris）儀器公司於1985年生產，具有測井方法多、探管組合程度高、工作穩定可靠，刻度計算量板齊全等特點，主要用於煤田，也適用於水文、工程、熱源及淺油層等測井。因引進年限長，配件少、方法面板多、故障較多。地面儀器主要由計算機、四筆記錄儀、方法面板、絞車控制器、數字格式器、絞車等組成；下井探管有6種，分別為密度組合儀、中子組合儀、聲波儀、井溫柔儀、電測儀、產狀儀；測量方法有補償密度、聚焦電阻率、自然伽馬、井徑、中子—熱中子、自然電位、0.4m電位電阻率、接地電阻、聲波時差、聲幅、全波列、井溫、井液電阻率、激發極化率、1.6m電位電阻率、1.8m梯度電阻率、井斜、微側向等。
6.美國Matrix數控測井系統
該系統由美國蒙特（Moumt－Sopris）儀器公司於2009年初生產，在煤炭測井界屬最先進、最可靠的測井儀器。測井方法齊全、配置合理，主要由採集面板、計算機、絞車和多種井下探頭組成完整的測井體系，在豐富的測井採集軟體支持、控制下，進行測井數據採集、顯示、存檔、列印等工作，由軟體取代了硬體的很多功能，大大增強了儀器工作的可靠性，減少儀器故障率。該系統使用國際通用的Well cad軟體來管理、處理和解釋測井數據，並可方便地與物探、地質等數據交換拼接。下井儀器最大外徑40mm，設計可測井深2000m，完全適合煤炭、煤層氣、金屬、水文等領域測井。除了配備有可以測量補償密度、補償聲波、補償中子、深中淺電阻率、微側向、自然伽馬、自然電位、井徑、井斜、井溫、聲波全波列、聲波變密度、聲幅、套管接箍、雙感應、磁化率、流量等方法的測井儀器外；還配備有先進的聲波全波列測井儀和超聲波成像測井儀。應用聲波全波列測井儀可直接測量縱波速度、橫波速度或者從全波列中獲取橫波速度，計算更准確的岩煤層力學性質。應用超聲波成像測井儀可以測量提供大量有效可視的鑽孔岩體定量數據，形成反映孔壁特徵的二維孔壁展開圖像、三維孔壁柱狀圖、鑽孔節理裂隙統計極點圖和玫瑰花圖，直接應用於測算地應力場、識別裸眼井壁裂縫、判斷岩層岩性、確定岩層產狀等，具有直觀、清晰、可視性的特點，在工程勘察、油氣、煤炭、煤層氣等測井領域有著廣闊的應用前景。
石油系統測井儀器的測井方法最全，技術先進，工作性能較好，但因井下儀器外徑一般為89mm，最小外徑為70mm，而且儀器采樣間隔、源距均較大，一般不適宜煤炭測井。
⑤ 井溫測井
井溫測井(或稱溫度測井、熱測井)，是一種熱學方法，它使用帶有溫度感測器的下井儀器測量井內溫度(通常是井液溫度)及其沿井軸或井周的空間分布，其方法及儀器比較簡單，但仍是一種廣泛應用的重要測井方法。
我國溫度測井起步於1954年，在四川石油鑽井中工作中首次應用。20世紀60年代，我國開始在煤礦和水文勘查鑽井中使用溫度測井方法，並逐步在各領域廣泛應用。20世紀80年代初開始，地礦、石油、核工業、地震、中科院等部門有關單位研製生產了多種型號的數字井溫儀，包括多點測溫、連續測溫、存儲式測溫以及連續井溫梯度測量等類型。使用了鎧裝鉑電阻、半導體或石英晶體等新型感測器，測量精度達±(0.01～0.1)℃。近年來，微差井溫梯度測量和徑向微差井溫測量技術也在我國得到應用。
4.3.1 井溫測井基本原理
地球內部具有強大熱能，通過火山噴發、溫泉湧出和岩石傳導等途徑向外散熱。在地球表面常溫層以下，地溫隨深度加大而增高。通常把地表常溫層以下每向下加深100m所升高的溫度稱為地熱增溫率或地溫梯度。對於一個局部地區，在正常條件下熱場分布一般是穩定的，但其地溫梯度值可能與平均地溫梯度有差別，如我國華北平原約為1～2℃/hm，大慶油田可達5℃/hm。據實測，地球表層的平均地溫梯度約為3℃/hm;海底的平均地溫梯度為4～8℃/hm，大陸為0.9～5℃/hm。
如果在井內溫度測量發現地溫梯度或徑向溫度分布有明顯的異常變化則可判斷為井下發生異常情況。
為了反映井內溫度分布，研製了多種類型的井溫儀，但其測量原理是相同的。井溫儀的感測器多採用熱敏電阻組成的惠更斯電橋，把井內溫度變化轉換成電橋輸出的電壓變化送至地面進行記錄。
圖4.3.1是井溫儀測量原理圖，其井下部分是惠更斯測量電橋。其中R2、R4是電橋的兩個固定臂，用溫度系數β較低的康銅(β=5×10－6)絲製成，其阻值為R2=R4=R0;另外兩個臂R1=R3=R0+ΔR，R1和R3是電橋中的靈敏臂，是用高溫度系數的鉑金(β=3.89×10－3)絲製成，鉑金絲對溫度變化十分敏感，只要溫度稍有變化，其電阻值就隨之變化。
圖4.3.1 井溫儀測量原理圖
電橋測量時，首先在某一起始溫度T0下，使電橋M、N輸出端沒有輸出，此時R1=R2=R3=R4=R0，ΔR=0，這是電橋平衡狀態。當井內溫度變化時，由於固定臂的β小，則仍可認為R2=R4=R0，而β大的靈敏臂的電阻R1=R3=R0+ΔR，這樣電橋失去平衡，在輸出端M、N有電位差ΔUMN輸出，ΔUMN的大小與溫度的變化ΔT成正比，即:
地球物理測井教程
式中:c為儀器常數;I為供電電流。井內溫度T為:
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上式中T0、c可通過儀器校驗求得，只要測出MN兩點的電位差ΔUMN，即可以記錄到一條隨井深變化的井溫曲線。
根據上述原理，針對所需要解決的問題，可選用不同的井溫儀。如梯度井溫儀測量主要反映井內溫度梯度變化情況;微差井溫儀測量的是井軸上一定間距兩點間溫度變化情況，由於用較大比例記錄，能較清楚地顯示井內局部溫度的變化。為了確保井溫曲線質量，測井前必須進行儀器常數、起始溫度和時間常數的標定工作，並且選擇最佳測速進行測量。應當特別指出的是，溫度測井要在所有測井中最先測量，以避免儀器和電纜運動破壞原始的熱場分布。
根據熱源不同，井溫測井可以分為自然熱場法和人工熱場法。但是，在實際測溫過程中測量的幾乎全是人工熱場，只有在井液與地層之間的溫度已經達到穩定狀態時測量，才有可能測量到自然熱場。
4.3.2 井溫測井的應用
實測井溫測井曲線如圖4.3.2所示，溫度曲線用TEMP表示，溫度隨著井深的增大而增大。
井溫測井廣泛用於基礎地學研究、油氣開發、地熱勘查、水文及礦井設計等各個領域。
1)在基礎地學研究中，井溫測井是獲得深部地溫梯度和計算熱流值的主要手段。
2)在油氣田開發中，井溫測井被用來確定注水井中的吸水層位;利用天然氣層被鑽穿時氣體膨脹的吸熱效應尋找天然氣層;確定套管外水泥返回高度，評價檢查固井質量;評價酸化、裂化效果。
3)在地熱勘查中，利用熱水層的溫度異常尋找熱水層，並用來研究地熱分布及熱儲結構。
4)在水文鑽井中，溫度測井被用來劃分含水層位和分析補給關系。
5)在固體礦產中，它是某些固體礦產建井設計或安全措施所需地下溫度數據的重要來源。
圖4.3.2 井溫測井曲線圖
⑥ 造成測井系統CCL延遲的原因是什麼
延遲的原因有2個。
首先是記錄點延遲，因為二者記錄點的不重合造成的，伽馬的記錄點在探頭處，CCL的記錄點在線圈處，二者有一定距離，也就是說同一時間測量的GR和CCL分別對應不同深度，但顯示時需要把同深度的測量值放在一起，所以需要把某一條曲線做深度平移，平移距離就是伽馬探頭和ccl線圈的距離，這是可以在地面量出來的。
第二個延遲成為電子延遲，是地面系統處理過程產生的誤差，不同測井系統是不同的，但這種誤差通常很小，可以忽略不計。
精確確定儀器的延遲值的唯一方法就是地面試驗。在地面找2跟套管，接箍處安置一個刻度用的小型伽馬源，在服務表中設定延遲為零，然後拖動儀器測量，比較接箍在CCL和GR曲線上的距離，這個距離就是該儀器在該測井系統的延遲值。最後，根據我的經驗，延遲和測井速度無關。
⑦ 什麼是測井解釋系統以及其作用
. Forward 版本2.5、2.7、 .NET 平台Windows 簡介：真正的多用戶測井處理系統，多級安全保護措施,拋棄傳統的以方法為核心的設計思路，採用以井為對象為核心的處理方案，使處理流程與人工解釋方法更接近。 2 WellCAD 版本 3.1、4.0 平台 Windows 簡介：WellCAD是一款基於井眼數據管理的強有力的互動式PC機數據管理工具軟體，是目前市場上同類型功能最強的井筒應用工具。 Wellcad軟體是由一批在石油行業和與石油直接相關行業比如地球物理、岩石礦物學、地質工藝及石油地質工業豐富的工作經驗的專家和員工開發的。該軟體具有強有力的圖形功能和處理能力及專業化的鑽井記錄文件分析功能，能夠滿足石油地質學家科研及各個層次石油地質工作者的需要，能夠生成標准化的井眼數據處理成果和職業化圖表報告，適用於井筒原始資料的處理及後期綜合解釋。 3. Geolog 版本6.4 簡介：聚類分折、定量回歸由多種地震屬性計算物性。 4. LogPlot 版本 2005 平台 Windows 簡介： LogPlot 是一個用於石油, 地球物理等領域的十分靈活方便的測井繪圖軟體. 可以安裝在手提式電腦上到現場工作, 用戶可以只有很少的經驗, 但卻可在短時間內做出大量的測井記錄, 並且可以用軟體中的造井工具來顯示一個或多個井位．用戶還可以建立自己的樣板, 或應用軟體中已有的樣板。 5. LESA 5.0 測井評估分析系統 版本 5.0 平台 Windows 簡介：Digital Formation的測井評估分析軟體，可應用於裸眼井及套管井測井分析，支持LAS和LBS格式。可以解釋大部分裸眼井測井，從單個孔隙度測井最小值到現代組合測井。該解釋結合了著名服務公司採用特殊工具的測井結果。 6. GAEA WinLog 版本 4.33 平台 Windows 簡介：能夠非常快速容易的創建鑽井日誌和測井曲線的工具。WinLoG非常直觀，容易上手，界面與Office程序類似。日誌和曲線的顯示就是列印的效果。所有的日誌和曲線在上面點擊後都可以編輯。用Access資料庫來存儲數據信息，所以你可以很容易的將數據用在其他程序中。 GeoFrame、eXpress、DPP、Drill View、Geo-Steering Screen
⑧ 中國測井技術的發展與現狀是什麼
中國測井技術的現狀是測井解釋處於較國外領先地位，但測井設備儀器主要處於仿造階段，如西安儀器廠仿造MAX500的EILOG，環鼎仿造CSU的HH2530，勝利測井仿造5700的勝利6000，就仿造技術來說，個人認為勝利仿造的勝利6000和環鼎的HH2530儀器穩定性較好，西安儀器廠仿造的EILOG功能比較強大。目前測井技術的總體發展思路是由數字化向多維、成像方向發展。電纜傳輸向井下存儲、無線方式發展。
⑨ 測井在天然氣水合物勘探與評價中的應用
陸敬安
（廣州海洋地質調查局 廣州 510760）
作者簡介：陸敬安，男，（1970—），博士，高級工程師，主要從事綜合地球物理資料解釋工作。
摘要 測井是水合物深入勘探階段—鑽探階段的必要手段，已得到較好應用。文章綜合介紹和分析了ODP204航次、加拿大西北馬更些河三角洲地區Mallik 5L-38井、IODP311航次及日本南海海槽等較新的水合物鑽探調查的測井方法與技術，重點分析了核磁測井、電磁波測井及偶極橫波測井等測井新技術在水合物勘探與評價中的應用，對測井方法在水合物勘探中存在的問題進行了討論。
關鍵詞 天然氣水合物 測井方法 測井解釋
1 前言
測井方法在油氣藏勘探和開發過程中得到了廣泛的應用，由於水合物的發現與研究相對較晚，測井方法在天然氣水合物中勘探中的應用也只是隨著鑽探工作的開展而有了應用的空間。由於天然氣水合物存在於合適的溫壓條件環境中，一旦脫離該條件，水合物即分解。因此，能夠在原位地層壓力和溫度條件下測量地層物理特性的測井方法對發現和研究天然氣水合物來說是其它的勘探方法所不能替代的（高興軍等，2003）。到目前為止，已有的水合物鑽孔勘探中幾乎都使用了測井方法，如瓜地馬拉的570號鑽孔、ODP164航次（Paull，C.K.，Matsumoto，2000）、State Ellien-2及日本南海海槽天然氣水合物鑽探、ODP204航次、Mallik 5 L-38井及IODP311航次等。測井方法對含水合物沉積層的識別起到了良好的效果。在水合物鑽探過程中，一個井場往往要鑽幾口井，分別用於隨鑽測井、鑽探取芯及電纜測井等。隨鑽測井方法與電纜測井是在鑽井的不同階段進行的，同樣的測井方法原理基本相同。根據以往的情況分析，不是所有的水合物鑽探都使用了隨鑽測井。作為測井工作的一部分及為了全面了解水合物測井方法及其特點，本文將分別加以介紹。
2 測井方法概述
2.1 隨鑽測井
天然氣水合物鑽探中隨鑽測井（LWD）的主要目的之一是為了確定合適的取芯位置。通常隨鑽測井與隨鑽測量（MWD）同時進行。LWD和MWD儀器測量不同的參數，MWD儀器位於緊鄰鑽頭之上的鑽環中，用於測量井下鑽探參數（如鑽頭重量、扭矩等）。LWD和MWD儀器的差別是LWD數據被記錄到井下內存當中並在儀器到達海面之後取出數據，而MWD數據是通過鑽桿內的流體以調制壓力波（或泥漿脈沖）的形式傳輸並進行實時監控。在LWD和MWD兩種儀器聯合使用的情況下，MWD儀器可同時將兩種數據向井上傳輸。在最新的水合物鑽探中，日本南海海槽的天然氣水合物鑽探、ODP204航次及IODP311航次使用了LWD測井，所使用的儀器名稱及其輸出參數見表1。
表1 天然氣水合物隨鑽測井和隨鑽測量方法Table1 The LWD＆MWD tools description used for gas hydrate logging
204航次中使用的LWD和MWD儀器有鑽頭電阻率儀（RAB）、能量脈沖MWD儀、核磁共振儀（NMR-MRP）及可視中子密度儀（VND），如圖1 所示，圖中GVR6 為可視地層電阻率儀，包括深、中、淺電阻率及環帶電阻率和自然伽瑪五種測量。這是NMRMRP儀器首次用於ODP航次。不同的測井方法組合在不同的測井場合有不同的名稱，如在日本的天然氣水合物鑽探中，密度與中子組合在一起稱為CDN、伽馬射線和電阻率組合稱為CDR，盡管名稱存在差異，但其測量的物理參數是一致的。
LWD測量被安排在鑽孔之後及鑽探或取芯作業所引起的負面效應之前進行。由於鑽探和測量相距的時間較短，相對於電纜測井而言鑽井液對井壁的侵入處於輕微階段。
圖1 ODP204航次使用的隨鑽測井及隨鑽測量儀器串
（圖中數字單位為米，從鑽頭最底部算起）
Fig.1 LWD＆MWD Tools Used in ODP204
（The unit of the number is meter and starts from the bottom）
LWD設備由電池提供電源並使用可擦寫/編程的只讀存儲器晶元來存儲測井數據。LWD儀器以等時間間隔的方式開展測量並與鑽井架上監控時間和鑽探深度的系統同步。鑽探之後，LWD儀器被收上來下載數據。井上和井下時鍾的同步能夠使得將時-深數據與井下時間測量數據合並成一個深度測量的數據文件。最終的深度測量數據被傳送到船上的實驗室進行整理和解釋。
2.2 電纜測井
電纜測井對天然氣水合物儲層的精確定量評價起非常重要的作用。由於天然氣水合物儲層的電阻率及聲波速度明顯偏高，因此電阻率測井和聲波測井是識別天然氣水合物的有效方法。另外，精確的評價天然氣水合物儲層還需要結合其它測井方法進行綜合評價。天然氣水合物鑽探中使用過的電纜測井方法見表2，這些測井方法的詳細介紹可在有關書籍和文件中找到。一些較新的測井技術，如FMI、DSI、EPT、CMR等測井方法在ODP204航次（Tréhu，A.M.，Bohrmann，2003）、Mallik 5L-38及日本南海海槽天然氣水合物的識別和評價過程中發揮了重要作用。
表2 天然氣水合物電纜測井方法Table2 The wireline logging methods for gas hydrate exploration
續表
表2中大部分測井儀為204航次使用的方法，EPT在Mallik 5L-38井中首次使用，日本南海海槽的天然氣水合物鑽井勘探中使用了CMR儀（Takashi UCHIDA，Hailong LU，2004）。
3 水合物測井評價
天然氣水合物儲層測井評價的關鍵問題之一是建立合適的儲層評價模型（手冢和彥，2003）。根據岩心觀察，天然氣水合物在沉積物中的分布主要有以下幾種情形（王祝文等，2003）：分散膠結物、節狀、脈狀及塊狀。永久凍土帶及海洋天然氣水合物的儲層模型如圖2所示。模型共分四類，其中永久凍土帶兩類：凍土層內及凍土層下，二者的區別為在凍土層之下，流體部分含自由水，而在凍土層內部流體部分含冰成分；海洋天然氣水合物也分兩類：一類為流體部分含自由水，另一類為流體部分含游離氣。在ODP204航次及日本的南海海槽水合物鑽探中使用模型C對測井資料進行解釋，而在Mallik井中則使用的是模型A。模型A和C均是基於常規油氣評價的雙水模型提出的。
由於天然氣水合物具有獨特的化學成分及特殊的電阻率和聲學特性，因此，通過了解天然氣水合物儲層的這些特徵應有可能獲得天然氣水合物飽和度及沉積孔隙度（陳建文，2002；王祝文等，2003），這也是兩個最難確定的儲層參數。鑽井是獲取孔隙度及烴飽和度的重要數據來源。本質上，目前大部分的天然氣水合物測井評價技術還是定性的，且借用的是未經證實的石油工業使用的測井評價方法。為了證明標準的石油測井評價技術在評價天然氣水合物儲層中的有效性，還需要進行大量的實驗室和現場測量。由於天然氣水合物以不同的方式影響每種孔隙度測量方法，因此可通過對比不同的孔隙度測量技術來估計天然氣水合物的數量。
圖2 永久凍土及海洋天然氣水合物儲層模型
Fig.2 The reservoir models for permafrost and marine gas hydrate
3.1 孔隙度評價
天然氣水合物儲層的孔隙度評價所利用的測井數據主要包括電阻率測井、密度測井、聲波測井、中子測井、核磁共振測井等與地層孔隙密切相關的地層物理響應，同時還輔以自然電位、自然伽瑪、岩心分析等數據來進行的。有關文獻已經對部分常規測井方法的應用作了介紹，這里僅介紹較新的測井手段及其解釋方法。
3.2 飽和度評價
（1）電磁波傳播測井
電磁波傳播測井儀只在 Mallik 5L-38井中使用過（S.R.Dallimore，T.S.Collett，2005），電磁波傳播測井的垂向解析度高於5cm，用來測量天然氣水合物的原位介電特性，據此計算天然氣水合物的飽和度。天然氣水合物儲集帶的平均介電常數為9，在5到20之間變化；帶內的平均電阻率超過5Ω·m，當儀器的工作頻率為1.1GHz時，電阻率在2Ω·m到10Ω·m之間變化。電磁波傳播測井儀同時輸出傳播時間及信號衰減兩個參數。地層的介電常數及電導率可由下式計算（Y.-F.Sun，D.Goldberg，2005）：
南海地質研究.2006
南海地質研究.2006
式中：tpl為慢度或傳播時間，單位ns/m；a為衰減量，單位為db/m；εr為相對介電常數，無量綱；σ為電導率，單位為西門子/s，c（=0.3m/ns）為真空中光的速度。
Y.F.Sun及D.Goldberg等採用等效介質方法並假定含天然氣水合物地層的多相系統可近似為連續、均質及各向同性介質，認為含天然氣水合物介質的等效磁導率為1，其介電常數及體積密度遵從下面的體積平均混合規則：
南海地質研究.2006
南海地質研究.2006
南海地質研究.2006
式中，φa為第a種成分的體積百分比，ρa和εa分別是第a種成分的密度和介電常數，ρ和εr分別為體密度及體介電常數。這里假定孔隙性介質僅包含三種組分：固體顆粒、天然氣水合物及水。從而上面的公式可以簡化為：
ρ=（1-φ）ρs+φShρh+φ（1-Sh）ρw （6）
南海地質研究.2006
式中，φ為總孔隙度，Sh為天然氣水合物的飽和度，ρs、ρh及ρw分別為固體顆粒、天然氣水合物及水的密度，εrs、εrh及εrw分別為固體顆粒、天然氣水合物及水的介電常數。在已知每種組分的密度和介電參數情況下，就可依據介電和密度測井由上面的方程計算出含天然氣水合物地層的孔隙度和水合物飽和度。
圖3所示為電磁波傳播測井在Mallik 5 L-38井中含水合物層的傳播時間與電阻率圖。從圖中可以看出，電磁波傳播時間曲線與聲波傳播時間曲線具有相似的趨勢，但其解析度更高。右邊的電阻率曲線道上，電磁波傳播電阻率的解析度也明顯高於感應電阻率。
圖4為根據電磁波傳播測井求出的地層孔隙度及天然氣水合物飽和度。圖中中子孔隙度的數值偏高，這是由於中子孔隙度測量的含氫指數不僅與游離態的氫有關，還與束縛水中的氫有關。由於電磁波傳播測井具有較高的垂向解析度，因此其在揭示含天然氣水合物層的細微結構方面擁有獨特的能力。
（2）聲波測井
與不含天然氣水合物的沉積層相比，含有天然氣水合物的沉積層呈現出相對較高的縱波和橫波速度。目前已提出了許多不同的速度模型來預測天然氣水合物對彈性波速度的影響，如時間平均方程、等效介質理論、孔隙填充模型、膠結理論、加權方程及改進的Biot-Gassmann理論（BGTL）等。以下介紹BGTL的基本理論及應用效果。
根據縱橫波速度的如下關系式：
Vs=VpGα（1-φ）n （8）
式中，Vp為縱波速度，Vs為橫波速度，α為骨架物質的Vs/Vp比值，n的值取決於不同的壓力和固結程度，φ為孔隙度，G為取決於骨架物質的參數，Lee（2003）推導出了下面的剪切模量μ：
南海地質研究.2006
其中，
南海地質研究.2006
式中的kma、μma、kfl及β分別為骨架的體積模量、骨架的剪切模量、流體的體積模量及Biot系數。
Biot-Gassmann理論給出了沉積物體積模量的計算方法：
k=kma（1-β）+β2M （11）
飽和水的沉積物的彈性波速度可由下式依據彈性模量計算：
南海地質研究.2006
圖3 電磁波傳播測井曲線與聲波及感應電阻率曲線的對比
（其中聲波傳播時間、電磁波傳播時間較低段及電阻率顯示高阻值段為水合物層）
Fig.3 The comparison of logging curves between EPT，acoustic and inction
（The depth interval between 906.5～925meters is the gas hydrate zone）
式中ρ為地層的密度。
對於松軟岩石或未固結的沉積物，採用如下的Biot系數
南海地質研究.2006
對於堅硬或固結的地層，採用Biot系數為
β=1-（1-φ）3.8 （14）
Lee（2003）建議採用下面的方程計算n值：
圖4 電磁波傳播測井計算出的地層孔隙度及天然氣水合物飽和度
Fig.4 The porosity and gas hydrate saturation calculated from by EPT logging
南海地質研究.2006
式中，p為差分壓力（MPa），m代表固結或壓實對速度的影響。實際問題中，∂φ/∂p很少知道，上式中的m很難直接應用。測量數據分析表明固結沉積物的m值為4～6，未固結沉積物的m值為1～2。
參數G用於補償當骨架為富含粘土的砂岩時實測值與預測值之間的差異。對於泥質砂岩，G值為：
南海地質研究.2006
其中，Cv為粘土含量百分比。對於含天然氣水合物沉積有如下的求取G的方程：
南海地質研究.2006
式中Ch為孔隙空間中天然氣水合物的濃度。Lee（2002）指出含天然氣水合物沉積的n=1及G=1。由於這些參數是在沒有考慮速度發散的情況下在超聲頻率范圍由速度獲得的，因此參數n和G可以認為是用來擬合測量數據的自由調節參數。圖5為根據縱波速度及NMR孔隙度求出的天然氣水合物濃度對比圖。
圖5 由縱波求出的天然氣水合物濃度及由NMR求出的天然氣水合物飽和度
Fig.5 The gas hydrate saturation calculated from P-wave and NMR
根據分析結果可知，當採用聲波數據估計天然氣水合物濃度時，P波速度優於S波速度，主要原因是當採用P波速度時與BGTL中的n和G參數有關的誤差較小；另外，在純砂岩層段，NMR孔隙度測井估計的天然氣水合物濃度值略高於由P波速度估計的數值。
（3）核磁共振測井
核磁共振測井在描述天然氣水合物沉積方面起著重要作用。如果與密度孔隙度測量結合起來，可能是獲取天然氣水合物飽和度的最簡單同時也是最可靠的手段。核磁共振測井儀僅對孔隙空間中的液態水有響應，對天然氣水合物沒有響應。計算儲層孔隙度和天然氣水合物飽和度的公式如下：
南海地質研究.2006
南海地質研究.2006
式中，水的氫指數HIw≅1，甲烷水合物的NMR視氫指數HIh=0。水的密度ρw=1.0g/cm3，天然氣水合物的密度ρh=0.91g/cm3，砂岩骨架的密度ρma=2.65g/cm3，Ph為天然氣水合物的NMR極化校正值，僅與HIh伴生出現。λ=0.054，因此
南海地質研究.2006
聲波和電阻率測井求出的飽和度在大部分層段是一致的，而在1003～1006m、1014～1020m之間，三種方法給出了三種不同的結果。而核磁共振方法與另兩種確定的方法得到的結果不一致，造成這種不一致的原因目前尚不得而知，有待於進一步分析。
3.3 地層應力分析
圖6 1088m深度處天然氣水合物層段發散曲線
圖6中a）圖分別為快橫波偶極撓曲波（紅色）、慢橫波偶極撓曲波（深藍色）、低頻單極斯通利波（淡藍色）及高頻單極斯通利波（綠色）；b）圖為相應的平均譜特徵。
Fig.6 The dispersion curves from the gas hydrate interval at a depth of 1088m
a）The dispersion curves for the fast shear dipole-flexural（red），the slow shear dipole-flexural（dark blue），the low frequency monopole stoneley（light blue）and high frequency monopole stoneley（green）；b）Average spectral characteristics
交叉偶極聲波測井數據提供了描述地層橫向各向異性的條件。傳統的處理是在時間域進行的，得到的是地層各向同性或各向異性特徵（Lee，M.W.，2002）。聲波各向異性既可以是內在的，也可以是應力誘導的。最近的研究表明交叉偶極測井數據的頻域處理可以將內在各向異性與應力誘導的各向異性區分開。交叉偶極測井數據的頻域處理還使得對地層橫波慢度的徑向變化描述成為可能，對交叉偶極撓曲波的慢度頻域分析還表明低頻部分的探測深度達到六倍的井孔半徑，可探測到原狀岩石，而高頻部分的偶極撓曲波則可以穿透一倍井孔半徑的深度，探測到機械損壞區。高頻測量數據偏離均質、各向同性模型則是機械破壞的指示。分析偶極發散曲線可以估計機械破壞區的深度。
聲波數據的處理分兩步進行：①慢度及各向異性分析，及②發散曲線分析。
圖6及圖7所示分別為含天然氣水合物層及水填充的各向異性層段的發散曲線。曲線發散分析是了解聲波波形數據的有效方法。在低頻段，撓曲波穿透能力深至地層並可探測到遠場應力；在高頻段，撓曲波探測靠近井周的應力。圖6a的縱波首波慢度大約為300us/m，它是非擴散型的且最大激發頻率超過8 kHz。斯通利波慢度為850us/m，同時含有淡藍色及綠色的點，表明低頻和高頻單極激發都能產生斯通利波。兩條正交的偶極撓曲波發散曲線相互重疊。這是在垂直於井孔的平面內地層為各向同性的關鍵指示。
圖7 1112.8m深度處水填充各向異性層段發散曲線
Fig.7 Dispersion curves from the water-filled anisotropic interval at a depth of 1112.8m
a）The dispersion curves for the fast shear dipole-flexural（red），the slow shear dipoleflexural（dark blue），the low frequency monopole stoneley（light blue）and high frequency monopole stoneley（green）；（b）Average spectral characteristics
圖7a所示與圖6a所示具有明顯的不同，即它是各向異性層。偶極撓曲波清楚顯示出在低頻段的各向異性特徵。地層的快橫波慢度約為900us/m，而慢橫波約為1100us/m。這指示出了22%的各向異性。與含天然氣水合物層段相比，縱波數據高度發散。
4 結論
測井技術在天然氣水合物勘探的高級階段是必不可少的工具，其對天然氣水合物儲層參數的精確評價對計算天然氣水合物的儲量至關重要，並為天然氣水合物的開采提供准確的層位定位及基礎數據。測井方法的發展日新月異，數據解釋的精度也不斷提高，在利用測井技術研究天然氣水合物儲層時仍限於移植油氣評價方法，由於天然氣水合物在地層中具有不同於油氣的賦存狀態，對於這樣做的合理性還有待於深入的研究。根據以上研究成果得出以下結論：
1）電磁波傳播測井由於具有較高的垂向解析度，對於較薄的地層顯示出較其它測井方法具有精細評價飽和度的優勢；
2）核磁共振測井反映的是自由流體所佔的孔隙空間，有利於詳細評價自由水、束縛水及水合物所佔的空間，但有關核磁測井的精細解釋尚需建立在實驗分析的基礎上；
3）偶極聲波測井對預測地層各向異性及應力分布有良好的效果；
4）另外，還應開展對天然氣水合物樣品的實驗室研究，以便對測井解釋結果進行刻度。
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The Application of Well Logging To Exploration And Evaluation of Gas Hydrates
Lu Jingan
（Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760）
Abstract：Well logging is the indispensable approach when the exploration of gas hydrates step into drilling and good results has been illustrated.The paper briefly introces and construes the well logging technologies employed in the exploration of gas hydrates of Mallik 5 L-38，IODP311 and MITI Nankai-trough well.The emphasis lies in the analysis of the application of NMR，EPT and DSI logging to exploration and evaluation of gas hydrates.Also some issues ring the well log interpretation of gas hydrates are discussed.
Key Words：Gas hydrates Well logging methods Well logging interpretation